рпз моё (1034180)
Текст из файла
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 (Федотов А. М.) Группа СМ9-103
Руководитель проекта (Харитонов С.А.)
2012 г.
Содержание
Техническое задание……………………………………………………………………….......3
Введение…………………………………………………………………………...……………4
Расчёт шлицевых соединений………………………...…………………………………….…6
Расчет дисковых фрикционных элементов управления ……………….……..…………….7
Заключение…………………………………………………………………..………………….10
Список использованной литературы……………………………………………………….....11
Приложение
Техническое задание
В ходе выполнения курсового проекта необходимо по заданной кинематической схеме рассчитать и спроектировать трехстепенную планетарную коробку передач.
Исходными данными для проектирования являются: кинематическая схема коробки передач (Приложение 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 1.1)
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:
-
В передаче крутящего момента участвуют несколько зубчатых зацеплений.
-
Разгруженность опор центральных валов.
-
Возможность передавать большие мощности.
-
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.
Трехстепенные 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 два планетарных ряда второго класса и один планетарный ряд первого класса, 5 звеньев и 5 элементов управления – 3 тормоза и две блокировочные муфты, которые обеспечивают 6 передач переднего хода и одну передачу заднего хода. Поскольку коробка передач имеет три степени свободы, то каждая передача реализуется за счет одновременного включения двух 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.
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 сцеплений, и обеспечивает подачу масла для охлаждения и смазки ПКПП.
В данном курсовом проекте проводятся расчеты на прочность для зубчатых зацеплений планетарных рядов, для прямобочных шлицевых соединений деталей коробки передач, а также расчет дисковых фрикционных элементов управления.
Расчет геометрии зубчатых зацеплений и расчет на прочность для зубчатых зацеплений приведен в Приложении 1. Уточнённый расчет геометрии зубчатых зацеплений и расчет на прочность для зубчатых зацеплений, выполненный на ЭВМ, приведен в Приложении 2.
Расчет шлицевых соединений.
Для передачи крутящего момента с валов ПКП на солнечные шестерни планетарных рядов, а также в некоторых других соединениях, используются шлицевые соединения с прямобочным профилем.
Расчет прямобочных шлицевых соединений производится в соответствии с ГОСТ 21425-75, который распространяется на соединения валов с зубчатыми колесами, муфтами и другими деталями. Расчет прямобочных шлицевых соединений проводим на определение минимальной их длины. Для этого в качестве исходных данных нам необходимы: момент М, нагружающий соединение; диаметры, число зубьев. Допускаемое напряжение смятие
=200 МПа.
где
– наибольший момент, передаваемый соединением;
– внешний диаметр шлицов;
– внутренний диаметр шлицов;
– количество шлицов;
- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки между шлицами.
Результаты расчета приведены в таблице 1.
| Соединение |
|
|
|
|
|
| Ведущий вал – муфта 4 | 673,2 | 35 | 29 | 10 | 0,010 |
| Ведущий вал – муфта 5 | 2474 | 47 | 43 | 15 | 0,024 |
| Ведущий вал – водило 1ПР | 7667 | 51 | 43 | 25 | 0,022 |
| Ведущий вал – МЦК 2ПР | 1870 | 35 | 31 | 10 | 0,038 |
| Водило 2ПР – ведомый вал | 9163 | 55 | 47 | 30 | 0,020 |
| Тормоз 3 – ведомый вал | 2988 | 75 | 67 | 15 | 0,009 |
Конструктивные длины шлицов превышают расчётные минимальные.
Расчет дисковых фрикционных элементов управления.
В данной планетарной коробке передач для переключения передач используются дисковые фрикционные узлы (блокировочные муфты и тормоза), с помощью которых осуществляется полная блокировка и остановка звеньев.
В качестве материала фрикционных дисков выбираем металлокерамику, так как данные диски обладают высокой работоспособностью и позволяют создать наиболее компактные фрикционные узлы.
μ=0,12 – коэффициент трения, [q]=4,0 МПа – допустимое давление.
Расчет дисковых фрикционных элементов управления заключается в определении размеров и количества дисков трения, обеспечивающих передачу требуемого момента без превышения предельных давлений на поверхности трения
.
