Конструкция и расчет торсионной подвески БГМ (Готовый курсовой проект, вариант №9), страница 2

Игольчатые подшипники 10 и 12 на Т-64 (приложение рис. 1.9) не имеют колец как отдельных деталей, а беговыми дорожками им служат специально обработанные поверхности балансира и оси. Канавки для шариков 11, обеспечивающих осевую фиксацию, также выполняются

непосредственно в балансире и на оси. Заполнение и удаление шариков производится через два отверстия, закрываемых пробками. В подвеске Т-80 (приложение рис. 1.11) двухрядный игольчатый подшипник 20 представляет собой отдельный узел. Между рядами роликов располагается ряд шариков 29, которые образуют упорный шарикоподшипник и обеспечивают осевую фиксацию. Для удобства сборки внешнее кольцо подшипника сделано составным из двух частей, что делает ненужными отверстия для закладки и удаления шариков. Внутреннее кольцо подшипника крепится на оси резьбовой пробкой 17, наружное фиксируется в расточке балансира пружинным кольцом 42.

На Т-64 торсион соединяется непосредственно с балансиром при помощи шлицов, а на Т-80 - при помощи специальной переходной шлицевой муфты 13. Муфта фиксируется от осевых перемещений при помощи замка, который образуется выступами на муфте и ответными прорезями в кольцевом выступе на внутренней поверхности оси. При сборке муфта вставляется таким образом, что выступы входят в прорези. После поворота муфты выступы не совпадают с прорезями, и муфта фиксируется в осевом направлении.

Смазывание подшипников производится консистентной смазкой через заправочные пробки 16. Уплотнение обеспечивается самоподжимными манжетами и лабиринтными уплотнениями.

Конструкция узла крепления балансира в корпусе на танке Т-72 (приложение рис. 1.10) подобна использованной на ГМ-569, однако втулка 19, в которой размещается наружный игольчатый подшипник и заделка торсиона катка противоположного борта, крепится к борту болтами 30. Для установки втулки в борту имеется отверстие грушевидной формы. Балансир 1 фиксируется в осевом направлении относительно втулки шариками 20, закладываемыми в канал, образованный проточками на балансире и во втулке. Внутренний игольчатый подшипник устанавливается в цилиндрическом кронштейне 27, приваренном к днищу

корпуса. Обойма подшипника 24 в осевом направлении зафиксирована относительно оси балансира при помощи проставочных колец 46 и сектора 43. Распорная втулка 22 соединяет втулку с кронштейном и образует таким образом единую полость для смазки, которая подается через отверстие, закрытое резьбовой пробкой 28.

На танке Т-62 (приложение рис. 1.8) узел подвески внешне похож на подвеску Т-72 и является ее прототипом, но крепление балансира в корпус имеет существенные отличия. Здесь ось балансира с одной стороны опирается на подшипник скольжения 22, установленный в кронштейне 20, а с другой, через торсионный вал 23, на роликовый подшипник 13, расположенный в опоре 18, прикрученной к борту машины болтами. От осевого перемещения балансир удерживает ограничитель 11, прикрученный к балансиру и охватывающий выступ опоры роликового подшипника.

1.4. Регулировка положения катков

В связи с погрешностями изготовления корпуса и элементов ходовой части возникает необходимость регулировки взаимного положения («выставки по колее») опорных катков, ведущего и направляющего колес. Для этой цели в конструкции подвески предусматриваются регулировочные приспособления.

В подвеске БМП-1 и БМП-2, а также на МТ-ЛБ осевая фиксация балансира обеспечивается благодаря торсиону, поэтому для выставки катка используются прокладки 18 и 22 (приложение рис. 1.4), устанавливаемые между торцом торсиона 17 и крышкой 19, упирающейся в шлицы балансира 7 16, а также прокладки 1 5 между торцами лабиринтных уплотнений балансира и корпуса. Таким образом, добавляя прокладки, можно сместить балансир наружу (от борта). Чтобы исключить осевой люфт балансира, соответствующая по толщине прокладка должна быть добавлена между балансиром и корпусом. При этом необходимо сохранить

осевой зазор 0,2-^0,6 мм, чтобы избежать появления натяга при температурном расширении торсионного вала.

