analysis (1034671), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Уравновешивание двух элементарных ПМ (ПХ)Из условия разгруженности водила В:0,622а = 1,255(а − 1),определим величину параметра а:а = 1,983.Теперь можно определить окончательные значения крутящих моментов на основных звеньях элементарных ПМ С1ВС2 и С1ВЭ, показанные на рис.3.25 в виде функциональных зависимостей от параметра а и представить их на рис.3.27.С1ВС2, К=2,647С1ВЭ, К=3,941Рис.3.27. Окончательное уравновешиваниедвух элементарных ПМ (ПХ)Из рис.3.27 видно, что:1) алгебраические суммы моментов на трех основных звеньях обоих элементарных ПМ равны нулю, ПМ уравновешены;572) моменты на водилах обоих ПМ одинаковы по величине и направлены в противоположные стороны, следовательно результирующий момент на водиле сложного ПМ нулевой и водило “свободное”;3) результирующий момент на ведомом солнце С1 положителен и равен арифметической сумме частных моментов на солнцах С1 элементарных ПМ:МС1 = 0,750 + 0,250 = 1,0,что согласуется с исходными условиями равновесия реверс-редуктора (см.
рис.3.20).Окончательно уравновешенный реверс-редуктор “Ле Кроке” представлен нарис.3.28.Рис.3.28. Окончательно уравновешенный “Ле Кроке” (ПХ)На рис.3.28 показаны величины и направления действия моментов, нагружающих центральные зубчатые колеса сложного четырехзвенного ПМ. Видно, чтопри нулевом моменте на водиле, алгебраическая сумма моментов на трех центральных зубчатых колесах равна нулю.
Кроме того, хотя мы к этому специально и нестремились, удалось выяснить величину рабочего момента, нагружающего включенный фрикцион Ф, МФ = 1,983, на передаче переднего хода (ПХ).Автор не скрывает, что уравновешивание сложного ПМ реверс-редуктора “ЛеКроке”, работающего на передаче переднего хода (ПХ) было намеренно проведеночерез все ошибочные попытки. При известном везении и, особенно, после приобретения некоторого опыта силового анализа ПМ и ПКП обычно удается достаточнолегко выполнять уравновешивание любых элементарных и сложных ПМ.Для того, чтобы закрыть вопрос об уравновешивании сложных ПМ, проделаемеще раз эту процедуру для реверс-редуктора “Ле Кроке”, работающего на передачезаднего хода (ЗХ), что обеспечивается торможением солнца С2 при выключенномблокировочном фрикционе.Напомним, что передаточное число реверс-редуктора на передаче заднего хода (ЗХ), при включенном тормозе Т, iЭС1 = − 1,015, следовательно, при положи-58тельном и равном единице моменте на входе в реверс-редуктор, момент на выходереверс-редуктора будет положительным и равным 1,015, как показано на рис.3.29.Рис.3.29.
Окончательно уравновешенный “Ле Кроке” (ЗХ)Входное звено реверс-редуктора будет уравновешено, если к ведущему эпициклу Э сложного ПМ приложить отрицательный момент МЭ = − 1,0. Выходноезвено реверс-редуктора будет уравновешено, если к ведомому солнцу С1 сложногоПМ приложить отрицательный момент МС1 = − 1,015.Весь реверс-редуктор будет уравновешен, если на включенном тормозе Т тормозного солнца С2 приложить отрицательный момент МТ = − 2,015.В этом случае алгебраическая сумма трех внешних, по отношению к реверсредуктору, моментов: на входе (1,0), выходе (1,015) реверс-редуктора и реактивного момента во включенном тормозе Т (− 2,015) будет равна нулю.
Тогда насолнце С2 должен действовать положительный момент величиной 2,015.Сложный ПМ полностью уравновешен тремя ненулевыми моментами на центральных зубчатых колесах, а водило разгружено, свободное.Из сравнения рис.3.28 и 3.29 видна очень интересная и редко встречающаяся вПКП особенность реверс-редуктора “Ле Кроке” – моменты, нагружающие основныеэлементы конструкции этого реверс-редуктора, такие как зубчатые колеса, валы,блокировочный фрикцион и тормоз на обеих передачах (ПХ и ЗХ) практически одинаковой величины и, значит, при правильно рассчитанной и спроектированной конструкции все детали и узлы будут работать без недогруза на одной из передач, а пакеты дисков многодисковых блокировочного фрикциона Ф и тормоза Т могут бытьабсолютно одинаковыми и по размеру, и по количеству дисков, что упрощает иудешевляет производство и сокращает номенклатуру запасных частей.Остался невыясненным один вопрос – о величине частных моментов, нагружающих свободное водило В на передаче ЗХ и, возможно, являющихся расчетными59при проектировании водила.
Для этого уравновесим два элементарных ПМ:и С2ВЭ, входящих в состав сложного ПМ с помощью рис.3.30.С1ВЭ, К=3,941С1ВЭС2ВЭ, К=1,489Рис.3.30. Уравновешивание двух элементарных ПМ (ЗХ)Из рис.3.30 видно, что:1) алгебраические суммы моментов на трех основных звеньях обоих элементарных ПМ равны нулю, ПМ уравновешены;2) моменты на водилах обоих ПМ одинаковы по величине (5,015) и направлены в противоположные стороны, следовательно результирующий момент на водиле сложного ПМ нулевой и водило “свободное”;3) результирующий момент на эпицикле Э отрицателен и равен алгебраической сумме частных моментов на эпициклах Э элементарных ПМ: МЭ = − 4,0 ++ 3,0 = − 1,0, что согласуется с исходными условиями равновесия реверсредуктора (см.
