Транскрипт

1 ЗУБЧАТЫЕ ВАРИАТОРЫ Реферат Монография. 96 с., ч., рисунка, 58 источников. Объектом исследования является зубчатый вариатор - зубчатый механизм с переменным передаточным отношением. Зубчатый вариатор представляет собой механизм принципиально нового типа, неизвестного в теории механизмов и машин. Зубчатый вариатор имеет две степени свободы, только один вход и обладает свойством силовой адаптации. Цель работы представить простейшее доказательство феномена зубчатого вариатора, разработать теорию зубчатого вариатора, содержащую структурный, кинематический и силовой анализ и разработать основы синтеза зубчатых вариаторов. Метод исследования основан на использовании научного открытия «Эффект силовой адаптации в механике». Согласно открытию подвижный замкнутый контур в кинематической цепи с двумя степенями свободы накладывает связь на движение звеньев. Кинематическая цепь приобретает определимость при наличии только одного входного звена и свойство адаптации к переменной нагрузке. Исследование использует классический подход, основанный на отсутствии трения в кинематических парах (связи являются идеальными). В работе получены следующие результаты: Доказано, что кинематическая цепь с двумя степенями свободы, содержащая подвижный замкнутый контур, представляет собой бесступенчатый зубчатый саморегулирующийся механизм (адаптивный зубчатый вариатор), полностью адекватный к переменной нагрузке. Разработана теория принципиально нового вида механизмов с двумя степенями свободы адаптивных зубчатых вариаторов. Эта теория является инструментом анализа и синтеза зубчатых механизмов с переменным передаточным отношением. Адаптивные зубчатые вариаторы способны решить проблему создания коробок передач и высокоэффективных приводов с переменным передаточным отношением во всех отраслях машиностроения.

3 ТЕРМИНЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ Зубчатый вариатор зубчатый механизм с переменным передаточным отношением. Зубчатый адаптивный вариатор зубчатый замкнутый дифференциальный механизм с двумя степенями свободы и одним входом, обладающий свойством силовой адаптации. Силовая адаптация свойство механизма, содержащего замкнутый контур, самостоятельно приспосабливаться к нагрузке путем изменения скорости движения рабочего органа. Замкнутый контур кинематическая цепь, в которой подвижные звенья последовательно связаны между собой. H - водило h - плечо силы M - момент F - сила N - мощность m - модуль зубчатого зацепления n - число звеньев V - линейная скорость W - число степеней свободы p - число кинематических пар 5-го класса 5 p 4 - число кинематических пар 4-го класса R - реакция p - мгновенный центр вращения u - передаточное отношение r - радиус звена z - число зубьев колеса - масштаб - угловая скорость - угловое ускорение

4 ВВЕДЕНИЕ Зубчатый вариатор это зубчатый механизм с переменным передаточным отношением. Зубчатый вариатор является перспективой создания коробок передач. В настоящее время в качестве автоматических коробок передач автомобиля используются две разновидности агрегатов с переменным передаточным отношением: автомат и вариатор. Автомат это многоступенчатый зубчатый механизм с устройством переключения ступеней и гидравлической муфтой. Вариатор это фрикционный механизм с бесступенчатым регулированием передаточного отношения. В настоящее время существуют только фрикционные вариаторы (клиноременные, тороидные). Мечта конструкторов зубчатый вариатор с постоянным зацеплением зубчатых колес. Зубчатый вариатор в отличие от фрикционного вариатора способен обеспечить надежную передачу усилия и высокий кпд. В существующих агрегатах переменное передаточное отношение создается с помощью дифференциальной связи. Дифференциальная связь представляет собой уравнение взаимосвязи параметров, которое включает помимо геометрических параметров относительные скорости движения. В автомате дифференциальная связь обеспечивается гидравликой, в вариаторе трением. Такая связь приводит к потерям энергии и снижению кпд. Зубчатый вариатор с постоянным зацеплением зубчатых колес в обычном представлении не может иметь дифференциальной связи. Для создания зубчатого вариатора необходимо использовать принципиально новый подход к конструированию механизма. Принципиально новый подход к конструированию вариатора был найден интуитивно при анализе зубчатого дифференциального механизма. Как известно дифференциальный механизм может раскладывать движение входного звена на два независимых выходных движения двух выходных звеньев. Если выходные звенья двух дифференциалов объединить, то получится механизм с одним входным звеном и одним выходным звеном, которое должно двигаться независимо. Но такой механизм будет иметь две степени свободы, а по законам механики он окажется неработоспособным [, ]. Однако теоретическое описание закономерностей взаимосвязи параметров планетарного механизма с двумя степенями свободы, полученного указанным способом, привело к совершенно неожиданному результату механизм имел определенность движения! Было доказано, что независимость движения выходного звена и определимость кинематической цепи с двумя степенями свободы может иметь место только в рассмотренном случае, когда объединение двух дифференциалов образует промежуточный подвижный замкнутый контур, соединяющий входное и выходное звенья [

6 Сопоставление конструкций коробки-автомата, фрикционного вариатора и зубчатого вариатора представлено на рис.,,, 4. Рис.. Коробка передач автомат Mercedes-Benz Рис.. Фрикционный вариатор Multitronic 5

8 Поэтому многочисленные публикации в прогрессивной мировой прессе об адаптивных зубчатых вариаторах с двумя степенями свободы остаются вне поля зрения практических разработчиков современных коробок передач. Использование устаревшей концепции создания автоматических коробок передач приводит к появлению все новых и новых усовершенствований изживших себя конструкций, к дальнейшему их усложнению, к всемерному использованию компьютерной техники для устранения врожденных дефектов морально устаревшей концепции и в конечном итоге к снижению надежности и повышению стоимости коробок передач. Уже сейчас стоимость коробки передач (всего лишь передаточного механизма) сопоставима со стоимостью сложнейшего агрегата двигателя. Цель настоящей работы состоит в том, чтобы представить краткую теорию зубчатого вариатора на основе законов механики и общепринятых методик структурного, кинематического и динамического анализа механизмов, пригодную для практической разработки прогрессивных высокоэффективных коробок передач нового поколения. 7

10 дифференциальная связь по принципу действия замкнутого контура с идеальными кинематическими парами не создает функциональных потерь энергии. Силовая дифференциальная связь самостоятельно по принципу действия обеспечивает силовую адаптацию и поэтому работает автономно без какой-либо системы управления. Таким образом, кинематическая цепь с двумя степенями свободы, содержащая входное звено, структурную группу в виде замкнутого контура и выходное звено, является адаптивным механизмом, реализующим эффект силовой адаптации, работающим без функциональных потерь энергии и без использования любой системы управления. Эффект силовой адаптации представляет собой простое и вместе с тем чрезвычайно важное свойство механической системы при постоянной входной мощности на входном звене выходное звено движется со скоростью, обратно пропорциональной нагрузке. Для представления теории адаптивного зубчатого вариатора в форме, удобной для практического применения, необходимо: представить в простейшем виде доказательство эффекта силовой адаптации, создать и проанализировать различные структурные схемы адаптивных вариаторов, исследовать взаимодействие параметров, определить условия работоспособности вариаторов, выполнить кинематический и силовой анализ вариаторов по разработанным закономерностям и разработать алгоритмы решения задач анализа и синтеза вариаторов. Реализация эффекта силовой адаптации может быть выполнена зубчатыми кинематическими цепями с двумя степенями свободы различных видов. 9

12 входное звено (водило H ). Зубчатый вариатор с двумя степенями свободы имеет два внешних звена (водила H и H ) и размещенную между ними структурную группу Ассура с нулевой подвижностью. Эта структурная группа представляет собой замкнутый четырехзвенный контур из зубчатых колес С B E 6 D K 5 H H 0 A A G 4 A Рис... Адаптивный зубчатый вариатор с двумя степенями свободы Число степеней свободы кинематической цепи определяем по формуле Чебышева W n p p 6 6 4, 5 4 где n - число подвижных звеньев, p - число кинематических пар пятого класса, 5 p - число кинематических пар четвертого класса. 4 Как было доказано [5], замкнутый четырехзвенный контур накладывает дополнительное условие связи на движение кинематической цепи с двумя степенями свободы и обеспечивает определимость движения при наличии только одного входного звена.

14 ( ) где u H z / z. Отсюда u H ( H) H ( H) u ( H) H, (.6). (.7) P 5 С B D E K 6 5 P С E B D K ω 5 V V 6 V H V H V ω 0 A H A G 4 H A ω A G V 4 ω Рис... Зубчатый вариатор с двумя степенями свободы и план его линейных скоростей Угловая скорость сателлита 5 определяется из условия 5 H ( H ) u56, (.8) ( ) где u H 56 z6 / z5. Отсюда H. (.9) ( H ) 5 u56 ( H ) H При движении с двумя степенями свободы угловые скорости звеньев будут разными.

