безступінчаті передачі

Призначення. У трансмісії автомобіля об'єктивно необхідні принаймні два передавальних числа - максимальне. при якому авто-мобіль долає максимальне задане опір дві-ню, і мінімальне. необхідне для руху з максимальною заданою швидкістю або для руху з мінімально можливим витратою палива в сприятливих дорожніх умовах.

Існують два принципових способу змінювати передаточ-ні числа трансмісії при русі автомобіля:

послідовно-вальний вибір дискретних значень передавальних чисел

біс-ступеневу зміна передавального числа трансмісії в діапа-зоні від максимального до мінімального.

Застосування безступінчатим передачі в трансмісії автомобіля дозволяє при автоматичному регулюванні передавальних чисел істотно спростити процес управління автомобілем, а при певних умовах і поліпшити динамічні і паливно-економічні характеристики автомобіля. Таким чином, призначення безступінчатих передач - зміна передавального числа трансмісії, що забезпечує при цьому уп-Рощенье і полегшення процесу керування автомобілем.

Класифікація безступінчатих передач.

За принципом роботи безступінчаті передачі можна розділити на:

(1) гідродинамічні; (2) об'ємні гідропередачі; (3) електричні; (4) імпульсні; (5) фрикційні.

За принципом управління передачі можна розділити на управ-ється вручну і автоматичні. Автоматичні передачі в свою чергу можна розділити на передачі, що володіють внутрішнім автоматизмом, і передачі, що вимагають наявності зовнішнього автоматичного регулятора. Слід зазначити. що з усього різноманіття можливих біс-східчастих передач в масовому автобудуванні застосовуються в ос-новному гідродинамічні передачі в поєднанні із ступінчастою коробкою передач, що отримали назву гідромеханічних передач, і фрикційні передачі (з безпосереднім контактом або з гнучким зв'язком).

Об'ємної гидропередачей називають гідравлічну систему, що включає в себе об'ємний гідравлічний насос, об'ємний гідравлічний мотор і систему регулювання, яка служить для передачі енергії від одного вузла до іншого. В об'ємних гідравлічних машинах передача механічної енергії здійснюється зміною обсягів робочих камер гідравлічних машин.

Потенційною енергією положення (висота стовпа рідини), і кінетичну енергію потоку рідини зазвичай нехтують.

Основною перевагою об'ємних гідравлічних передач є малі габарити і питома маса. Так, наприклад, об'ємний гідравлічний насос при частоті обертання робочого вала 2500- 3000 об / хв і тиску 20-25 МПа має питому масу 0,2 0,3 кг / кВт. Теоретично в якості машин об'ємної гідропередачі можна використовувати об'ємні гідравлічні насоси і мотори разнооб-різної конструкції - поршневі, лопатеві, гвинтові і зубчасті. Однак при використанні об'ємної гідропередачі як безступінчатим трансмісії одним з основних вимог, пред-є до них, є необхідність забезпечення максимально можливого ККД. З усіх можливих типів конструкцій найкращі показники в цьому відношенні мають поршневі гідромашини. тому саме вони найчастіше застосовуються як в якості насоса, так і в якості мотора об'ємних гідропередач, використовуваних як безступінчатим передачі автомобіля.

Все різноманіття поршневих гідромашин можна розділити на дві основні групи. радіально-поршневі і аксіально-поршневі.

Радіально-поршневі машини в свою чергу можна також раз-ділити на дві групи: радіально-поршневі машини одноразового дії і радіально-поршневі машини багаторазового дії. Радіально-поршнева машина одно-кратного дії складається з статора і ротора циліндричної форми, розташованих таким обра-зом, що їх центри мають відноси-вування зміщення (е). Один з цих елементів може бути зупинений, інший може обертатися, при цьому обертовий елемент з'єднаний або з валом двигуна (насос), або з валом трансмісії (мотор). Під внут-рішньому елементі радіально располо-дружини циліндри, в яких помеще-ни поршні.

