Анализ пкп (1034672), страница 15
Текст из файла (страница 15)
подраздел 4.5.1):(1 − i1д)ω2 = ω1 − i1д ωд;(1 − iдα)ω2 = ωд − iдα ωα;(1 − i32)ωх = ω3 − i32 ω2.Подставим в УКС значения ВПЧ ПМ (см. табл.4.1) и получим2,615ω2 = ω1 + 1,615ωд;2,857ω2 = ωд + 1,857ωα;3,053ωх = ω3 + 2,053ω2.При определении величин угловых скоростей полагаем, что угловая скоростьведущего вала д постоянна и равна условной единице (ωд = 1,0).На передаче заднего хода (Ф2, Т2), в соответствии с законом управленияПКП: ωα = ω3, ω2 = 0, а ωхЗХ = − 0,176, тогда:0 = ω1 + 1,615·1,0,из первого УКС:имеемω1 = − 1,615,из второго УКС:0 = 1,0 + 1,857ωα,имеемωα = − 0,538,из третьего УКС, учитывая, что ωα = ω3, для проверки определим значение ωхЗХ:3,053ωх = ω3 = ωα = − 0,538,75ωх = (− 0,538)/3,053 = − 0,176.Таким образом, для передачи заднего хода определены значения угловых скоростей всех основных звеньев ПКП:ωд = 1,0, ω1 = − 1,615, ω2 = 0, ω3 = ωα = − 0,538, ωх = − 0,176.На нейтрали ПКП (М или Ф2):ωд = 1,0, ωх = 0, ωα = ω3.Разрешив второе и третье УКС относительно ω2 и приравняв их друг к другу,получим(1,0 + 1,857ωα)/2,857 = (− ω3)/2,053,откуда, учитывая, что звенья α и 3 блокируются на нейтрали механизмом свободного хода М, определим, чтоωα = ω3 = − 0,308.Из второго УКС определим ω2:ω2 = (1,0 + 1,857·(− 0,308))/2,857 = 0,150.Из первого УКС определим ω1:ω1 = 2,615·0,150 − 1,615·1,0 = − 1,225.Из третьего УКС для проверки определим ωх:ωх = ((− 0,308) + 2,053·0,150)/3,053 = 0.Таким образом, для нейтрали (стопового режима) ПКП определены значенияугловых скоростей всех основных звеньев ПКП:ωд = 1,0, ω1 = = − 1,223, ω2 = 0,150, ωα = ω3 = − 0,308, ωх = 0.На первой передаче ПКП (Ф2, Т3):ωд = 1,0, ωх = 0,235, ωα = ω3 = 0.Решая УКС, находим: ω2 = 0,350, ω1 = − 0,700.На второй передаче ПКП (Т1, Т3):ωд = 1,0, ωх = 0,415, ω1 = ω3 = 0.Решая УКС, находим: ω2 = 0,619, ωα = 0,413.На третьей передаче ПКП (Ф1, Т3):ωд = 1,0, ωх = 0,672, ω1 = ωд = ω2 = ωα = 1,0, ω3 = 0.Решая третье УКС, находим: ωх = 2,053·1,0/3,053 = 0,672.На четвертой передаче (Ф1, Ф2) ПКП полностью сблокирована, поэтому уг-ловые скорости всех основных звеньев ПКП одинаковы:ω1 = ωд = ω2 = ωα = ω3 = ωх = 1,0.торможении ПКП (Т2, Т3 и ωх = 0) угловые скоростиПривсех звеньевсложного ПМ абсолютно такие же, как и на передаче заднего хода (т.к.
включёнТ2). Угловые скорости всех звеньев элементарного ПМ 3х2 нулевые, что обеспечивается одновременным включением тормозов Т2 и Т3.76Таким образом, угловые скорости всех основных звеньев на всех передачахпереднего и заднего хода, на нейтрали (стоповом режиме) ПКП и при торможенииПКП определены.Относительные угловые скорости сателлитов определяются для всех передачи нейтрали ПКП с помощью уравнений (см. раздел 3.4):ωст = − (ZC/Zст)(ωС − ωВ) или ωст = (ZЭ/Zст)(ωЭ − ωВ),где ZC, Zст, ZЭ – числа зубьев, соответственно, солнца, сателлита и эпицикла;ωС, ωВ, ωЭ – значения угловых скоростей, соответственно, солнца, водила иэпицикла.Для ПМ с парными сателлитами можно еще использовать уравнение, связывающее между собой угловые скорости сателлитов пары, напримерωст-С/ωст-Э = − (Zст-Э/Zст-С),где ωст-С, ωст-Э – относительные угловые скорости парных сателлитов, соответственно, сателлита, зацепленного с солнцем и сателлита, зацепленного с эпициклом;Zст-Э, Zст-С – числа зубьев парных сателлитов, соответственно, сателлита, зацепленного с эпициклом и сателлита, зацепленного с солнцем.На передаче заднего хода относительная угловая скорость сателлита, зацепленного с солнцем 1 в сложном ПМ, определяется какωст-1 = − (Z1/Zст-1)(ω1 − ω2) = − (26/19)(− 1,615 − 0) = 2,211,а относительная угловая скорость сателлита, зацепленного с эпициклом α, определяется какωст-α = (Zα/Zст-α)(ωα − ω2) = (78/18)(− 0,538 − 0) = − 2,333.Для проверки определим еще раз ωст-α, используя уравнениеωст-1/ωст-α = − (Zст-α/Zст-1),откуда ωст-α = − ωст-1Zст-1/Zст-α = − 2,211·19/18 = − 2,333.Относительная угловая скорость сателлита в элементарном ПМ 3х2 определяется, какωст = − (Z3/Zст)(ω3 − ωх) = − (38/20)(− 0,538 + 0,176) = 0,690.Аналогичным образом определим значения относительных угловых скоростейсателлитов на нейтрали и на всех четырех передачах переднего хода ПКП, используя для этого числа зубьев центральных зубчатых колес и сателлитов, указанные нарис.4.2.
Кроме того, определим значения относительных угловых скоростей вуправляющих элементах, как алгебраическую разность угловых скоростей основныхзвеньев, соединяемых блокировочными фрикционами Ф1 и Ф2 и механизмом свободного хода М, и, как абсолютную угловую скорость соответствующих тормозныхзвеньев 1, 2 и 3 – для тормозов Т1, Т2 и Т3. Отметим, что при кинематическоманализе ПКП следует определять значения абсолютных угловых скоростей всех основных звеньев и относительных угловых скоростей всех сателлитов, даже тех ПМ,которые на рассматриваемых передачах не нагружены, не участвуют в передачемощности и, поэтому в КПФ этих передач не представлены.77Сведем все полученные результаты в табл.4.3.Таблица 4.3Результаты кинематического анализа ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4Значения угловых скоростей звеньев ПМ и управляющих элементовПередачасложный ПМ 12д д2αэлементарный ПМ 3х2управляющие элементы ПКП78ω3ωхω2ωстФ1Ф2Т1Т2Т3М−2,333−0,538−0,17600,6901,61501,61500,53801,882−1,987−0,30800,1500,5851,36501,2250,1500,308001,437−1,51700,2350,3500,4471,05000,7000,350000,6190,4130,846−0,89300,4150,6180,7890,6190,41300,61900,4131,01,01,00000,6721,01,27701,01,01,001,01,01,01,01,0001,01,01,00001,01,01,00−1,6151,00−0,5382,211−2,33300001,61501,615000ω1ωдω2ωαωст-1 ωст-αЗХ−1,6151,00−0,5382,211нейтраль−1,2251,00,150−0,308I−0,7001,00,350II01,0III1,0IVторможениеРезультаты кинематического анализа ПКП для наглядности представим в виде диаграммы угловых скоростей основных звеньев и сателлитов ПКП на рис.4.4.79Рис.4.4.
Диаграмма угловых скоростей основных звеньеви сателлитов ПКП Мерседес W4A020/040 722/3/4На рис.4.4 заштрихованными треугольниками показана работа фрикционныхуправляющих элементов по торможению соответствующих тормозных и блокировкесоединяемых блокировочными фрикционами основных звеньев, включаемых дляполучения каждой очередной передачи ПКП.Механизм свободного хода М автоматически включается (заклинивается) настоповом режиме (нейтрали ПКП) при заведенном двигателе и неподвижной машине и остается заклиненным при движении машины задним ходом и на первой передаче переднего хода.
Подключение блокировочного фрикциона Ф2, установленногопараллельно механизму свободного хода М осуществляется при торможении машины двигателем с расклиненным М, а также, при движении машины в тяговомрежиме на указанных передачах в тяжелых, по сопротивлению качению, условияхдвижения для снижения силовой нагрузки заклиненного М.При переходе на вторую передачу переднего хода механизм свободного ходаМ самостоятельно расклинивается (выключается), т.к.
включение тормоза Т1 вызывает увеличение положительных угловых скоростей (см. рис.4.4) звеньев 2, х, атакже α, причём, угловая скорость звена 3 осиаётся нулевой (остался, как и на первой передаче, включенным тормоз Т3), произошёл обгон звена 3 звеном α.При переходе на третью передачу механизм свободного хода М остаётся выключенным из-за того, что и на ней звено α обгоняет неподвижное звено 3.Для получения четвертой (прямой) передачи переднего хода необходимовключать блокировочный фрикцион Ф2, так как механизм свободного хода М установлен между звеньями α и 3 таким образом, что он заклинивается только приобгоне звена α звеном 3 при их вращении в положительную сторону и при обгонезвена 3 звеном α при их вращении в отрицательную сторону.
Это, как раз, и имеетместо при трогании машины с места и последующем ее движении на передаче заднего хода или на первой передаче переднего хода.4.7. Определение величин и направлений крутящихмоментов, нагружающих ПКПСиловой анализ ПКП или определение величин и направлений крутящих моментов, нагружающих основные звенья и управляющие элементы, выполняется впредположении, что входной момент на ведущем валу постоянный и равный единице (Мд = 1,0), потери момента в полюсах зацепления зубчатых колес, в подшипниках, уплотнениях и т.п., при передаче мощности через ПКП отсутствуют, режимработы ПКП установившийся, то есть, дополнительных динамических нагрузок нет.Силовой анализ ПКП выполняется для каждой передачи путем уравновешивания ведущего и ведомого валов с присоединенными к ним основными звеньями ПМ,отдельных нагруженных ПМ, включенных блокировочных фрикционов, тормозных80звеньев с включенными тормозами и всей ПКП под действием внешних моментов,приложенных к ней (моменты на ведущем и ведомом валах и реактивные моменты,действующие во включенных тормозах).Уравновешивание ПКП и отдельных ее элементов производится на упрощенных кинематических схемах ПКП, на которых не показываются выключенные наданной передаче управляющие элементы.
Крутящие моменты на схемах показываются сплошными наклонными стрелками, направленными вправо-вверх, если момент положителен и влево-вниз, если момент отрицателен. Будем считать, что входной момент на ведущем валу д всегда положительный.Уравновешивание ПКП на передаче заднего хода выполнено на рис.4.5.Рис.4.5. Задний ходУравновешивание ПКП выполняется в следующем порядке.Сначала уравновесим звено д, включающее в себя ведущий вал ПКП ибóльшее солнечное колесо левого сложного ПМ. Это можно сделать, только приложив к солнцу д отрицательный момент, равный единице.
Теперь следует уравновесить сложный ПМ. Из рис.4.5 видно, что звено 1 этого ПМ, состоящее из меньшегосолнечного колеса и барабана ленточного тормоза Т1, являющегося, одновременно,и наружным барабаном блокировочного фрикциона Ф1, разгружено, так как на передаче заднего хода эти управляющие элементы выключены и, поэтому, на рисункене показаны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
