Методы выбора и оценки характеристик вариатора транспортного средства

• Автор: Лукьянов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ вариаторного привода в транспортных средствах

1.1 Особенности современного вариаторного привода транспортных средств

1.2 Сравнительная оценка возможностей различных видов

гибких связей вариатора

1.3 Обзор исследований

1.3.1 Клиноремённые передачи

1.3.2 Клиноремённые вариаторы

1.3.3 Осевые силы в клиноремённом вариаторе

1.4 Цель и задачи исследований
2. Исследование геометрии контура вариатора
2.1 Основные геометрические характеристики
2.2 Расчетная длина ремня
2.3 Расчетные диаметры
2.4 Приближённая оценка предельных геометрических параметров продольного контура клиноремённого вариатора
3. Предельные нагрузки вариаторных ремней
3.1 Зарубежная практика выбора вариаторных ремней
3.2 Отечественный опыт выбора вариаторных ремней
4. Физико-механические характеристики вариаторного ремня
4.1 Приведённый модуль упругости при растяжении Ер
4.2 Приведённый модуль упругости при изгибе Еи
4.3 Приведённый модуль упругости при сжатии Ес
4.4 Коэффициент трения 1'
5. Граничные условия в вариаторе транспортного средства
5.1 Оценка натяжения ремня в клиноремённом вариаторе
5.2 Режим холостого хода
5.3 Режим передачи момента нагрузки при
постоянстве осевой силы
5.4 Режим передачи момента нагрузки при постоянстве
положений подвижных дисков шкивов
5.5 Общий случай
6. Экспериментальное исследование клиноремённого вариатора транспортного средства
6.1 Задачи экспериментального исследования
6.2 Стенды для исследования вариатора
6.3 Методика проведения и обработки
результатов экспериментов
Основные результаты и выводы
Список использованных источников
Приложения

Введение
В большом городе водитель легкового автомобиля каждые 100 км пути 700 раз нажимает на педаль сцепления и 600 раз переключает передачи. В среднем - одно переключение каждые 30 секунд. Облегчить работу водителя помогают автоматические трансмиссии, включающие, как правило, в себя гидротрансформатор, планетарный ряд шестерен, систему управления.
Однако, движение масла в гидротрансформаторе с очень высокими скоростями сопровождается большими потерями энергии - кпд гидротрансформатора не превышает 0,90. Это увеличивает расход топлива ухудшает динамические характеристики автомобиля. Указанные недостатки, а также высокая стоимость гидродинамических трансмиссий заставили конструкторов вспомнить об иных типах передач мощности, в частности, о фрикционном вариаторе, который достаточно подробно освещён в технической литературе.
Теоретически вариатор является идеальной автомобильной трансмиссией - с его помощью можно подобрать оптимальное передаточное отношение в любой момент движения, позволяя двигателю всегда работать в самом выгодном режиме. В настоящее время вариаторы используются в трансмиссиях многих современных транспортных средств, таких как, мотороллер Нопйа с двигателем мощностью 20 л.с.(рис.1,а), автомобиль Шввал с двигателем мощностью 140 л.с. .(рис.2,а), автомобиль АшИ А6 2.8 с двигателем мощностью 193 л.с. (рис.3,а) и многих других . Однако , долгое время из-за различных причин преимущества вариаторов оставались лишь в теории. Вариатор (рис. 1,2,3,а) транспортного средства является фрикционной передачей гибкой связью, передающим органом которой является ремень (рис. 1,6) или цепь (рис.2,3, б). Работа такого вариатора возможна лишь при соответствующем натяжении гибкой связи, обеспечивающим надежный фрикционный контакт между ней и дисками шкивов. На начальном этапе вариатор в основном применялся в трансмиссиях лёгких и относительно маломощных транспортных средствах (мотороллерах, снегоходах и гидроциклах) со спецификой

большинстве случаев, граничные условия в местах входа ремня на шкив и выхода из него формулировались в соответствии с положением нити (углы обхвата, положение ветвей ), т. е. пренебрегалось влиянием физико -механических характеристик ремня, его конструкцией и размерами. К тому же, тяговая способность ремня оценивалась аналогично передачам с постоянным передаточным числом без учета специфики вариаторной схемы. Но возможен и иной подход в оценке тяговой способности вариаторного ремня, базирующийся на решении краевых (концевых, граничных) задач, когда силовое взаимодействие ремня со шкивом на дуге обхвата относится к внутренним уравновешивающим друг друга факторам, а условия на границах формулируют возможности ремня в передаче окружной силы.
Если рассмотренные выше исследования по определению осевых сил базировались на решении лишь силовых уравнений, то для оценки реального поведения ремня в вариаторе этого оказывается недостаточно. Действительно, если конструктивно обеспечить постоянство осевой силы на ведущем шкиве , например, по схеме на рис.6, то по мере повышения передаваемой нагрузки будет иметь место раздвижение дисков этого шкива. Следовательно, для получения более полной картины, при определении натяжения вариаторного ремня необходимо учитывать не только осевые усилия нажимных механизмов, но и возможные при этом перемещения подвижного диска шкива. Для достижения этой цели необходимо не ограничиваться лишь силовым равновесием, а рассматривать поведение вариаторного ремня с более общих энергетических позиций. Рассмотрение натяжения ремня в вариаторе с новых позиций позволит по новому подойти к раскрытию физической стороны его поведения при передачи нагрузки и составить аналитические зависимости, описывающие этот процесс.