Буров - Конструктор и расчёт танков, страница 100

1. По конструкции контактирующихся элементов ведущего колеса и гусеницьс различают три вида зацепления (рис. 239): цевочное, гребневое (танкн Т-34 и Т-44) и зубовое (трактор КД-35 и др.). На танках преимущественно применяется цевочное зацепление (см. рис. 239, а) вследствие ряда его сравнительных преимуществ: 1) Тяговое усилие передается от зуба к цевке примерно в плоскости шарниров гусеницы, в этой же плоскости передается и сила сопротивления движению; характерные для гребневого и зубового зацепления " Цевками называются наружные цилиндрические поверхности развитых проушин трака, предназяаценные для контактнровання с зубьями ведущего лопеса, 542 выворачивающие трак моменты отсутствуют.

2) Чередование в греб- певон гусенице гребневых и безгребиевых траков ' усложняет конструкцию натяжного механизма, затрудняет иопарную замену траков и ухудшает направление гусеницы опорными катками. 3) При равных радиусах ведущих колес число зубьев (13 — 14) колес цевочного зацепления намного больше числа роликов (5 — 6) гребневого Рнс 239 Виды зацепления ведущего колеса с гу сеницей а — цевочное; б — гребпевое, в — зубовое зацепления, что положительно влияет на прочность колеса цевочного зацепления.

4) Гусеница цевочного зацепления может быть мелкозвенчатой (например, у танка Т-54 шаг гусеницы г,»а = 137 мм) с малой неравномерностью и меньшим шумом работы зацепления, а гусеница гребневого зацеплении для обеспечения прочности основания гребня неизбежно получается крупнозвенчатой (у танка Т-34 г„= 172 мж). 5) Проще надевание и натяжение цевочной гусеницы с использованием тягового усилия от двигателя. * Огибание гусеницей, собранной только из гребневыч траков, ведущего колеса, приводит к чрезмерному сближенвю гребней н отсутствию места для размещения ролияов между гребнямн ** Шагом гусеницы Г» яазывается расстояние между осами двух соседних пальцев прн растяжке гусеницы средневероятным усилием. Если шаг гусеницы не равен шагу ведущего колеса, большое 'усилие от колеса к гусенице передается одним зубом венца, что вызывает большие контактные напряжения и износы зуба и цевки.

Появляется опасность «выпучиваиия» гусеницы иа ведущем колесе. Для увеличения срока работы специального зацепления наших тяжелых танков шаг новой гусеницы (160 лсм) назначают меньше шага ведущего колеса (163 лсц). Новую гусеницу ведет один зуб венца, выходящий из зацепления (см. рис. 240, а); в тормозном режиме происходит «выпучнвание» новой гусеницы иа ведущем колесе (см. рис. 240,б). Через 300 — 500 км пробега возросший шаг гусеницы становится равным постоянному шагу ведущего колеса и гусеницу ведут все зубья колеса )та дуге его охвата гусеницей. Дальнейший износ и неизбежный рфст шага гусеницы приводят к тому, что гусеницу снова перематывает лишь один зуб венца, теперь входящий в зацепление, и начинабтся «выпучивание» гусеницы в тяговом режиме. Увеличение шага гусениц до 173 — 175 мм полностью нарушает работу зацепления, рынуждая заменять пальцы н траки для сокращения шага гусеннцьа.

2) Улучшенным специальным зацеплением являетсгг двухшаговое, с нессиметричныь) профилем зуба (см. рис. 240„в), приь шинах АСУ-57 и др. Оно свободноьного зацепления — «выпучивания» име (см. рис. 240, г). Это достигападин у стороны зуба, работающей актируется с зубом на меньшем равследствие этого шаг ведущего кошага гусеницы, что и исключает меняемое на авиадесантных мр от второго недостатка специа новой гусеницы в тормозном р ж ется углублением окружности в тормозном режиме. Цевка ко т бочем радиусе р и умеиьшеннь й леса (173) оказывается меньше «выпучивание». " Угол ба заключен между нормалью к профилю зуба а точке контакта н плоскостью уложенного на колесо трака. 514 2. Цепочное зацепление по соотношению шагов гусеницы Г„и колеса га,ю а также по профилировке зубьев дополнительно делится на два типа: специальное и нормальное (см.

рис. 238 и 240). 1) С п е ц и а л ь и о е реализуется в зацеплении гусеницы с открытым металлическим шарниром с зубьями ведущего колеса, имеющими малый угол давления 0,* (около 20'), не обеспечивающий равновесного положения цевок в любой точке профиля зуба; цевки всегда располагаются у основания зуба на окружности впадин. При этом переменный, растущий по мере износа пальцев и проушин шаг гусеницы Г„отличается от постоянного (даже с учетом износа) шага с., ведущего колеса 1, чь г.. Шаг ведущего колеса Г к, равен длине хорды между соответствующими точками соседних зубьев, равноудаленнымн от оси вращения колеса на величину р рабочего радиуса зацепления 180 Рк, = 2» э1п Зчч Рнс.

240. Тяпы иевочного зацеплення: а — специальное, тяговый режим; б — специальное, тормозной режим; з — д у — в хшаговое, тяговый режим; г — двухшаговое, торыозной режим; д — нормальяое одношаговое, тяговый режим; з — нормальное одношаговое, тормозной режим', ж — нормальное многошаговое, новая гусеница; з — нормальное многошаговое, изношенная гусеница 3) Н о р м а л ь н ы м называется зацепление с равными шагами гусеницы и ведущего колеса. При этом тяговое усилие передается гусенице (хотя и в разной мере) всеми зубьями ведущего колеса на дуге охвата ведущего колеса гусеницей.

