Ii-халықаралық Ғылыми конференцияның жинағЫ



жүктеу 5.01 Kb.
Pdf просмотр
бет24/45
Дата07.05.2017
өлшемі5.01 Kb.
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   45

 
 
ЛИТЕРАТУРА 
1.  Ким Е.И. К вопросу распространения тепла в кусочно-однородных средах в многомерном 
пространстве. Изв. АН Казахской ССР, серия физ.-мат. наук 1965. №3. с. 3 - 16. 
2.  Диткин  В.А.,  Прудников  А.П.  Справочник  по  операционному  исчислению.  М.,  высшая 
школа, 1965. с. 466. 
 
 
TOOTHED CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION (CVT) FOR LORRY 
 
K. Ivanov
1
, B. Shingissov
2
, V. Povetkin

1
Almaty University of Power Engineering 

Telecommunications, Almaty, Kazakhstan 
2
Kazakh National Technical University after K.I.Satpayev, Almaty, Kazakhstan 
 
Применяемые  в  настоящее  время  автоматические  коробки  передач  (гидродинамическая 
передача,  клиноременная  передача,  многодисковый  фрикционный  планетарный  вариатор  Гулиа) 
сложны  по  конструкции  и  обладают  низкой  нагрузочной  способностью,  так  как  используют 

165 
 
гидравлическую  или  фрикционную  дифференциальную  связь,  регулирующую  передаточное 
отношение. Поэтому их использование в трансмиссии грузового автомобиля проблематично. 
Законы  механики  позволяют  создать  механическую  передачу,  способную  приводить 
передаточное  отношение  в  соответствие  нагрузке  только  за  счет  свойств  механизма  без 
использования  какого-либо  управления.  Для  самостоятельного  регулирования  передаточного 
отношения  в  зависимости  от  нагрузки  передача  должна  содержать  замкнутый  контур,  который 
накладывает  дополнительную  дифференциальную  связь  на  движение  звеньев  и  превращает 
кинематическую цепь в механизм. При этом механизм приобретает свойство адаптации к переменной 
внешней нагрузке.  
 
Introduction 
Automatic gear boxes applied now use external control for maintenance of a variable transfer ratio. 
Hydrodynamic transfer contains the control hydraulic mechanism providing the switching of transfers. The 
V-belt transfer contains the mechanism of resetting of pulley wheels diameters. External control is not 
capable to provide ideal conformity of a transfer ratio to a demanded regime of motion; it demands use of 
electronics and essentially complicates a design. Automatic boxes of transmissions which are using now 
(hydrodynamic transmission, a wedge belt drive, multidisc frictional epicyclic variator of Gulia) are complex 
on a design and possess low load ability as they use the hydraulic or frictional differential constraint 
regulating a transfer ratio. Therefore their use in transmission of a lorry is problematic.
 
Laws of mechanics allow creating the mechanical transmission, capable to bring a transfer ratio into 
accord to loading only due to properties of the mechanism without use of any control. For independent 
regulation of a transfer ratio depending on loading the transmission should contain a closed contour which 
imposes additional differential constraint on motion of links and converts a kinematic chain into the 
mechanism. Thus the mechanism acquires property of adaptation to variable external loading [1, 2]. 
 
Transmission of a lorry works in the intense force conditions. The start up the lorry from a place 
demands overcoming the big starting resistance. It is necessary to use the reliable mechanical transmissions 
possessing high load ability and reliability for a lorry.  The correct selection of tooth numbers of wheels and 
use of inertial properties of transmission are demanded [3]. Besides, the mechanical transmission with two 
degrees of freedom possesses the property to change a direction of driving of an output shaft if a stopping of 
one of wheels. It allows executing the simple operation for creation of a back trailing of the car [4].
 
In offered paper the theoretical description of the toothed CVT for the lorry is presented.
 
Description of gear continuously variable transmission for lorry 
Gear adaptive transmission (CVT) for lorry (Fig. 2) has form of the closed gear differential 
mechanism. Transmission contains input carrier 
1
H
, input satellite 2, block of the central cogwheels with 
external teeth 1 - 4, block of the central cogwheels with internal teeth 3 - 6, output satellite 5 and output 
carrier 
2
H
. Cogwheels 4-1, 2, 3-6, 5 are forming the closed contour. The satellite 5 carried out as flywheel. 
The brake 7 executes a braking of the block cogwheels 3 – 6 for creation of a back trailing of a car. 
 
