Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Круташов Анатолий Васильевич

Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля
<
Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Круташов Анатолий Васильевич. Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля : диссертация ... кандидата технических наук : 05.05.03 / Круташов Анатолий Васильевич; [Место защиты: Моск. гос. техн. ун-т (МАМИ)].- Москва, 2009.- 136 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1156

Содержание к диссертации

Введение

1. Проблемы межосевого и межколесногораспределения мощности в трансмиссии автомобиля 7

1.1 Анализ сложившихся научных подходов к распределению мощности по ведущим колесам 7

1.2 Проблемы распределения мощности, актуальные для легкового полноприводного автомобиля универсального назначения 11

1.3 Цели и задачи исследования 12

2. Исследование распределения мощности комплексом дифференциалов, включающим конструкции повышенного трения 14

2.1 Исследование распределения сил тяги в режимах движения по прямой с буксованием и движении по кривой. Метод первичной оценки распределения мощности 14

2.2 Обеспечение возможности движения в ситуации вывешенного колеса 30

2.3 Эффективность распределения мощности дифференциалом повышенного трения в сочетании сиспользованием притормаживания забегающего колеса.. 36

2.4 Снижение энергетических потерь при сочетании дифференциала повышенного трения с использованием притормаживания забегающего колеса 42

2.5 О влиянии дифференциала повышенного трения на стабилизацию прямолинейного движения 47

3. Формирование комплекса дифференциалов легкового полноприводного автомобиля универсального назначения 50

3.1 Специфика технических требований к комплексу дифференциалов 50

3.2 Анализ новых типов дифференциалов с функцией блокирования на соответствие техническим требованиям 52

3.3 Рекомендации по формированию комплекса дифференциалов легкового полноприводного автомобиля универсального назначения 68

4. Разработка методов расчета базовых параметров зацепления дифференциала«КВАЙФ» 71

4.1 Разработка модели сборки шестерен дифференциала и определение условий собираемости 71

4.2 Определение базовых параметров дифференциала 76

5. Разработка метода расчета коэффициента блокировки дифференциала «КВАЙФ» 83

5.1 Выбор нагрузочного режима и разработка расчетной схемы 83

5.2 Расчет сил и крутящих моментов в звеньях дифференциала. Расчет коэффициента блокировки 89

5.3 Проверочный расчет коэффициента блокировки дифференциала «КВАЙФ»... 110

6. Экспериментальные исследования по определению коэффициента блокировки дифференциала «КВАЙФ» 113

6.1 Объекты экспериментальных исследований 113

6.2 Методика и условия проведения стендовых испытаний 115

6.3 Результаты измерений и определение коэффициента блокировки 117

6.4 Влияние конструкции 2-х вальной КП с проходным вторичным валом на конечное межосевое распределение мощности 121

7. Основные результаты и выводы 127

Список использованной литературы 129

Приложение 1. Фрагмент описания патента ЕР 0 130 806 дифференциала Quaife .131

Приложение2. Фрагмент описания патента GB 1,099,717 фирмы Illinois Tool W.I.. 133

ПриложениеЗ. Фрагмент описания патента GB1,372,971 фирмы Aspro Inc 135

Введение к работе

В развитии автомобилестроения отчетливо проявляется тенденция роста доли выпуска легковых автомобилей универсального по климатическим и дорожным условиям назначения — способных обеспечить безопасное движение с высокой скоростью на магистральных дорогах и, наряду с этим, возможность уверенного движения на заснеженных и обледенелых дорогах, возможность перемещения по неровному размокшему грунту.

Расширяется круг производителей, охватывая большинство ведущих фирм, включая такие ранее непрофильные для полного привода, как Porsche, BMW, Cadillac. Труднее назвать фирму, не имеющую в своей производственной программе автомобиль подобного типа или не заявившую о своих намерениях начать разработку и производство.

Можно считать, что сложился тип автомобилей, занимающий промежуточное положение между традиционными легковыми автомобилями и автомобилями повышенной проходимости. Фирма «Daimler - Benz», создавая автомобиль М — класса, представила его как автомобиль «для всех видов деятельности - AAV» (All Activity Vehicle). Получает распространение, для обозначения типа этих автомобилей, наименование «кроссовер» . Поскольку границы между типами не являются однозначными и постоянными, есть некоторая условность в этом делении, однако обязательным существенным признаком нового типа - кроссовера, является наличие полного привода колес - постоянного или подключаемого.

