Пассивная адаптивность и «живучесть» фрикционного вариатора
(7)
Реальное передаточное отношение вариатора можно выразить как произведение его составляющих im и iск на кинематическое передаточное отношение iк:
ip = iк · im · iск . (8)
На кафедре «Детали машин» МГИУ проводились испытания дисковой фрикционной передачи с повышением частоты вращения от входного вала к выходному, поэтому в данном случае мы оперируем с передаточным отношением, которое меньше единицы iк=0,17.
На графике рис.2 показано как изменилось бы кинематическое передаточное отношение iк –кривая 1 вследствие смещения нескользящей точки; без учета УГДскольжения – кривая3; и как влияет УГДскольжение, без учета смещения нескользящей точки, на изменение iк – кривая 2. Кривая 4 отображает реальное передаточное отношение iр, полученное экспериментально на испытательном стенде кафедры «Детали машин» МГИУ. Важно заметить, что реальные передаточные отношения, полученные экспериментально, хорошо согласуются с расчетными ip вычисленными по предложенной выше методике для различных β.
Рис. 2. Зависимость передаточных отношений от коэффициента запаса по сцеплению β: 1– кинематического iк; 2 – с учетом УГД скольжения is; 3 – с учетом смещения нескользящей точки im; 4 – реального iр
На графике рис.3 приведены зависимости im/iк (кривая 1) и iск/iк (кривая 2) от коэффициента запаса по сцеплению β.
Рис. 3. Зависимость относительных величин icк/iк и im/iк от коэффициента запаса по сцеплению β: 1–im/iк; 2–icк/iк
Важно заметить, что вращающий момент на выходном валу не учитывает величину iск:
T2 = T1 iк im ηск ηгеом ηдоб , (9)
где ηгеом – КПД геометрического скольжения, хорошо известный из триботехники; ηдоб–КПД, зависящий от потерь мощности в опорах, на гистерезис и сдавливание масла в контакте, циркуляцию мощности и пр.
Вычисление ηгеом и ηдоб для вариатора приведено, например, в[4].
На графике рис.4 приведены зависимости общих потерь скорости на ведомом звене как от УГД скольжения, так и от смещения нескользящей точки – δ (кривая 3), а также зависимости потерь скорости только от УГД скольжения – δs (кривая 1) и потерь скорости только от смещения нескользящей точки – δm (кривая 2) от значений β.
Рис. 4. Зависимость потерь скорости на ведомом звене от коэффициента запаса по сцеплению β: 1 – потери скорости от УГД скольжения δs; 2 – потери скорости, связанные со смещением нескользящей точки δm; 3–общие потери скорости δ
Так как при заданных кинематических положениях рабочих тел, определяющих нажим Fn для данного вариатора, значение Ft и T2, зависящие от im будут увеличиваться при снижении β, для упрощения расчетов введем значение приведенного коэффициента трения f′=f/β, который при снижении β меньше единицы f′>f. Следует заметить, что при высоких значениях Ft и T2 возрастает УГД скольжение s, что снижает коэффициент трения f′. Поэтому целесообразно, повышая величину m и снижая β, делать это до определенного предела, различного для разных скоростей и давлений в контакте так, чтобы значение f′ только повышалось. Иначе при наличии чисто диссипативных нагрузок на ведомом валу (например, момента трения), может начаться полное буксование вариатора. Опыт показывает, что в новом вариаторе это явление практически не происходит, даже при двукратном увеличении реального передаточного отношения по сравнению с максимальным кинематическим iкmax.
На графике рис.5 представлено изменение крутящего момента T2 на выходном валу нового планетарного дискового вариатора по экспериментальным данным [2] в зависимости от реального передаточного числа uр.
Отметим, что в понижающей передаче, какой является данный вариатор, передаточное число u равно передаточному отношению i. Кинематическое передаточное число (или отношение) данного вариатора изменяется в пределах 1,3 .7,84.
Следует заметить, что в планетарном вариаторе, имеющем два контакта – наружный и внутренний, нескользящие точки в обоих контактах смещаются в одном направлении – к оси вращения ведущего диска. Кроме того, УГД скольжение имеет место также в обоих контактах. Оба указанных фактора наряду с особенностями планетарного вариатора еще больше увеличивают реальное передаточное число, по сравнению с не планетарной схемой. Следует заметить, что при ip>iкmax это свойство вариатора обеспечивает, в частности, более плавный старт автомобиля с трансмиссией использующей вариатор.
Немного больше о технологиях >>>
Причинность и взаимодействие в физике
Раскрытие
содержания и конкретизация понятий должны опираться на ту или иную конкретную
модель взаимной связи понятий. Модель, объективно отражая определенную сторону
связи, имеет границы применимости, за пределами которых ее использование ведет
к ложным выводам, но в границах ...
Новая концепция электромобиля
Электромобиль
– транспортное средство, ведущие колеса которого приводятся от электромотора
питаемого электробатареей, появился впервые в 1838 году в Англии. Электромобиль
существенно старше автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Поначалу он
опережал автомобиль по скорост ...