Конструкция катков Т-80 и БМП-3 позволяет регулировать осевое положение катка путем установки прокладок между фланцем ступицы и дисками катка (приложение рис. 1.11 позиция 36 и рис. 1.6 позиция 4).

На ПТ-76 регулировка положения катков по колее производится путем добавления или съема прокладок 12 (приложение рис. 1.5) под захват 13, обеспечивающий осевую фиксацию балансира.

На Т-64 осевое положение катка регулируется при помощи прокладок 8 (приложение рис. 1.9), устанавливаемых под ось балансира 7 при ее креплении в борт машины.

В конструкции подвески ГМ-569 осевое положение балансира и катка регулируется при помощи прокладок 25 (приложение рис. 1.7), устанавливаемых в паз фиксатора 24. При этом используется один и тот же набор прокладок, но они устанавливаются справа или слева от фиксатора, перемещая его, таким образом, в осевом направлении.

Осевое положение балансира и катка в подвеске Т-72 регулируется при помощи прокладок 18 (приложение рис. 1.10), устанавливаемых между фланцем втулки 19 и бортом машины.

В подвеске БМД-1 выставка по колее осуществляется за счет прокладок 27 (приложение рис. 1.1) между крышкой 25 и корпусом.

1.5. Крепление амортизаторов и ПГР

Наиболее часто применяемым типом амортизаторов являются телескопические. Цилиндр и шток амортизатора крепятся к корпусу машины и балансиру при помощи шаровых шарниров, что обеспечивает разгрузку штока от изгибающих моментов.

На машинах БМП-1, БМП-2, БМП-3, Т-64, Т-80, МТ-ЛБ телескопические амортизаторы установлены снаружи корпуса. На Т-64, Т-80, БМП-3 амортизатор крепится на двух шаровых пальцах, один из

которых крепится к борту, а другой - запрессован в отверстие в балансире 5 (приложение рис. 1.9). На БМП-1 и БМП-2 амортизатор крепится к двум проушинам, одна из которых приварена к балансиру, а другая - выполнена в виде кронштейна, приваренного к борту машины. На МТ-ЛБ для крепления амортизатора предусмотрены проушина а (приложение рис. 1.2) на балансире и кронштейн 1 (приложение рис. 1.12) на борту машины.

На ГМ-569 и БМД-1 телескопические амортизаторы (или ПГР) установлены в корпусе машины, что обеспечивает их защиту от механических повреждений и повышенного износа. Шток крепится к проушине рычага (приложение рис. 1.7 позиция 12 и рис. 1.1 позиция 29), установленного на сои балансира на шлицах, а корпус амортизатора (или ПГР) - к проушине, которая выполнена в кронштейне, прикрепленном к борту болтами.

На ряде машин используются рычажно-лопастные (Т-72, Т-62) или рычажно-поршневые (ПТ-76) амортизаторы. Они крепятся к борту болтами, а их рычаг соединяется с балансиром тягой. Тяга крепится к пальцу 32 (приложение рис. 1.10), запрессованному в отверстие в балансире. Для компенсации возможных перекосов тяга устанавливается на сферических шарнирах.

1.6. Ограничители хода и подрессорники

Ограничители хода предназначены для предотвращения поломки торсионов и амортизаторов. Ограничители хода (отбойники) выполняются жесткими или упругими. Жесткие отбойники представляют собой массивные металлические упоры, прикрепленные к борту машины сваркой. В упругих ограничителях хода имеется деформируемый элемент, как правило, резиновый (приложение рис. 1.4 позиция 12 и рис. 1.5 позиция 10). Однако ход и энергоемкость этого упругого элемента слишком малы, чтобы они оказывал какое-либо влияние на плавность

хода. Его назначение - снизить динамические нагрузки, действующие на корпус и экипаж при «пробое» подвески.

Для увеличения энергоемкости подвески и улучшения плавности хода на передних катках некоторых машин устанавливаются дополнительные упругие элементы - подрессорники (приложение рис. 1.2 позиция 19, рис. 1.4 позиция 2 и рис. 1.5 позиция 4). Они выполнены в виде конических листовых пружин, имеющих прогрессивную характеристику (жесткость при сжатии возрастает).

