Конструктивные требования

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИИ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА НА ОСНОВЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ШАРИКОВОЙ ПЕРЕДАЧИ

Пашуков С.А., Бозванов М.И., Гавриков А.М.

РИ(Ф)МПУ

Рязань, Россия

Наименование организации

город, страна

bozvanov99@mail.ru, gavrikov_andrei@mail.ru

Актуальность проекта

Актуальность обусловлена использованием в технике планетарных вариаторов, что позволяет существенно увеличить диапазон регулирования, получить компактную конструкцию, а, при необходимости, остановку и реверсирование ведомого вала. Фрикционные планетарные вариаторы позволяют легко осуществить бесступенчатое регулирование скорости и вращающего момента, вопросы расчета и конструирования их разрабатываются.

Основные технические параметры

В Российской Федерации вариаторы занимают малую долю в передаточных механизмах машин. Предложенная и разработанная дифференциальная шариковая фрикционная передача использует современные тенденции развития фрикционных вариаторов: рациональную кинематическую схему, обеспечивающую автоматическое стабильное прижатие ведомых тел качения; увеличение зон контакта и упрощение механизма управления. Рассмотренная теория расчета и конструкция дифференциальной шариковой фрикционной передачи создают предпосылки создания нового вида передач и вариаторов с использованием принципа клиновых передач вращения, с автоматической регулировкой сил прижатия ведомых тел с изменением момента и простейшим механизмом управления. В связи с отмеченными достоинствами такие передачи могут широко применяться как в сельскохозяйственной технике, станкостроении, приборостроении, а также могут быть применены в автомобилестроении и транспортном машиностроении в качестве автоматической бесступенчатой коробки передач и серьезно конкурировать с импортными конструкциями бесступенчатых коробок передач.

Конструктивные требования

Данная трансмиссия должна соответствовать современным требованиям уровня надежности, технологичности, безопасности, экологичности, ремонтопригодности. данная автоматическая трансмиссия разработана на основе на основе оригинальной дифференциальной шариковой передачи. В общем виде автоматическая трансмиссия включает собственно дифференциальную шариковую передачу, зубчатую косозубую передачу и вал управления, привод управления (тормоз). Может быть использована в режиме редуктора, вариатора и мультипликатора с реверсированием направления вращения выходного вала и его остановки. Используемые материалы должны соответствовать требованиям прочности и жесткости для уменьшения массы автоматической трансмиссии и транспортного средства в целом. Также материалы должны иметь небольшую стоимость и широко распространены в автомобилестроении, тракторостроении и сельхозмашиностроении. Указанная трансмиссия может быть использована в Военно-промышленном комплексе Российской Федерации.

Календарный план проекта

В течение первого этапа работы планируются: 1. Проверка теоретических исследований средствами компьютерного моделирования с целью обоснования работоспособности данной автоматической трансмиссии. 2. Работы по привлечению потенциальных заказчиков и максимального количества инвестиций в проект, в том числе, посещение мероприятий по транспортному машиностроению, автомобилестроению. 3. Разработка технического задания на проектирование и изготовление автоматической трансмиссии, согласованное с инвесторами и заказчиками. 4. Подготовка рабочей документации для изготовления деталей и узлов, а также сборки и испытаний автоматической трансмиссии согласно техническому заданию. 5. Разработка программы испытаний трансмиссии, закупка материалов, сырья, комплектующих, измерительной аппаратуры, необходимых для изготовления и проведения натурных испытаний трансмиссии.

На втором этапе планируется: 1. Проведение работ по техническому заданию заказчика, в том числе изготовление деталей и узлов, а также сборка трансмиссии согласно техническому заданию. 2. Прочностные и ходовые испытания трансмиссии; создание инструкций по безопасной эксплуатации, ремонту и обслуживанию. 3. Анализ проведенных испытаний, осуществление доработки конструкций дифференциальной шариковой передачи, выведение изделий на рынок. 4. Разработка технологического процесса сборки. 5. Разработка упаковки, комплектации, ремонтных комплектов, обеспечение их производства и сбыта на внутреннем и внешнем рынках.

Имеющиеся аналоги

Общепринятые сегодня ступенчатые коробки передач имеют врожденный, заложенный в них конструктивно недостаток: набор фиксированных передаточных чисел лишь усредненно может отражать весь спектр постоянно меняющихся внешних условий. Даже при простом прямолинейном разгоне по ровной дороге на каждой из ступеней двигателю сначала приходится преодолевать внешнюю нагрузку (в данном примере – силу инерции), передача может оказаться более высокой, чем нужно, затем передача оказывается уже более низкой, чем требуется. «Точность» передач можно повышать, увеличивая количество ступеней в коробке, что ограничено прежде всего физически. Бесступенчатое изменение передаточного числа обеспечивает гидротрансформатор. Но диапазон его работы довольно узок, и для применения на автомобиле к нему приходится добавлять ступенчатую коробку передач. Недостатков вышеперечисленных устройств лишен вариатор – в основе своей механический, а поэтому работающая с небольшими потерями, бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением, которое позволяет автоматически плавно изменять передаточное число, выбирая наиболее оптимальное согласно внешней нагрузке и оборотам двигателя, тем самым, давая возможность максимально эффективно использовать его мощность.

Заключение (Выводы)

Автоматическая трансмиссия на основе дифференциальной шариковой передачи может широко применяться как в сельскохозяйственной технике, станкостроении, приборостроении, а также могут быть применены в автомобилестроении и транспортном машиностроении в качестве автоматической бесступенчатой коробки передач и серьезно конкурировать с импортными конструкциями бесступенчатых коробок передач.

Литература

1. Патент на изобретение №2162555 (РФ). Шариковый дисковый вариатор /авт. изобретения С.А. Пашуков. Заявл. 21.05.99 №9911116/28 опубл. 27.01.2001, Бюлл. №3.

2. А.С., №605926 (СССР). Планетарный редуктор для забойных двигателей / авт. изобр. Р.М. Игнатищев, Б.З. Школьников, Н.С. Сазонова, В.С.Веселов. Опубл. в Б.И., 1968, №27.

3. Математический энциклопедический словарь / Гл. ред. Ю.В. Прохоров, М., Сов. энциклопедия, 1988.