Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им Н.Э. Баумана

Кафедра «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»

Расчетно-пояснительная записка

Проектирование планетарной коробки переключения передач

Студент (Тараторкин А.И.) Группа СМ9-103

Руководитель проекта (Харитонов С.А.)

2012 г.

Содержание

Техническое задание……………………………………………………………………….......3

Введение…………………………………………………………………………...……………4

Расчет диаметров валов…………………………………………………………………….….6

Расчёт шлицевых соединений………………………...…………………………………….…7

Расчет дисковых фрикционных элементов управления ……………….……..…………….9

Расчет осей сателлитов……………………………………………………………………….12

Расчет подшипников сателлитов……………………………………………………………..14

Заключение…………………………………………………………………..………………….16

Список использованной литературы……………………………………………………….....17

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Техническое задание

В ходе выполнения курсового проекта необходимо по заданной кинематической схеме рассчитать и спроектировать планетарную коробку передач (ПКП), обладающую четырьмя степенями свободы Исходными данными для проектирования являются: кинематическая схема коробки передач (рис. 1), внутренние передаточные отношения планетарных рядов, максимальный момент и частота вращения входного вала коробки, а также результаты расчетов основных силовых и кинематических параметров планетарного механизма (Приложение 1).

Рис. 1 Кинематическая схема проектируемой ПКП

Введение

Планетарные коробки передач нашли широкое применение, как в автоматических трансмиссиях легковых автомобилей, так и в трансмиссиях тяжелых гусеничных машин в силу целого ряда преимуществ:

1. В передаче крутящего момента участвуют несколько зубчатых зацеплений.

2. Разгруженность опор центральных валов.

3. Возможность передавать большие мощности.

4. Более высокий КПД, обусловленный тем, что часть мощности передается вместе с переносным движением водил планетарных рядов, где потери отсутствуют.

В планетарных передачах, как правило, можно добиться более плавного переключения передач, практически без разрыва мощности, а сам процесс переключения осуществлять достаточно быстро. Это связано с более удобным расположением элементов планетарного ряда для организации системы управления.

К недостаткам планетарных коробок переключения передач (ПКПП) относятся сложность конструкции и затрудненность отбора мощности.

Четырехстепенные коробки передач позволяют при меньшем количестве элементов управления получить большее количество передач, а также снизить потери мощности. Последнее обусловлено сокращением числа выключенных элементов управления, в которых происходят данные потери.

Кинематическая схема коробки является соосной, содержит четыре планетарных ряда второго, 8 звеньев и 6 элементов управления – 3 тормоза и 3 блокировочные муфты, которые обеспечивают девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода. Поскольку коробка передач имеет четыре степени свободы, то каждая передача реализуется за счет одновременного включения трёх элементов управления.

В корпусе устанавливается сапун для стравливания давления в коробке передач при его повышении в связи с нагревом. Через отверстие под сапун так же происходит заливка масла в коробку, а также измерение уровня оставшегося масла.

В корпусе коробки установлен масляный шестеренчатый насос внутреннего зацепления с неподвижным разделителем (серпом), который выполняет две функции: создает давление для функционирования системы управления и сжатия включаемых фрикционных пакетов, и обеспечивает подачу масла для охлаждения и смазки ПКПП.

В данном курсовом проекте проводятся расчеты на прочность для зубчатых зацеплений планетарных рядов, для эвольвентных шлицевых соединений деталей коробки передач, а также расчет дисковых фрикционных элементов управления.

Результаты расчета геометрии зубчатых зацеплений и расчет на прочность для зубчатых зацеплений, выполненный с использованием ЭВМ, приведен в Приложении 2.

Расчет диаметров валов

Диаметры находятся по следующей формуле:

При этом допускаемые напряжения при кручении [τ_к] принимались равными 250 мПа. Результаты расчета приведены в таблице 1.

Табл. 1

Также в ходе работы был выполнен сравнительный расчет диаметров валов для случая [τ_к]=400 мПа, который показал возможность выигрыша в среднем на 5 мм. Результаты расчетов приведены в Приложении 3.

Расчет шлицевых соединений

Для передачи крутящего момента с валов ПКП на солнечные шестерни планетарных рядов, а также в некоторых других соединениях, используются шлицевые прямобочные торцевые соединения, а также эвольвентные соединения.

Расчет прямобочных соединений производится в соответствии с методикой, изложенной в [7] .Расчет прямобочных шлицевых соединений проводится на основе определения их минимальной длины. Допускаемое напряжение смятие =150 МПа.

где – наибольший момент, передаваемый соединением;

– внешний диаметр шлицов;

– внутренний диаметр шлицов;

– количество шлицов;

h - высота рабочей поверхности шлица.

Результаты расчета приведены в таблице 2.

Табл. 2

Конструктивные длины шлицов превышают расчётные минимальные.

Расчет эвольвентных шлицевых соединений производится по такой же методике.

где – наибольший момент, передаваемый соединением;

– внешний диаметр шлицов;

– внутренний диаметр шлицов;

– количество шлицов;

h =0,8m- высота рабочей поверхности шлица.

Результаты расчета приведены в таблице 2.

Табл. 3