Исходным условием для расчета блокировочных муфт и тормозов коробок передач является величина номинального момента Мн, который должен передавать фрикционный элемент. Расчетный момент определяется на основании анализа кинематической схемы трансмиссии при условии, что двигатель развивает максимальный момент. Для надежной работы фрикцион должен быть рассчитан на момент, превышающий расчетный:
Мф = βМн,
где β - коэффициент запаса фрикциона; ориентировочно при трении в масле β=1,2 - 1,5, принимаем
.
Передаваемый фрикционным элементом крутящий момент может быть вычислен по упрощенной формуле:
Здесь
- осевая сила сжатия фрикционных дисков,
- коэффициент трения,
– средний радиус фрикционных дисков,
- число пар трения. Удельное давление на диски будем считать равномерно распределенным по всей фактической площади контакта дисков. Тогда осевая сила выражена следующим образом:
где
- ширина дисков трения;
λ – коэффициент, учитывающий уменьшение площади поверхности трения диска из-за наличия канавок, принимаем λ=0,2;
- удельное давление на поверхности трения.
Меняя внешний и внутренний радиусы фрикционных дисков, определяем необходимое количество пар трения
, при условии, что коэффициент ширины поверхности трения диска
0,1 – 0,15:
;
Определив количество пар трения, необходимо определить площадь поршня, исходя из условия, что давление масла в системе управления должно составлять 1 – 1,5 МПа:
Таким образом, меняя внешний и внутренний радиусы поршня, определяем необходимую площадь поршня.
Результаты расчетов для дисковых фрикционных элементов управления коробки передач приведены в таблице 2.
| Параметр | Элемент управления | ||||
| T2 | Т3 | Т4 | БМ4 | БМ5 | |
| Номинальный момент | 1049 | 7667 | 2474 | 1870 | 2474 |
| Расчетный момент фрикциона | 1259 | 9200 | 2969 | 2244 | 2969 |
| Наружный радиус дисков трения | 156 | 156 | 119 | 141 | 111 |
| Внутренний радиус дисков трения | 134 | 134 | 101 | 123 | 94 |
| Ширина поверхности трения b, мм | 22 | 22 | 18 | 18 | 17 |
| Коэффициент ширины поверхности | 0,139 | 0,149 | 0,148 | 0,13 | 0,153 |
| Требуемое число пар трения | 1,14 | 7,82 | 2,5 | 2,91 | 5,89 |
| Принимаемое число пар трения | 2 | 8 | 4 | 4 | 6 |
| Наружный радиус поршня | 171 | 171 | 112 | 136 | 105 |
| Внутренний радиус поршня | 138 | 135 | 75 | 100 | 70 |
| Площадь поршня Fп, мм2 | 34608 | 34382 | 21737 | 25933 | 19242 |
| Давление поршня Pп, МПа | 1,46 | 1,5 | 1,44 | 1,46 | 1,46 |
При расчете дискового фрикционного элемента управления с вращающимся бустером (блокировочная муфта) необходимо учитывать давление масла, возникающего от действия в нем центробежных сил. В результате действия данных сил, даже при отсутствии давления в системе управления поршень будет сжимать пакет фрикционных дисков.
Для обеспечения чистоты выключения блокировочных муфт в их конструкции предусматриваются специальные разгрузочные устройства – компенсационные камеры.
В этом случае со стороны поршня, противоположной стороне бустера с помощью экранирующего диска формируется компенсационная камера, которая постоянно заполнена маслом. Под воздействием той же центробежной силы в этой камере формируется давление, равное давлению масла в бустере, возникающему под действием центробежной силы. Таким образом, на поршень с двух сторон действует одинаковое давление, что приводит к его уравновешенному состоянию при отсутствии в бустере давления системы управления. Преимуществом такого способа борьбы с возникающим под действием центробежной силы давлением заключается в том, что в этом случае это давление не участвует в формировании силы сжатия пакета фрикционных дисков.
Заключение.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
Техническое задание
, м
Расчет дисковых фрикционных элементов управления.
, Н
, Н
, мм
, мм
, мм
, мм