Распространение автомобилей универсального назначения вызвало повышенный интерес к «нестандартным» для автомобилей повышенной техническим решениям в распределении мощности. Наблюдается активное развитие не только конструкции трансмиссии, но и методов распределения мощности, что начинает оказывать влияние на общий технический уровень автомобилестроения.

Сложный и во многом противоречивый состав технических требований к конструкции полноприводных автомобилей универсального назначения за \ затрагивает, естественно, и такой узел трансмиссии, как дифференциал, технический уровень и возможности которого начинают существенно определять технический уровенень распределения мощности. Одним из новых явлений в развитии дифференциалов является формирование спектра новых конструкций в типаже дифференциалов повышенного трения - по принятой в российском автомобилестроении терминологии, т.е. дифференциалов с функцией неполного блокирования. Важным является также обстоятельство, что отмечается последовательное, хотя и медленное, распространение автоматических дифференциалов с управляемым изменением коэффициента блокировки. Вместе с тем, имеющийся опыт эксплуатации полноприводных автомобилей, включая и продукцию ведущих зарубежных фирм, результаты испытаний и экспертные оценки свидетельствуют, что достигнутый технический уровень распределения мощности, определяющий характеристики проходимости и управляемости автомобиля, не обеспечивает достаточной их сбалансированности. Имеющийся в отечественном автомобилестроении опыт разработки легковых полноприводных автомобилей универсального применения, ориентированных на использование новых решений в конструкции узлов распределения мощности, не получил достаточного развития. Существенным сдерживающим фактором для отечественного автобилестроения является то, что недостаточно изучено распределение мощности в характерных и специфических условиях движения полноприводного легкового автомобиля, имеющиеся рекомендации по формированию концепции распределения, выбору типов дифференциалов, коэффициентов блокировки недостаточны и, в ряде случаев, противоречивы. Отсутствуют инженерные методы расчета специфических зубчатых зацеплений, расчета коэффициента блокировки новых типов дифференциалов.

Актуальность научно — исследовательских работ в направлении изучения распределения мощности в полноприводном автомобиле, анализа развития важной составной части узлов распределения мощности — межколесных и межосевых дифференциалов, технических требований к ним, разработки инженерных методов расчета, обеспечивающих необходимый технический уровень на ранних стадиях проектирования автомобиля, становится, таким образом, очевидной.

Проблемы распределения мощности, актуальные для легкового полноприводного автомобиля универсального назначения

Анализ сложившихся научных подходов к распределению мощности свидетельствует о том, что специфика использования автомобиля универсального назначения обострила важность ряда недостаточно исследованных проблем распределения.

Необходим поиск методов более сбалансированного распределения сил тяги, с тем чтобы технические решения обеспечения проходимости автомобиля сочетались с возросшей необходимостью обеспечения управляемости и устойчивости. Поскольку базовым решением в распределении сил тяги является использование дифференциалов с фунцией блокирования - полного или частичного, представляются необходимыми исследования распределения мощности при различных значениях Кб в характерных режимах движения, разработка метода первичной оценки распределения для инженерного применения, с тем чтобы уже на ранней стадии проектирования избежать ошибок в выборе типа узлов распределения мощности и параметров их технической характеристики. Ошибки выбора в начальной стадии могут привести при последующей доводке автомобиля к изменению компоновочных решений и даже к изменению концепции полного привода.

Необходима корректировка набора технических требований к узлам распределения мощности с учетом специфики использования автомобиля и анализ современных решений по их конструкции, анализ тенденций развития техники распределения мощности исходя из выявленной специфики технических требований. Следует признать, что имеющиеся в настоящее время рекомендации по формированию концепции распределения мощности не имеют комплексного характера и не отражают наблюдаемого в мировой практике распространения методов управлямого распределения мощности.

Проведенный анализ сложившихся научных подходов к распределению мощности по ведущим колесам, выявление актуальных для легкового полноприводного автомобиля проблем позволяют обоснованно сформулировать цели и задачи работы. Целями работы являются. Разработка метода первичной оценки распределения мощности комплексом дифференциалов. Установление параметров рационального распределения. Разработка рационального метода обеспечения движения в условиях вывешенного колеса. Разработка рекомендаций по формированию комплекса механизмов распределения мощности, учитывающих специфику легкового полноприводного автомобиля универсального назначения. Разработка расчетных методов проектирования дифференциала повышенного трения типа Квайф с заданными базовыми параметрами.