16 Если такая закономерность действительно имеет место, то она должна проявиться также и при выполнении силового анализа обычного механизма, содержащего замкнутый контур. Обычный механизм это механизм с двумя входными звеньями. Задача силового анализа обычного механизма соответствует общепринятой постановке. Постановка задачи силового анализа механизма с двумя степенями свободы (рис..) и с двумя входами такова: по заданным внешним силам определить реакции в кинематических парах и обобщенные внешние силы F H и F H ( или моменты M H FH rh и M H FH rh ) на двух входных водилах H и H. Примем некоторое допущение. Будем считать, что на промежуточную структурную группу Ассура активные силы не действуют (силами тяжести звеньев и силами инерции звеньев пренебрегаем из-за их малости по сравнению с силами на внешних водилах). Силовой анализ следует начать с рассмотрения структурной группы в виде четырехзвенного замкнутого контура, состоящего из зубчатых колес. Структурная группа содержит блок солнечных колес -4, сателлит, блок эпициклических колес -6 и сателлит 5. Такая структурная группа ранее никогда не рассматривалась. Из-за принятого допущения будем считать, что внешними силами для рассматриваемой структурной группы является реакция RH FH, передаваемая со стороны водила H на сателлит в шарнире B, и реакция RH 5 FH, передаваемая со стороны водила H на сателлит 5 в шарнире K. Внутренними неизвестными силами являются реакции в кинематических парах в точках D, C, G, E, а также реакции в неподвижном шарнире A. Замкнутый контур позволяет составлять уравнения статики. Составим условия равновесия для звеньев контура и 5 R R F, (.0) H R R F. (.) H Эти условия можно представить в виде условий равновесия по принципу возможных перемещений. Для сателлита из уравнений моментов получим R. F, (.) 0 5 H 0. 5FH R. (.) 5

18 M M M M H H H 7 M H M. (.) Согласно уравнению (.) сумма мощностей моментов внутренних сил на блоках центральных колес -4 и -6 равна сумме мощностей моментов внешних сил на входных водилах. В левой части уравнения (.) имеет место сумма мощностей (соответствующая сумме работ) внутренних сил контура. Связи в кинематических парах контура идеальные и стационарные. Работа внешних сил не может переходить в работу внутренних сил. Следовательно, работа (мощность) внутренних сил на возможных перемещениях равна нулю M M M M 0. (.) Или M M M M 0. (.4) Правая часть уравнения (.) представляет собой сумму мощностей (соответствующую сумме работ) внешних сил контура. При выполнении условия (.) получим из уравнения (.) условие равновесия для внешних сил согласно принципу возможных перемещений M M 0. (.5) H H H H Уравнение (.5) аналитически представляет собой дополнительную к условиям статики связь между параметрами кинематической цепи. Следовательно, замкнутый контур в обычной кинематической цепи с двумя степенями свободы и с двумя входными звеньями также накладывает дополнительную связь на движение звеньев. Условие взаимосвязи внешних параметров (.5) предопределяет наличие работ с разными знаками на внешних звеньях цепи (водилах H и H ). Звено с наличием отрицательной работы не может быть входным звеном, так как действующий на нем момент является моментом сопротивления. Этот главный теоретический результат приводит к беспрецедентному выводу: кинематическая цепь с двумя начальными звеньями, соединенными замкнутым контуром, должна иметь только одно входное звено. Этот важнейший вывод характеризует принципиально новую научную реальность в механике. Несомненно, новая научная реальность создаст принципиально новый механический эффект. Принципиально новый механический эффект характеризует появление следующих принципиально новых свойств: ) Замкнутый контур в кинематической цепи с двумя степенями свободы накладывает дополнительную связь на движение звеньев. ) Кинематическая цепь с двумя степенями свободы и только одним входным звеном является определимой механической системой (механизмом).

20 (.7). Известные угловые скорости двух начальных звеньев позволяют определить все кинематические параметры механизма. При силовом анализе необходимо определить только внутренние реакции и реактивные моменты. Продолжим силовой анализ структурной группы. Но прежде, чем определять внутренние силы, отметим, что при произвольном задании внешних моментов условия равновесия на каждом блоке колес -4 и -6 не будут выполняться. Реакции, передаваемые от сателлитов и 5 на блоки колес -4 и -6 окажутся неуравновешенными. Однако согласно положениям теоретической механики принцип возможных перемещений определяет необходимое и достаточное условие равновесия кинематической цепи []. Иначе говоря, для достижения равновесия достаточно использовать формулу (.4), хотя равновесие на каждом блоке колес отсутствует. Уравнение (.4) означает наличие равновесия на промежуточных звеньях -4 и -6 одновременно. В подвижном замкнутом контуре имеет место принципиально новая ситуация: равновесие в статике отдельно на каждом промежуточном звене отсутствует, но равновесие промежуточных звеньев одновременно в движении всего контура имеет место. Для устранения противоречия рассмотрим физическую сущность уравнения (.4). В связи с изменением знака момента M H и соответствующих знаков моментов M54, M56уравнение (.4) примет вид M M M M Или M M ) ( M M ) 0. ( Так как для рассматриваемой схемы M M 54, M 56 M, то из уравнения взаимосвязи внутренних параметров получим M M ) ( M M ) 0. (.8) ( Обозначим M M 54 M 4, M56 M M 6. Здесь M 4, M 6 - суммарные моменты на блоках колес -4 и -6. Отсюда M M. (.9) 4 6 Физическая сущность уравнения (.8) состоит в том, что оно связывает мощности на блоках колес -4 и -6 и отражает неизвестное ранее аналитическое выражение циркуляции энергии внутри контура во время его движения. Циркуляция энергии состоит в том, что переменные мощности, создаваемые на промежуточных звеньях, равны между собой. Таким образом, 9

22 промежуточное значение переменного выходного момента сопротивления M H на выходном звене H (рис.. ). Требуется определить силовые и кинематические параметры вариатора. Дано: 00 с, M 00 Нм, M 00 Нм, H H H z 40, z 0, z 60, z4 0, z5 40, z6 90, - числа зубьев колес, m 8 модуль зубчатого зацепления, r mz 840/ 60, r 40, r 40, r 40, r 60, r 60, радиусы / зубчатых колес, rh ( r r )/ (60 40)/ 00, rh ( r4 r6 )/ 00 радиусы входного и выходного водил, ( ) u H z / z 60/40.5 неподвижном водиле H, передаточное отношение колес и при ( ) u H 46 z6 / z4 90/0 9 передаточное отношение колес 4 и 6 при неподвижном водиле H. Определить:,,, M, M, M M. H 45, Решение. 65 ) Из (.7) H M H H / M H 0000/ с. ) Из (.5) ( H ) ( H) ( u ) ( u ) 50( 9) 00(.5) H 46 H. с. ( H) ( H ) u u ( H) Из (.4) u ( H) H (.5)(. 00) с. ) Вычисляем моменты на зубчатых колесах, используя формулы (.) (.5): M.5M r / r / 00 40, M M M 0 H H Нм 0.5M H r / r / Нм, H M H r4 / rh / 00 0 Нм M H r6 / rh / Нм. Главным доказательством достоверности полученных результатов является проверка равновесия циркулирующей энергии по уравнению, соответствующему уравнению (.8) ( M M ) ( M M ) После подстановки числовых значений получим выполнение баланса мощностей ( 40 0) 00 (80 60).,,

24 ( M. M 45) ( M 65 M ) После подстановки числовых значений получим выполнение баланса мощностей (.75 5) ( 00) (.5.5) 00,.5.5. Проверка показывает наличие баланса положительной мощности на блоке колес 4 и отрицательной мощности на блоке колес 6. Таким образом, равновесие выполняется, имеет место силовая и кинематическая определимость вариатора, что подтверждает достоверность разработанных теоретических закономерностей. Следует отметить, что рассмотренная схема механизма по своей функции оказывается мультипликатором. Этот механизм увеличивает выходную скорость движения. Причина появления такого результата: присвоение функции входного водила звену, которое на схеме является выходным водилом. Имеет место функциональное несоответствие механизма его геометрическим параметрам. Чтобы получить редуктор, уменьшающий входную скорость движения, необходимо поменять местами входное и выходное водила. Тогда кинематика механизма будет соответствовать его геометрии. Редуктор с исходными геометрическими параметрами примера рассмотрен в примере. Геометрические параметры обозначены в соответствии с рис.. при изменении направления передачи движения на противоположное. Обозначения звеньев левой и правой частей механизма поменялись местами. Пример. Дано: H 00 с, M H 5 Нм, M H 7. 5 Нм, z 80, z 0, z 0, z4 0, z5 0, z6 60, - числа зубьев колес, m модуль зубчатого зацепления, r mz 80/ 40, r 0, r 60, r 0, r 0, r 0, радиусы / зубчатых колес, rh ( r r )/ (40 60)/ 50, rh ( r4 r6 )/ 0 радиусы входного и выходного водил, ( ) u H z / z 0/80.5 передаточное отношение колес и при неподвижном водиле H, ( ) u H 46 z6 / z4 60/0 передаточное отношение колес 4 и 6 при неподвижном водиле H. Проверить наличие равновесия и определить:,,, M, M, M M. H 45, Решение. 65

26 Адаптивный вариатор, размещенный между двигателем и рабочим органом машины, допускает пуск с постепенным увеличением момента сопротивления (с использованием муфты сцепления) и с прямым воздействием на рабочий орган (без использования муфты сцепления). Муфта сцепления должна быть размещена после выходного вала адаптивного вариатора. Начало пуска происходит при отключенном от вариатора рабочем органе. Механизм адаптивного вариатора при отсутствии выходной нагрузки переходит в движение с одной степенью свободы при вращающемся выходном водиле. Угловые скорости всех звеньев одинаковы и равны входной угловой скорости. Контур из зубчатых колес вращается как одно целое при отсутствии относительного движения колес внутри контура. Момент сопротивления на выходном водиле равен входному движущему моменту. После соединения адаптивного вариатора с рабочим органом (с помощью муфты сцепления) механизм адаптивного вариатора переходит в эксплуатационный режим движения. Начинается движение с двумя степенями свободы при наличии относительного движения зубчатых колес внутри замкнутого контура. Увеличение выходного момента сопротивления приводит к уменьшению выходной угловой скорости и к троганию с места. После трогания с места начинается эксплуатационный режим движения с наличием эффекта силовой адаптации. Когда момент сопротивления на выходном водиле превышает максимальное значение, происходит остановка выходного водила. Двигатель продолжает работать при неподвижном рабочем органе. Режим работы при работающем двигателе и остановленном рабочем органе можно назвать стоповым режимом движения. Возможность перехода адаптивного вариатора в стоповый режим движения имеет важное практическое значение. Стоповый режим движения позволяет предотвратить выход вариатора из строя при перегрузках. После устранения перегрузки вариатор продолжит работу в эксплуатационном режиме движения. Пуск адаптивного вариатора при отсутствии муфты сцепления происходит при неподвижном выходном водиле. В этом случае структурная группа Асура (замкнутый контур), присоединенная к неподвижному выходному водилу, становится выходным звеном. Реакция со стороны контура на выходное водило будет движущей силой, которая сможет преодолеть момент сопротивления на неподвижном водиле. Однако эта движущая сила появится только при наличии некоторого момента сопротивления M R5 на сателлите 5 контура. Момент сопротивления может иметь место как инерционный момент или как момент 5

