Файл: Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие.pdf

На рис. VI 1.21, а показан один из вариантов двухпоточной пе­ редачи (ЭМТ). Передача включает две электрические машины т 1 и т 2 и дифференциальный механизм в виде'однорядного эпицикла.. Корпуса (статоры машин) І(г и К 2 неподвижны, а якоря Я і и Яг (роторы) приводятся в движение элементами дифференциала 1 и 2. Следует здесь же указать, что электрические узлы двухпоточных

ЭМТ называются просто машинами. Это объясняется тем, .что электромашины в общем случае могут работать в различных режи­ мах, как генераторном, так и моторном, т. е. они обладают обра­ тимостью.

Мощность ДВС частично проходит непосредственно к выход­ ному валу 0 механическим путем (через эпицикл 2)■, частично от­ дается электрическим машинам, где после преобразования механи­ ческим потоком поступает на-солнечную шестерню 1, а от нее отдается тому же выходному валу 0. Следовательно, мощность на выходной вал подается двумя параллельными потоками, при этом один из них испытывает двухкратное преобразование в ЭТ.

209

Рассмотрим характерные режимы работы двухпоточных ЭМТ, приняв допущение о постоянстве оборотов (пт = п 2 — const).

Основным эксплуатационным режимом работы ЭМТ является режим, при котором в дифференциале осуществляется суммиро­ вание потоков мощности. При этом обороты электромашины т1 с увеличением скорости движения автомобиля (ѵ — со0) возра­ стают, так как из кинематической характеристики

Cöl = ('l2 (02 ----“ о ( ' 1 2 — і )>

По мере уменьшения со0 (скорости автомобиля) скорость сол­ нечной шестерни coj уменьшается. При определенных условиях она (а значит и якорь Яг машины rn^ может остановиться. Умень­ шение соі приводит к уменьшению потока электрической энергии и увеличению мощности механического потока. Это обусловли­ вает рост к. п. д. ЭМТ. Когда со2 = 0, мощность ДВС на ведущие колеса передается только механическим потоком, при этом о>„

щаться в обратную сторону. В электрическом потоке возникает обращение (циркуляция) мощности. Если раньше к солнечной шестерни 1 подводился момент с якоря Яг, то теперь якорь Яг становится ведомым и приводится от солнечной шестерни 1.

Машина т г переходит на работу в генераторный режим, а ма­ шина т 2— в моторный. Направление тока в машинах /п, и ш2 остается прежним, но, чтобы момент М я2 машины т 2 стал отри­ цательным, нужно изменить в ней направление магнитного потока. Это сделают органы регулирования.

Остановимся на основных положениях регулирования двух­ поточных ЭМТ.

Будем считать, что ДВС работает при постоянной мощности, при этом пт = const и Мт — const.

210

где Л40— момент на выходном вале дифференциального меха­

и М,п — const. Характеристика /гт = / (о>0) должна быть гипербо­ лической, следовательно, и регулирование необходимо подчи­ нить этому требованию: с увеличением со0 Мя2 должен возрастать

от ДВС на выходной вал 0 передается механическим потоком че­ рез солнечную шестерню 2. Но для этого в дифференциальном механизме солнечная шестерня 1 должна быть нагружена тормоз­ ным моментом Мт = Мя1. Величина его не может быть меньше, чем Мі = —І1 2 М2 , где М\ и Мч — моменты солнечной и эпи­ циклической шестерен.

Для получения тормозного момента Л4Т в ЭМТ предусмотрен механический тормоз, автоматически включающийся при нуле­ вом режиме.

Диапазон скоростей со0 > ©0А является основным режимом работы электромашин, диапазон скоростей со0 < соОА реали­ зуется дополнительным режимом их работы за счет обращения.

Необходимый закон изменения потоков возбуждения устанавли­ вается уравнением (VI 1.34) и уравнениями связи дифференциала:

м я1= СдФіД; Мя2 = с2Ф2І2,

а

І1==/ 2 ±= / = const.

211

Из уравнения для /ет при известных ijo, М т, М0 (внешними сопротивлениями задаемся) устанавливаются требуемые значения главного параметра регулирования — Мя2 и далее находятся М 2,' М j и М яг. В выражениях для Мя1 и /VIя2 коэффициенты сг п с2 известны из паспорта электрических машин, а значения I зада­ ются исходя из допустимого нагрева якорей п возможностей се­ чения их обмоток. Тогда по найденным значениям УИя1 и УИя2 определяются требуемые для данного режима нагрузки (Мп) вели­ чины ® j и Ф 2.

В соответствии с необходимыми значениями Ф г и Ф 2 настраи­ вается автоматизированная система на обеспечение регулирования по нужному закону.

Осталось связать скорость выходного вала со0 с главным па­ раметром регулирования. Для этого, в первом приближении, можно принять к. и. д. ЭМТ постоянным по величине, т. е. і]эЫт = const. Тогда

© _ _Мт®т

‘Все необходимые данные для построения канонической ха­ рактеристики ЭМТ (рис. VII.21, б) имеются. Окончательный вид характеристики ЭМТ может быть уточнен экспериментальным путем.

Механические бесступенчатые передачи, в частности фрик­ ционные и импульсные, рассмотрены в специальной литературе [VII.2,' VII.6].

Список литературы к гл, VII

212

Г Л А В А VIII

КАРДАННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

§ 34. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Карданная передача служит для передачи крутящего момента между валами, оси которых не лежат на одной прямой: обычно оси валов пересекаются под углом у, величина которого не явля­ ется постоянной. У автомобилей с механической или гидромеха­ нической трансмиссиями с помощью карданной передачи осу­ ществляется подвод момента от коробки передач или раздаточной коробки к ведущим мостам. Карданная передача применяется также при передаче момента к ведущим и управляемым колесам и к отдельным механизмам автомобиля (лебедки, дополнительное оборудование и др.). Карданная передача должна удовлетво­ рять следующим требованиям:

1) обеспечить передачу момента от ведущего вала к ведомому при числах оборотов в минуту п и углах между осями валов у, имеющих место во всем диапазоне эксплуатационных режимов;

2)вибрационные нагрузки и шум при работе карданной пе­ редачи должны быть малыми, резонансные явления в зоне экс­ плуатационных. скоростей должны отсутствовать;

3)к. п. д. карданной передачи должен быть высоким даже при значительных углах у.

Классификация карданных передач приведена в табл. VIII. 1.

Т а б л и ц а V III.1

Классификация карданных передач

Для передачи момента от коробки передач или раздаточной коробки к ведущим мостам (макси­ мальный угол между осями карданных валов уІТШХ= = 15ч-20°)

Для передачи момента к ведущим колесам с неза­

Назначение висимыми подвесками (уп]ах = 20°); к ведущим и

.управляемым колесам (ушах = 30ч-40°)

Для передачи момента к агрегатам, установлен­ ным на раме и имеющим малые относительные пе­ ремещения (ушах = Зч-5°)

Для передачи момента к вспомогательным редко используемым механизмам (Ушах = 15ч-20°)

213

Продолжение табл. V I 11.1

§ 35. КИНЕМАТИКА КАРДАННЫХ ШАРНИРОВ

Как известно из теории механизмов, соотношение между углами поворота а для вала Л и р для вала В (рис. V III.1) простого одиночного карданного шарнира определяется выражением

Как видно из последней формулы, при равномерной скорости вращения вала Л, вал В будет вращаться неравномерно, причем степень неравномерности зависит от величины угла у между ва­ лами. При у = 0° сод = сов. Колебания угловой скорости вала В при малых углах у незначительны (0,5% при у = 4°). С увеличе­ нием угла у колебания скорости возрастают.

214