Your SlideShare is downloading. ×
Evolving Design - Lecture6. Koppelingen & transmissies
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Evolving Design - Lecture6. Koppelingen & transmissies

805

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
805
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
4
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. WB3110 - Evolving Design Ontwikkeling AandrijftechnologieKoppelingen en Transmissies Marco de Beurs Examiner EPO
  • 2. Auto als leidraadAandrijflijn, actuatoren en alternatieven
  • 3. Aandrijflijn Differentieel + achteras Cardan asMotor Transmissie
  • 4. AandrijflijnMotor Transmissie
  • 5. Aandrijvingen in de motor nokkenaskettingoverbrenging krukas
  • 6. KrukasKorte lineaire beweging naar rotatie
  • 7. NokkenRotatie naar korte lineaire beweging
  • 8. Ketting / tandriem● Grote afstand tussen aandrijvende en aangedreven as● Geschikt om verband van rotatie tussen assen te behouden (niet bij snaar aandrijving)
  • 9. Waarom een transmissie?
  • 10. Eigenschappen last Rol + Luchtweerstand + Massa voertuig Berg omhoog / accelereren Rol + Luchtweerstand
  • 11. Eigenschappen motor Maximale koppel Minimaal verbruikMinimalesnelheid
  • 12. Motor-last diagram VersnellingMaximumkoppel bijversnelling Berg omhoog / accelereren
  • 13. Optimaal verbruikMinimaalverbruik 6 5 Versnelling (50km/h, 4 kN) 4
  • 14. Aanpassen motor aan last● Minimum snelheid motor Koppeling● Maximum koppel Transmissie● Optimaal verbruik Transmissie● Achteruit Transmissie
  • 15. Transmissies● Handgeschakelde transmissie, droge koppeling● Automaat, koppelomvormer (torque converter)● Continu Variabele Transmissie – Duwband (van Doorne) – Toroid – Hybride
  • 16. Basis: variable transmissie Discreet Continu
  • 17. Transmissies● Handgeschakelde transmissie, droge koppeling● Automaat, koppelomvormer (torque converter)● Continu Variabele Transmissie – Duwband (van Doorne) – Toroid – Hybride
  • 18. Handbediende transmissie Koppeling Transmissie 4Motor 5 R Cardan as 32 1
  • 19. 1ste versnelling
  • 20. 2de versnelling
  • 21. 4de versnelling
  • 22. Basis: schakelbare koppelingen● Vormgesloten:● Krachtgesloten op wrijving:
  • 23. Schakelen in een handmatige transmissie● Hoofdkoppeling open (motor ontkoppelen)● Huidige versnelling ontkoppelen● Nieuwe versnelling: – Synchroniseren ingaande as (wrijving) – Koppelen nieuwe versnelling (vorm)● Hoofdkoppeling sluiten
  • 24. Synchroniseer koppelingsynchroniseer ring schuifbare koppeling rotatievast aan de as conisch oppervlak om met wrijving te koppelen tandwielen kunnen op deconisch as roteren splines /oppervlak tanden
  • 25. SynchroniserenTandwiel wordt gesynchroniseerd: Tandwiel is gekoppeldSynchroniseer ring maakt contactmet tandwiel
  • 26. Droge koppelingVliegwielvan demotor Ingaande as van transmissie
  • 27. Waarom tandwielen? wrijving voor overdrachtMet wielen kan via wrijving debeweging worden overgebracht Aandrukkracht nodig voor wrijving. Te weinig wrijving: Slip Gebruik tanden Probleem opgelost ?!
  • 28. Werking evolvente tanden● Constante hoeksnelheid (onafhankelijk van asafstand)● Minimale wrijving door rollend contact● Makkelijk in productievoor meer info bijvoorbeeld: www.sdp-si.com
  • 29. Transmissies● Handgeschakelde transmissie, droge koppeling● Automaat, koppelomvormer (torque converter)● Continu Variabele Transmissie – Duwband (van Doorne) – Toroid – Hybride
  • 30. Automaat● Koppelomvormer (vloeistof koppeling)● Planeet overbrengingen● Hydraulisch aangestuurd
  • 31. AutomaatKoppelomvormer Transmissie
  • 32. Vloeistofkoppeling● Pomp en turbine● Via vloeistof impuls overdracht
  • 33. KoppelomvormerKoppelomvormer = vloeistofkoppeling + stator →versterking van koppel
  • 34. Koppelomvormerturbine stator pomp
  • 35. Karakteristiek vloeistofkoppelingen KoppelomvormerKoppel uit =koppelvergrotingsfactor x koppel in Vloeistofkoppeling
  • 36. Koppelomvormer met lock-upLock-up koppeling om koppelomvormer te overbruggen →Geen slip →Geen verlies
  • 37. Planeet overbrengingTandwielen: Zon Planeten met drager Ringwiel● Krachtverdeling over meerdere tanden en tandwielen● Assen op één lijn
  • 38. Basis: transmissie● V = ω1 R1 = ω2 R2● F = T1 / R1 = T2 / R2 R2 ω2, T2 ω2, T2 V, R1 F ω1, T1 ω1, T1
  • 39. Afleiding planeet overbrenging Vr Rp Vr = ωr Rr ωp Vd Vd = ωd Rd Vz Rd Vz = ωz Rz Rz Rr ωd Vd = ½ (Vr + Vz) ωz ωr 2 ωd Rd = ωr Rr + ωz Rz en verder: Rd = Rz +Rp = ½ (Rr + Rz) Verder is aantal tanden Z evenredig met de straal R, dus kan R door Z wordenr = ringwiel vervangend = planeetdragerz = zon ωd (Zr + Zz) = ωr Zr + ωz Zzp = planeet
  • 40. Planeet overbrengingen
  • 41. Planeet overbrengingen
  • 42. Planeet overbrengingen
  • 43. Tentamenvraag B
  • 44. Tentamenvraag B1
  • 45. Tentamenvraag B1
  • 46. Tentamenvraag B2
  • 47. Tentamenvraag B2 ωd (Zr + Zz) = ωr Zr + ωz Zz
  • 48. Tentamenvraag B3
  • 49. Tentamenvraag B3 ωd (Zr + Zz) = ωr Zr + ωz Zz
  • 50. Tentamenvraag B4
  • 51. Tentamenvraag B4 ωd (Zr + Zz) = ωr Zr + ωz Zz
  • 52. Tentamenvraag B5
  • 53. Tentamenvraag B5
  • 54. Automaat 1ste versnelling
  • 55. Lamellenkoppeling Veel wrijvingsoppervlakken: kleine knijpkracht, groot overdraagbaar koppelopen → hydraulische druk in zuiger → gesloten
  • 56. Transmissies● Handgeschakelde transmissie, droge koppeling● Automaat, koppelomvormer (torque converter)● Continu Variabele Transmissie – Duw / trekband (van Doorne, Luk) – Toroid (Torotrak) – Hybride
  • 57. Continu Variabele Transmissie V-snaarWrijving:● V-snaar● Duwband (van Doorne) Verstelbare poelies● Ketting (Piv / Luk)
  • 58. V-snaar CVTGrote diameter Kleine diameterKleine diameter Grote diameter
  • 59. V-snaar CVT toepassingen● Scooters / brommers● Sneeuwscooters● Agrarische machines bijv. combines● Daf variomatic
  • 60. Duwband CVT (van Doorne) Stalen schakel Knijpkracht nodig voor wrijving Stalen banden
  • 61. Duwband CVT
  • 62. Toroid CVT Toepassing: Constant Speed Drive in vliegtuigen Wielen geven rotatie via wrijvingGenerator door van ene schijf naar andere schijf Voordeel: geen invloed van vliegtuigbewegin gen
  • 63. Toroid CVT Knijpkracht nodig voor wrijvingGrote Kleineversnelling versnelling
  • 64. Hayes toroid CVT 1925,1933
  • 65. Hayes toroid CVT Toroid A door motor via koppeling aangedreven Rol geeft draaiing van A naar B door Toroid B uitgaande beweging via link naar uitgaande as Low ratio High ratio
  • 66. NuVinci®● CVT met kogels● Toegepast bij fietsen
  • 67. NuVinci®
  • 68. Hybride CVT● Verdeling van koppel, een deel vast mechanisch, ander deel variabel: – Electrisch – Hydraulisch – Mechanisch● Optellen van snelheden met planetaire overbrenging
  • 69. Optellende planeet overbrenging Motor ElectrischOptellen in planeet overbrenging; ingaand:zon en planeetdrager; uitgaand: ringwiel Generator
  • 70. Hybride Ford TPlaneetoverbrenging Generator Generator Generator / motor / motor
  • 71. Aandrijflijn Differentieel + achteras Cardan as
  • 72. Cardan as SchuifstukKruiskoppeling Kruiskoppeling
  • 73. Kruiskoppeling
  • 74. Eigenschappen kruiskoppeling● Hoek tussen assen● Geen verplaatsing van de assen, assen moeten elkaar kruisen● Rotatie wordt niet gelijkvormig overgedragen:
  • 75. Toch eenparige overdracht● Gelijke hoeken● Assen liggen in één vlak
  • 76. Homokinetische koppelingEenparige rotatie tussen in- en uitgang
  • 77. Homokinetische kogelkoppeling met kleine lengteverandering
  • 78. Tripodekoppeling
  • 79. Differentieel in achteras DifferentieelCardanas
  • 80. DifferentieelGelijke verdeling van koppel bij ongelijke snelheid van 2 uitgaande assenOverbrenging is gelijk aan beidekanten
  • 81. Nadelen differentieel● Slippend wiel → beide wielen weinig koppel● Oplossing: limited slip – Slippende koppelingen tussen assen – Tandwielen met grote wrijving
  • 82. Alternatieven differentieel● One way koppelingen● Slippende koppelingen
  • 83. Differentieel met koppelingen
  • 84. Differentieel met koppelingenGeen aandrijvingBeide aangedrevenLinks geen aandrijving
  • 85. Tentamenvraag D
  • 86. Tentamenvraag D1
  • 87. Tentamenvraag D1
  • 88. Tentamenvraag D2
  • 89. Tentamenvraag D2 Relativeer de beweging van ωgroot en de stilstaande as
  • 90. Tentamenvraag D3
  • 91. Tentamenvraag D3 Relativeer de beweging van ωgroot en de stilstaande as
  • 92. Tentamenvraag D4
  • 93. Tentamenvraag D4
  • 94. Actuatoren
  • 95. Stuur mechanismerotatie naar lineair● Tandheugel● Spindel
  • 96. Stuur mechanismeTandheugel
  • 97. Actuatoren● Relatief veel kracht, weinig beweging, intermitterend, klein vermogen● Grote vertraging● Planeet overbrengingen – Enkel / meerdere planeten – Wolfrom – Cyclo – Harmonic drive● Worm
  • 98. Meerdere planeet sets
  • 99. Wolfrom planeet overbrenging 2 Ringtandwielen met een klein verschil in tanden: bij iedere volledige rotatie van de planeetdrager roteren de ringtandwielen met het verschil in tanden ten opzichte van elkaar. vast ringwiel ringwiel aan uitgaande as zon planeet
  • 100. Cyclo planeet overbrenging● Planeten maximale grootte● Planeetdrager (excenter) is ingaande as● Rotatie van planeet naar uitgaande as● Robuust door veel tandcontact
  • 101. Harmonic driveFlexible verbinding naar uitgang (Flex spline)
  • 102. Micro harmonic driveMicro harmonic drive gecombineerd met Wolfrom
  • 103. Voorbeeld actuator in stoel Cyclo in verstelling Planeet excenter van de rugleuningRingwiel (tanden nietzichtbaar) rotatie planeet naar uitgaande as via koppeling met tanden
  • 104. Worm overbrenging● Haakse overbrenging● Eenvoudig● Grote ratio● Voorbeeld: ruitenwissers
  • 105. Einde

×