28 ( ) Определим передаточное отношение uh H H / H от входного водила к выходному водилу при остановленном блоке колес -6 из формулы (.5), приняв 0 u ( ) HH u u ( H ) 46 ( H) Например, для механизма, рассмотренного в примере ( H ) ( ) u46 9 u HH 4. ( H) u.5. (.6) ( H ) ( ) u46 Для механизма из примера u HH. 6. ( H) u.5 Движущий момент, передаваемый на выходное водило M H max H M u. (.7) ( ) HH После трогания с места ( M M ) тормоз следует отключить. H H max Механизм переходит в эксплуатационный режим движения с двумя степенями свободы. 7

30 Предельное значение выходного момента сопротивления не должно зависеть от переменных угловых скоростей промежуточных звеньев. Здесь возможны два варианта: ) Вариант, соответствующий режиму движения с одной степенью свободы при отсутствии внутреннего относительного движения звеньев в контуре H H. В этом случае получим rh r r M H M H. (4.6) r r r Или M r r H H H H M H, то есть H H rh rh 4 6 M M. ) Вариант, соответствующий завершению режима движения с двумя степенями свободы и переходу в стоповый режим движения при неподвижном выходном водиле. Стоповый режим движения можно представить как обращенное движение с угловой скоростью, равной и противоположной по направлению угловой скорости выходного водила. Силовое взаимодействие остается прежним. Поэтому здесь также будет иметь место равенство M M. (4.7) H H Далее рассмотрим эксплуатационный режим движения с двумя степенями свободы. Согласно уравнению (.8) движение внутри замкнутого контура вариатора возможно при M M 54. Дальнейшее увеличение выходного момента сопротивления и момента M 54 приведет к невозможности продолжения движения блока колес -6 в прежнем направлении. При M получим из уравнения (.8) 0. Далее блок колес -6 будет 54 M вращаться в противоположном направлении с отрицательной угловой скоростью. Определим максимальный момент сопротивления при 0. Подставим это значение в формулу (4.5). Получим ( ) r r M H M H max H r r. (4.8) Так как rh r r, rh r4 r5, то r r r M M. (4.9) H ( ) 4 5 H max H r r r 4 4 Из формулы (4.9) имеем r4 r r r 5 r r 4 M H M H 9 max u ( ) max, (4.0)

32 Принципиально новая взаимосвязь кинематических и силовых параметров имеет место в зубчатом вариаторе, который является механической кинематической цепью. Эта взаимосвязь определяется формулой (.5), которая отражает принцип действия зубчатого вариатора без использования параметров трения. В зубчатом вариаторе происходит только перераспределение скоростей движения звеньев внутри замкнутого контура. Таким образом, кпд механической адаптивной передачи функционально не зависит от трения и соответствует кпд планетарной передачи как в режиме с двумя степенями свободы, так и в режиме с одной. Кпд адаптивного зубчатого вариатора (рис..) будем определять по формуле N H, (4.4) N H где N H - полезная мощность на выходном водиле H, N H - затраченная мощность на входном водиле H. Зубчатый вариатор в зависимости от приложенной нагрузки может двигаться с одной или с двумя степенями свободы. Кпд зубчатого вариатора зависит от режима движения. Зубчатый вариатор движется с одной степенью свободы, если выходной момент сопротивления равен входному движущему моменту M M. H H В этом случае замкнутый контур, включающий зубчатые колеса,,, 6, 5, 4, движется как одно целое без относительной подвижности зубчатых колес внутри контура. Потери на трение имеют место только в двух вращательных кинематических парах A, соединяющих входное и выходное водила со стойкой. Поэтому N, H N H A где кпд вращательной пары A. A Кпд всего вариатора в режиме движения с одной степенью свободы э получим из формулы (4.4) после подстановки значения N H A Зубчатый вариатор движется с двумя степенями свободы, если выходной момент сопротивления больше входного движущего момента M M. H H В этом случае происходит внутреннее относительное движение колес,,, 6, 5, 4 внутри замкнутого контура. Потери на трение имеют место не только в двух вращательных кинематических парах A, соединяющих входное и

34 Окончательно кпд стопового режима движения H Решение задачи синтеза зубчатого вариатора Синтез зубчатого адаптивного зубчатого вариатора состоит в определении чисел зубьев колес и размеров водил для обеспечения требуемого диапазона передаточных отношений или требуемого максимального выходного момента сопротивления. Исходный вариант синтеза вариатора выполняется классическим методом без учета трения []. Приведенные в п. 4. формулы позволяют подобрать числа зубьев колес для получения заданного максимального передаточного отношения зубчатого адаптивного вариатора. Постановка задачи синтеза адаптивного зубчатого вариатора (рис..). Исходные данные: M, M M, M m. H, H H min H H max,, z, z, z4, z5, z r, r, r, r 4, r 5, r 6, r H, r H Определить: числа зубьев колес z 6, основные размеры зубчатых колес и водил, угловые скорости звеньев H,, и внутренние моменты сил на звеньях M, M, M45, M65. Решение ) Используем формулу (4.0) или (4.) для определения чисел зубьев зубчатых колес через заданные значения моментов сил, соответствующих заданному диапазону передаточных отношений. С учетом r /, получим r r 4 r5 r r r 4 M M H max ( ) i mz i ) Определяем угловые скорости промежуточных звеньев -6 и -4. H u max (4.6) В формуле (4.6) для получения малогабаритной конструкции задаем минимальное число зубьев для малых зубчатых колес z z. 4 zmin Задаем также максимальное число зубьев z колеса. Из формулы (4.6) определим число зубьев колеса 5 M H max zmin( z zmin) z5 z. (4.7) min M z H z z, z6 z4 Далее z z5. Радиусы зубчатых колес и водил r mz / i,...6, r r r r r r. i i H, H ) Определяем выходную угловую скорость, которая будет достигнута перед остановкой выходного водила с помощью формулы (.7) M M H H H / H 4 5

36 H M HH / M H 005/.5. ) Определяем угловые скорости промежуточных звеньев -6 и -4. ( H ) ( H) ( u ) ( u ) H 46 H.(.) 00( 7) с. ( H) ( H ) u u ( H) u ( H) H ( 7)(00) 00 4) Вычисляем моменты на зубчатых колесах: M 0.5M Hr / rh 0.555/ Нм, M 0.5M Hr / rh 0.555/ 0. 5 Нм, M45 0.5M H r4 / rh / Нм M65 0.5M H r6 / rh / Нм. Проверка равновесия ( M M ) ( M M ) ( )( ) ( ), Равновесие выполняется, что подтверждает правильность полученного решения. с с. 4.5 Алгоритм синтеза зубчатого вариатора Алгоритм синтеза адаптивного зубчатого вариатора, представленного на рисунке.. Исходные данные: H, M H, M H min M H, M H max, m, z z4 zmin. Определить: числа зубьев колес z, z, z5, z6, основные размеры зубчатых колес и водил r, r, r, r 4, r 5, r 6, r H, r, угловые скорости звеньев H H,,, внутренние моменты сил на звеньях M, M, M45, M65. Решение ) Вычислить M H max zmin( z zmin) z5 z, min M z H z z, z6 z4 z5 z, r mz / i,...6, r r r r, i i M M, H H H / H ( u ) H r r, ( u H ( H ) ( H) H 46 H, ( H) ( H ) u u46, ( H) u ( H) H 0.5M Hr / rh M, ) 5 4 5

38 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА СИЛОВОЙ АДАПТАЦИИ Проверка наличия эффекта силовой адаптации в вариаторе, изготовленном по схеме, представленной на рисунке., была выполнена на испытательном стенде (рис. 5.). На испытательном стенде представлен электродвигатель постоянной мощности. Электродвигатель передает движение на адаптивный зубчатый вариатор. Вариатор приводит в движение электрический генератор, который имитирует внешнюю переменную нагрузку. Рис. 5.. Стенд для испытания адаптивного зубчатого вариатора Внешняя нагрузка изменяется путем изменения силы тока в обмотке возбуждения генератора. Измерительные приборы регистрируют момент сопротивления на выходном валу адаптивного зубчатого вариатора и частоту его вращения при постоянных параметрах входной мощности электродвигателя. На рис. 5. представлена экспериментальная тяговая характеристика зубчатого адаптивного вариатора в виде графика изменения тягового момента на выходном валу в Нм в зависимости от скорости его вращения в об/мин. Тяговый момент на выходном валу вариатора в эксплуатационном режиме движения равен переменному моменту сопротивления. Тяговая характеристика содержит следующие участки: режим пуска (старта) кривая 0 A и эксплуатационный режим движения кривая ABC. В режиме пуска после включения электродвигателя движущий момент быстро изменяется от нуля до номинального значения, соответствующего мощности электродвигателя. Вариатор движется в режиме пуска (кривая 0 A) в состоянии с одной степенью свободы как одно целое. Внутреннее 7

