Исследование и разработка метода повышения эффективности колесных машин за счет рационального типа силового привода

• Автор: Шухман, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 371 с. : ил. + Прил. (60 c.: ил. )

Содержание

Введение
Г ЛАВА 1. Постановка научной проблемы
1.1. Общая характеристика дорожной сети РФ и СНГ
1.2. Полноприводные автомобили в агропромышленном
комплексе страны
1.3. Автомобили высокой проходимости в лесозаготовительной,
газо- и нефтедобывающей отраслях экономики
1.4. Автомобили высокой проходимости в Вооруженных
Силах РФ
1.5. Тенденции мирового автомобилестроения в области развития
конструкции полноприводных автомобилей
1.6. Основные тенденции совершенствования механических трансмиссий, как одно из важнейших направлений
улучшения эксплуатационных свойств АТС
1.7. Анализ использования автоматических силовых приводов
колес и следящих систем тракторов, дорожно-строительных, коммунальных машин и автомобилей
1.8. Анализ основных научных работ, посвященных проблеме
исследований
1.9. Проблема, цель и задачи исследования
1.10. Аксиоматика, общие допущения и ограничения, принятые в
работе
ГЛАВА 2. Система «двигатель - движитель» как объект исследования
2.1. Основания для выбора системы
2.2. Основные принципы построения системы «двигатель - движитель»
2.3. Определение основных величин, входящих в систему
«двигатель - движитель»
2.3.1. Одиночное колесо с эластичной шиной. Основные характеристики
2.3.2. Радиус качения колеса как функция двух переменных
2.3.3. Определение радиуса качения колеса без скольжения
2.4. Баланс мощности колеса с эластичной шиной
2.4.1. Существующие формы баланса мощности колеса и их
графическая интерпретация

2.4.2. Коэффициент тангенциальной эластичности шины
в ведущем и нейтральном режимах
2.4.3. Особенности баланса мощности колеса при качении по грунту
2.5. Баланс мощности системы «двигатель-движитель» полноприводного автомобиля при прямолинейном движении
2.5.1. Физические основы влияния конструктивных показателей автомобиля на баланс мощности движителя
2.5.2. Внешняя характеристика системы «трансмиссия -движитель»
2.5.3. Баланс мощности и внешние характеристики системы «двигатель-движитель»
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. Оптимальное распределение мощности по ведущим мостам
полноприводного автомобиля
3.1. Закон оптимального распределения крутящего момента
3.2. Оценочные показатели, характеризующие совершенство
трансмиссии автомобиля
3.2.1. Оценка вредного воздействия автомобиля на почву и растительный покров
3.3. Влияние распределения массы по ведущим мостам автомобиля
на величину сопротивления качению
3.4. Определение оптимального значения передаточного
отношения межосевого дифференциала
3.5. Оптимальное соотношение распределения массы и
подводимого крутящего момента по ведущим мостам
3.5.1. Движение полноприводного автомобиля по твёрдой опорной поверхности
3.5.2. Движение полноприводного автомобиля по деформируемым грунтам
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. Прямолинейное и криволинейное движение автомобилей с различными схемами приводов колес по твердой дороге и грунту
4.1. Процесс движения автомобиля с дифференциальным приводом
по грунту и твердой дороге
4.2. Процесс движения автомобиля с блокированным приводом

4.3. Движение автомобиля с различными схемами привода на повороте по твёрдой дороге и грунту
4.3.1. Сопротивление качению колеса при наличии бокового увода
4.3.2. Поворот автомобиля с дифференциальным приводом
4.3.3. Поворот автомобиля с блокированным приводом
4.3 .4. Работа сил трения боковины колеса о грунт в процессе
поворота автомобиля
4.3 .5. Поворот автомобиля в условиях частичного совпадения
колеи колес переднего (управляемого) моста и колес заднего моста автомобиля
4.4. Погрешность при определении мощности сопротивления качению по грунту
4.5. Выводы
ГЛАВА 5. Моделирование процесса движения полноприводного
автомобиля по типовому грунтовому маршруту
5.1. Обоснование и выбор типовых маршрутов
5.2. Построение алгоритма расчетных математических моделей
5.3. Результаты расчетных исследований
5.3.1. Результаты расчетных исследований движения автомобиля по грунту при отсутствии силы тяги
5.3.2. Результаты расчетных исследований движения автомобиля по грунту при наличии силы тяги
5.3.3. Результаты расчетных исследований движения полноприводного автомобиля по типовому маршруту
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. Разработка принципов построения схемы гидрообъёмной
трансмиссии (ГОТ) КМ и систем её управления
6.1. Выбор схемы и обоснование применения полнопоточной
гидрообъемной трансмиссии на автомобилях высокой проходимости
6.1.1. Общие положения
6.1.2. Общие сведения о применении полнопоточных гидрообъемных трансмиссий на транспортных машинах и тенденциях совершенствования их
элементов

Сопротивление жидкости, протекающей через отверстие, пропорционально квадрату расхода жидкости в единицу времени, следовательно, и относительной угловой скорости вала и корпуса насосов Роп„, тогда
М = а Р
нас н отн>
где Мнас - крутящий момент на корпусе и роторе насоса; а„ - постоянная величина насоса.
Если насос включен между корпусом дифференциала и одной из полуосей, то

Ктн=Р'-К =
где , Ри и Р0 - число оборотов забегающей полуоси, отстающей полуоси и корпуса дифференциала соответственно.
Тогда

ь о нас __ отн
~~ нас М0 ~ ан Ропт
м0 + 0.251 -Ри)
М0 -0.25< р1 -Р11)
Из уравнения следует, что этого дифференциала не зависит от тягового режима, а зависит от разности угловых скоростей полуосей, причем при увеличении этой разницы К§ возрастает.
Внешняя характеристика этого дифференциала [43] приведена на рис. 1.3. Недостатком этого механизма является, то что для создания блокирующего эффекта необходима разность частот вращения колес, что способствует погружению в грунт буксующего колеса. Кроме того, при низких температурах для удовлетворительной работы этого дифференциала необходим соответствующий подбор рабочего тела (масла).
Тем не менее, конструкцию подобных механизмов можно рассматривать как начальный элемент канала систем силовых приводов после соответствующей доработки.
Следует несколько остановиться на автоматизации межосевого привода колесных машин. В работе [175] описана схема межосевого привода, осуществляемого с помощью фрикционной муфты свободного хода. Принцип действия её заключается в следующем: передний и задний ведущие моты связаны с помощью фрикционной муфты, диски которой сжаты с помощью встроенного гидроцилиндра. Особенность этой конструкции заключается в том, что ведомая её часть, связанная с передним мостом, имеет возможность частичного поворота, обусловленного разницей в ширине шлиц этой полумуфты и шлицевого вала, на котором она установлена.
Между колесами переднего и заднего мостов введено кинематическое несоответствие, в результате которого передние колеса должны вращаться быстрее, чем задние. При перемещении машины по опорной поверхности с хороши-