درسال 1889ودرسن 20سالگی لوئیس رنو سه چرخه ای را که خود با اضافه کردن یک چرخ ان رابه اتومبیلی با چهارچرخ تبدیل کرده بود برای اولین بار به یک جعبه دنده سه سرعته مجهز کرد . این خودرو اولین اتومبیل مجهز به جعبه دنده دردنیا بود.
در24دسامبرهمان سال اوکه تعطیلات کریسمس رادرنزد دوستانش میگذراند ادعا کرد که خودروی او می تواند ازشیب13درصدی خیابانی درمونت مارته پارسی بالا برود.
دوستان اوخیلی زود مجبور شدند انچه راکه درابتدا غیرممکن می دانستند یاچشمان خود باورکنند. لوئیس رنو نه تنها موفق شدزاویه 5/7درجه ای خیابان راباخودرو خودبالا برودبلکه توانست اولین سفارش کارخود رانیز برای ساخت 12 دستگاه خودرو دریافت کند.
چند ماه بعد اواین اختراع خودرا به نام ((Direct Drive به ثبت رساند.اختراع اوبه سرعت سیستم انتقال نیرو به کمک چرخ دنده خورشیدی وزنجیر را تا آن زمان به کارمی رفت ازدور خارج کرد وتحولی را درصنعت خودروسازی به وجودآورد.
تمامی خودروها برای اینکه هم قدرت لازم رابرای حمل بار وسرنشین وبالا رفتن از سربالائی ها و ...... داشته باشند و هم اینکه بتوانند درمواقع لزوم باسرعت مناسب حرکت کنند ، نیاز به یک سیستم تبدیل گشتاوربه نام جعبه دنده دارند. دراین جعبه دنده که ازمجموعه ای چرخ دنده با اندازه های مختلف تشکیل شده است ، اگرچرخ دنده کوچکتر چرخ دنده ای بزرگتر را بچرخاند ، دنده بزرگتر دارای قدرت بیشتر وسرعت کمتروبرعکس ، اگردنده ای بزرگتر ، دنده های کوچکتر را به گردش دراورد ، قدرت چرخدنده کوچکتر کمتر وسرعت آن بیشتر خواهد بود.
درخودروها این سیستم به گونه ای طراحی وساخته می شود که راننده بتواند نسبت های مختلف دنده را یا به طور دستی با جابجا کردن دسته دنده درجای خود ویا به طوراتوماتیک تغییردهد.
همان طورکه گفته شد جعبه دنده ها درخودروها به دودسته کلی ، دستی واتوماتیک تقسیم می گردند . دردنده های دستی، عمل تعویض دنده ها با کمک دست وبه وسیله ا هرمی که دسته دنده نامیده می شود صورت گرفته ولی درگیربکس های اتوماتیک این عمل به کمک یک مبدل گشتاورهیدرولیکی ویک مجموعه خورشیدی با نسبت دنده های مختلف انجام می گردد. انواع اولیه جعبه دنده ها تا سال 1920بیشترازنوع لغزنده بوده اندتا اینکه دراین سال بابه کارگرفتن دنده های هم سرعت شونده یا سنکرونیزه در خودروهای سواری گام بزرگ دیگری درجهت پیشرفت خودروها برداشته شد.
دردنده های سنکرونیزه که اکنون درتمامی جعبه دنده های تولیدی خودروهای دنیا مورداستفاده قرار می گیرند ، دوردنده ها با یکدیگر هما هنگ شده وبه این ترتیب تعویض دنده ها با یکدیگر به نرمی وبدون سروصدا انجام می گردد.
2-1-گیربکس های CVT
پس از پیشرفت چشمگیر جعبه دنده های دستی وا توماتیک و بواسطه انها پیشرفت اتومبیل ها درا ستفاده ازتوا ن های متفاوت نیاز به یک تحول در راستای ا سایش وراحتی مسا فرین وراننده برداشته شود . برای اولین باردرابتدای دهه 1970میلادی شرکت هلندی طرحی برای گیربکس داد که بعد ها به گیربکس هایVan Doorne شهرت یافت.
این گیربکس بزرگترین ایراد جعبه دنده های معمولی (اعم ازاتوماتیک یا دستی) را مرتفع می کرد . این گیربکس انتقال قدرت را به کمک یک تسمه فولادی بین دوقرقره (پولی) انجام می دهد.
این جعبه دنده به گونه ای بود که بسیاری از شرکت های خودروسازی را مقهور خود کرد. بسیاری ازشرکت ها به دنبال بکار گیری این تکنولوژی خیره کننده بودند.
اما هرگاه لغت CVTرابیان می کنید به طورنا خوداگاه نام شرکت Nissanبه ذهن انسان جاری می شود. شرکت خودروسازی Nissan ازاولین شرکت هایی بود که به سمت این تکنولوژی گرایش پیدا کرد. ا لبته به پیروی از این شرکت دیگرشرکت های ژاپنی نیز به این سو کشیده شدند ، مانند شرکتهای Audi،Kavazaki، Mitsobishiنام برد اما نام نیسان نام دیگری است.
این شرکت ازابتدای دهه1970 شروع به مطالعه گسترده برروی این جعبه دنده کرد. ا لبته درادامه انواع مختلف CVTرا برایتان نمایش می دهیم چرا که CVTدارای انواع بسیاری می باشد وهرشرکت به نوعی خاص ازاین تکنولوژی دست پیداکرده است.
بین سالهای 1970 تا1991با تحقیقات گسترده ای که نیسان انجام داد توانست CVT ارائه کند که بتواند از همه جوانب خواسته های شرکت سازنده را براورده کند وتوجیه اقتصادی نیزداشته باشد.شکل1-1نمایش این نوع است.
پیشرفت تکنولوژی در ساختار متالوژی قطعات و روشهای تولید، را ندمان مکانیکی این نوع گیربکس ها را از نظر طرح ومکانیزم افزایش داده است . اصلی ترین شاخصه این نوع گیربکس ها در بین گیربکس های اتوماتیک دیگر این است که به موتور و گیربکس و ECU اجازه می دهد، راندمان بهینه را در شرایط مختلف رانندگی خودرو اعما ل نماید . بدلیل این مشخصه عمده گیربکس های CVT ، بطور میانگین باعث بهبود
10-20 درصد در مصرف سوخت خودرو و در نتیجه کاهش سطح آلاینده های حاصله می شوند. داشتن عکس العمل سریع نسبت به شرایط حاکم از طرف جاده و تغییر بسیار نرم نسبت دنده در مکانیزم تعویض دنده در این نوع گیربکسها باعث شده بسیاری از پدیده های ارتعاش و تکان موجود در مکانیزمهای چرخ دنده ای حذف گردد. در اروپا تولید و بکارگیری گیربکسهایCVT تا سال 2010 به 5% افزایش خواهد یافت و همچنین رشد استفاده از گیربکس در خودروهای سواری ژاپنی نیز تا سال 2010 به مرز CVT 14% کل تولید خواهد رسید . البته در این بین کشورهایی چون کره نیز به دنبال استفاده گسترده از این نوع سیستم انتقال قدرت در خودروهای خود می باشند . این را می توان اولین CVTارائه شده ای دانست که برروی خودرو بکارگرفته شده بود وتوجیه اقتصادی نیزداشت.
درسال 2004 میلادی شرکت خودروسازی AUDI یک نوع خاص دیگر این تکنولوژی را ارائه کردکه مدنظر دراین مجموعه قرارگرفته شده است.شکل1-2 نمونه ای ازاینCVT رانشان می دهد.
به خاطر مزایای فراوانی که گیربکس های CVTدارند اغلب کشورهای دنیا وشرکت های خودروسازی درتلاش برای استفاده بهتر ازاین تکنولوژی هستند.
دراین مجموعه سعی برآن شده است که بیشتر به معرفی این تکنولوژی وپارا مترهای طراحی ان پرداخته شود،امید است که مورد استفاده علاقه مندان قرارگیرد.
فصل دوم
1-2- انواع CVT
برای اشنایی بهتر و درک درست تراز CVT دراین فصل سعی می شودکه به اختصار تعدادی از متدا ول ترین انواعCVT را دراین فصل معرفی می شود.
CVT کلمه اختصاری Continuously Variable Transmission است ،یا درواقع به زبان ساده میتوان بیان کردکهCVTیعنی تغییرات انتقال قدرت به طور پیوسته.
حال امکان دارد این تغییرات درانتقال قدرت به چند صورت انجام گیردکه به تمامی آنها CVTگفته می شود ، از مشهورترین انواع آن میتوان به نمونه های زیر اشاره کرد.
2-2- چرخ وصفحه (Disc and Wheel )
Tmax= Cf ×FN×RO
: Cf ضریب اصطکاک بین چرخ ودیسک است.
: FN ( : (Normal forceنیرویی که به طور عمودی ازدیسک به چرخ وارد می شود.
: RO شعاع دیسک که چرخ دران شعاع قرارگرفته است
این نوع CVTهمان طور که مشاهده می کنید به چرخ ودیسک معروف است. هرچه چرخ محرک به سمت مرکز دیسک متحرک پیش رود سرعت دوران محورخروجی بیشتر خواهد بود. درواقع رابطه بیان شده نسبت بین گشتاور پیچشی ورودی وخروجی رابیان می کند
3-2- مخروط وچرخ (Cone and Wheel)
همان گونه که درشکل 2-2 مشاهده می شود با تغییر مکان چرخ برسطح مخروط نسبت دور تغییر خواهدکرد.
4-2- مخروط چرخ مخروط (Cone&Wheel&Wheel)
به گونه ای که مشاهده می شود مدلی پشرفته تر ودارای مزیت بیشتری نسبت به مدل قبلی دارد در ورواقع ما ازدومخروط بطور همزمان استفاده کردیم تا یک گستره بیشتری ازنسبت انتقال را داشته باشیم
فهرست مطالب:
1- فصل اول
تاریخچه جعبه دنده 5
1-1- تاریخچه جعبه دنده 6
2-1- گیربکس های CVT
2- فصل دوم
انواع CVT
1-2- انواع CVT
2-2- چرخ وصفحه(Disc and Wheel )
3-2- مخروط وچرخ (Cone and Wheel)
4-2- مخروط چرخ مخروط(Cone &Wheel&Cone )
5-2- تورونیدال یا چنبره ای(Toronidal)
6-2- اکسترود(Extroid)
7-2-Van Doorne CVT
8-2- CVT های هیدرواستاتیکی 19
3- فصل سوم
توصیف عملکردCVT
1-3- توصیف عملکرد CVT
2-3- توصیف کلی CVT
3-3- انتقال قدرت اتوماتیکAT-انتقال قدرت پیوستهCVT
4-3- قوانین اساسی وکلی در CVT
5-3- تغییرحالت 26
6-3- کاربری درحالت پارک یا خنثی 28
7-3- عملکرد معمولی Normal operation
8-3- ضربه گیر پیچشی Torsional damper
9-3- یدک کش کردن وسیله نقلیه 30
10-3- تعویض روغن در CVT
11- 3- طرح پیاده شده دریک جعبه دنده 31
12-3- اجزاء تشکیل دهنده 31
13-3- گروه اول –جریان گشتاور پیچشی مکانیکی Mechanical Torque Flow
14-3- مجموعه چرخدنده های سیاره ای Planetary gear set
15 -3-کلاچ های چندصفحه ایMulti plate clutches
16-3- قرقره وتسمه فولادیPulley and Steel Belt
17-3- محور پنیون Pinion Shaft
18 -3- دیفرانسیل Diffrential
19-3- عملکرد مکانیکی Mechanical operation
20-3- اهرم ماهک دیفرانسیل در توقف یاخلاصی باشد 39
21-3- اهرم ماهک دیفرانسیل درحالت Drive
22-3- اهرم ماهک دیفرانسیل درحالت حرکت به عقب قرار دارد 41
23-3-گروه دوم- کنترل سیستم Control system
24-3- پمپ روغن Oil Pump
25-3- شیرالات Valves
26-3- سیستم Pitot
27-3-کفشک حسگر sensing shoe
28-3- سنسورحرارتی روغنOil temperature sensor
29-3-گروه سوم- اتصالات خروجی External Connection
30-3-Park/Neutrial switch
31-3- موقعیتهای روغن خنک کنندهOil cooler locations
32-3- سنسور سرعت انتقال ثانویه Transmission Secondary speed sensor49
33-3- محورهای انتخاب کنندهSelector Shaft
34-3- متصل کننده Connector
35-3- راهکارها 53
36-3- رفتاروعملکرد درحالات خاص 53
37-3- اهسته رانندگی کردن 53
38-3- حالت Take off/Pulling Away
39-3- شتاب دریچه گازدرحالت Sportیا Drive
40-3- پس زدن به سمت پایین در حالت SportیاDrive
41-3- توقف اضطراری 55
42-3- عقب رفتن 56
43-3- نرم افزار CVT
4- فصل چهارم
مقایسه CVTوAT
1-4- تحلیل داده ها 58
2-4- رفتاروسیله نقلیه برای Launch Feel
3-4-کیفیت اطلاعات علمی 63
4-4- اطلاعات علمی مرتط با پارامتر اول قابلیت رانندگی 64
5-4-اطلاعات علمی مرتبط با پارامتر دوم قابلیت رانندگی 68
6-4-توسعه یک استراتژی کنترل کننده زودگذر جدید 70
5- فصل پنجم
طراحی CVT
1-5- طراحی CVT
2-5- خلاصه 76
3-5- یادداشت 77
4-5- مقدمه 80
5-5- انتقال 81
6-5-کارهای قبلی 82
7-5- مکانیسم خسارت تسمه 86
8-5- هندسه تسمه 86
9-5- شناسایی مکانهای خسارت ها 88
10-5- سرعتهای وابسته بین اجزاء ترکیب کننده 88
11-5- نیروهایی که درگروه باند واجزاء فعالیت می کنند 92
12-5- نیروهایی که دریک بخش فعالیت می کنند 92
13-5- انالیزکردن زاویه پیچش کامل 94
14-5- نیروی نرمال فعال بین باندها 98
15-5- نیروی اصطکاکی که بین باندها فعالیت می کند 99
16-5- حسارت های طوق چنبره ای به خاطر لغزندگی باند 101
17-5- تاثیر تفاوت های کشش 101
18-5- توزیع های نیروی فشاروکشش 101
19-5- پیش گویی های خسارت باند 104
20-5- نتیجه گیری 106
21-5- کار آینده 106
منابع ومراجع 107
منابع اینترنتی 108
مقالات لاتین 109
مقالات فارسی 110
شامل 142 صفحه فایل word قابل ویرایش بهمراه 25 اسلاید POWERPOINT
دانلود تحقیق گیربکس CVT