Радіально-поршнева машина багато-кратного дії являє собою поєднання концентрично розташований-них статора і ротора. Зовнішнє кільце має профільовану робочу по-поверхню, що представляє собою рав-номерно чергуються виступи, опи-санні найчастіше параболічної за-Вісім. У внутрішньому блоці рас-покладені циліндри і вставлені в них поршні.

У гідромашинах багато-кратного дії умови роботи по-ршней погіршені внаслідок великих тангенціальних складових сил давши-лення рідини, тому в блешні-стве конструкцій для поліпшення умов роботи поршні забезпечені шарико- або Роликопідшипники-вимі головками. Аксіально-поршневиміназивают об'ємні гідромашини, у яких робочі камери обертаються відноси-кові осі ротора, а осі поршнів або плунжеров паралельні осі ротора. Аксіально-поршневі машини мож-но розділити на два класи: - машини з похилим блоком ци-Ліндрен. У таких машин осі ведучого ланки і обертання ротора перетинаються;

- машини з похилим наполегливою диском. У таких машин вісь ведучого ланки збігається з віссю блоку цилинд-рів.

Електричні передачі. Електрична передача, яка використовується в якості бесступенча-того трансформатора крутного моменту, складається з генератора, якір якого обертається двигуном внутрішнього згоряння, і тя-кового електродвигуна, якір якого пов'язаний з валом трансмісії автомобіля. Електричний струм, що знімається з обмоток генератора, подається на обмотки тягового електродвигуна. Можливий варіант застосування так званих мотор-коліс, коли якір електродвиг-гатель пов'язаний безпосередньо з маточиною ведучого колеса або з вхідним елементом колісного редуктора, вбудованого також в маточину колеса. У разі застосування генератора постійного струму і серієсний (з послідовним збудженням) електродвигуна електротранс-місія має внутрішнє автоматизмом.

Автоматизм роботи електричної трансмісії можна пояснити його-нить наступними факторами. При постійному режимі роботи двигуна внутрішнього згоряння робота генератора описується його зовнішньою характеристикою, що представляє залежність напруги-ня від струму.

Фрикційні передачі. Все різноманіття фрикційних передач можна з певною часткою умовності розділити на дві основні групи: фрикційні передачі з безпосереднім контактом і фрикційні передачі з гнучким зв'язком. Особливістю всіх типів фрикційних передач є не-обходимость притиснення одного фрикційного елемента до іншого зі значною силою. Це обумовлює великий тиск на опори, що збільшує втрати в підшипниках і зменшує термін служби основних робочих деталей. Умова роботи фрикційної передачі виражається нерівністю: m / k> 1 де m - коефіцієнт тертя; до- коефіцієнт тяги, рівний відношенню реалізованої дотичній сили до нормальної силі в контакті. Для забезпечення найменшого навантаження контакту і подшип-ників передачі бажано, щоб відношення т / к в регульованому діапазоні залишалося постійним, отже, притиснення фрік-ційних елементів повинно змінюватися автоматично у функції переданого передачею зусилля (крутного моменту). Автомати-чеський зміна притиснення може здійснюватися або спеціальним проміжним елементом під дією активних або ре-активних сил, або спеціальним натискним пристроєм, в основі якого лежить принцип розкладання активної сили на склад-рами за допомогою клинового механізму. В сучасних системах управління фрикційними передачами з використанням мікро-процесора оптимальне зусилля притиснення задається програмою мік-ропроцессора. Відмінною особливістю фрикційних безступінчатих пе-дач є ковзання в контакті. Чим менше змінюється відносне ковзання в контакті у всьому діапазоні регулюються-вання, тим більш сприятливими будуть умови роботи фрік-ційних елементів. Фрикційні передачі з гнучким зв'язком - представляють собою варіювання відомої безступінчатим передачі - клиноремінного варіатора.