рис.3.29);4) частные моменты на водилах элементарных ПМ на передаче ЗХ значительно, а именно, в 5,015/1,233 = 4,067 раза превышают по величине аналогичныемоменты, нагружающие водило на передаче ПХ, (ср. рис.3.27 и 3.30), следовательно,величины моментов на передаче ЗХ должны быть приняты за основу при расчетеводила на прочность и жесткость.3.7. Внутренний коэффициент полезного действия ПМДля оценки величины потерь мощности в работающей ПКП используются, такназываемые, внутренние коэффициенты полезного действия (КПД) отдельных ПМ,входящих в состав данной ПКП.Под внутренним КПД понимают КПД ПМ, превращенного в простой зубчатый механизм остановкой водила, и, в этом случае, передающего мощность толькоотносительными движениями зубчатых колёс.Будем считать, при исследовании кинематических схем ПКП, что потеримощности в вырожденных ПМ определяются только потерями в полюсах зацепления зубчатых колес, причем КПД внешнего цилиндрического зубчатого зацепления60(солнце-сателлит, сателлит-сателлит при парных сателлитах) принимается равным0,98, а КПД внутреннего цилиндрического зацепления (эпицикл-сателлит) принимается равным 0,99.Для подсчета величины внутреннего КПД ПМ надо по схеме ПМ определитьколичество полюсов внешних и внутренних зацеплений в кинематической цепи между центральными зубчатыми колесами, причем достаточно это сделать, учитываятолько один сателлит или пару сателлитов в ПМ с парными сателлитами.
Затем, перемножив значения КПД отдельных зацеплений, получают величину внутреннегоКПД ПМ.Выполним эту процедуру для всех семи типов плоских элементарных ПМ(см.рис. 3.1).ПМ с одновенцовыми сателлитами солнцем и эпициклом (рис.3.1.а)ηСЭ = 0,98·0,99 = 0,97.ПМ с двухвенцовыми сателлитами, солнцем и эпициклом (рис.3.1.б)ηСЭ = 0,98·0,99 = 0,97.ПМ с двухвенцовыми сателлитами и двумя солнцами (рис. 3.1.в)ηС1С2 = 0,98·0,98 = 0,96.ПМ с двухвенцовыми сателлитами и двумя эпициклами (рис.3.1.г)ηЭ1Э2 = 0,99·0,99 = 0,98.ПМ с парными сателлитами, солнцем и эпициклом (рис.3.1.д)ηСЭ = 0,98·0,98·0,99 = 0,95.ПМ с парными сателлитами и двумя солнцами (рис. 3.1.е)ηС1С2 = 0,98·0,98·0,98 = 0,94.ПМ с парными сателлитами и двумя эпициклами (рис.3.1.ж)ηЭ1Э2 = 0,99·0,98·0,99 = 0,96.Следует отметить, что в реальных ПКП, кроме потерь мощности в полюсахзацепления зубчатых колес ПМ при их относительном движении существуют еще ипотери на трение в подшипниковых опорах, уплотнениях, в выключенных фрикционах, тормозах, особенно многодисковых, отбор мощности на насосы системы смазкии управления ПКП, но эти дополнительные потери можно оценить и учесть толькодля реально выполненных, изготовленных в металле, работающих ПКП расчетнымили экспериментальным способом, но никак не для кинематических схем ПКП.Поэтому на расчетном, предварительном этапе работы со схемами ПКП можно и нужно ограничиться лишь учетом внутренних КПД ПМ.614.
АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ ПКПЦелью анализа схемы ПКП является определение подробных кинематических(скоростных), статических (силовых) и энергетических (мощностных) показателейработы ПКП на всех передачах.При анализе ПКП решаются следующие частные задачи:1) изучается состав и строение схемы ПКП, выявляются отдельные ПМ (элементарные, сложные), связи основных звеньев ПМ между собой, с ведущим и ведомымвалами ПКП, с управляющими элементами – фрикционами Ф, тормозами Т и механизмами свободного хода М;2) выполняется индексация всех основных звеньев ПМ;3) определяются значения ВПЧ и кинематической характеристики К всех элементарных ПМ анализируемой ПКП;4) проверяются условия существования ПМ, определяется количество сателлитов в каждом элементарном и сложном ПМ;5) определяется число степеней свободы ПКП;6) определяется закон управления ПКП;7) составляется система УКС ПМ, выводятся кинематические передаточныефункции (КПФ) ПКП на всех непрямых передачах;8) рассчитываются значения абсолютных угловых скоростей основных звеньев,относительных угловых скоростей сателлитов ПМ и относительных угловых скоростей в выключенных управляющих элементах (Ф, Т и М) на всех передачах и нанейтрали ПКП, по результатам расчета строится линейный план скоростей всехзвеньев для ПКП с двумя степенями свободы или диаграмма скоростей, изображаемая преимущественно ломаными линиями – для ПКП с тремя и более степенямисвободы;9) определяются величины и направления крутящих моментов, нагружающихосновные звенья ПМ и управляющие элементы ПКП (Ф, Т и М) на всех передачах;10)строятся потоки полезной мощности, передаваемой ПКП и вредноймощности, циркулирующей в замкнутых контурах внутри ПКП на всех передачах,определяются величины этих мощностей;10) рассчитываются значения КПД ПКП на каждой передаче;11) при необходимости, определяются значения числовых критериев качествасхемы ПКП.4.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