 
Fig. 2. Gear continuously variable transmission for lorry 
 
A
A
 
G
 
F
 
E
A
D
B
C
1
 
4
 
6
 
H2
 
H
1
2
 
3
5
 
7

166 
 
The interrelation of kinematic and force parameters of the mechanism (additional constraint) is 
defined by a principle of virtual works (or powers). 
Acting forces can be expressed through the moments enclosed to links of the gear mechanism, and 
linear displacements can be expressed through angular displacements of links of the gear mechanism: 
,
/
,
/
2
2
6
1
1
1
H
H
H
H
r
M
R
r
M
F


,
/
,
/
4
24
24
42
3
23
23
32
r
M
R
R
r
M
R
R








 
,
,
,
3
3
2
2
1
1
r
s
r
s
r
s
C
H
H
K
H
H
B






,
/
,
/
4
24
24
42
6
53
53
35
r
M
R
R
r
M
R
R








 
4
4
1
1
6
6
,
,
r
s
r
s
r
s
s
G
E
D
B








Herethe symbol 
M
 designates the external moment, the symbol 

 designates the rotation angle of 
link, the symbol 
r
 designates radius of a link, and the surprise index at these symbols means a link (for 
example, 
1
H
M
 - the moment on a link 
1
H

1
H

 - the rotation angle of the link 
1
H

1
H
r
 - radius of the 
link 
1
H
), the surprise index for cutting torques (internal moments) 
M
means numbers of links in a transfer 
direction of   the moment (for example, 
23
M
 - the moment passed from a link 2 on link 3). 
After substitution of these values (7) in formulas (4), (5) we shall receive 
0
2
2
1
1


H
H
H
H
M
M


.                                                                (8) 
0
4
54
6
53
1
24
3
23








M
M
M
M
.                                               (9)                     
The formula (8) or the corresponding formula (9) defines the differential constraint additional to 
conditions of a statics which the closed contour imposes on motion of links. This constraint provides 
transformation of a kinematic chain with two degrees of freedom and with one input in the mechanism. 
In the equation (9) for blocks of wheels 1-4 and 3-6 it is considered
3
6
1
4
,






. We shall 
receive in view of signs on works 
0
)
(
)
(
1
54
24
3
53
23






M
M
M
M
. Or 
1
24
54
3
53
23
)
(
)
(


M
M
M
M




Let's designate 
4
24
54
3
53
23
,
M
M
M
M
M
M




 - the total internal moments acting on 
blocks of wheels 1-4 and 3-6. Then the equation of equilibrium for the internal moments of a contour will 
become 
1
1
3
3


M
M

.                                                                      (10) 
                                                     
 
                                                
     Fig. 3 The simplest automatic transfer box 
 
Hence, in the closed contour the equilibrium of works of the internal moments, instead of the 
moments takes place. 
From the formula (8) in view of signs on works and time it follows  
2
1
1
2
/
H
H
H
H
M
M



 .                                                                   (11) 
Here 
2
1
,
H
H


 - angular speeds of links
2
1
H
H


167 
 
The formula (11) characterizes effect of force adaptation of the gear mechanism with the closed 
contour: at constant parameters of input power 
1
1
,
H
H
M

 the output angular speed 
1
H

 is in return 
proportional dependence on the variable torque
2
H
M

On fig. 3 the assembly drawing of the simplest adaptive gear box is presented. The gear box is 
carried out for scheme of gear transfer which is presented on fig. 2. 
Functional Properties of adaptive gear transfer 
The adaptive gear transfer has following essentially new functional properties:  
1. Smooth stepless automatic regulation of the transfer ratio without any control because of presence 
of force adaptation. 
2. Absolute conformity of the transfer ratio to external torque because effect of force adaptation 
provides the inverse dependence of output angle speed from external torque at constant input angle speed 
continuously. 
3. High efficiency because of absence of losses of power on transformation of the transfer ratio. The 
adaptive gear transfer provides the variable transfer ratio by means of gear mechanism with constant 
engagement of gear wheels. 
4. High reliability in connection with use mechanism with constant engagement of gear wheels 
(without any switching) and a rigid design of mechanical type (without hydraulics). 
5. Extreme simplicity of a design. The adaptive gear transfer contains only two rows of gear wheels 
in constant engagement without any additional devices. 
Summary 
The kinematic chain with two degrees of freedom and a mobile closed contour of the accepted 
configuration at presence of one input is statically determined and possesses the effect of force adaptation. 
Force adaptation allows creating adaptive drives of machines with the variable transfer ratio depending on 
technological resistance. The automatic gear box in the form of the stepless gearing provides an ideal tractive 
characteristic of the car and has extreme simplicity. 
The gear mechanism with two degrees of freedom at presence only one input realizes effect of force 
adaptation which allows using it as a gear automatic adaptive variator with constant engagement of gear 
wheels. Gear adaptive transfer possesses essentially new functional properties defining its high efficiency. 
The adaptive gear transfer possesses extreme simplicity of a design. Force adaptation allows creating the 
simplest adaptive drives of machines with the variable transfer ratio depending on variable technological 
loading. 
REFERENCES
 
[1]  K.S. Ivanov: Gear Automatic Adaptive Variator with Constant Engagement of Gears, 
Proceedings  of the 12th World Congress in Mechanism and Machine Science
, Besancon, France, Vol. 2 
(2007), 
 pp. 182 - 188. 
[2]  K.S. Ivanov: Theoretical fundamental of toothed continuously variable transmission, Theory of 
mechanisms and machines.TMM. SPBSTU. RU. Periodic science-methodic journal. 
 