1.7. Торсионы

Наиболее распространенными упругими элементами современных БГМ являются цилиндрические стержни - торсионы. Торсионы изготавливаются из легированной стали 45ХНМФА. Длина торсионных валов системы подрессоривания современных гусеничных машин сопоставима с шириной их корпуса. В следствии этого катки левого и правого бортов смещены относительно друг друга. Исключение составляет танк Т-64, где торсионы разных бортов установлены соосно. Здесь длина торсионного вала сопоставима с половиной ширины корпуса машины.

На концах торсиона имеются две шлицевые головки со шлицами треугольного профиля. Причем диаметры головок различные. Головка малого диаметра устанавливается в шлицевое отверстие кронштейна подвески, а большая - в отверстие оси балансира. Головки имеют различное число шлицев, чем обеспечивается точность установки балансира относительно корпуса машины.

Переход от шлицевой головки к цилиндрической поверхности рабочей части торсиона диаметра d выполняется плавным с радиусом галтели R = (1...2) d. Этим обеспечивается снижение концентрации напряжений и, следовательно, повышение усталостной прочности торсиона.

Резьбовые отверстия с торца торсиона выполнено для установки съемника. На наружном конце торсиона танка Т-62 имеется цилиндрический участок под роликоподшипник, являющийся наружной опорой балансира.

Стержень торсионного вала обычно обмотан изоляционной лентой, предохраняющей его от повреждения.

1.8. Амортизаторы (демпферы)

В подавляющем большинстве подвесок современных отечественных БГМ в качестве демпфирующего элемента используются телескопические амортизаторы (приложение рис. 1.12 и 1.14). Исключение составляет танк Т-72 с рычажно-лопостным амортизатором (приложение рис. 1.13), а также раннее выпускаемые машины, Т-62 с рычажно-лопостным и ПТ-76 с рычажно-поршневым амортизаторами.

Амортизаторы различных машин имеют свои конструктивные особенности, но независимо от этого в их конструкции можно выделить ряд одинаковых элементов.

Любой амортизатор имеет две полости, которые, во время работы амортизатора, обмениваются между собой рабочей жидкостью. Эти полости обычно отделены друг от друга дроссельной системой амортизатора.

Также в амортизаторе имеется компенсационная камера, в которую перетекает при тепловом расширении рабочая жидкость. Если амортизатор телескопический, то в компенсационную камеру попадает также жидкость, вытесняемая штоком. Компенсационная камера может иметь связь с атмосферой или быть газонаполненной, тогда в ней будет находиться устройство, отделяющее газ от жидкости (поршень разделитель, или мембрана).

В дроссельной системе амортизаторов можно выделить основные и дополнительные отверстия, а также предохранительные клапана.

Основные отверстия работают как на прямом, так и на обратном ходе подвески. Дополнительные отверстия работают только на прямом ходе подвески, и обеспечивают более пологую характеристику прямого хода амортизатора, по сравнению с обратным ходом. Такие отверстия пропускают жидкость только в одну сторону (закрыты клапанами). В некоторых конструкциях демпферов все дроссельные отверстия закрыты клапанами и работают либо на прямом, либо на обратном ходу подвески. Предохранительные клапана служат для ограничения силы сопротивления амортизатора на прямом ходе при больших скоростях движения подвески. Эти клапана обычно оборудованы устройствами, предотвращающими их осцилляцию во время работы.

Амортизаторы БГМ являются высоконагруженными элементами ходовой части. В них в виде тепла выделяется большое количество энергии. Поэтому корпуса амортизаторов современных ГМ либо имеет ребра охлаждения (Т-80), либо контактирует с массивным бортом машины (Т-72). В последнее время, на БГМ, находит широкое применение амортизаторы с жидкостной системой охлаждения (ГМ-569).

2. Получение упругой и демпфирующей характеристики

подвески

2.1. Выбор жесткости упругих элементов подвески

Жесткость упругих элементов найдем исходя из рекомендуемых

значений периода продольно-угловых колебаний корпуса Т_ф, который, для нормального самочувствия экипажа, должен находиться в диапазоне 0,5... 1,8с [1].

I _Y

21 ci

где I_Y - момент инерции корпуса относительно поперечной оси,

проходящей через центр масс;

ci - жесткость рессоры i-ой подвески;

li - продольная координата i-ой подвески относительно центра масс

корпуса;

п - число опорных катков по борту.

Положим, что жесткости всех подвесок равны и определяются по формуле: