Пышные курсы с узкими расстояниями, узкими радиусами и короткими прямыми линиями являются общими для Formula Student. Соответственно, для гоночных автомобилей важны ловкость и управляемость: с другой стороны, максимальная скорость редко превышает 110 км / ч. Edge 9 представляет собой одноместный автомобиль с аэродинамическим пакетом и задним приводом благодаря двум отдельно управляемым электродвигателям. Из-за требуемой скорости и заданной максимальной скорости саморазвитый электродвигатель составляет 16000 мин -1желаемое соотношение результатов, которое составляет от 12 / 12,5 и является постоянным. Передаточное число 12,5 было реализовано, чтобы максимизировать ускорение автомобиля и использовать потенциал шин. Пространство для установки коробки передач явно ограничено из-за крепления электродвигателей непосредственно к колесному кронштейну и 10-дюймовым ободам.
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
Последний параметр, который следует учитывать, - это максимальный крутящий момент электродвигателей, составляющий 30 Нм каждый для данной концепции. Чтобы иметь возможность разместить желаемое передаточное число в ограниченном пространстве, была использована планетарная ступень, которой дополнительно предшествовала ступенька цилиндрического зубчатого колеса, чтобы учесть движение подвески колеса при размещении двигателей.
Модель коробки передач
Kisssoft предлагает широкий выбор вычислительных модулей, с помощью которых можно проектировать и оптимизировать отдельные элементы машины, такие как шестерни, валы или подшипники. Поскольку отдельные компоненты коробки передач влияют друг на друга, эти влияния должны быть приняты во внимание при проектировании. Для этого в Kisssys можно настроить всю коробку передач на системном уровне, что означает, что эти зависимости могут быть автоматически определены в процессе проектирования.
Коробка передач / сборник
Разрабатывать, оптимизировать и разбираться в коробках передач
Ведущий вал двигателя был включен в моделирование существующей коробки передач, чтобы учесть ее деформации в конструкции. Изгиб и смещение вала под нагрузкой зависит от нескольких факторов, таких как подшипник или материал вала. Расчет вала в Kisssoft позволяет рассчитать эту линию изгиба в условиях эксплуатации. Один из главных критериев прочности зубчатых колес, равномерное распределение нагрузки на зубья, сильно зависит от положения вала под нагрузкой. Поскольку эти компоненты были созданы в Kisssys, эти влияния могут быть легко включены в расчет зацепления и, таким образом, может быть выполнен надежный расчет срока службы.
Подбор материала и масла оптимизирован
Критерием дизайна было сокращение неподрессоренных и вращающихся масс со сроком службы 100 часов в гонках. С помощью этой модели зубчатые колеса, а также подшипники и соединения вал-ступица могут быть пересчитаны в приложении Kisssoft, а использование специального высокопроизводительного материала оптимизировано. Кроме того, выбор масла для смазывания поддона может быть разработан с помощью термического анализа и большого выбора существующих смазочных материалов в базе данных.
При термическом анализе в Kisssys зависимые от нагрузки и не зависящие от нагрузки потери мощности автоматически рассчитываются после ввода дополнительных граничных условий. Эти потери мощности поглощаются передачей в виде тепла. С другой стороны, рассеяние тепла от системы может быть оценено в зависимости от входных данных, касающихся конструкции корпуса или внешнего охлаждения. В итеративном расчете может быть найдена равновесная температура, которую можно ожидать при работе.
Согласно окончательному анализу, температура масла не должна превышать 80 ° C, а температура вспышки не должна превышать 110 ° C. Это предотвращает прямой контакт между зубами без разделительной смазочной пленки.
Тест-драйвы проверяют расчеты
Расчеты могут быть проверены во время тест-драйвов и гонок. Согласно текущим измерениям, температура масла в гонках никогда не превышала температуру 85 ° C. После примерно 50 часов работы оба колесных опоры были подвергнуты ревизии с визуальными проверками и полной разборкой. Помимо зубчатого венца, зубцы не показали никаких признаков износа. Минимальная - ожидаемая - истирание произошло на солнечной передаче. Единственным слабым местом в системе оказался подшипник колеса внутри автомобиля, который показал точечную коррозию из-за увеличения сил подшипника из-за смещения оси из-за производственных отклонений.
С системным программным обеспечением Kisssys при проектировании коробки передач было сэкономлено значительное время, а материал был использован в большей степени. Программное обеспечение сыграло ключевую роль в успехе TUW-Racing начиная с Edge 6; Эксперты из Bubikon также поддерживают Edge 10, который в настоящее время находится в стадии строительства. (Уд)