Abstract
The global trend of improving vehicle and traction transmissions is associated with the use of robotic preselector gearboxes, an important component of which is the friction clutch. The review of existing designs and analysis of clutch development concepts allows determining the directions of their improvement, in particular, the improvement of dry double clutches, which is the subject of research in this paper. A significant disadvantage of existing dual-clutch designs is the use of additional special (mostly hydraulic or combined) systems for on-off friction pairs, so the structural cost and energy costs for control are increased, and the design, maintenance, and repair are complicated. The proposed design of the drive to control the original dry dual-clutch involves a lever mechanism with the use of rotary stops, which are made in the form of mobile carriages with rollers, this provides switching clutches in a short time and actually without interruption of power flow, so the acceleration dynamics of vehicles will be improved, the clutch design will be simplified and energy consumption for its control during the start and gear shifting will be reduced. The mathematical model of the proposed clutch drive on the basis of which the control mechanism operation is simulated and influence of its design parameters on operational indicators of the clutch drive, in particular, on kinematic characteristics of the drive, ranges of kinematic and power gear ratios, the power interaction of the mechanism links, the power of the actuator when each clutch is turning on. It is established that the switching of clutches requires less energy, the movement of the mechanism elements is different, and the compression force of the friction pairs when starting the first and second clutches is different. The simulation results confirm that the proposed original lever design of the clutch control mechanism is effective. The obtained results allow us to reasonably determine the parameters of a clutch, but the choice of optimal-rational parameters of its control mechanism requires further research, for which appropriate methods, search algorithms, and their software implementation have been developed.
Highlights
The proposed design of the drive to control the original dry dual-clutch involves a lever mechanism with the use of rotary stops, which are made in the form of mobile carriages with rollers, this provides switching clutches in a short time and without interruption of power flow, so the acceleration dynamics of vehicles will be improved, the clutch design will be simplified and energy consumption for its control during the start and gear shifting will be reduced
The mathematical model of the proposed clutch drive on the basis of which the control mechanism operation is simulated and influence of its design parameters on operational indicators of the clutch drive, in particular, on kinematic characteristics of the drive, ranges of kinematic and power gear ratios, the power interaction of the mechanism links, the power of the actuator when each clutch is turning on
Ключевые слова: сухое сдвоенное сцепление; привод управления; рычажный механизм, кинематическая пара; передаточное число; кинематические параметры; силовой расчет; математическая модель; транспортное средство
Summary
На сьогодні в літературі недостатньо представлено інформації по обґрунтуванню та аналізу схем приводу здвоєного зчеплення зі зменшеними витратами енергії на управління, по особливостям показників і можливостям його роботи, вибору типу і параметрів елементів приводу та виконуючого механізму. У дослідженні однопоточних постійно замкнутих зчеплень [1,2] розглянуті основні схеми приводів, у яких значна частина енергії витрачається при включенні та виключенні зчеплення, та застосуванням для управління зчепленнями підсилювачів, які передають великий крутний момент ДВЗ. Пов’язаної з постійною витратою енергії на привід управління зчепленням у переважній більшості існуючих здвоєних зчеплень, розроблено зчеплення і схема його приводу, яка потребує витрати енергії лише в момент трогання машини та перемикання передач. Дослідження процесів роботи сухого фрикційного подвійного зчеплення, перемикання передач в трансмісії автомобіля наведені в роботах [79]. В якості критеріїв для визначення оптимальних параметрів налаштування системи управління подвійним зчепленням служать максимально можливе скорочення часу перемикання передач при розгоні автомобіля і мінімальна сумарна робота буксування обох зчеплень. Концепцію будови та удосконалення механізму управління здвоєним зчепленням зі зменшеними витратами енергії на керування треба розробляти також з використанням результатів робіт [22,23,24]
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New solutions in modern technologies
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