Для реализации целей работы требуется решить следующие задачи: - исследовать распределение мощности комплексом дифференциалов с различными коэффициентами блокировки в характерных режимах движения с учетом буксования колеса; - выявить для режима движения в повороте с буксованием его характер ные фазы в зависимости от соотношений угловых скоростей колес; - установить параметры рационального распределения и диапазоны их значений; - исследовать эффективность различных методов обеспечения возможности движения в ситуации вывешенного колеса; - установить совместимость дифференциалов повышенного трения с системами управляемого распределения сил тяги; - сформулировать технические требования к комплексу узлов распределения мощности с учетом специфики использования автомобиля универсального назначения; - провести анализ типов дифференциалов с функцией полного или ограниченного блокирования на соответствие специфике технических требований, установить обоснованность отнесения конструкции Квайф.к числу предпочтительных; разработать методы определения условий собираемости, расчетов баз-вых параметров зубчатых зацеплений и коэффициента блокировки дифференциала Квайф; - провести стендовые испытания по определению коэффициента блоки ровки дифференциала Квайф для сопоставления с результатами расчета и подтверждения разработанного метода расчета.

Обеспечение возможности движения в ситуации вывешенного колеса

Известно, что при движении на местности со сложным рельефом ситуация вывешивания колеса, когда теряется контакт с опорной поверхностью, является наиболее сложной. В этой ситуации межколесный дифференциал повышенного трения с постоянным коэффициентом блокировки не в состоянии обеспечить передачу крутящего момента на колесо, имеющее достаточное сцепление, поскольку из-за отсутствия нагрузки не возникает и момент трения. Никаких преимуществ в сравнении со «свободным» дифференциалом не проявляется. Если в составе комплекса имеется и межосевой дифференциал повышенного трения, то из-за отсутствия момента на одном из его выходных звеньев он также становится неэффективным.

Дифференциалы со снижающимся коэффициентом блокировки (при увеличении крутящего момента) более эффективны в ситуации вывешенного колеса, но имеют свои известные недостатки и, в связи с этим, не получили распространения.

Альтернативными вариантами обеспечения силы тяги для продолжения движения в условиях вывешенного колеса (для усложнения ситуации принимаем, что автомобиль неподвижен и нет силы его инерции, которая могла бы быть полезной), как известно, являются: - блокирование дифференциалов (принудительное или автоматическое); - раскручивание вывешенного колеса, с тем чтобы посредством его инерционного момента создать на опорном колесе крутящий момент, увеличенный пропорционально коэффициенту блокировки; - использование узла начального трения в составе дифференциала; - притормаживание вывешенного колеса. Рассмотрим приемлемость этих вариантов. Блокирование дифференциалов.

Принудительное блокирование - эффективное и широко используемое решение на автомобилях, предназначенных для использования в условиях бездорожья. Для массовых легковых полноприводньтх автомобилей, для которых движение по грунту со сложным рельефом является нехарактерным эпизодом, принудительное блокирование может не соответствовать общей концепции «интеллигентного» типа автомобиля.

Автоматическое блокирование дифференциала вязкостной муфтой в ситуации вывешенного колеса является приемлемым вариантом - время блокирования, составляющее менее 1 сек, не является критическим для ситуации вывешивания (при плотном грунте под опорным колесрм). Однако требуется анализ и выявление тех особенностей вязкостных муфт, которые влияют на наблюдающееся в последние годы снижение их применяемости (см. главу 3).

Автоматический дифференциал с управляемым изменением коэффициента блокировки может быть признан наиболее совершенным решением. Однако его распространение является пока весьма ограниченным. Требуется анализ причин замедленного распространения и тенденций развития этого типа дифференциала (см. главу 3).

Раскручивание вывешенного колеса Даже при наличии дифференциала повышенного трения метод не может считаться эффективным и надежным , поскольку передача крутящего момента на опорное колесо кратковременна - ограничена временем реально возможного диапазона изменения оборотов двигателя и раскручиваемого колеса. Метод содержит противоречие и в своем принципе - для силовой эффективности метода предпочтительно высокое угловое ускорение на раскручиваемом колесе, но при этом соответственно сокращается продолжительность импульса создания силы тяги на опорном колесе.