Устраняется опасность ее чвыпучивання» в тяговом и тормозном режимах. Нормальное зацепление с постоянным рабочим радиусом ведущего колеса и постоянным шагом (одношаговое) применяется для гусениц с резнно-металлическим шарниром, не подверженных абразивному износу н сохраняющих примерно постоянный шаг (см. рнс. 240,д,е). 4) Для гусениц наших средних танков с открытым металлическим шарниром применяется нор м ил ьн ое зацепление с переменным рабочим радиусом колеса о н, следовательно (173), переменным его шагом (многошаговое). Увеличивая угол давления З, до 40' и выше, конструкторы добиваются равновесного положения цевки в любой точке профиля зуба.

Чем больше изношена гусеница, больше ее шаг, тем на большем рабочем радиусе р располагаются цевки траков (см. рис. 240,з), обеспечивая условия нормального зацепления и с новой (см рис, 240,ж) и с изношенной гусеницами'. 3. По способу передачи усилия к гусенице цевочное зацепление может быть тянущим, толкающим н пальцевым (см. рис. 238), !) При тянущем способе трак на ведущем колесе располагается цевкой вперед по ходу и при перематыванни гусеницы зуб тянет трак за впереди расположенную цепку.

Такой способ передачи усилия применяется иа наших легких и тяжелых танках со специальным зацеплением. Поворот цевки входящего на колесо нового 360 трака на угол т — град происходит со скольжением цевки по Хв.ч окружности впадин, а не по рабочему профилю зуба и под небольшим нормальным усилием. 2) Толкающий способ передачи усилия характеризуется расположением трака на ведущем колесе цевкой назад по ходу, когда зуб колеса толкает трак в цевку, находящуюся в задней по ходу части трака. Этот способ предпочтителен для нормального многошагового зацепления (наши средние танки), так как поворот цевки со скольжением по зубу на угол Т происходит на выходе трака с ведущего колеса, где силы взаимодействия цевки с зубом незначительны. 3) При пальцевом сносс о б е усилие передается через соединительные звенья, надетые на пальцы гусеницы.

Такой способ применяется для гусениц с резинометаллическим шарниром, имеющих соединительные звенья, и характеризуется меньшим износом зубьев ведущих колес. * Работа нормального многошагового зацепления несколько утрирована; равновесное положение цевки на профиле зуба обеспечивается лишь в некоторых пределах отношения усилий набегающего и сбегающего концов гусеницы, когда нк равнодействующая отклоняется от нормали к профилю не более чем на угол тре. ння. За этими пределамн невка ложится на окружность впадин, равенство шагов гусеницы и ведущего колеса нарушается и начинают проявляться недостатка специального заценлсния.

546 Требования к ведущим колесам н основные пути их выполнения. Ведущие колеса должны удовлетворять следующим требованиям. 1. Надежное зацепление ведущего колеса с гусеницей в различных режимах работы и при различной допустимой степени износа гусеницы. Для выполнения этого требования: 1) выбирают лучший вид и тип зацепления, свободный от «выпучивания» гусеницы на колесе; 2) профилируют достаточно высокие зубья ведущего колеса, исключающие спадание гусеницы при поворотах. 2, Длительный срок службы зубчатых венцов и высокий к.п.д. зацепления ведущего колеса с гусеницей. Выполнению этого требования способствуют; 1) применение нормального зацепления с толкающим способом передачи усилия; 2) профилирование зацепления с безударной передачей усилия, свободным входом и выходом цевок с ведущего колеса н минимальным их скольжением под нагрузкой; 3) увеличение площади н приведенного радиуса кривизны йвр контакта зуба с цевкой.

Приведенный радиус кривизны )гзг„ , ая Я,+ г„ (! 74) характеризует кривизну обоих контактирующихся элементов: зуба Ла ведущего колеса и цевки г„трака; «+» для выпуклой части зуба, « — » для вогнутой. Чем больше этот приведенный радиус, тем меньше контактные напряжения смятия деталей; 4) использование симметричного профиля зубьев, допускающего взаимную замену левого и правого колес для увеличения их общего срока работы; 5) применение съемных зубчатых венцов для их замены при сохранении старой ступицы ведущего колеса; б) применение для изготовления зубчатых венцов прочных, износоустойчивых и самоупрочняющихся материалов типа марганцевой стали Г!ЗЛ; 7) наплавка зубьев ведущих колес сверхтвердыми материалами сормайт, металлокерамические композиции и др. 3.

Самоочистка ведущих колес с двумя зубчатыми венцами * от грязи, песка, льда и снега во избежание чрезмерного растяжения и обрыва гусеницы нли повреждения натяжного механизма с ленивцем. Для выполнения этого требования: 1) в наружном диске ведущего колеса предусматривают окна для выхода грязи (танк Т-54) нли 2) устанавливают на борту танка специальные кронштейныгрязеочистителн ведущего колеса 1танки ПТ.76, ИС-З).

Расчет ведущего колеса. Ограничимся лишь специфическими расчетами зубьев ведущего колеса, так как другие части колеса рассчитываются общеизвестными методами. 1. Основу проектного расчета составляет профилирование зубьев ведущего колеса (рнс. 241), обеспечивающее безударную передачу усилия от колеса к гусенице, свободный вход и выход элементов ' Ведущие колеса с одннм зубчатым венцом сейчас не прнменяются даже на легкнх танках. 35» б47 гусеницы из зацепления, минимум их скольжения по колесу под нагрузкой и наименьшие контактные напряжения в зацеплении.