Transmission à variation continue (CVT) sphérique

Pour expliquer certains fonctionnements, principes et fondements.
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Messagepar LegoTechnicMastery » Ven Sep 22, 2017 7:14 pm

Bonjour ! Ici Lego Technic Mastery,

Je viens de mettre en ligne une petite vidéo démonstratrice de ma dernière création : une Transmission à variation continue utilisant une petite sphère en contact avec deux roues pour opérer les changements de vitesse.
En inclinant l'axe de la sphère, les cercles de contact s'élargissent ou se rapetissent, ici symbolisés par des petites flèches noires >

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Ce qui Change les rapports (petit cercle sur grand cercle et vice versa)

La vidéo du concept >


La première fois que j'ai vu ce concept c'était ici, pour les intéressés >


Cependant, je ne comprend toujours pas pourquoi il a utilisé des engrenages planétaires pour sa transmission :muh?:

Je me demandais, j'ai fait le tour de pas mal de concepts de CVT ces derniers temps;
avez vous d'autres concepts à partager ? J'aimerais faire un inventaire des CVTs en Lego !
Dernière édition par LegoTechnicMastery le Mer Sep 27, 2017 2:51 pm, édité 1 fois au total.
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pifpafpouf
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Messagepar pifpafpouf » Dim Sep 24, 2017 1:36 pm

Alors tout d'abord bienvenue !

Ensuite pour la présence des planétaires à côté d'une CVT, cela m'évoque une IVT, un étonnant montage permettant d'étendre la plage de fonctionnement d'un CVT et d'y adjoindre une marche arrière quand elle est absente : https://cld.pt/dl/download/d14396fd-414 ... t/ivt.html

Etant passionné par les CVTs, voici la liste des principes que je connais :

-Le CVT à cliquet, dont la plus ancienne réalisation en lego que je connaisse reproduit un montage de George Constantinescu, il peut être automatique ou commandé :
http://lego.roerei.nl/ratcheting/ratcheting.htm l'image en bas de page est très didactique
Ton cvt ascenseur ou les suivants en font partie : https://www.youtube.com/watch?v=-Qjf8Rnn1N4
et https://www.youtube.com/watch?v=mNPd-99gozg

-Le CVT à cardan : http://lego.roerei.nl/universal-joint-c ... nt-CVT.htm

-tous les CVTs dont le bras de levier variable est répété pour obtenir un engrenage variable : https://www.youtube.com/watch?time_cont ... z19CJUM2n0
ou https://www.youtube.com/watch?v=RQHvjktwc0k et la catégorie suivante

-le CVT à courroie ou variomatic dont voici une réalisation en lego : http://www.legoism.info/2012/12/chain-based-cvt.html

-le CVT à boule, qui est celui de ce topic

-le CVT à différentiels de Zblj popularisé par Nico71 : http://www.nico71.fr/continuously-varia ... nsmission/ et
http://www.nico71.fr/trophy-truck-with- ... nsmission/ qui est difficile à utiliser en raison de son débrayage en cas de trop forte demande de couple (ce qui peut définitivement se contourner en lego avec un cliquet antiretour sur un différentiel, dont le sens de blocage est commandé par le sens de rotation du moteur)

-ces deux CVT dont on ne voit pas très bien le fonctionnement : https://www.youtube.com/watch?v=CsZEVwkqPl4
et https://www.youtube.com/watch?v=XVkX3Zm9A4w
(attention, beacoup de cvt sur youtube sont des vitrines pour des "brevets" de cvt qui n'en sont pas et dont on ne nous montrera jamais l'intérieur, quand ils ne possèdent pas tout bonnement des moteurs cachés)

-mon CVT préféré, car possédant le meilleur rendement : des roues à diamètre variable.

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LegoTechnicMastery
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Messagepar LegoTechnicMastery » Dim Sep 24, 2017 9:21 pm

pifpafpouf a écrit:-ces deux CVT dont on ne voit pas très bien le fonctionnement : https://www.youtube.com/watch?v=CsZEVwkqPl4
et https://www.youtube.com/watch?v=XVkX3Zm9A4w
(attention, beaucoup de cvt sur youtube sont des vitrines pour des "brevets" de cvt qui n'en sont pas et dont on ne nous montrera jamais l'intérieur, quand ils ne possèdent pas tout bonnement des moteurs cachés)


Merci pour ce chaleureux accueil !
Je viens juste de finir la liste de tes trouvailles du Net, j'en apprend beaucoup sur les différents designs de CVT hah, bien qu'ayant déjà vu pas mal d'entre elles.
Pour les deux dernières, je pense avoir percé leur secret :

- La première fonctionne bien comme n'importe quelle CVT à cliquet, on ne voit guère les liens transmettant les oscillations mais je présume que les liens se rejoignent tous en un point, juste au niveau de l'axe du bras ajustable.
Du coup, en abaissant le bras, le lien ajustable devient perpendiculaire à celui connecté à la came > 0 mouvement en sortie... je vais tenter d'en faire un prototype ce soir ^^

- La deuxième est une CVT à déphasage d'oscillateurs : un exemple ici : https://www.youtube.com/watch?v=nVvhbIfR61E
Que j'ai tenté de reproduire ici > https://www.youtube.com/watch?v=VNP-GYyO76c

Et merci encore ::D:
Elle est un peu louche mais fonctionnelle au moins !

Ah, il y avais celle ci que je trouvais intéressante aussi : https://www.youtube.com/watch?v=Aspamk7a1gg
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Messagepar Nico71 » Mar Sep 26, 2017 1:20 pm

La CVt type Zblj que j'utilise ne débraye pas sous fort couple, elle se place juste en position le plus démultiplier en faisant glisser le pin à friction, on perd de la puissance mais au aucun cas elle débraye :)

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Messagepar LegoTechnicMastery » Mer Sep 27, 2017 12:10 am

Nico71 a écrit:La CVt type Zblj que j'utilise ne débraye pas sous fort couple, elle se place juste en position le plus démultiplier en faisant glisser le pin à friction, on perd de la puissance mais au aucun cas elle débraye :)

Ah ! j'avais essayé d'en construire une comme ça avec deux différentiels en parallèle mais, j'arrivais pas à la miniaturiser suffisamment pour un projet :/
Ça me trotte dans la tête depuis un bout de temps... : arriver à faire que cette CVT à différentiels perde en vitesse mais gagne en couple, sans laisser sa force dans les pins :O
Solutions dans l'air ?
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Messagepar LegoTechnicMastery » Mer Sep 27, 2017 3:25 pm

Nico71 a écrit:La CVt type Zblj que j'utilise ne débraye pas sous fort couple, elle se place juste en position le plus démultiplier en faisant glisser le pin à friction, on perd de la puissance mais au aucun cas elle débraye :)


Ohoho ! Cette nuit, j'ai finalement réussi à miniaturiser cette CVT à différentiels en parallèle > 4 studs de haut sur 4 de large sur 7 de long incluant les matrices !
4 x 4 x 7 = 102 stud³ ! presque exactement le même volume que la CVT à sphère de la semaine dernière (100 stud³)
Ratios compris entre 2/3 et 3/2 (à cause de l'inversion différentielle)
Je suis aux anges ::D: Reste plus qu'a faire une petite vidéo démonstrative !
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Messagepar pifpafpouf » Jeu Sep 28, 2017 10:53 pm

Nico71 a écrit:La CVt type Zblj que j'utilise ne débraye pas sous fort couple


Hum je me suis peut être mal exprimé : par débrayer je voulais dire qu'il était possible de bloquer complètement la sortie sans que le moteur s'arrête, en quelque sorte on a la puissance du moteur en entrée de la CVT et une puissance nulle en sortie. Pas de mouvement en sortie = débrayé dans ma tête, le mot était peu-être mal choisi, remplaçons le pas immobiliser. Ceci fait qu'on est obligé de dimensionner les rapports après la CVT en fonction du poids du véhicule pour ne jamais atteindre ce couple résistant au niveau de la sortie de la CVT.

Un défaut de cette CVT est pour moi le nombre d'engrenages impliqués, j'ai donc passé un temps considérable à tenter de les réduire et j'ai réussi à le faire sur deux montages alternatifs, même si je ne peux pas encore jurer du fonctionnement du dernier.

Sur le premier montage alternatif, il est possible avec un cliquet d'empêcher cette immobilisation et la sortie de la CVT n'est arrêtée que si le moteur cale : lorsque le cliquet entre en fonction, la CVT devient une simple transmission 8/40 et il n'y a plus glissement.
Ceci dit ceci ne marche que dans un sens, pour avoir une CVT en marche arrière aussi il faut rendre l'action du cliquet sensible au sens de rotation du moteur, ce qui peut se faire avec peu de pièces. Malheureusement le frottement qu'on a perdu par réduction du nombre d'engrenages est peut-être récupéré en frottement de cliquet et de mécanisme sensible au sens de marche.

Je pense qu'il est aussi possible en principe d'empêcher l'immobilisation avec le montage classique aussi, mais que cela nécessite de placer le cliquet sur un pignon à l'intérieur du corps du différentiel, ce qui me paraît impossible en lego.


Edit
LegoTechnicMastery a écrit:4 x 4 x 7 = 102 stud³ ! Reste plus qu'a faire une petite vidéo démonstrative !


J'ai hâte de voir ça, c'est vraiment petit ! Est-ce qu'elle craque ? Est-ce que l'axe de sortie est transversal ?