В работе (7) отмечается целесообразность высоких значений коэффициента блокировки (в диапазоне 8-12) для повышения эффективности метода. Однако чем выше Кб, тем ниже угловые ускорения на раскручиваемом колесе (при сопоставимой подаче топлива в двигателе) и, соответственно, меньше реактивные моменты в приводе вывешенного колеса. Кроме того, высокие значения неприемлемы, как было рассмотрено ранее, по условиям устойчивости и управляемости автомобиля и, соответственно, не могут быть постоянными, а для дифференциала с управляемым изменением коэффициента блокировки не нужен сам метод раскручивания.

Немаловажно и то, что метод раскручивания колеса не может считаться «интеллигентным» (как и бросок педали сцепления после раскрутки двигателя с целью увеличения силы тяги).

Тем не менее, для количественной оценки эффективности метода рас-смотрим пример.Принимаем следующие условия и исходные данные: Раскручивание вывешенного колеса осуществляется на первой передаче при неподвижном состоянии легкового автомобиля. Момент инерции колеса «/.: 1,10 кг-м2, Радиус опорного колеса (динамический) rk: 0,29 м.

Анализ новых типов дифференциалов с функцией блокирования на соответствие техническим требованиям

Сравнительный анализ применяемых в современных автомобилях конструкций дифференциалов, имеющих функцию блокирования, полного или частичного, на максимальное соответствие сформулированным техническим требованиям является актуальным, поскольку ни одна из известных конструкций дифференциалов, ни известные их сочетания в составе автомобиля не отвечают в полной мере всем этим требованиям. Как правило, оптимизация какой-либо характеристики приводит к неблагоприятному изменению других.

В трансмиссиях современных полноприводных автомобилей находит примененние весь спектр дифференциалов с функцией блокирования: - классический шестеренчатый (конический или цилиндрический) с принудительной ручной блокировкой (включая и привод управления с сервомеханизмами); - шестеренчатый с автоматической блокировкой - механической или посредством фрикционной муфты (вязкостной или имеющей гидравлический насос); - повышенного трения; - с управляемым изменением коэффициента блокировки (на основе шестеренчатого дифференциала). Для наиболее распространенных конструкций не требуется детальный анализ — представляется достаточным вывод о степени соответствия техническим требованиям.

Для новых конструкций, не имеющих еще в отечественном автомобилестроении массового применения и достаточного технического анализа, необходимо более детальное рассмотрение.

Дифференциал с принудительной блокировкой. Дифференциал с принудительной блокировкой является классическим вариантом для автомобилей повышенной проходимости. В максимально возможном сочетании, как комплекс блокируемых дифференциалов - заднего межколесного, переднего межколесного и межосевого, используется до настоящего времени на автомобиле «Mersedes Gelendewagen», признающимся одним из эталонов по проходимости. Все три дифференциала этого автомобиля имеют сервоприводы и управляются нажатием кнопок на панели приборов.

В минимальном по количеству блокируемых дифференциалов сочетании - в качестве межосевого с блокированием посредством рычага, длительное время применяется на автомобиле «Нива», также имеющем хорошие характеристики проходимости.

Однако для легкового автомобиля универсального назначения, принудительная блокировка дифференциала не является оптимальным вариантом по следующим причинам.

- Имеется вероятность несвоевременного блокирования, поскольку водитель может не иметь высоких профессиональных навыков управления. При запоздалом включении может быть потеряна возможность движения из-за начавшегося буксования колеса, при несвоевременном позднем выключении на дороге с высокими сцепными свойствами проявятся известные последствия циркуляции мощности. - Усложняется конструкция автомобиля, особенно при наличии сервопривода. - Усложняется управление автомобилем в сложных дорожных условиях. Кроме того, в условиях движения в разблокированном состоянии по дороге с участками — «пятнами», имеющими пониженный коэффициент сцепления, суммарная сила тяги становится пульсирующей в соответствии со срывом какого-либо колеса в буксование. Тяговая характеристика автомобиля не является максимально возможной в таких условиях, а в трансмиссии вероятны ударные нагрузки, связанные с резким замедлением раскрученного при пробуксовке колеса (при отсутствии противобуксовочной системы). Известны примеры, когда на легковых полноприводных автомобилях (Volkswagen Passat Sinchro), принудительная блокировка межосевого и заднего межколесного дифференциалов при последующих модернизациях модели уже не применялась. Дифференциал с принудительной блокировкой, таким образом, недостаточно соответствует предъявляемым техническим требованиям. Дифференциалы с автоматической блокировкой. Дифференциал с автоматической механической блокировкой. Фирмой Eaton разработан межколесный дифференциал с автоматической механической блокировкой. В основе конструкции - дифференциал повышенного трения, с коническими шестернями и пакетом фрикционных дисков, кулачковым механизмом сжатия дисков, датчиком относительной скорости центробежного типа, приводимым во вращение парой шестерен при наличии разницы угловых скоростей полуосевой шестерни и корпуса. Дифференциал описан, в частности, в работе (2).