40 Например, в точке B тяговый момент на выходном валу и соответствующий ему момент сопротивления имеет значение M H Нм, частота вращения выходного вала равна n H 40 об / мин. Максимальный тяговый момент на выходном валу имеет место в точке C. В этой точке максимальный тяговый момент равен максимальному моменту сопротивления M H Нм. Частота вращения выходного вала при подходе к точке C становится минимальной, а затем в точке C происходит остановка выходного вала вариатора n H 0. Входной вал продолжает вращаться с номинальной скоростью вращения электродвигателя n H 470 об / мин. Вариатор переходит в состояние с одной степенью свободы, когда входной вал вращается, а выходной вал остановлен. Имеет место так называемый стоповый режим работы. Теоретические результаты согласуются с результатами испытаний на стенде. Замкнутый контур в составе кинематической цепи с двумя степенями свободы при наличии идеальных связей обеспечивает определенность движения как в состоянии с двумя степенями свободы (в эксплуатационном режиме движения), так и в состоянии с одной степенью свободы (при пуске). 9

42 Современная теория адаптивных вариаторов позволила исследовать и создать новые схемы высокоэффективных приводов манипуляторов и другой техники [9 ]. Наиболее перспективными для практического использования являются схемы, предусматривающие расширение диапазона передаточных отношений и выполнение заднего хода [6, 8]. 6. Синтез вариатора с расширенным диапазоном передаточных отношений Рассмотрим адаптивный зубчатый многорядный планетарный вариатор с расширенным диапазоном передаточных отношений (рис. 6.) Рис. 6.. Адаптивный зубчатый многорядный планетарный вариатор Адаптивный зубчатый многорядный планетарный вариатор содержит одно входное звено (водило ), замкнутый контур из зубчатых колес, содержащий входной сателлит -, блок солнечных колес 4-9, блок эпициклических колес 5-6, выходной сателлит 7-8, и выходное водило 0. Выходной вал передает выходную силу сопротивления R 0, создаваемую выходным крутящим моментом сопротивления M0 R0r0, с выходного водила 0, имеющего радиус r 0, на выходной сателлит 7-8. Выходной сателлит 7-8 передает эту силу на зубчатые колеса 9 и 6 в виде реакций R 89 и R 76. Блок зубчатых колес 4-9 находится в равновесии и передает реакцию R 89 на входной сателлит - в виде реакции R 4. 4

44 M М 49 56, когда внутренние моменты противоположны по направлению и уравновешены между собой. Если внешние и внутренние моменты уравновешены, то и вся система находится в равновесии. В этом случае система окажется в состоянии с одной степенью свободы, в котором отсутствует относительное движение зубчатых колес в замкнутом контуре. Система будет вращаться вокруг центральной оси как одно целое. В результате нет необходимости применять какие-либо дополнительные средства для перевода системы в состояние с одной степенью свободы (в виде, например, тормоза, останавливающего одно из колес). Внутренние моменты M 49 и M 56 выражаются через внешние моменты M и M 0 и размеры зубчатых колес. Это позволяет установить связь между размерами зубчатых колес или числами зубьев колес, обеспечивающую движение и равновесие системы в состоянии с одной степенью свободы. В этом случае равновесие системы можно определять также по принципу возможных перемещений (возможных работ) при равенстве между собой угловых скоростей всех звеньев. Выразим внутренние моменты M 49 и M 56 на блоках колес 4-9 и 5-6 через внешние моменты и размеры зубчатых колес. Определим силы, передаваемые от входного и выходного 0 водил на входной - и выходной 7-8 сателлиты F M / r, R. 0 M0 / r0 Радиусы водил определяются по формулам m( z4 z ) m( z9 z8) r, r0. Определим реакции, передаваемые сателлитом - на колеса 4 и 5 R R 4 F r r r r M m( z z 4 M ) z z z 5 F. r r m( z4 z ) z z z, Определим реакции, передаваемые сателлитом 7-8 на колеса 9 и 6 R R 89 R 0 8 r 7 r r r 7 M0 m( z z 9 M z7 ) z z R0. r8 r7 m( z9 z8 ) z8 z7 8 8 Передаточное отношение вариатора (без учета трения) u M 0 0. M Отсюда M0 u 0M. z 7, 4

46 силовых и кинематических параметров приведет к равновесию внутренних сил. Движущаяся система с двумя степенями свободы будет находиться в равновесии. Вариатор переходит в состояние с двумя степенями свободы, если M. 0 M При этом равновесие внешних сил будет иметь место по принципу возможных перемещений M M00. Замкнутый контур позволяет обеспечить равновесие внутренних сил по принципу возможных перемещений согласно уравнению M M, так как моменты на блоках колес противоположны по направлению, а угловые скорости блоков колес одинаковы по направлению. В этом случае передача движения с сохранением двух степеней свободы будет иметь место до тех пор, пока имеют место внутренние моменты. Максимально возможный момент сопротивления соответствует остановке одного из блоков колес и переходу в состояние с одной степенью свободы. Остановка блока колес происходит при обращении в нуль внутреннего момента на блоке колес. Для блока колес 4-9 условие остановки блока имеет вид M 0 или где 49 M z 0 max umax. M 4z( z max z z )( z z ) u z z ( z z )( z ). (6.4) Формула (6.4) позволяет подобрать числа зубьев колес обеспечивающих равновесие как внешних, так и внутренних сил в состоянии с двумя степенями свободы при максимально возможном моменте сопротивления. Аналогичный вид имеет формула, определяющая условие остановки блока колес 5-6 z z z z )( z z ) u z z ( z z )( z ). (6.5) 5( max z Формула (6.5) используется в случае обращения в нуль момента на блоке колес 5-6. Таким образом, формулы (6.), (6.4), (6.5) позволяют подобрать числа зубьев колес для обеспечения начала движения в состоянии с одной степенью свободы и эксплуатационного режима движения в состоянии с двумя степенями свободы при заданном максимальном передаточном отношении. Помимо формул (6.), (6.4), (6.5), обеспечивающих равновесие системы, имеют место известные формулы взаимосвязи чисел зубьев колес в каждом планетарном ряде (условия соосности) 45

48 Рис. 6.. Адаптивный зубчатый многорядный планетарный вариатор с задним ходом Составим уравнения взаимосвязи параметров передачи при неподвижном колесе. Передаточное отношение от центрального колеса 4 к входному водилу при остановленном колесе. () zz u 4 u4. Или u4. z z 4 Передаточное отношение от центрального колеса 5 к входному водилу при остановленном колесе. () z z u u 5 5. Или u. 5 z z 5 Связь между угловыми скоростями колес 9 и 6 при неподвижном выходном водиле 0 имеет вид 6 0 (0) u69. Или z z 7 9. z z 6 8 Разделим числитель и знаменатель левой части формулы на, чтобы () получить передаточное отношение заднего хода u r u 0 /0 при неподвижном колесе 47

50 z z z z 7 9 A, z 6 8 u ( A) z z z r 4 5, ur zz4 Azz5 r mz / i r. i i,...9,,, r r r, r0 r4 r, r, r, r4, r5, r6, r7 r8, r9, r0, r, ) Печатать z, r. 5 49

52 старт входного вала коробки передач на малой скорости с преодолением малого момента сопротивления. Затем двигатель увеличивает скорость движения вала (путем увеличения мощности), скорость движения автомобиля увеличивается, а момент сопротивления на входном валу коробки передач уменьшается. Далее происходит переключение коробки передач на следующую ступень. В трансмиссии с адаптивным зубчатым вариатором фиксированное передаточное отношение отсутствует. Наибольший стартовый момент имеет место на неподвижном выходном валу вариатора. Механизм имеет одну степень свободы и не может начать движение выходного вала. Выходной вал может вращаться как одно целое с входным валом при отсутствии сопротивления. Поэтому муфта сцепления должна располагаться перед выходным валом вариатора. Муфта сцепления должна обеспечить старт путем передачи момента сопротивления на выходной вал вариатора с постепенным его увеличением. В этом случае при включении муфта сцепления обеспечивает уменьшение скорости вращения выходного вала вариатора с увеличением момента сопротивления до достижения его максимальной величины. В этот момент начинается вращение выходного вала вариатора в режиме с двумя степенями свободы. Происходит саморегулирование с уменьшением момента сопротивления и увеличением скорости движения. Возможен традиционный вариант размещения муфты сцепления между двигателем и вариаторной коробкой передач. Но в этом случае для выполнения старта необходимо создать фиксированное передаточное отношение вариатора путем остановки блока центральных колес 5-6 тормозом 4 (рис. 7.). Адаптивная коробка передач обеспечивает плавную работу с двигателем, включенным на полную мощность, при переменном сопротивлении движению без использования какой-либо системы управления. Включение заднего хода может быть выполнено с помощью тормоза и возможно без прерывания потока мощности. Пусковой тормоз 4 может обеспечить старт при тяжелых условиях с большой стартовой нагрузкой. Адаптивная коробка передач с зубчатым вариатором имеет простейшую конструкцию в виде зубчатого механизма с постоянным зацеплением зубчатых колес. Передача мощности от двигателя к колесам автомобиля происходит без прерывания потока мощности даже при включении заднего хода. Такая технология обеспечивает высокую износостойкость и долговечность зубчатых колес. Идеальное соответствие адаптивной коробки передач условиям работы обеспечивает плавную работу трансмиссии автомобиля в любых экстремальных условиях. Саморегулирование, свойственное адаптивной коробке передач обеспечивает отсутствие каких либо рассогласований между системой управления и требуемым режимом работы, свойственным 5

54 (которая имеет место на старте из-за больших инерционных нагрузок), а не по минимально возможной мощности. Это приводит к увеличению габаритов и веса привода. Для сравнения, двигатель привода без коробки передач должен иметь мощность в 4 раза больше двигателя с коробкой передач. Адекватный привод должен иметь переменное передаточное отношение. Однако применение регулируемой коробки передач в приводе манипулятора является невозможным из-за увеличения размеров и веса привода. Представляется целесообразным применить адаптивный зубчатый вариатор в приводе модуля манипулятора. Такой привод самостоятельно приспосабливается к переменной нагрузке (без системы управления) и является простым по конструкции. Адаптивный привод с зубчатым вариатором обеспечивает идеальное соответствие к переменной нагрузке и позволяет выбирать двигатель по средней мощности сопротивления. Модуль поступательного движения манипулятора с адаптивным приводом (рис. 7.) содержит следующие части: А неподвижная часть модуля:. Плита.. Стык для соединения с предыдущим модулем.. Направляющие для гайки. 4. Электродвигатель. 5. Адаптивный зубчатый вариатор. 6. Рабочий винт. В подвижная часть модуля: 7. Ходовая гайка. 8. Стык для соединения с последующим модулем. A B 4 5 Рис. 7.. Адаптивный привод модуля вращательного движения Модуль вращательного движения манипулятора с адаптивным приводом (рис. 7.) содержит следующие части: 5

56 переменного сопротивления. В этот момент подвижная часть модуля остановится, а электродвигатель будет продолжать движение с прежней скоростью. Имеет место стоповый режим движения. Стоповый режим движения предотвращает аварийные ситуации, возможные отказы в работе системы управления, а также позволяет преодолевать предельные нагрузки путем взаимодействия модулей между собой. A C 0 B h 0 h C 0 G C G Рис Взаимодействие адаптивных модулей Рассмотрим робот с двумя адаптивными модулями (рис. 7.4), содержащий основание 0, модуль подъёма с адаптивным приводом вращательного движения в точке A и модуль выдвижения руки с адаптивным приводом поступательного движения в точке B. В схвате (точка C ) размещено перемещаемое изделие весом G. Подъем изделия производится модулем. Привод модуля обеспечивает поворот в направлении стрелки и преодолевает момент сопротивления M Gh ( h - плечо силы сопротивления G ). В начальном положении модуль поворота расположен вертикально и плечо h 0. Во время поворота плечо h увеличивается и увеличивается момент сопротивления M. При достижении максимального для привода момента сопротивления M M рабочий орган (звено ) останавливается, и привод max переходит в стоповый режим. Электродвигатель привода продолжает работать, а изделие в схвате (точка C ) остаётся неподвижным. В этот момент система управления робота должна включить привод поступательного движения модуля. Звено начинает перемещать схват с изделием в направлении стрелки. 55

58 - Управляемое изменение угла наклона лопастей ветроколеса и использование средств электроники для корректировки частоты вырабатываемой электроэнергии. Ветроэнергетические агрегаты имеют сложные по конструкции управляемые лопасти, многоступенчатый редуктор между ветроколесом и электрогенератором, электрогенератор с электронной системой управления частотой, электронную систему управления положением лопастей. Эти решения сложны, имеют низкую эффективность ветроэнергетической установки и надежность ее работы, а также удорожают ее стоимость. - Использование гидродинамических передач от ветрового колеса к генератору, позволяющих преобразовать переменную скорость вращения ветроколеса в постоянную скорость вращения вала электрического генератора. Гидродинамическая передача содержит зубчатый мультипликатор, зубчатый дифференциальный механизм с двумя степенями свободы и замыкающий механизм в виде гидродинамического преобразователя, который соединяет звенья дифференциального механизма с возможностью их относительного движения. Такая передача имеет чрезвычайно сложную конструкцию, которая содержит гидродинамическую передачу, многоступенчатый зубчатый механизм, механизм переключения передач и систему управления передачами. Гидродинамическая передача имеет неудовлетворительное качество системы управления, допускающей сбои и погрешности, сложность технического обслуживания и ремонта. - Фрикционные бесступенчато регулируемые передачи в виде фрикционных вариаторов. Эти проекты также обладают низкой надежностью при высокой конструктивной сложности. Для создания эффективного привода ветротурбинной установки необходимо использовать адаптивный зубчатый вариатор. Адаптивный зубчатый вариатор позволяет создать адаптивный привод ветротурбинной установки, который является идеально приспособленным к условиям работы. Адаптивный привод ветротурбинной установки представляет собой зубчатый механизм с адаптивным вариатором, который преобразовывает переменную скорость вращения ветрового колеса в постоянную скорость вращения вала генератора без использования системы управления. Преимущества адаптивного привода: простота и надежность. Схема адаптивной трансмиссии ветровой турбины [4] представлена на рис Привод генератора содержит ветроколёса и, вращающиеся в противоположные стороны, дифференциальный зубчатый механизм с двумя степенями свободы, содержащий колёса, 4, 5, 6, 7 и водило 8, вспомогательный электродвигатель переменного тока с подвижным статором 9, 57

60 адаптивной трансмиссии ветровой турбины основаны на использовании открытия «Эффект силовой адаптации в механике». Эти закономерности позволяют определить технологические параметры адаптивной трансмиссии и выполнить силовой и кинематический расчет ветровой турбины для разработки конкретной конструкции. Адаптивная трансмиссия ветровой турбины эффективно использует энергию ветра, самостоятельно приспосабливается к переменной ветровой энергии без использования системы управления и имеет конструктивную простоту. Адаптивная трансмиссия ветровой турбины определяет новые высокоэффективные перспективы развития ветроэнергетики. 7.4 Адаптивный вибрационный привод экстремального действия Приводы машин, которые используются сейчас, не обладают возможностью, приспособиться к экстремальным условиям эксплуатации. Такие условия связаны с возможными трудностями движения из-за отклонения от норм обслуживания (например, из-за длинной бездеятельности механизма, ухудшения условий смазки, незначительных повреждений и деформаций звеньев, разности температур, и т.д.). В условиях невозможности устранения малых неисправностей в движении (например, в аэронавтике) незначительная неточность сервисного механизма может послужить причиной несчастного случая. Главный недостаток существующих приводов - "жесткая" связь двигателя с исполнительным рабочим органом через передаточный механизм с одной степенью свободы. В этом случае незначительное препятствие в движении исполнительного механизма или его заклинивание может назвать поломку привода. Адаптивный привод с адаптивным зубчатым вариатором имеет возможность преодолевать аварийные ситуации. Поломка привода не произойдет даже при наличии препятствия, приводящего к остановке рабочего органа. Условия пуска такого механизма допускают существенный рост пускового усилия за счет малой величины пусковой скорости рабочего органа при постоянной мощности двигателя. Предлагается дополнительно использовать условия вибрационного воздействия на рабочий орган, чтобы существенно улучшить условия пуска и начало движения рабочего органа при наличии препятствия его движению. С этой целью предлагается включить упругие связи и неуравновешенные массы в зубчатый вариатор. Адаптивный зубчатый вибрационный вариатор будет создавать вибрационное воздействие на рабочий орган. Вибрационное воздействие в сочетании с силовой приспособляемостью обеспечит возможность надежного 59

62 α B C N T m I F H H D A Рис Входное водило с неуравновешенным сателлитом Водило Hпередает входную движущую силу FH на сателлит. Сила F H передается в точках C и D на колеса и в виде постоянных движущих сил F /. Неуравновешенная массаm создает на сателлите центробежную силу H инерции I mr, где r - радиус расположения центра массы m на сателлите, - угловая скорость сателлита. Переместим силу I по линии ее действия в точку B и разложим ее на составляющие. Обозначим - угол поворота радиуса r. Составляющая силы инерции N mr cos действует на стойку. Составляющая силы инерции T mr sin передается в точках C и D на колеса и в виде переменных возмущающих сил T /. Постоянные движущие силы F / передаются через блоки колес -4 и -6 на выходной сателлит 5 и далее на выходное водило H. Эти силы преодолевают силу сопротивления RH в точке K. Переменные вынуждающие силы T / преодолевают упругие силы сопротивления в блоках колес -4 и -6 (так как колеса в каждом блоке соединены упругим валом). Возбуждающие силы создают упругие колебания на колесах 4 и 6, которые передаются к выходному сателлиту 5 и далее к выходному водилу H в виде вибраций. Эти силы создают вибрационное действие в точке K, которое помогает преодолеть силу сопротивления R H при перегрузках. При наибольшей нагрузке выходное водило остановится, а механизм будет продолжать движение с одной степенью свободы с передачей вибрационного воздействия на остановленное выходное водило. 6 H

64 управления. Электропривод с гидродинамической коробкой передач нерационально использовать в качестве привода мотор-колеса из-за больших габаритов. Электропривод с двигателем постоянного тока также является громоздким. Зубчатый адаптивный вариатор позволяет создать малогабаритное адаптивное мотор-колесо, обладающее идеальной приспособляемостью к условиям совместного движения всех колес транспортной машины без использования системы управления. Саморегулирующееся мотор-колесо с адаптивным зубчатым вариатором содержит следующие основные части (рис. 7.8):. Рама.. Ступица.. Электродвигатель. 4. Адаптивный зубчатый вариатор. 5. Обод колеса. 6. Шина. Мотор колесо с адаптивным зубчатым вариатором имеет малые габариты и обеспечивает адаптацию колеса к переменной технологической нагрузке без какой-либо системы управления. Мотор колесо с адаптивным механическим редуктором обладает способностью самостоятельно приспосабливаться к сопротивлению движению за счет использования адаптивного вариатора. Адаптивный вариатор использует эффект силовой адаптации, позволяющий автоматически изменять передаточное отношение без использования коробки передач. Это позволяет упростить конструкцию, значительно уменьшить габариты редуктора, повысить его надежность и кпд. Мотор-колесо с адаптивным электроприводом идеально адаптируется к переменной технологической нагрузке без использования каких-либо систем управления. Например, ведущие мотор-колеса, установленные на электромобиле, обеспечат полную адаптацию к движению электромобиля на повороте с соответствующими разными скоростями вращения колес. 7.6 Тяговая тележка рельсового транспорта с адаптивными моторколесами Колесные пары электрического подвижного состава приводятся во вращение тяговыми двигателями, которые размещены в тяговых тележках. Рама локомотива, например ТЭМ-, устанавливается на две тяговые тележки (рис. 7.9). 6

66 Для устранения скольжения колес по рельсам необходимо обеспечить одинаковые окружные скорости колес всех колесных пар. Для этого необходимо создать систему управления тяговыми двигателями, исключающую их рассогласование, что является чрезвычайно сложной задачей. Другой вариант решения проблемы состоит в том, чтобы зубчатая передача от двигателя к колесной паре имела управляемое регулируемое передаточное отношение. Тогда необходимо создавать систему управления зубчатыми передачами, что также является трудноразрешимой проблемой. В последнее время появились патенты на простейшую адаптивную зубчатую передачу и на мотор-колесо с адаптивным зубчатым вариатором. Адаптивное мотор-колесо обладает идеальной приспособляемостью к условиям совместного движения всех колес транспортной машины без использования системы управления. Использование адаптивных мотор-колес позволит полностью устранить рассогласование тяговых усилий двигателей и скольжение колес. Тяговая тележка с адаптивными мотор-колесами обеспечит движение подвижного состава с высокой эффективностью без скольжения, виляния и потерь энергии. 7.7 Адаптивный привод электромобиля Электрический автомобиль является неотвратимым будущим автомобилестроения. В настоящее время крупнейшими рынками электрических автомобилей являются США, Япония, Китай и ряд европейских стран. В отличие от автомобиля с двигателем внутреннего сгорания электромобиль имеет более простую конструкцию, включающую минимальное количество движущихся частей, а значит более надежную. Основными конструктивными элементами электромобиля являются: аккумуляторная батарея, электродвигатель, трансмиссия, преобразователь постоянного тока и электронная система управления. В качестве тягового электродвигателя используют трехфазные синхронные (асинхронные) электрические машины переменного тока. Основными преимуществами электродвигателя являются: реализация максимального крутящего момента во всем диапазоне скоростей, возможность реверса, простота конструкции, возможность работы в режиме генератора. В ряде конструкций электромобилей используется несколько электродвигателей, которые приводят отдельные колеса, что значительно повышают тяговую мощность транспортного средства. Электродвигатель может быть помещен непосредственно в колесо автомобиля, 65

68 и грузовиков управляемая коробка передач необходима, так как она позволит использовать электродвигатель значительно меньшей мощности. Принципиально более эффективным является использование мотор-колес для привода электромобиля. Однако мотор-колесо должно обеспечивать возможность регулирования скорости движения, особенно когда колеса движутся с разными скоростями (например, на повороте). Существующие сложные ступенчатые коробки передач не пригодны для использования в мотор-колесах, так как имеют большие габариты и сложную систему управления. Мотор-колесо автомобиля с управляемой коробкой передач является практически неразрешимой технической проблемой. Представляется целесообразным использовать для электромобиля электропривод с адаптивными мотор-колесами, обеспечивающими самостоятельную адаптацию каждого колеса к условиям движения. Представим концепцию проектирования трансмиссии электромобиля на основе использования электропривода с адаптивными мотор-колесами. Ходовая часть электромобиля представляет собой два ведущих адаптивных мотор-колеса. В каждом мотор-колесе размещен электродвигатель с встроенным малогабаритным адаптивным вариатором. Концепция построения трансмиссии электромобиля на основе использования адаптивных мотор-колес позволяет устранить управляемую коробку передач, дифференциал и полуоси. 7.8 Адаптивный привод для космической техники Управление космическим кораблем предусматривает его ориентацию и стабилизацию. Заданную траекторию корабля сохраняет только центр масс, а весь корабль под действием различных возмущающих сил может изменять положение относительно системы координат, связанной с центром масс. Система стабилизации обеспечивает неподвижное положение корпуса корабля относительно центра масс. Система ориентация обеспечивает заданное положение корпуса корабля по отношению к неподвижной системе координат, например, по отношению к Земле. Ориентация необходима для телескопов, направленных на космические объекты, для солнечных батарей, антенн и других устройств. После выполнения ориентации необходимо выполнить стабилизацию для сохранения полученного положения. Точность ориентации и стабилизации высока (до десятых долей угловой секунды). Затраты энергии на ориентацию и стабилизацию должны быть минимальными, так как энергетические ресурсы на борту ограничены. Ориентация осуществляется сравнительно просто. Достаточно кратковременно приложить соответствующий разворачивающий момент. 67

70 воздействия потенциальных полей Земли (гравитационного или магнитного), либо внешние силы аэродинамического сопротивления или светового давления. Активные методы стабилизации являются более эффективными. Активные методы стабилизации создают восстанавливающий момент за счет энергии, получаемой или запасенной на борту космического корабля. К таким методам относится стабилизация с помощью вращающихся маховиков и стабилизация реактивными соплами. Рис. 7.. Стабилизация с помощью вращающихся маховиков: - электродвигатель; - маховик; - подшипник В системе стабилизации маховиками, предложенной для космических аппаратов К.Э.Циолковским, используется инерционное свойство вращающегося тела сохранять неизменной свою ориентацию. Известно, что, чем выше угловая скорость вращения тела и чем больше его момент инерции, тем устойчивее положение этого тела в пространстве. Таким образом, в данной системе восстанавливающим фактором служит момент вращения маховика. Раскрутка и поддержание заданной скорости вращения маховика должны производиться электромоторами небольшой мощности, питающимися от бортовой системы энергоснабжения. Три таких маховика с осями, расположенными во взаимно-перпендикулярных направлениях, обеспечивают полную трехосевую стабилизацию корабля по тангажу, рысканию и крену (рис. 7.). 69

72 Зубчатый редуктор космического применения должен удовлетворять следующим основным требованиям:. Кинематическая цепь должна иметь минимальную инерционность для уменьшения нагрузки на двигателе, с целью обеспечения достаточного быстродействия привода.. Момент трогания и мёртвый ход в кинематической цепи должны быть минимальными, стабильными в процессе эксплуатации (стабильность должна проявляться при переходе из рабочего состояния в консервацию и обратно).. Кинематическая цепь не должна быть источником крутильных колебаний (жёсткость должна обеспечивать нахождение частоты собственных колебаний вне области рабочих частот). 4. Массогабаритные характеристики должны иметь ограниченные величины. 5. Число звеньев передач должно быть минимальным. 6. Погрешность перемещений должна быть минимальной, оцениваемой несколькими угловыми секундами. Адаптивный электропривод с встроенным адаптивным зубчатым вариатором способен выполнить все перечисленные требования, отличается простотой конструкции, позволяет эффективно преодолевать стартовую нагрузку двигателем малой мощности, имеет малые габариты и вес. Адаптивные электроприводы являются эффективными средствами передачи движения в космической технике. 7.9 Адаптивный привод буровой установки В существующих буровых установках имеет место ступенчатое изменение угловой скорости инструмента с помощью принудительного переключения ступеней коробки передач. Кроме того, отсутствует постоянная связь между скоростью вращения инструмента и скоростью бурения. Это приводит к нарушению непрерывности процесса регулирования скорости при движении инструмента в породе переменной твердости и к перепадам в регулировании. В результате нарушается оптимальность процесса бурения, увеличивается износ инструмента и привода, возникают динамические удары и поломки. Процесс управления бурением основан на рекомендациях практики, является субъективным, сложным и несовершенным. Оптимальный по эффективности режим работы может быть обеспечен путем использования адаптивного зубчатого вариатора и создания адаптивнго двух функционального привода буровой установки. Такой привод сможет обеспечить оптимальный режим работы (вращение и подачу инструмента) с 7

74 и вертлюга 7. Барабан лебедки 5 получает вращение от выходного вала коробки через цилиндрическую, коническую и цепную передачи. Лебедка оснащена муфтой сцепления, тормозом и реверсом для подъема бурового инструмента. Индикатор веса 8 тросовой системы 6 контролирует величину осевой нагрузки на инструмент от силы тяжести. Технология бурения в существующих буровых установках предусматривает субъективный подбор наиболее эффективного по скорости режима бурения породы переменной твердости, которая оказывает переменное сопротивление движению инструмента. Технология бурения при использовании адаптивного привода исключает субъективный фактор. Она предусматривает постоянную заданную кинематическую взаимосвязь между скоростью вращения инструмента и скоростью подачи инструмента при постоянной мощности двигателя с обеспечением максимально возможной скорости движения. Адаптивный двухфункциональный привод буровой установки (рис. 7.4) содержит: коробку передач в виде зубчатого дифференциального механизма, содержащего центральное зубчатое колесо, сателлит, центральное зубчатое колесо и водило H ; механизм привода лебедки с тросовой системой для опускания бурового инструмента, содержащий конические зубчатые колеса 4 и 5, цепную передачу со звездочками 6 и 7 на барабан лебедки и тросовую систему от барабана лебедки с полиспастом; механизм привода ротора для вращения бурового инструмента, содержащий конические зубчатые колеса 8 и 9. В зубчатом дифференциальном механизме имеют место два входных звена зубчатые колеса и и одно выходное звено водило H. Первое входное звено (зубчатое колесо ) соединено с валом двигателя, второе входное звено (зубчатое колесо ) соединено с механизмом привода лебедки, а выходное звено (водило H ) соединено с механизмом привода ротора. Привод дает возможность обеспечить силовую адаптацию бурового инструмента к переменным нагрузкам. Во время работы двигатель приводит в движение первое входное звено коробки передач, зубчатое колесо. Буровой инструмент с трубами под действием силы тяжести движется поступательно и через тросовую систему с полиспастом и механизмом привода лебедки, включающим цепную передачу 6, 7 и коническую передачу 4, 5, приводит в движение второе входное звено коробки передач, зубчатое колесо. Входные звенья коробки передач, зубчатые колеса,, через сателлит приводят в движение выходное звено коробки 7