№2 (16). 2010. V. 8. (Sanct-Pitersburg state university, Sanct-Pitersburg, 2010), pp. 36 – 48. 
[3]  K.S. Ivanov, E.K. Iaroslavtceva: Way of automatic and continuous change of the torque and 
speed of rotation of an output shaft depending on resistance to motion and the device for its realization. 
Patent of Russia. RU № 2398989, 10.09.2010. 12 p. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

168 
 
 
 
 
 
 
 
Секция 3. Наноқұрылымды материалдар жəне 
олардың қолданылуы 
 
 
Секция 3. Наноструктурированные материалы, 
их свойства, получение и применение 
 
 
Section 3. Nanostructured materials and their 
properties, fabrication and application 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
ХАРАК
1
Ка
The
on temperat
 
В  р
обладает вы
В р
плазменног
атмосфере 
гетеростру
ВАХ  сильн
возрастал в
Цел
схема  исс
резисторов
нейтральны
 
В д
Ши
1,45  эВ [4]
была оцене
  Ка
гетеростру
наименьше
слоя  не  вн
следовател
перехода и
Для
ВАХ  гетер
ZnO и эксп
В  и
определяю
определять
электронов
изменение 
равновесны
дырочных 
На 
равновесно
 
О ПРИРО
КТЕРИСТИ
Ш
азахский нац
e explanation
ture is given.
работе [1] 
ыпрямление
работе [2] бы
го  и  термич
кислорода.
ктурыn-ZnO
но  зависела
в 4-5 раз. 
лью  настоящ
ледованной
в,  где сопро
ых областей
Ри
1 – сопро
данной эквив
ирина запрещ
].  Ширина  з
ена эксперим
ак было пок
ктуры  внос
ей  шириной
носит  замет
льно  сопрот
и слоя n-ZnO
я определен
роструктуры
перименталь
исследуемой
т  тип  пров
ься  генерац
в  и  дырок   
проводим
ым  электро
пар n
i
.  
рисунке 2 
ой концентр
ОДЕ ТЕМПЕ
ИКИ ПОЛИ
Ш.Р. Адилов
циональный
2
ФТИ
n of the depe
.   
сообщалось
ем подобно 
ыли получе
ческого  нап
  Были  изме
O/p-CuO при
а  от  темпер
щей  работы
й  гетеростр
отивление с
й структуры
исунок 1 Экви
отивление об
3 – 
валентной с
щенной зон
запрещенно
ментально в
казано в раб
сит  слой n-Z
й  запрещенн
тного  вклад
тивление  ге
O.  
ния роли ней
ы  необходим
ьное поведен
й  области  т
водимости  м
цией  собств
в ZnO, обу
мости  при 
нам,  конце
представлен
рации носит
ЕРАТУРНО
ИКРИСТАЛ
в
1
, С.Е. Кум
 технически
И им. А.Ф. И
endence of cu
ь  о  том,  ч
p-n-гетероп
ны гетерост
пыления  мет
ерены  вольт
и различных
ратуры.  Так
ы  является 
руктуры  пр
структуры о

ивалентная сх
бъемной обла
сопротивлен
схеме сопрот
ны оксида ц
ой    зоны  исп
в работе [5] 
оте [2] осно
ZnO  и  гете
ной  зоны  и
да  в  темпер
етерострукту
йтральной о
мо  сравнить
ние прямой 
температур 
материала. 
венных  но
условленны
этих  темп
ентрация  ко
ны  в  полул
елей заряда
ОЙ ЗАВИС
ЛЛИЧЕСКО
 
меков
1
, О.Л. Л
ий университ
Иоффе, г. Са
 
urrent–voltag
что  прижим
переходу при
труктуры n-
таллических
тамперные  х
х температу
к,  в  интерва
объяснение
редставлена 
пределяется
хема гетерос
асти p-CuO; 2
ние объемной
 