Блокирование осуществляется при достижении установленной относительной скорости скольжения 100 об/мин. Вместе с тем, при скорости движения автомобиля выше 32 км/час блокирование не допускается. Известно, что дифференциал этого типа используется на автомобилях повышенной проходимости китайского производства (13). Следует отметить, что для дифференциала Eaton последствия установленной (скоростью скольжения 100 об/мин) задержки с моментом блокирования, которая могла бы привести к закапыванию буксующего колеса, смягчены, поскольку до момента блокировки конструкция работает как дифференциал повышенного трения.

Дифференциал относительно прост по конструкции и технологии производства. Сочетая преимущества автоматической блокировки в тяжелых дорожных условиях с достоинствами дифференциала повышенного трения, конструкция Eaton имеет и его известные недостатки.

Межколесный дифференциал Eaton не может считаться полностью соответствующим установленным техническим требованиям главным образом по следующим причинам:

- механическое блокирование, связанное с остановкой вращения датчика скорости относительно своей оси и остановкой шестерен его привода, является жестким, создающим динамические нагрузки для этого привода, что, соответственно, делает проблематичным обеспечение достаточной надежности и долговечности механизма блокирования;

- идеологически полное блокирование с однозначно заданными для механизма блокировки условиями срабатывания уступает принципу управляемого изменения степени блокировки дифференциала посредством автоматической системы управления.

Определение базовых параметров дифференциала

Для выбора базовых геометрических параметров используем схему касания делительных окружностей сателлитов и шестерен. Принимаем, на начальном этапе, условие, что отсутствует сдвиг исходного контура (инструмента) как для шестерни, так и для сателлита. Делительные и начальные окружности в этом случае совпадают.

Найдем значение базового передаточного отношения "шестерня — сателлит" (при взаимном касании делительных окружностей сателлитов между собой и с делительной окружностью шестерни). Используя формулу (4.1) найдем значения базовых передаточных отношений для вариантов дифференциалов с 4 -я и 5 -ю сателлитами в группе. (В обозначение базового передаточного отношения введем дополнительный символ числа сателлитов в группе).

Найденные базовые передаточные отношения позволяют определить реальные соотношения чисел зубьев шестерен дифференциала и выбрать оптимальные. Определение оптимальных чисел зубьев сателлита и шестерни.

Конструкция дифференциала Квайф предопределяет большое общее число сателлитов в группе. Как правило, используется 5 сателлитов в группе, при этом сателлиты имеют малое число зубьев — обычно 6.

Установленное ранее ограничение по выбору числа зубьев шестерни — необходимость кратности числу сателлитов в группе, в сочетании с малым числом зубьев сателлита приводит к тому, что фактическое передаточное число "шестерня - сателлит" будет отличаться от базового i6. Это означает, что для реального сочетания зубьев потребуется сдвиг инструмента, конкретные значения которого будут зависеть от значений выбранных чисел зубьев. Чем выше отклонение фактического межцентрового расстояния "шестерня - сателлит" от базового i6, тем больший суммарный сдвиг инструмента потребуется.

Потребуется сдвиг инструмента для обеспечения геометрически правильного соотношения межцентровых расстояний " сателлит- сателлит " и "шестерня — сателлит ", поскольку возможное число зубьев шестерни 12 больше формального расчетного. (Соображения по реализации сдвига ин 80 струмента будут рассмотрены позднее).Таким образом, нетрадиционный вариант дифференциала имеет следующие параметры: п = 4; z=l; zu= 12; А/ = 6,3%.

Аналогичные расчеты ряда вариантов дифференциалов, отличающихся и числом сателлитов в группе и числом зубьев сателлитов (в реальном разбросе их значений), позволяют составить рекомендуемый параметрический ряд для использования при проектировании дифференциалов типа Квайф. Расчеты в данной работе не приводятся, а параметрический ряд представлен в таблицах 4.1 и 4.2.

