Анализ пкп (1034672), страница 12
Текст из файла (страница 12)
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.
Индексация основных звеньев ПКПДля проведения анализа схем ПКП необходимо выполнить буквенноцифровую индексацию всех основных звеньев ПМ, образующих анализируемуюПКП. Это поможет исключить путаницу и ошибки при анализе, так как появитсявозможность присвоить каждому элементарному ПМ индивидуальное, не повторяющееся в пределах схемы ПКП символическое обозначение, состоящее из записанных в определенном порядке трех индексов основных звеньев элементарных62ПМ. При индексации звеньев настоятельно рекомендуется обозначать: д (двигатель) – ведущий вал ПКП и постоянно жестко связанные с ним основные звеньяПМ, х (ход) – ведомый вал ПКП и постоянно жестко связанные с ним основныезвенья ПМ, 1, 2, 3, 4 и т.д.
– тормозные (снабженные тормозами, соответственно,Т1, Т2, Т3, Т4,…) основные звенья ПМ, α, β, γ, δ и т.д. – соединительные (несоединенные постоянно и жестко с ведущим или ведомым валами ПКП и не снабженные тормозами) основные звенья ПМ. В некоторых обоснованных случаях допускается при индексации основных звеньев использовать какие-либо другие символы (буквы, цифры, значки).Выполним индексацию основных звеньев (рис.4.1), на примере ПКП легкового автомобиля “Мерседес-Бенц” [59] (см., также, Приложение, рис.П.8.24).Рис.4.1. Индексация основных звеньев ПКПМерседес W4A020/040 722.3/4Из рис.4.1 видно, что ПКП составлена из двух ПМ – сложного четырехзвенного ПМ с парными сателлитами, двумя солнцами, водилом и эпициклом (левый ПМ)и элементарного трехзвенного ПМ с одновенцовыми сателлитами, солнцем и эпициклом (правый ПМ). В ПКП имеется шесть управляющих элементов: фрикционФ1, предназначенный для блокировки малого солнечного колеса левого сложногоПМ с водилом этого же ПМ, фрикцион Ф2, предназначенный для блокировки солнечного колеса правого элементарного ПМ с эпициклическим колесом левого ПМ,ленточный тормоз Т1, предназначенный для остановки малого солнечного колесалевого ПМ, многодисковый тормоз Т2, предназначенный для остановки водила левого ПМ и постоянно и жестко связанного с ним эпициклического колеса правогоПМ, ленточный тормоз Т3, предназначенный для остановки солнечного колеса правого ПМ, механизм свободного хода М, установленный между солнечным колесомправого ПМ и эпициклическим колесом левого ПМ параллельно с фрикционом Ф2.Механизм свободного хода М способен при заклинивании обеспечить одинаковуюугловую скорость солнечному колесу правого ПМ и эпициклическому колесу левогоПМ, а также нулевую угловую скорость обоим звеньям при включении тормоза Т3.63Из рис.4.1 также видно, что ведущий вал д соединен с бóльшим солнечным колесомлевого ПМ, поэтому присвоим этому солнечному колесу индекс д.
Ведомый вал хсоединен с водилом правого ПМ, поэтому присваиваем этому водилу индекс х.Тормозом Т1 тормозится меньшее солнце левого ПМ, поэтому индекс этого солнца– 1. Тормозом Т2 тормозится водило левого ПМ и эпицикл правого ПМ. Это звено,представляющее собой жесткое соединение двух основных звеньев двух ПМ, получает индекс 2. Тормозом Т3 тормозится солнце правого ПМ, следовательно, индексэтого солнца – 3.
Эпицикл левого ПМ не снабжен тормозом, не соединен ни с валомд, ни с валом х, значит это звено – соединительное, ему присваивается индекс α.Теперь можно записать символические обозначения элементарных ПМ. Левыйсложный четырехзвенный ПМ состоит из трех элементарных ПМ: д2α – с одновенцовыми сателлитами, солнцем д, водилом 2 и эпициклом α; 12д – с парными сателлитами, меньшим солнцем 1, водилом 2 и бóльшим солнцем д; 12α – с парными сателлитами, солнцем 1, водилом 2 и эпициклом α.
Правый элементарный ПМс одновенцовыми сателлитами, солнцем 3, водилом х и эпициклом 2 имеет символическое обозначение 3х2.Символическое обозначение любого элементарного ПМ, как уже отмечалосьранее, обязательно записывается в следующем порядке: сначала – индекс меньшегоцентрального зубчатого колеса, затем – индекс водила, и, наконец, индекс бóльшегоцентрального зубчатого колеса.4.2. Определение значений ВПЧ и кинематическойхарактеристики ПМ.Выполним определение внутреннего передаточного числа каждого элементарного ПМ на примере ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4, рис.4.2, табл.4.1.Рис.4.2. К определению значений ВПЧи кинематических характеристик ПМ64Таблица 4.1Внутренние передаточные числа и кинематические характеристики ПМСимволическое обозначение ПМд2α12д12α3х2Внутреннее передаточноечисло ПМКинематическая характеристика ПМiдα= − (Zα/Zд) == −(78/42) = −1,857i1д= − (Zд/Z1) == − (42/26) = −1,615i1α= Zα/Z1 = 78/26 == 3,0i32= − (Z2/Z3) == − (78/38) = −2,053Kдα = Zα/Zд = 78/42 == 1,857K1д = Zд/Z1 = 42/26 == 1,615K1α = Zα/Z1 = 78/26 == 3,0K32 = Z2/Z3 = 78/38 == 2,0534.3.
Проверка условий существования ПМПри анализе схем ПКП необходимо проверять условия существования (соосности, сборки и соседства) всех элементарных ПМ, входящих в схему ПКП. Проверка условий существования элементарных ПМ позволяет определить возможноечисло сателлитов (одновенцовых, двухвенцовых) или групп парных сателлитов вкаждом ПМ. Следует учитывать, что при наличии в схеме анализируемой ПКП одного или нескольких сложных ПМ количество сателлитов в каждом элементарномПМ, входящем в состав сложного ПМ, должно быть одинаковым.Если при проверке условий существования элементарных ПМ выявляется несколько возможных вариантов количества сателлитов, следует рассмотреть все варианты, особенно, предусматривающий максимально возможное количество сателлитов, в том числе, и при их попарно неравномерном расположении в ПМ.Выполним эту процедуру для анализируемой ПКП Мерседес W4A020/040722.3/4.Сложный ПМ.