analysis (1034671), страница 19
Текст из файла (страница 19)
С помощью описанной методики можно выполнять анализустройств, образованных из простых зубчатых передач, так как любой простой зубчатый механизм можно, в принципе, рассматривать как частный случай планетарного механизма с остановленным водилом.1025. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ КРИТЕРИИКАЧЕСТВА СХЕМ ПКПВыполнив анализ схемы ПКП, расчетчик получает много интересной и полезной информации о свойствах проанализированной ПКП.Однако ценность этой информации существенно возрастает, когда выполняется анализ нескольких, иногда, многих схем ПКП близких по назначению, например,с одинаковым числом передач переднего и заднего хода, с одинаковым числом степеней свободы и т.д. Это бывает при подборе схемы-прототипа для разработки ПКПвновь проектируемой или модернизируемой машины.
Ничего плохого в этом нет,особенно если выбирается не запатентованная схема, или не предполагается пиратское, без лицензии, использование схемы, защищенной действующим патентом.Можно привести немало примеров использования одинаковых схем ПКП длямашин различного назначения, разработанных и выпускаемых или выпускавшихся вразных странах.Так, проанализированная схема ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4 для легковых автомобилей практически одинакова со схемой бортовых коробок передач(БКП) отечественного основного боевого танка (ОБТ) Т-80 (см. Приложение,рис.П.8.27), только в БКП танка Т-80 не использованы механизмы свободного хода,т.к.
БКП танка являются, одновременно и механизмами поворота и, поэтому, этимеханизмы там не могут быть применены.Абсолютными близнецами являются схемы ПКП “Бьюик-Дайнафлоу” и “Супер-Тьюбин-300” (см. Приложение, с.120–174, рис.П.3.2 и П.3.6), “КрайслерПауэрфлайт” и ЗИЛ-111/114/117 (см. Приложение, рис.П.3.3 и П.3.8), НиссанRN(L)3F01A и Фольксваген/Ауди 010/087/089/090 (см. Приложение, рис.П.5.17 иП.5.26), Рено/Игл МВ1/МJ3 и Субару М41/М41А (см. Приложение, рис.П.5.18 иП.5.19), Мицубиси/Хенде/Крайслер KM170/171/172 F3A21-2/F3A22-2 и ГАЗ-14“Чайка” (см. Приложение, рис.П.5.15 и П.5.45), Дженерал Моторс 4Т60/4Т60-Е иФорд AXOD/AXOD-E (см. Приложение, рис.П.8.8 и П.8.10), Сангйонг-Муссо иФольксваген 095…098 (см.
Приложение, рис.П.8.44 и П.8.45) и др.Можно предположить, что, как правило, в различных машинах должны тиражироваться наиболее совершенные схемы ПКП.Тем не менее, следует понимать, что одну и ту же, пусть даже весьма удачнуюсхему ПКП можно воплотить в металле совершенно по-разному и в конструкторском и в технологическом аспектах и, в результате, получить или отличное, или посредственное изделие.С другой стороны, можно спроектировать и изготовить вполне нормально работающую и удовлетворяющую требованиям заказчика и потребителя ПКП, выполненную по ничем не выдающейся схеме.Предлагаемая система критериев качества схем ПКП не претендует на абсолютно объективную и всестороннюю оценку реальной ПКП, как технического изделия, эта система позволяет лишь выполнить сравнительную оценку различных ПКПна схемном уровне, оценить степень совершенства кинематической схемы.
Эти несложные и достаточно очевидные критерии, тем не менее, позволяют получить количественную оценку наиболее важных показателей проанализированной кинема-103тической схемы в форме, удобной для сравнения между собой нескольких вариантовПКП при выборе наилучшей схемы из ряда рассматриваемых.5.1. Критерий мощностной нагрузки ПКПна передачах переднего ходаЭтот критерий оценивает максимальную загрузку мощностью любого звенаПКП, передающего на какой-либо передаче переднего хода мощность максимальнойвеличины.
Этим критерием оценивается наличие и величина циркулирующих вПКП мощностей, наложенных на передаваемую ПКП полезную мощность. Значениеэтого критерия определяется из выражения:К1 = NПХmax/Nд ,где NПХmax – максимальная мощность, нагружающая любое звено ПКП па передачепереднего хода, при отсутствии циркулирующих мощностей или при отсутствии наложения имеющейся циркулирующей мощности на полезную, NПХmax = 1,0;Nд = 1,0 – мощность, подведенная к ПКП.Если для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4 рассмотреть потоки мощности на передачах переднего хода (см. рис.4.12–4.15), легко убедиться, что, несмотря на наличие циркулирующих мощностей на третьей и четвертой передачах ни на каком звене ПКП нет потока мощности N > 1,0,следовательно, для этой ПКП К1= 1,0.Для любых ПКП К1 ≥ 1,0 и чем больше значение критерия К1, тем хуже, сточки зрения наличия и величины циркулирующих мощностей, схема такой ПКП.Идеальное значение критерия К1 = 1,0.5.2.
Критерий мощностной нагрузки ПКПна передачах заднего ходаЭтот критерий имеет тот же смысл и определяется так же, как и предыдущий,только для передач заднего хода:К2 = NЗХmax/NдДля проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4 (см. рис.4.11)К2 = 1,0.Если ПКП в принципе не имеет передач заднего хода (например, ПКП для мотоцикла), следует считать, что К2 = 0.При наличии в ПКП передачи (передач) заднего хода идеальным будет значение критерия К2 = 1,0.1045.3. Критерий силовой нагруженностиблокировочных фрикционовЭтот критерий отражает величину максимального рабочего крутящего момента включенного блокировочного фрикциона и позволяет ориентировочно оценитьосевой и радиальный габариты фрикциона.Значение этого критерия определяется из выражения:К3 = MФmax/Mд ,где MФmax – максимальный момент, нагружающий включенный блокировочныйфрикцион;Mд = 1,0 – момент на входе в ПКП.Для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4 максимальноезначение MФmax = 0,729 фрикциона Ф1 на четвертой передаче переднего хода(см.
рис.4.9 и табл. 4.4), поэтому К3 = 0,729.Оптимальными, по результатам анализа многих схем выполненных ПКП,можно считать значения критерия К3 в диапазоне 0,6…0,8.5.4. Критерий силовой нагруженноститормозов ПКПЭтот критерий отражает величину максимального рабочего крутящего момента самого нагруженного тормоза и позволяет ориентировочно оценить осевой и радиальный габариты этого тормоза.Значение этого критерия определяется из выражения:К4 = MТmax/|iПКП|,где MТmax – максимальный момент, нагружающий включенный тормоз;|iПКП| – абсолютная величина передаточного числа ПКП на передаче, для которой определено значение MТmax.Для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4 максимальноезначение MТmax = 6,669 у тормоза Т2 на передаче заднего хода с передаточнымчислом iЗХ = − 5,669, см.
рис.4.5 и табл.4.4, поэтому:К4 = MТmax/|iПКП| = 6,669/5,669 = 1,176.Следует заметить, что величина критерия К4 весьма сильно зависит от величины диапазона ПКП, от того, ускоряющими или замедляющими являются непрямые передачи переднего хода, от наличия или отсутствия в ПКП передач заднегохода и от того, насколько “быстрыми” или “медленными” являются передачи заднего хода.Минимальные значения критерия К4 будут у ПКП без передач заднего хода и снебольшим диапазоном передач переднего хода, и, особенно, в ПКП с прямой низшей передачей и ускоряющими непрямыми передачами переднего хода.1055.5.
Критерий скоростной нагруженностиподшипников сателлитовЭтот критерий отражает величину максимальной относительной угловой скорости самого “быстроходного” сателлита ПКП и определяет надежность и долговечность подшипниковых опор сателлитов ПМ.Значение этого критерия определяется из выражения:К5 = |ωст max|/|ωоз max|,где ωст max – максимальная относительная угловая скорость сателлита в ПМ, нагруженном ненулевыми крутящими моментами;ωоз max – угловая скорость самого быстроходного основного звена того ПМ, вкотором определена ωст max на той же самой передаче.Для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4 максимальноезначение абсолютной величины |ωст max| = 2,333 для сателлита, зацепленного ссолнечным колесом д и эпициклическим колесом α в сложном ПМ с солнечнымзубчатым колесом 1, имеющим на передаче заднего хода угловую скоростьωоз max = ω1 = − 1,615 (см.
рис.4.4 и табл.4.3), поэтому:К5 = |ωст max|/|ωоз max| = 2,333/1,615 = 1,445.различных ПМ значения критерия К5 может быть какДлябольше, так именьше единицы. Чем меньше значение этого критерия, тем выше, при прочих равных условиях, надежность и долговечность ПКП.5.6. Критерий скоростной нагруженности выключенныхблокировочных фрикционов и дисковых тормозовЭтот критерий отражает величину максимальной относительной угловой скорости ведущих и ведомых дисков самого “быстроходного” выключенного фрикциона или дискового тормоза и позволяет оценить уровень потерь мощности, нагрев иизнос рабочих дисков в выключенных фрикционных управляющих элементах.Значение этого критерия определяется из выражения:К6 = ωФ(Т)max/ωд ,где ωФ(Т)max – максимальная относительная угловая скорость в выключенномфрикционе или дисковом тормозе;ωд = 1,0 – угловая скорость ведущего звена д ПКП.Максимальная относительная скорость ωФ(Т)max определяется сравнениеммежду собой максимальных абсолютных угловых скоростей тормозных звеньев имаксимальных относительных угловых скоростей звеньев, связанных между собойвыключенными блокировочными фрикционами.