Величины А/ отклонениий фактических передаточных отношений также включены в таблицы, поскольку от них зависит величина сдвига инструмента, необходимого для шестерни или сателлитов с целью обеспечения геометрически правильного межцентрового расстояния А (рис.4.8), определяемого базовым передаточным отношением іб, а не фактическим /,. (Для обеспечения зацепления без использования сдвига инструмента было бы необходимо иметь величины межцентроых расстояний " шестерня — сателлит " и " сателлит — сателлит ", соответствующие базовому передаточному отношению іб = 1,613 для варианта с 4 сателлитами в группе и іб =2,236 для варианта с 5 сателлитами в группе. Меньшие значения отклонений А/ более предпочтительны, так как в этом случае имеются большие возможности последующего дополнительного варьирования сдвигом инструмента для оптимизации параметров сателлита и шестерни — с целью увеличения ширины ленточки зуба сателлита на дуге окружности вершин (это имеет значение, так как сателлиты центруются в гнездах корпуса по наружному диаметру), а также для увеличения диаметра окружности впадин шестерни с целью рамещения шлицевого отверстия необходимого размера.

Положительное значение отклонения фактического межцентрового расстояния А і (знак " + " при этом не проставляется) свидетельствует о том, что шестерня без модификации зуба " велика" и не вписывается в зубчатые венцы сателлитов. В этом случае требуется отрицательный сдвиг инструмента для шестерни или положительный для сателлитов.

В зависимости от конкретного выбора чисел зубьев и, соответственно, величины и знака Лі отклонения фактического передаточного числа " шестерня — сателлит " следует принять величину и направление "выравнивающего " сдвига инструмента для шестерни и сателлита. Таким образом, разработанная модель сборки шестерен дифференциала Квайф позволила определить условия собираемости и установить параметрический ряд возможных сочетаний зубьев, при этом обеспечена возможность варьирования числа сателлитов в группе.

В совокупности предложенные методы позволяют вести разработку конструкции на инженерном уровне и отказаться от пассивного метода копирования известных аналогов. В дифференциале Квайф крутящий момент от корпуса на выходные шестерни передается через две группы сателлитов, каждая из которых находится в зацеплении со своей шестерней. В промежутке между шестернями сателлиты двух групп зацеплены между собою, при этом каждый сателлит одной группы зацеплен с двумя соседними сателлитами другой группы, т.е. сателлиты разных групп чередуются, и между ними нет промежутков. Дифференциал может быть использован как в качестве межосевого в трансмиссии полноприводного автомобиля, так и в качестве межколесного при любых схемах привода колес. С целью однозначности понимания для дальнейшего рассмотрения принят межколесный дифференциал. 1. ведущим звеном является корпус, одна полуосевая шестерня отстает, вторая забегает - режим движения автомобиля на повороте или режим прямолинейного движения с буксованием одного из колес; 2. ведущим звеном является корпус, одна полуосевая шестерня остановлена, вторая забегает - режим буксования одного колеса стоящего автомобиля; 3. корпус дифференциала остановлен, одна полуосевая шестерня ведет под воздействием внешнего крутящего момента, вторая притормаживается внешним тормозом - это один из режимов стендовых испытаний дифференциалов.

В силовом отношении эти три режима работы аналогичны, в кинематическом любой из них может быть приведен к другому обычным для планетарных механизмов путем - прибавлением всем кинематическим звеньям механизма угловой скорости соответствующего направления для остановки выбранного звена. Для дальнейшего рассмотрения принят режим 2, как соответствующий реальному режиму работы автомобиля и как достаточно удобный для уста новления относительных скоростей звеньев механизма, поскольку одно звено - полуосевая шестерня, остановлено. В дифференциале Квайф крутящий момент от корпуса к сателлитам передается посредством воздействия корпуса на наружные цилиндрические поверхности сателлитов - на ленточки вершин зубьев. Расположение точек контакта " корпус - сателлит", передающих усилие, не является очевидным. Необходимо определить их расположение, поскольку в этих точках контакта при наличии относительного скольжения возникает трение, влияющее на коэффициент блокировки дифференциала. В связи с этим составление расчетной схемы целесообразно выполнить в два этапа - начать с установления нагруженного состояния дифференциала и определения точек контакта звеньев при отсутствии относительного скольжения, а затем для уже выбранного режима работы 2 определить направления относительных скольжений звеньев, что в дальнейшем позволит определить величины и направления моментов трения.

Похожие диссертации на Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля