Preview

НАУКА и ТЕХНИКА

Расширенный поиск

Экспериментальные характеристики механической бесступенчатой передачи с внутренними силовыми функциями

https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-4-310-319

Полный текст:

Аннотация

Предлагается для повышения энергоэффективности использования автотранспортного средства, оснащенного поршневым двигателем внутреннего сгорания, в качестве трансмиссии применять новый тип механических бесступенчатых передач с внутренними силовыми функциями. Показано, что если в известном многопоточном  импульсном вариаторе В. Ф. Мальцева механизмы свободного хода дополнить упругими валами – торсионами,  то такой вариатор превращается в непрерывный трансформатор – механическую бесступенчатую передачу с внутренними силовыми функциями. Появляются внутренняя автоматичность и непрерывность во всем диапазоне изменения передаточного отношения. Это схемное техническое решение реализовано в экспериментальном образце. В ходе испытаний изучены свойства и характеристики такой механической бесступенчатой передачи. Приведены кинематическая схема и основные конструктивные размеры экспериментального образца. Разработаны специальное стендовое оборудование и измерительно-регистрирующая аппаратура. Определен перечень регистрируемых параметров. Статистически оценена точность их измерения. Результаты экспериментов представлены в виде зависимостей крутящих моментов на ведомом и ведущем валах передачи от частоты вращения ведомого вала. Показано, что характеристики передачи в безразмерном виде – коэффициент трансформации и коэффициент полезного действия – в функции внутреннего передаточного отношения являются универсальными. Установлено, что путем независимого изменения  амплитуды колебаний внутренних звеньев (уровня силовой функции) и частоты вращения ведущего вала можно получить бесконечный кинематический и значительный силовой диапазоны передачи. Передача обладает высокими преобразующими и энергетическими свойствами, которые лучше, чем у гидродинамических передач.

Об авторах

А. B. Юркевич
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук
Россия

Кандидат технических наук, доцент

Адрес для переписки: Юркевич Андрей Владиленович  – Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения РАН, ул. Комсомольская, 34, 620049, г. Екатеринбург, Российская Федерация. Тел.: (343) 374-47-25
ges@imach.uran.ru



А. В. Терешин
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук
Россия

Инженер

г. Екатеринбург



В. А. Солдаткин
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук
Россия

Инженер

г. Екатеринбург



Список литературы

1. Благонравов, А. А. Механические бесступенчатые передачи / А. А. Благонравов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 202 с.

2. Благонравов, А. А. Повышение энергоэффективности транспортных машин при использовании механических бесступенчатых передач с регулируемыми силовыми функциями / А. А. Благонравов, А. В. Юркевич // Журнал автомобильных инженеров. 2017. Т. 103, № 2. С. 18–21.

3. Hailemariam, N. H. Design and Development of Power Transmission System for Green and Light Weight Vehicles: a Review / N. H. Hailemariam, T. D. Redda // The Open Mechanical Engineering Journal. 2018. Vol. 12, No 1. Р. 81–94. https://doi.org/10.2174/1874155X01812010081.

4. Ehsani, M. Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, Theory and Design / M. Ehsani, Y. Gao, A. Emadi. CRCpress, 2017. https://doi.org/10.1201/9781420054002/.

5. Экономика современных и перспективных конструкций автомобилей в их полном жизненном цикле / В. К. Азаров [и др.] // Журнал автомобильных инженеров. 2013. Т. 78, № 1. С. 46–48.

6. Сушкевич, П. П. Трансформация мировой автомобильной промышленности / П. П. Сушкевич // Наука и техника. 2018. Т. 17, № 5. С. 432–439. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-5-432-439.

7. Куликов, И. А. Сравнительное исследование энергетической эффективности комбинированных энергоустановок, предназначенных для транспортных средств / И. А. Куликов, Л. Ю. Лежнев, С. В. Бахмутов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2019. № 1. С. 15–25. https://doi.org/10.1134/S0235711919010103.

8. Куликов, И. А. Поиск оптимального управления гибридной силовой установкой автомобиля по критерию баланса его экологических и топливно-экономических свойств / И. А. Куликов, В. В. Селифонов, А. И. Филонов // Известия МГТУ МАМИ. 2010. Т. 10, № 2. С. 44–51.

9. Кузнецов, А. Г. Анализ возможности работы двигателя с минимальным расходом топлива / А. Г. Кузнецов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. Т. 664, № 7. С. 52–58.

10. Петров, В. А. Автоматическое управление бесступенчатых передач самоходных машин / В. А. Петров. М.: Машиностроение, 1986. 248 с.

11. Павловская, О. О. Формирование идеальной тяговой характеристики колесной машины и экономичной характеристики двигателя внутреннего сгорания регулированием электромеханической трансмиссии / О. О. Павловская, С. В. Кондаков, Л. С. Носенко // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2013. Т. 3, № 2. С. 64–73.

12. Бахмутов, С. В. Исследование возможностей оптимизации объемной гидропередачи по показателям динамики разгона и топливной экономичности / С. В. Бахмутов, Д. Н. Гусаков // Известия МГТУ МАМИ. 2007. Т. 4, № 2. С. 11–14.