тивлением т
цинка 3,3-3,4
пользуемых
 и составлял
овной вклад
ропереход 
и  удельным 
ратурную  з
уры  в  осно
области ZnO
ь  расчетную
ветви ВАХ
донорные 
Поэтому  т
сителей  то
ых  различие
пературах 
оторых  равн
логарифмиче
 для оксида
СИМОСТИ 
ОЙ ГЕТЕРО
Лисицкий, Е
тет имени К
анкт-Петер
ge characteri
мной  гетеро
и температу
-ZnO/p-CuO
х  пленок  Zn
характерист
урах. Харак
але  темпера
е  природы  э
на  рисун
я суммарны
труктуры n-Z
2 – сопротивл
й области n-Z
токосъемны
4 эВ [3], а д
х  в  работе  п
ла порядка 0
 в температ
n-ZnO/p-Cu
сопротивле
зависимость
овном  обус
O в температ
ю  температу
Х. 
центры ZnO
температурн
ока.  Из-за 
м  эффектив
происходит
на  собствен
еском  масш
цинка, расс
ВОЛЬТАМ
ОСТРУКТУ
Е.И. Теруков
К.И. Сатпа
рбург 
istic of n-ZnO
оконтакт  в 
уре 250-400 
O методами м
n  и Cu и  по
тики  (ВАХ)
терная особ
атур  от 250 
этой  зависи
ке 1 в  ви
ым сопротив
 
ZnO/p-CuO, г
ление гетероп
ZnO.  
ых контактов
для оксида 
поликристал
0,8 эВ. 
турную зави
uO.  Так  как
ением,  то  с
ь  проводимо
славливается
турной зави
урную  завис
O  в  основн
ная  зависим
большой  р
вных  масс, 
т,  главным
нной  конце
штабе  темпе
считанных п
 
МПЕРНОЙ 
УРЫ n-ZnO
в

аева, г. Алма
O/p-CuO het
системе  n-
˚С. 
магнетронн
оследующег
)  поликрист
бенность: пр
– 400 ˚С  п
имости.  Экв
иде  послед
влением n-p 
где:   
перехода;  
в пренебрега
меди состав
ллических  п
исимость про
к  слой  р-Cu
сопротивлен
ости  гетеро
я  сопротивл
исимости пр
симость  про
ном  ионизов
мость  слоя 
разницы  по
следует  по
м  образом, 
нтрации    э
ературные  з
по формулам
 
169
O/p-CuO 
аты 
terostructure
-ZnO/p-CuO
ного, ионно-
го  отжига  в
таллической
рямая ветвь
прямой  ток
вивалентная
овательных
перехода и
алось.  
вляет  0,8 –
пленок CuO
оводимости
uO  обладает
ние  данного
оструктуры,
лением p-n
рямой ветви
оводимости
ваны  и  они
ZnO  будет
одвижности
олагать,  что
благодаря
электронно-
ависимости
м [6]: 
 (1)



-
в 
й 
ь 
к 
я 
х 
и 
– 

и 
т 
о 


и 
и 
и 
т 
и 
о 
я  
-
и 


170 
 
 
 
По 
масштабе 
температур
 
 
валентн
Рисуно
эксперимен
зависимости
ры образца Т
Рисунок
 
 
где  
ной зоне; 
 
  – 
 
–пос
    – шири
 
Значения дл
ок 2 Температ
нтальным  д
и  силы  ток
Т для полик
к 3 Температу
 – эфф
эффективны
стоянные Бо
ина запреще
ля оксида ц
турная зависи
заряд
данным  ВА
ка  (рисунок
кристалличе
урная зависи
 гетеропе
ективные  п
ые массы эл
ольцмана и П
нной зоны.
инка  

3
 
имость равно
а для оксида 
АХ [2]  нам
к 3) при  ст
еского гетер
 
имость силы т
ерехода n-ZnO
плотности  у
лектронов и 
Планка, соо
3,4 эВ , 
овесной конц
цинка 
ми  были  по
татических 
оперехода n
тока  для пол
O/p-CuO 
 
 
уровней  в 
дырок; 
тветственно
= 0,19*m
e
 , 
 
центрации но
строены  в 
напряжения
n-ZnO/p-CuO
 
ликристаллич
 
 
зоне  прово
о; 
= 1,44*
сителей  
полулогари
ях U=30В, 
O. 
ческого 
 (2)
 (3)
одимости  и
* m
e
 [7]. 
ифмическом
U=34В    от


 
и 
м 
т 

 
Пос
зависимост
Как
собственно
наклона зав
Из р
в пределах
позволяет 
характерис
Следовател
сопротивле
дальнейше
становится
исследуемо
носителей 
Зак
В 
характерис
400˚С.  Сде
гетеропере
 
1.  Y
Electrochem
2.  Б
Токмолдин
полупровод
3.  С
Козлов, Ю
4.  А
5.  О
тонкоплено
В.6. - С. 79
6.  В
специально
приборы». 
7.  S
 
 

жүктеу 5.01 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   45




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет