محاكاة وتحليل لمنظومة نقل الحركة بلا حدود تعتمد على مبدأ الحدبة

رسالة ماجستير

اسم الباحث : منيار حمدي عبدالحسن

اسم المشرف : د.أمجد مال الله عبود

الكلمات المفتاحية : CVT – IVT – Ratchet

الكلية : كلية الهندسة

الاختصاص : الهندسة الميكانيكية - ميكانيك تطبيقي

سنة نشر البحث : 2024

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة

ناقل الحركة المتغير باستمرار (CVT) هو نظام يسمح بالتغيير المستمر السلس لنسبة النقل بين عنصرين

دوارين . CVT هي مجموعة فرعية من IVT ؛ عمليات نقل متغيرة بلا حدود والتي يمكن أن تنتج نسبة نقل

سلسة بما في ذلك القيمة الصفرية. هذه على النقيض من عمليات النقل التقليدية التي تحتوي عادةً على عدد

منفصل ومحدود من نسب النقل أو كما هو معروف بأسم نسبة التروس. بدأ استخدام نظام CVT ليكون بديلاً

لمجموعات التروس التقليدية في المركبات، حيث يمكنه توفير تسارع أكثر سلاسة واقتصادًا أفضل في استهلاك

الوقو د .

في هذه الرسالة، تمت دراسة IVT المعتمد على الحدبة بالتفصيل باستخدام التحليل النظري ونموذج المحاكاة.

يحتوي IVT الحالي على وحدتين، تتكون كل وحدة من حدبة، وتابع، ووصلة مشقوقة قابلة للتغيير، وعجلة

محززة، وتابع عجلة محز زة. يتكون شكل الحدبة المختار من جزأين هما السرعة الثابتة التي تمثل الشوط

الأمامي وشوط متعدد الحدود لشوط العودة، وسيتم التحقيق في هذا في هذه الدراسة .

تم إجراء محاكاة النظام في الدراسة الحالية باستخدام برنامج Matlab Simscape حيث تم استخدام التحليل

النظري للتحقق من صحة نموذج المحاكاة هذا. باستخدام برنامج Matlab Simscape ، حيث تم إنشاء مجسم

كل عنصر بالتفصيل. ومن ثم يتم تجميع هذه العناصر باستخدام وصلات محددة متوفرة اعتمادًا على الوصلات

الفعلية في الأنظمة. يجب أيضًا ضبط مواقع هذه العناصر باستخدام الإطارات المحلية والتحويل الصلب

لمطابقتها مع إطارات النظام العالمي .

أظهرت النتائج أنه يمكن تحقيق تباين سلس في الإخراج في مواضع مختلفة لنسبة الإرسال القابلة للتغيير. ومع

ذلك، يمكن ملاحظة قفزة صغيرة في الإخراج أثناء تغيير الحد أثناء تحرك المتغير. يمكن حل هذه المشكلة عن

طريق إضافة دولاب الموازنة إلى النظام. ويمكن أيضا أن نست نتج أن تغيير الموقع العمودي وسرعة التغيير

لهما تأثير كبير على مخرجات النظام .

Simulation and Multibody Dynamic Analysis of a Cam Based Infinitely Variable Transmission

Abstract

Continuously variable transmission (CVT) is a system that allows for smooth continuous change of transmission ratio between two driver and driven elements. A CVT is a subset of IVT; Infinitely Variable transmissions which can produce smooth transmission ratio including zero value. These are in contrast to traditional transmissions which typically have a discrete and limited number of transmission ratios or as commonly known as gear ratio. CVTs are started to be alternatives to the traditional gear trains in vehicles, as they can provide smoother acceleration and better fuel economy.
In this thesis, a cam based IVT is studied in details utilizing theoretical analysis and simulation model. In the current IVT contains two units, each unit consists of a cam, a follower, alterable slotted link, grooved wheel and a grooved wheel actuator. The selected cam profile consists of two parts which are constant velocity which represents forward stroke and polynomial for the return stroke, this will be investigated in this study.
The simulation of the system in the current study is carried out using Matlab Simscape software where the theoretical analysis is used to validate this simulation model. By using Matlab Simscape software, the geometry of each element should be constructed in details. Then, these elements are assembled using available specific joints depending on the actual joints in the systems. The locations of these elements or joints should also adjust using local frames and rigid transform in order to match them with the global system frames.
The results show that a smooth variation in output can be achieved for various positions of the transmission ratio alterable. However small jump in the output can be noticed during stroke change while the alterable is moving. This can be solved by
vii
adding a flywheel to the system. It can also be concluded that the vertical position and velocity of the alterable has a significant effect on the system output.