Техника - молодёжи 2007-05, страница 31
Рис. 7. Устройство и детали супервариатора: 1 — общий вид вариатора; 2,3 — повышающая передача; 4—дифференциал; 5 — эпицикл; 6 — «внутренности» планетарного адаптивного вариатора сываемом вариаторе может регулироваться на ходу машины оператором путем изменения давления среды, например воздуха, в цилиндрах 9. Диапазон варьирования этого вариатора около 10; максимальные и минимальные передаточные отношения — соответственно — 13 и 1,3; КПД, соответственно, 0,85 и 0,96. Заметим, что применительно к обычным автомобилям, особое значение имеет КПД при минимальных передаточных отношениях, так как именно при них обычно реализуется максимальная мощность двигателя. Чтобы не вызвать нареканий со стороны читателей-автомобили-стов, заметим, что необходимое в автомобильных трансмиссиях, сцепление достигается в данном вариаторе, как и подобает в планетарных передачах, торможением внешних дисков 1, закрепленных на центральном внешнем колесе, называемом обычно эпициклом. Если эпицикл не заторможен, то крутящий момент с первичного или входного вала 13 свободно вращает эпицикл и диски 1 в противоположную вращению вала 13 сторону, а оси сателлитов 4, диск 8 и выходной вал 12 остаются неподвижными. Когда же эпицикл тормозят вручную или с помощью сервопривода — тормозим 14, то выходной вал 12 начинает вращаться и приводить ведущие колеса автомобиля. Еще один вопрос, который должен волновать автомобилистов — задний ход. Ведь любая коробка передач должна его иметь, а в описываемом вариаторе его нет. Но, во-первых, в планетарных схемах осуществить задний ход или реверс проще простого. Мы уже говорили, что расторможенный эпицикл вращается в сторону, противоположную вращению вала 13. Вот вам и реверс, только тогда вал 12 нужно соединить с эпициклом, а ось сателлитов 4 и водило (все, что связано в планетарных передачах с осями сателлитов называется водилом), затормозить. На схеме реверса не показано, потому, что его можно осуществить и целым рядом других способов, о чём еще будет сказано. И ещё один вопрос, который будет целесообразно выслушать чи-тателям-автомобилистам, да и вообще интересующимся техникой. Авторы постоянно оперируют понятием «передаточное отношение», а во всех справочных материалах по коробкам передач упоминается «передаточное число». Как специалисты в этом вопросе, авторы заверяют читателей, что последнее не только нелепо, но и может привести к ошибкам в конструировании. Например, для шестисту-пенчатой коробки передач автомобилей (Audi А8 и Jaguar XJ) пятая и шестая передачи имеют передаточное отношение меньше единицы. Называть их передаточными числами, как делается в литературе по коробкам передач, нельзя, так как по определению эти числа могут быть только больше единицы или равны ей. Тогда нужно делить единицу на эти передаточные отношения и получать передаточные числа больше единицы. Эти числа и нужно использовать в прочностных расчетах коробок передач. Но получается нелепость: передаточные числа передач с первой по четвертую убавляются, а начиная с пятой, почему то снова увеличиваются. Абсурд? Да, если использовать понятие передаточных чисел, получается абсурд. Даже хуже — не пробуйте значения передаточных «чисел», указанных в справочных таблицах, использовать в прочностных расчётах — рассчитанная таким путем коробка тут же выйдет из строя. Вот почему мы используем понятие передаточного отношения и читателем, чтобы его получить, надо (если это особо не указано, или «по умолчанию») частоту вращения входного вала разделить на таковую у выходного. И всё! А в прочностных расчётах нужно использовать именно передаточные числа, но только всегда больше единицы, полученные так, как мы вам об этом сказали. СУПЕРВАРИАТОР. Теперь, когда мы уже знаем, что такое планетарный вариатор, поговорим о супервариаторе. Говорят, что лучшее — враг хорошего. И хотя планетарный адаптивный вариатор тоже хорош, по крайней мере, по своим показателям лучше всех других бесступенчатых передач, хотелось большего. Чтобы достичь таких результатов, каких не только не было в мировом вариа-торостроении, но даже и не снилось. Спросите у «вариаторщиков»: можно ли создать фрикционный вариатор с диапазоном 20...25, да ещё так, чтобы на самых нужных режимах работы его КПД был около 0,97, повышаясь теоретически на экономических передачах до 0,98...0,99! И послушайте, что они вам ответят. Если бы мы показали только чертежи и расчёты, то читатели вправе были бы посмеяться над нами. Но в конце октября 2004 г. мы не только изготовили, но и опробовали опытный образец супервариатора в блоке с асинхронным электродвигателем. Устройство представлено на фотографии рис. 7, а рядом — его детали и агрегаты, чтобы не подумали, что он внутри пустой. Килограмм шестьдесят весит, не меньше! Что же такое — супервариатор? Кинематическая схема его показана на рис. 8. Слева помещается уже знакомый нам дисковый планетарный вариатор, а справа — нечто новое, названное нами дифференциальным блоком. Из вариатора справа выходят и входят в дифференциальный блок сразу два вала — входной, или первичный 13, соединенный с валом двигателя, и выходной 12 — с варьируемой частотой вращения. Вал 12 соединен с водилом 1 дифференциального блока, несущим зубчатые сателлиты 2, входящие в зацепление с центральным колесом — 3 — подвижным, или эпициклом, и 4 — неподвижным. Этот «планетарный ряд» необходим лишь только для того, чтобы повысить выходную частоту |
