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 >>>
Привычный способ восприятия времени - причина войн на планете
Мы знаем, что
прошлое и будущее существует только в нашем образном мышлении. Настоящее
измерить нечем и поэтому невозможно. Стрелки часов двигаются в пространстве, а
показывают время – не парадокс ли это? Наше тело – это часть пространства.
Осознавание линейных размеров собстве ...
Явления, обусловленные движением Земли относительно мирового эфира
Эйнштейн
предполагал, что все попытки обнаружить движение Земли относительно мирового
эфира оказались безуспешными. Безуспешными оказались попытки обнаружить
«эфирный ветер», возникающий при движении Земли относительно мирового эфира
вследствие полного увлечения эфира атмосферо ...