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Messagepar LegoTechnicMastery » Ven Sep 29, 2017 9:05 am

pifpafpouf a écrit:J'ai hâte de voir ça, c'est vraiment petit ! Est-ce qu'elle craque ? Est-ce que l'axe de sortie est transversal ?

Elle ne craque pas, ne s'immobilise pas et l'axe de sortie est parallèle, j'ai utilisé deux différentiel "linéaires" de 4 M de long ^^
Tu vient de me donner une idée de fou avec tes cliquets pour bloquer la rotation Haha surprise surprise ;)
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Messagepar Nico71 » Ven Sep 29, 2017 11:59 am

pifpafpouf a écrit:Hum je me suis peut être mal exprimé : par débrayer je voulais dire qu'il était possible de bloquer complètement la sortie sans que le moteur s'arrête,

De mémoire je ne crois pas, au mini la CVt se met en rapport 1:5 et si tu bloque la sortie, le moteur cale.

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Messagepar pifpafpouf » Ven Sep 29, 2017 8:16 pm

Avec une démultiplication entre le moteur et la CVT on met plus facilement en évidence ce phénomène qui sinon peut dépendre de la tension des piles.

Édit : je me souvenais que cette histoire de débrayage avait déjà été évoquée par quelqu'un sur le forum... Ça m'a pris un moment mais j'ai retrouvé le passage.
Mais quand j'ai vu l'auteur du message j'étais °o°

Nico71 a écrit:Mauvaise nouvelle : je l'ai testé sur un châssis et lorsqu'il y a trop de résistance, toute la puissance passe par le pin à friction. En gros le pin glisse tellement que les deux diffs tournent et le véhicule n'avance plus. (la puissance fait une boucle entre le rapport 1:1 et le 1:5).


http://www.techlug.fr/Forum/viewtopic.php?f=31&t=5516&hilit=banc+de+test&start=15

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Messagepar Nico71 » Lun Oct 02, 2017 4:27 pm

Faut vraiment que je revois ça alors !

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Messagepar iop farmer » Jeu Oct 05, 2017 10:41 pm

LegoTechnicMastery a écrit:La première fois que j'ai vu ce concept c'était ici, pour les intéressés >


Cependant, je ne comprend toujours pas pourquoi il a utilisé des engrenages planétaires pour sa transmission :muh?:


Haha merci pour l’hommage, je vais pouvoir te répondre en direct du coup ;)

L’intérêt du différentiel est de faire passer la majorité de la puissance dans la partie directe (engrenages) et de n'utiliser qu'une partie minime de la puissance pour faire varier la vitesse (une recirculation en fait).
C'est ce qui est utilisé dans les transmission de tracteurs agricoles (entre autre) pour éviter de perdre les 500cv en chaleur... ^^ (le module à sphère est en réalité un couple moteur pompe hydraulique à cylindrée variable sur les tracteurs).
Pour résumer, avec ton module de variation, une fois que tu veux faire passer beaucoup de couple, ça patine. En y ajoutant un système de dérivation planétaire tu pourrait décupler le couple transmissible ;)

J'avais ajouté un doubleur dans mon train planétaire pour avoir deux plage de progression de la vitesse (engrenage1 la vitesse augmente quand l'angle de l'axe de la sphère augmente, puis engrenage 2, la vitesse augmente encore quand l'angle de l'axe de la sphère diminue).

J'aime énormément ta réalisation car elle est 100% LEGO et très compacte, Bravo :)

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Messagepar LegoTechnicMastery » Ven Oct 06, 2017 9:15 pm

iop farmer a écrit:L’intérêt du différentiel est de faire passer la majorité de la puissance dans la partie directe (engrenages) et de n'utiliser qu'une partie minime de la puissance pour faire varier la vitesse (une recirculation en fait).
J'avais ajouté un doubleur dans mon train planétaire pour avoir deux plage de progression de la vitesse (engrenage1 la vitesse augmente quand l'angle de l'axe de la sphère augmente, puis engrenage 2, la vitesse augmente encore quand l'angle de l'axe de la sphère diminue).


Waouh !! jamais j'aurais obtenir une réponse de l'auteur en personne : )
Maintenant je comprend beaucoup mieux quand je regarde la vidéo haha, c'est vraiment sacrément ingénieux ! Je me rend compte que ça marche exactement comme mes boîtes de vitesses différentielles à trois vitesses !
> Une entrée à laquelle soit on enlève de la rotation, soit rien, soit on lui en rajoute ^^
Super super, il va falloir que je m'en fasse une version du coup :bougeotte:
Merci encore !
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Messagepar iop farmer » Mer Oct 11, 2017 8:39 pm

Je remet le lien vers le topic que j'avais créer à l'époque si ça peut t'aider.
http://www.techlug.fr/Forum/viewtopic.php?f=31&t=10516
Je n'ai plus trop le temps de MOCer mais si au moins ça peut servir... :think:


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