РАЗРАБОТКА РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКИ С ВАРИАТОРАМИ ДЛЯ ПОЛНОПРИВОДНОГО ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ ПОВЫШЕННОЙ ПРОХОДИМОСТИ Белкина А.П.,Пономарев А.И.,Голубина С.А.

Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана


Номер: 7-5
Год: 2016
Страницы: 12-15
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

полноприводный автомобиль, вариатор, трансмиссия, раздаточная коробка с вариаторами, four-wheel drive vehicle, variator, transmission, transfer case with a variator

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В данной работе показано, что установка раздаточной коробки с вариаторами увеличивает проходимость легковых автомобилей. Кроме того, разработана методика испытания раздаточных коробок

Текст научной статьи

Введение. Раздаточная коробка является неотъемлемым атрибутом автомобиля, оборудованного системой полного привода. Раздаточная коробка распределяет крутящий момент по осям автомобиля, а также увеличивает крутящий момент при движении по плохим дорогам и бездорожью. Как известно, тяговая динамика и топливная экономичность являются одними из основных эксплуатационных свойств колесных машин. Для полноприводных машин существенна также и подвижность. Опыт эксплуатации, а также экспериментальные и теоретические исследования показывают, что на эти свойства значительное влияние оказывает схема подвода мощности к ведущим колесам. Существующие сегодня две основные схемы привода: дифференциальный и блокированный - не позволяют достичь наилучших показателей работы колесной машины во всем диапазоне дорожных условий. Так на сухой твердой дороге или плотном грунте лучшими качествами обладает дифференциальный привод. Он позволяет колесам двигаться по разным траекториям, не создавая дополнительных нагрузок на трансмиссию. Актуальность разработки усовершенствованной раздаточной коробки. Обзор литературы показывает, что отсутствуют конструкции, которые позволяют обеспечивать дифференциальную связь между выходными валами агрегатов трансмиссии колесной машины и дают возможность распределять моменты на этих валах в соответствии с тяговыми возможностями связанных с ними ведущих колес, без введения дополнительных элементов трения или подторможивания колес. Для улучшения эксплуатационных свойств полноприводных колесных машин (ПКМ) необходимо рациональное распределение мощности по колесам в зависимости от условий движения. Существующие сегодня основные схемы привода: дифференциальный и блокированный - не позволяют достичь наилучших показателей работы колесной машины во всем диапазоне дорожных условий. Разрешением этой проблемы было бы создание таких механизмов, которые, сохраняя дифференциальный эффект, обеспечивали бы оптимальное распределение тяговых усилий по колесам. Таким образом, является актуальной проблема совершенствования механизмов передачи мощности от двигателя к ведущим колесам, которая в данной работе решается за счет установки вариаторов на выходных валах межосевого дифференциала в раздаточной коробке двухосной полноприводной колёсной машины. Это обеспечивает возможность перераспределения мощностного потока между ведущими мостами в зависимости от коэффициента сцепления между колесами и дорогой при сохранении дифференциальной связи между мостами и отсутствии дополнительных элементов трения, которые создавали бы блокирующий эффект в трансмиссии. Схема раздаточной коробки с вариаторами. Для обеспечения уверенного движения колёсной машины в различных условиях эксплуатации дифференциалы, установленные в трансмиссии, должны распределять крутящие моменты между выходными валами в пропорциях, обеспечивающих наилучшие тяговые свойства КМ (колёсных машин). В идеале для преодоления трудных участков дороги необходимо, чтобы крутящие моменты, подаваемые к мостам, были пропорциональны их сцепным весам и коэффициентам сцепления шин с дорогой. Сцепной вес ещё может быть с достаточной точностью учтен введением соответствующего передаточного числа дифференциала, например, Uд = -1 (для дифференциалов в мостах у всех автомобилей и для дифференциалов в раздаточных коробках у машин с колесной формулой 4x4 при равной развесовке) или Uд = -2 (для межосевого дифференциала в раздаточной коробке для машин с колесной формулой 6x6). Заранее же учесть переменный коэффициент сцепления колеса с дорогой не представляется возможным. Поэтому, чтобы не вводить дополнительные элементы трения и не ухудшать экономические показатели КМ, для обеспечения уверенного движения КМ в различных условиях эксплуатации предлагается после выходных валов дифференциала установить два вариатора (рис. 1). Рисунок 1 - Схема трансмиссии автомобиля с двумя вариаторами Чертёж усовершенствованной раздаточной коробки с вариаторами представлен на рис. 2. Рисунок 2 - Чертёж раздаточной коробки с вариаторами При увеличении частоты вращения одного моста (например, переднего) по сравнению с частотой вращения второго (заднего) моста, сигнал рассогласования этих частот дает команду исполнительным механизмам на сближение конических дисков на ведущем валу вариатора переднего моста и на раздвигание таковых на ведомом валу, для ускорения реагирования желательно в вариаторе заднего моста обеспечить противоположный процесс. При этом происходит увеличение момента на валу заднего моста по сравнению с моментом, передаваемым на вал переднего моста. Выбор приборов и средств измерения для экспериментальных исследований. Экспериментальные исследования раздаточной коробки производят на стенде модели КОПИС КС-03 (рис. 3). Рисунок 3 - Стенд обкаточный универсальный модели КОПИС КС-03 для раздаточных коробок грузовых, легковых и малотоннажных автомобилей Стенды обкаточные универсальные модели КОПИС КС-03 и КОПИС КС-031 предназначены для: - эксплуатирующих организаций, имеющих разномарочный подвижной состав, самостоятельно выполняющих различные виды ремонта и имеющих технологическую потребность в послеремонтной обкатке и испытании раздаточных коробок; - авторемонтных заводов; - заводов-изготовителей; - сервисных центров; - учреждений высшего и среднего специального образования. Контролируемые параметры: частота вращения входного вала раздаточной коробки; частота вращения переднего фланца РК; частота вращения заднего фланца раздаточной коробки; тормозной (нагрузочный) момент на входном валу раздаточной коробки; тормозной момент на переднем фланце раздаточной коробки; тормозной момент на заднем фланце раздаточной коробки; давление в картере раздаточной коробки; время (продолжительность обкатки). Собранная раздаточная коробка испытывается без нагрузки на стенде с целью проверки качества сборки и правильности работы. Перед испытанием в картеры коробки заливается масло индустриальное 20 или веретенное 3 с температурой не ниже 80°С. Направление вращения первичного вала должно быть по часовой стрелке, что соответствует переднему ходу автомобиля. На каждом режиме, указанном в таблице 1, включается высшая и низшая передачи коробки и блокировка дифференциала. Таблица 1 Режимы испытания раздаточной коробки Частота вращения первичного вала, об/мин Продолжительность испытания, мин 500-600 10 1400-1500 10 2500-2600 20 При испытании раздаточной коробки не допускается: - заедание и неплавное переключение передач и включение блокировки дифференциала: - стук или неравномерный шум шестерен; - течь масла; - нагрев картеров коробки в местах установки подшипников выше 80°С. По окончании испытания слить масло и удалить с магнитных пробок металлическую пыль. Одно и то же масло может быть использовано для испытания не более пяти раздаточных коробок.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.