13. Modeling, Kinematics and Traction Performance of No-Spin Mechanism Based on Roller-Disk Type of Traction Drive Continuously Variable Transmission / С. Li [et al.] // Mechanism and Machine Theory. 2019. Vol. 133. Р. 278–294. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.11.017.

14. Bertini, L. Analytical Model for the Power Losses in Rubber V-Belt Continuously Variable Transmission (CVT) / L. Bertini, L. Carmignani, F. Frendo // Mechanism and Machine Theory. 2014. Vol. 78. Р. 289–306. https://doi. org/10.1016/j.mechmachtheory.2014.03.016.

15. Design and Analysis of a Novel Wheel Type Continuously Variable Transmission / Х. Chen [et al.] // Mechanism and Machine Theory. 2017. Vol. 107. Р. 13–26. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2016.08.012.

16. Гулиа, Н. В. Адаптивный вариатор и его возможности. Результаты экспериментальной проверки / Н. В. Гулиа, С. А. Юрков // Автомобильная промышленность. 2002. № 3. С. 17–20.

17. Гируцкий, О. И. Создание электронных систем управления и диагностирования гидромеханических передач мобильных машин: этапы, пути и перспективы / О. И. Гируцкий, В. П. Тарасик // Журнал автомобильных инженеров. 2013. № 4. С. 18–23.

18. Леонов, А. И. Механические бесступенчатые нефрикционные передачи непрерывного действия / А. И. Леонов, А. Ф. Дубровский. М.: Машиностроение, 1984. 192 с.

19. Благонравов, А. А. Механические бесступенчатые передачи нефрикционного типа / А. А. Благонравов. М.: Машиностроение, 1977. 143 с.

20. Благонравов, А. А. Регулируемая внутренняя автоматичность механического бесступенчатого трансформатора / А. А. Благонравов, А. В. Юркевич, А. В. Терешин // Вестник машиностроения. 2014. № 2. С. 3–7.

21. Мальцев, В. Ф. Механические импульсные передачи / В. Ф. Мальцев. М.: Машиностроение, 1978. 367 с.

22. Энергетические характеристики механического выпрямителя бесступенчатых передач с регулируемой внутренней автоматичностью / А. А. Благонравов [и др.] // Журнал автомобильных инженеров. 2015. Т. 93, № 4. С. 26–31.

23. Blagonravov, A. A. Automatic Control of a Stepless Mechanical Transmission with an Internal Force Function / A. A. Blagonravov, A. V. Yurkevich, A. А. Yurkevich // Russian Engineering Research. 2017. Vol. 37, No 3. Р. 185–188. https://doi.org/10.3103/s1068798x17030054.

24. Косов, В. П. Стенд для экспериментальных исследований механического бесступенчатого трансформатора момента / В. П. Косов, А. В. Терешин // Символ науки. 2015. Ч. 1, № 9. С. 74–76.

25. Yurkevich, A. V. Modular Measuring and Computing System Performance / A. V. Yurkevich, A. V. Tereshin, V. A. Soldatkin // Инновационная наука. 2015. Ч. 1, № 10. С. 41–44.

26. Солдаткин, В. А. Методика экспериментального определения частоты вращения валов механического бесступенчатого трансформатора момента / В. А. Солдаткин, А. В. Терешин, И. А. Юркевич // Инновационная наука. 2016. Ч. 2, № 10. С. 114–116.

27. Тензоусилитель телеметрический ТТ01: руководство по эксплуатации. Минск, 2014. 15 с.

28. Солдаткин, В. А. Оценка погрешности передачи результатов измерений тензоусилителя телеметрического ТТ01 / В. А. Солдаткин // Инновационная наука. 2015. Ч. 2, № 11. С. 120–121.

29. Ревняков, Е. Н. Уточнение расчета внешней характеристики механической бесступенчатой передачи / Е. Н. Ревняков, А. А. Воронцов, М. В. Вязников // Вестник машиностроения. 2007. № 10. С. 9–12.

30. Экспериментальное исследование нагруженности основных элементов механического бесступенчатого трансформатора момента, обоснование выбора диапазона изменения внутренней силовой функции: отчет о НИОКТР (заключ.); рук. А. А. Благонравов, исп. А. В. Юркевич [и др.]. Курган, 2016. 156 с. № РН 01201368139. ИКРБС АААА-Б16-216032150071-4.

31. Проектирование трансмиссий автомобилей: справочник / под общ. ред. А. И. Гришкевича. М.: Машиностроение, 1984. 272 c.


Для цитирования:


Юркевич А.B., Терешин А.В., Солдаткин В.А. Экспериментальные характеристики механической бесступенчатой передачи с внутренними силовыми функциями. НАУКА и ТЕХНИКА. 2021;20(4):310-319. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-4-310-319

For citation:


Yurkevich A.V., Tereshin A.V., Soldatkin V.A. Experimental Characteristics of Mechanical Continuously Variable Transmission with Internal Force Functions. Science & Technique. 2021;20(4):310-319. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-4-310-319

Просмотров: 30


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)