76 бурового инструмента к переменному сопротивлению породы автоматически за счет свойств механизма коробки передач. Эффект силовой адаптации выходного рабочего органа к переменной внешней нагрузке обеспечивает увеличение скорости подачи и скорости вращения бурового инструмента при уменьшении продольной силы сопротивления породы и вращающего момента сопротивления породы (и наоборот) автоматически за счет свойств механизма привода с двумя степенями свободы. Во время работы двигатель передает на первое входное зубчатое колесо адаптивной коробки передач входной момент M, вращая его с угловой скоростью. Буровой инструмент вместе с трубами, имеющий силу тяжести G, опускается механизмом привода лебедки, включающим коническую передачу 4, 5, цепную передачу 6, 7 и барабан лебедки радиуса r с тросовой системой. При этом тормоз лебедки, обеспечивает силу торможения инструмента P. От бурового инструмента на коробку передач передается сила F, играющая роль движущей силы и равная разности силы тяжести G и силы торможения P ( F G P). Движущая сила F равна по величине и противоположна по направлению силе сопротивления породы при подаче бурового инструмента. Сила F от бурового инструмента передается на входное зубчатое колесо с внутренними зубьями коробки передач через полиспаст с передаточным отношением U, цепную передачу лебедки со звездочками 6, 7 (с передаточным отношением P z z 6 U C, где z, z 6 числа зубьев звездочек) и коническую передачу с зубчатыми колесами 4, 5 (с передаточным отношением z4 U K, где z 4 5 z, z числа зубьев зубчатых колес). Общее передаточное 5 отношение от бурового инструмента на центральное входное зубчатое колесо через механизм привода лебедки с тросовой системой равно U U U U. Движущая сила F создает (без учета трения) на втором входном зубчатом колесе адаптивной коробки передач входной момент M, действующий с V угловой скоростью. M UFr, ( r радиус зубчатого колеса, V Ur скорость поступательного движения бурового инструмента при его опускании). Выходное водило H коробки передач приводится в движение зубчатыми колесами и ( с числами зубьев z и z ) через сателлит (с числом зубьев z ). Момент сопротивления вращению M от бурового инструмента передается на выходное водило H коробки передач через P C K

78 Формулы (7.), (7.) связывают при заданной мощности двигателя (параметры M, ) четыре переменных параметра M, F,, V. Два переменных параметра задаются произвольно это силовые параметры M и F, соответствующие твердости породы. Два переменных параметра определяются решением системы уравнений (7.), (7.) это скорости вращения и поступательного движения V бурового инструмента. Таким образом, будет иметь место силовая адаптация. При постоянных параметрах мощности двигателя M, и переменных силовых параметрах сопротивления породы M и F скорости вращения и поступательного движения V инструмента самостоятельно за счет свойств механизма с двумя степенями свободы приходят в соответствие к имеющим место силовым параметрам твердости породы и принимают максимально возможные значения. 7.0 Концепция привода спортивной техники Современная спортивная техника (автомобили, мотоциклы, велосипеды) приводится в движение с использованием коробок передач с управляемым переменным передаточным отношением. Коробка передач обеспечивает переменную скорость движения в зависимости от внешней нагрузки. Современная коробка передач имеет ступенчатое передаточное отношение (4 5 ступеней). На каждой ступени передаточное отношение постоянное, а скорость движения регулируется путём изменения мощности двигателя. Достижение максимальной скорости движения требует оптимального управления переключением ступеней и мощностью двигателя. Управление переключением ступеней (как ручное, так и автоматическое) почти всегда не является наилучшим. Момент переключения либо отстаёт, либо опережает оптимальное время переключения, которое зависит от управляемой мощности двигателя. Поэтому достижение максимальной скорости движения в значительной степени зависит от индивидуальных способностей водителя. Но даже большой практический опыт водителя не позволяет получить максимально высокий результат. Клиноремённый вариатор способен обеспечить бесступенчатое изменение скорости движения, но он требует управления. Кроме того, он имеет низкую эффективность, надёжность и долговечность. И автомат, и вариатор имеют сложную конструкцию, большие размеры и вес. Поэтому они не пригодны для малого спортивного транспорта (мотоцикл, велосипед). Современный привод для спортивного транспорта должен удовлетворять следующим требованиям: 77

80 исходную проволоку с начальным сечением через фильеры с уменьшающимися отверстиями. Работа приводов должна быть согласована таким образом, чтобы натяжение проволоки по всей длине рабочего участка было одинаковым. Иначе возможны разрывы проволоки и нарушение качества изделия. В настоящее время используется сложная электронная система управления приводами, которая не всегда адекватна условиям работы. Использование адаптивных электроприводов в волочильном стане обеспечивает идеальные условия их работы при отсутствии какой-либо системы управления. Каждый адаптивный электропривод самостоятельно приспосабливается к переменной технологической нагрузке при любых технологических отклонениях. Привод волочильного стана обеспечивает максимально возможную производительность и наилучшее качество работы. Перекачивающие (насосные) станции нефтепроводов и нефтепродуктопроводов оборудуются, как правило, центробежными насосами с электроприводом. Центробежные насосы составляют основной вид нагнетательного оборудования для перекачки нефти по магистральным трубопроводам и применяются как на головной, так и на промежуточных перекачивающих станциях. При такой схеме перегоны нефтепровода между последовательно расположенными перекачивающими станциями оказываются в гидравлическом отношении жестко связанными друг с другом всякое изменение в режиме работы одного перегона сказывается на режиме работы всего нефтепровода. Производительность трубопровода зависит от согласования работы насосов. В настоящее время электронная система управления обеспечивает согласование работы насосов. Система управления регулирует давление с помощью заслонок, изменяющих производительность насосов. Использование заслонок приводит к значительным потерям производительности. Производительность перекачивающих станций может быть намного увеличена, если использовать адаптивный электропривод центробежного насоса. Адаптивный электропривод насоса позволяет автоматически приспосабливать параметры потока нефти (давление и расход) к параметрам всего трубопровода. При этом полностью устраняются потери расхода нефти в трубопроводе из-за несогласованной работы насосов. Согласованная работа насосов происходит без системы управления. Каждый адаптивный привод приспосабливается к параметрам всего потока самостоятельно, только за счет механических свойств. Проект для практической реализации создан на основе научного открытия «Эффект силовой адаптации в механике», позволяющего создавать простейшие и дешевые адаптивные электроприводы машин с переменным технологическим 79

82 Передача содержит два замкнутых дифференциальных механизма, которые расположены последовательно и имеют общее промежуточное водило. Каждый дифференциал имеет дополнительную геометрическую связь. Общее число степеней свободы передачи равно трем, но с учетом двух дополнительных геометрических связей в двух дифференциалах передача имеет одну степень свободы и свойство силовой адаптации в каждом дифференциале. В результате общее максимальное передаточное отношение передачи будет равно произведению максимальных передаточных отношений дифференциалов. Это приводит к существенному увеличению диапазона передаточных отношений. Левый дифференциал содержит стойку 0, водило H, сателлит, блок центральных колес -4, блок эпициклических (кольцевых) колес -6, сателлит 5 и водило H. Зубчатые колеса образуют четырехзвенный замкнутый контур Размеры зубчатых колес,,, 4, 5, 6 определяются соответствующими радиусами r i i,,, 4, 5, 6. Радиусы водил r H r r, r. r H 4 r5 Правый дифференциал содержит стойку 0, водило H, сателлит, блок центральных колес -4, блок эпициклических (кольцевых) колес -6, сателлит 5 и водило H. Зубчатые колеса образуют четырехзвенный замкнутый контур Размеры зубчатых колес,,, 4, 5, 6 определяются соответствующими радиусами r i i,,, 4, 5, 6. Радиусы водил r H r r, r. r H 4 r5 Передаточное отношение двойного зубчатого вариатора определяется как произведение передаточных отношений объединяемых вариаторов. Таким образом, диапазон передаточных отношений двухконтурного адаптивного вариатора окажется очень высоким. Приведенные в главе 7 приводы технологических машин показывают широкие возможности использования зубчатых адаптивных вариаторов во всех отраслях машиностроения. 8

84 имитирующий выходной момент сопротивления. Двигатель имеет постоянные параметры мощности (угловая скорость и движущий момент). Тормоз создает переменный момент сопротивления. При увеличении выходного момента сопротивления выходное водило замедляет движение и наоборот. Рис. 8.. Анимационная модель привода с адаптивным зубчатым вариатором (.EXE) Для активации модели щелкните значок EXE правой кнопкой мыши. Клавиша W увеличивает выходной момент сопротивления. Клавиша Q уменьшает выходной момент сопротивления. Клавиши со стрелками изменяют положение модели. Вначале передача движется как одно целое без внутреннего движения колес (входной и выходной моменты одинаковы). При увеличении выходного момента сопротивления (клавиша W) скорость вращения выходного водила уменьшается. Начинается внутреннее движение колес. Чем больше выходной момент сопротивления, тем меньше скорость вращения выходного вала и тем интенсивнее внутреннее движение колес. При уменьшении выходного момента сопротивления (клавиша Q), скорость вращения выходного вала увеличивается, а интенсивность внутреннего движения колес уменьшается. Когда выходной момент 8

86 Рис Компьютерная модель адаптивного зубчатого вариатора Рис Опытный образец адаптивного зубчатого вариатора 7. Разработанные и изготовленные адаптивные зубчатые вариаторы представлены на рис

