Часть 11 (3 степени свободы - расчет КПД и моментов) (Презентации)

Расчет КПД для
планетарных коробок
передач с тремя
степенями свободы
на примере АКПП
ZF 5HP30

i0x = 3,55; 2,24; 1,54; 1,0; 0,79
W=6-3=3

Уравнения
кинематической связи
звеньев планетарных
рядов

ПР1 → (1-i43) ω5 = ω4 - i43 ω3 (1)
i43 = -2,528;

ПР2 → (1-i25) ω3 = ω2 - i25 ω5 (2)
i25 = -3,347;

ПР3 → (1-i23 )ωx = ω2 - i23ω3 (3)
i23 = -2,571.

Первая передача
Включены:
тормоз звена 3 (ω3 = 0 )
и
блокировочная муфта 7
( ω0= ω2 ).


(I )
0x
(I )
0x
(I )
0х
i

i

Из уравнения (3) получим
(1-i23 ) ωх= ω0
и

I
0
i0 x  1  i23
х

I
0x
i 1  i2323
y3
η23 = ηвнеш ηвнутр = 0,99 • 0,98 = 0,97

Воспользуемся первым правилом
I
0x
i 1  k23
Если k23↑ , то |i0xI | ↑ → y3 = +1

i0Ix 1  2,5710,97 1 3, 494
3, 494
 
0,984
3,55
I
0x

Вторая передача
Включены:
тормоз звена 5 (ω5 = 0 )
и
блокировочная муфта 7
( ω0 = ω2 ).

Из уравнения (2)
0
3 
1  i25

И подставим в уравнение (3)
i23
(1  i23 ) x 0 
0
1  i25

В итоге
0 (1  i23 )(1  i25 )
i 

X
1  i25  i23
II
0x

и силовое передаточное отношение
y3
23 23
y2
25 25
y3
23 23
(1

i

)(1

i

)
i 
y2
1  i2525  i 
II
0x
где η23 = η25 = 0,97

Для определения знаков показателей
степени КПД воспользуемся вторым
правилом
II
0x
 i25 i 
sign( y2 ) sign  II

 i0 x i25 

i25 < 0 и i0x > 0 →
i25
0
iox

i0IIx  (1  i23 )(1  i25  i23 )  (1  i23 )(1  i25 )


2
i25
(1  i23  i25 )
 (1  2,57)(1  3,34  2,57)  (1  2,57)(1  3,34)


2
(1  2,571  3,347)
 0,19  0.
Таким образом, y2 = +1

II
0x
 i23 i 
sign( y3 ) sign  II

i

i
 0 x 23 
i23 < 0 и i0x > 0 →
i23
0
iox

i0IIx  (1  i25 )(1  i25  i23 )  (1  i23 )(1  i25 )


2
i23
(1  i23  i25 )
 (1  3,347)(1  3,347  2,571)  (1  2,571)(1  3,347)


2
(1  2,571  3,347)
 0,30  0.
В результате y3 = +1

1
1
(1

2,57

0,97
)(1

3,34

0,97
)
i 
2, 201
1
1
1  3,34 0,97  2,57 0,97
II
0x

2, 201
 
0,981
2, 24
II
0x

Расчет моментов
нагружающих звенья для
планетарных коробок
передач с тремя
степенями свободы
на примере АКПП
ZF 5HP30

Первая передача
Включены:
тормоз звена 3 (ω3 = 0 )
и
блокировочная муфта 7
( ω0= ω2 ).

Звено 5 за счет первого планетарного
ряда уравновесить невозможно,
поскольку в этом случае окажется
неуравновешенным звено 4.

Вторая передача
Включены:
тормоз звена 5 (ω5 = 0 )
и
блокировочная муфта 7
( ω0 = ω2 ).

Условие равновесного состояния звена 3
4,347 а - 2,571 (1-а)
= 0,
откуда
а = 0,371 М0

Для расчета потоков мощности
определим угловые скорости всех
звеньев при условии:
ω2 = ω0 и ω5 = 0

ПР1 →
ПР2 →
ПР3 →
(1-i43) ω5 = ω4 - i43 ω3
(1-i25) ω3 = ω2 - i25 ω5
(1-i23 )ωx = ω2 - i23ω3
где i43 = -2,528;
i25 = -3,347;
i23 = -2,571.
(1)
(2)
(3)

Из уравнения (2)
1
1
3 
0 
0, 230
1  i25
1  3,347

Подставим полученную зависимость в
уравнение (1):
i43
2,528
4 
0 
 0,580
1  i25
1  3,347

откуда
1
1
x  ( II ) 0 
0, 4460
i0 x
2, 24