88 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Адаптивный зубчатый вариатор представляет собой зубчатый механизм принципиально нового типа. Адаптивный зубчатый вариатор создан на основе научного открытия «Эффект силовой адаптации в механике». Кинематическая цепь зубчатого вариатора имеет две степени свободы, содержит подвижный замкнутый контур и единственное входное звено. Такая кинематическая цепь создает принципиально новое явление в механике - эффект силовой адаптации. Эффект силовой адаптации состоит в том, что кинематическая цепь с двумя степенями свободы и с замкнутым контуром, имеющая только один вход, обладает свойством силовой адаптации к переменной нагрузке, обеспечивает силовое и кинематическое саморегулирование. Беспрецедентные возможности эффекта силовой адаптации требуют предельно убедительного представления найденных закономерностей. В работе приведено новое доказательство эффекта силовой адаптации. Приведенный метод доказательства чрезвычайно прост. Выполнен обычный анализ кинематической цепи с двумя степенями свободы и с двумя начальными (входными) звеньями. Доказано, что подвижный замкнутый контур в этой цепи накладывает принципиально новую дополнительную связь (контурную связь) на движение звеньев. Контурная связь не является геометрической связью, зависящей от вида кинематической пары. Контурная связь связывает между собой кинематические и силовые параметры контура. Контурная связь требует признать, что только одно из начальных звеньев может быть входным звеном. При этом второе начальное звено становится выходным звеном и приобретает свойство силовой адаптации. Таким образом, кинематическая цепь с двумя степенями свободы, содержащая замкнутый контур, преобразуется в механизм с силовым и кинематическим саморегулированием (адаптивный механизм). Адаптивный зубчатый вариатор содержит входное звено, выходное звено и размещенный между ними подвижный замкнутый контур. Вариатор имеет переменное передаточное отношение, которое автоматически без системы управления приводится в соответствие с нагрузкой. Механическая адаптация это способность адаптивного механизма передавать движение от двигателя постоянной мощности на выходной рабочий орган со скоростью, обратно пропорциональной технологической нагрузке. Механическая адаптация обеспечивает непрерывное автоматическое бесступенчатое саморегулирование. Адаптивный зубчатый вариатор представляет собой бесступенчатую зубчатую саморегулирующуюся передачу, полностью адекватную к переменной нагрузке. 87

90 ЛИТЕРАТУРА Маркеев А.П. Теоретическая механика. - М., Наука с. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. - М., Наука с. Иванов К.С. Кинетостатика двухподвижного механизма. Труды международной научно практической конференции КазНТУ образованию, науке и производству РК, Алматы, C Иванов К.С. Парадокс механики. - ДЕП в КазГосИНТИ 8805 КаОО, Алматы, стр 5 Иванов К.С. Теорема о равновесии замкнутого контура. - Теория механизмов и машин. Периодический научно-методический журнал. (6). 00. Том 8. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет. - С Иванов К.С. Оценка работоспособности бесступенчато регулируемой передачи в виде механизма с двумя степенями свободы. - Труды -й Международной научно-практической конференции «Машиностроение. Наука и образование». МОН РФ. Союз машиностроителей России. СПБ гос. политехнический университет. Санкт-Петербург С Ivanov K.S. Theory of Continuously Variable Transmission (CVT) with Two Degrees of Freedom. Paradox of mechanics. Proceedings of the American Society of Engineers Mechanics (ASME) International Mechanical Engineering Congress & Exposition (IMECE 0). Houston, Texas, USA PP Ivanov K.S. Discovery of the Force Adaptation Effect. - Proceedings of the th World Congress in Mechanism and Machine Science. V.. April - 4, 004, Tianjin, China. P Ivanov K.S. Effect of force adaptation in mechanics. - Journal of Mechanics Engineering and Automation. Vol., N. Libertiville, USA P Ivanov K.S. Paradox of mechanics a basis of creation of CVT. - Transactions of -d IFToMM Asian Conference on Mechanisms and Machines Science. November 7-0, 0, Tokyo, Japan. - P Ivanov K.S. Drive of Extreme Transport Technique. - International Conference on Mechanical Engineering of Romania Association (ICMERA) 0. Romania Bucharest PP Ivanov K.S. Design of toothed continuously variable transmission in the form of gear variator. - Balkan Journal of Mechanical Transmissions (BJMT). Volume (0), Issue, 0. - PP - 0. Ivanov K.S. Self-Adjusting Motor-Wheel with CVT. - International Journal of Engineering and Innovanive Technology (IJEIT). Volume, Issue 4. Florida. USA PP

92 Ivanov K.S., Zhilisbaeva K.S. Paradox in the Mechanism Science. - -st International Symposium on the Education in Mechanism and Machine Science. June, &4.0. Madrid. Spain. - P. -8. Иванов К.С. Зубчатый вариатор в виде кинематической цепи с двумя степенями свободы и с одним входом. - Современное машиностроение. Наука и образование. Материалы третьей международной научно-практической конференции. Минобр и науки РФ. Союз машиностроителей России. СПБ государственный политехнический университет. Санкт-Петербург, 0. - С Ivanov K., Balbayev G., Shingisov B. and Joompha W. Stepless Variable Transfer Designing. - Rajamangala University of Technology Tawan-ok Research Journal. Vol. 6, No.. Bangkok. Thailand PP Ivanov K., Balbayev G., Shingisov B. and Joompha W. Adaptive Drive of Wind Turbine Generator. - Rajamangala University of Technology Tawan-ok Research Journal. Vol. 6, No.. Bangkok. Thailand PP Ivanov K.S. Geometrical Synthesis of Toothed Continuously Variable Gearing on Given Regulation Diapason. - Modern Challenges and Decisions of Globalization. International Conference. Part. Session: Kazakhstan. New York. USA PP Ivanov K.S., Tultaev B., Ualiev G. Dynamic Synthesis of Adaptive- Mechanical СVT. - Key Engineering Materials (KEM -0). Vol. 57. Nottingham. UK PP Ivanov K.S. Creation of Adaptive-Mechanical Continuously Variable Transmission. 5 th International Conference on Advanced Design and Manufacture (ADM 0). Valencia. Spain. 0. PP Ivanov K.S., Djoldasbecov S.U., Jomartov A.A., Temirbekov Y.S. Functional Properties of Stepless Gear Adaptive Transmissions. International scientific journal Problems of Mechanics. International Federation for Promotion of Mechanism and Machine Science. Tbilisi. Georgia. 0. PP 0. 0 Ivanov K.S., Dinasylov A.D., Yaroslavseva E.K. Adaptive-Mechanical Continuously Variable Transmission. Mechanism and Machine Science. Vol. 7. New Advances in Mechanics, Transmissions and Applications. Proceedings of the Second Conference MeTrApp 0. Springer. 0. PP Ivanov K.S., Yaroslavseva E.K. Transfer of Motion by Closed Contour: Basis of CVT. Mechanism and Machine Science. Vol.. Power Transmissions. Springer. 0. PP -. Ivanov K.S. Continuously Variable Transmission: adaptive gear stepless mechanical CVT. International Conference of Gears with Exibition. VDI 9

94 44 Ivanov K.S., Koilibaeva R.K., Ualiev G.U., Tultaev B.T. Synthesis of Vibration Gear Continuously Variable Transfer. VETOMACX 04. Manchester. UK. 04. P. 45 Ivanov K.S., Koilibaeva R.K., Ualiev G.U., Tultaev B.T. Creation of vibration gear continuously variable transmission (CVT) with one degree of freedom. 8 th European Nonlinear Dynamics Conference (ENOC 04). Book of Abstracts. Vienna. Austria. 04. P Ivanov K.S., Balbaev G.K., Ceccarelly M. Experimental Testing of an Adaptive Gearbox. Bulletin of Almaty university of power engineering and communication. No (5). Almaty. 04. PP Ivanov K.S., Zhilisbaeva K. Paradox in the Mechanism Science. Mechanisms and Machine Science 9. Juan Carlos Garcia-Prada, Cristina Castejon Editors. New Trends in Educational Activity in the Field of Mechanism and Machine Theory. 0. Springer. P Ivanov K., Zhilisbaeva K. Concept of Drive of Sport Techniques in Century. Conference on Sports Engineering and Computer Science (SECS 04). Elsevier. AASRI. Procedia 8. London. UK. 04. PP Ivanov K.S., Koilibaeva R.K., Dinasilov A.D. Electric Car with Adaptive Motor Wheels. Proceeding of 8-th International Symphosium Machine and Industrial Design in Mechanical Engineering (KOD 04). University Novi Sad. Serbia, Bratislava, Slovakia, Hungary. 04. PP Ivanov K., Mukasheva A., Algazieva A. and Balbayev G. A CAD design of a New Planetary Gear Transmission. International Journal of Innovative Technology and Research (IJTTR). Vol., Issue. Bangkok. Thailand. 04. PP Иванов К.С., Хисаров Б.Д., Федоренко И.А., Динасылов А.Д. Концепция использования адаптивных электроприводов в системах управления аэрокосмической техникой. Тезисы докладов 9 й международной научнотехнической конференции «Энергетика, телекоммуникации и высшее образование в современных условиях». Алматинский университет энергетики и связи.алматы. 04. С Иванов К.С., Ярославцева Е.К. Анимационная модель зубчатого механизма. Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия. Естественные и технические науки. 4. Санкт- Петербург. РФ. 0. С Ivanov K.S. To the Discovery Effect of Force Adaptation 0-th Anniversary. Transactions of 4 th Working Meeting IFTOMM Permanent Comission for the History of Mechanism and Machine Science (Workshop HMMS-05). Seint- Petrsberg. RF. 05. PP

96 ПЕРЕДНЯЯ ОБЛОЖКА Константин Иванов ЗУБЧАТЫЕ ВАРИАТОРЫ Теория, анализ, синтез, коробки передач, приводы Видео на диске прилагается ЗАДНЯЯ ОБЛОЖКА 95