Синтез планетарных коробок передач с 2 степенями свободы (1034675), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Отбракованы варианты ПКП с номерами 1, 10, 14, 31, 32, 33,34 и 35, где отсутствуют какие-либо из основных звеньев.4.2. Пятая отбраковкаДля получения полноценных схем ПКП следует отбраковать все варианты, гдев символическом обозначении ПКП имеется хотя бы один ПМ, включающий в себядва основных звена, которые не вошли в состав остальных трех ПМ этого вариантаПКП.В нашем примере отбраковке подлежит вариант 24 (д12 1х4 314 31х) из-заналичия в нём ПМ д12, в котором имеется два основных звена д и 2 , которые отсутствуют в остальных трёх ПМ (1х4 314 31х) этого сочетания.Отбракованный вариант ПКП практически полностью неработоспособен. Этолегко доказать, если попытаться вывести кинематические передаточные функции(КПФ) любых непрямых передач или же построить кинематическую схему ПКПд12 1х4 314 31х, а она вполне строящаяся, и попытаться выполнить кинематический или силовой анализ этой ПКП на любых непрямых передачах. Имеется возможность получения только одной, прямой высшей передачи переднего хода, и то,если установить блокировочный фрикцион между звеньями д и х.
Установка блокировочного фрикциона в любом другом месте не позволяет получить даже прямуюпередачу.В результате пятой отбраковки из двадцати семи вариантов ПКП остаетсятолько двадцать шесть. Отбракован один вариант ПКП с номером 24, как полностью14неработоспособный. Следует отметить, что выполнение этой отбраковки требуетпредельной концентрации внимания расчетчика.4.3. Шестая отбраковкаДля определения принципиальной возможности правильного построения кинематических схем пригодных по предыдущим отбраковкам вариантов ПКП следуетпредварительно построить их, так называемые, символические схемы.
Дело в том,что построение символической схемы ПКП во много раз проще построения схемыкинематической и на этом можно сэкономить много сил и времени.Символическая схема ПКП состоит из произвольно расположенных на плоскости символических схем отдельных ПМ, одноименные звенья которых должныбыть соединены между собой.Символические схемы ПМ, которые используются для синтеза нашей ПКП,представляют собой точку, через которую проходит линия, обозначающая водило.Солнце и эпицикл изображаются одинаковыми стрелками, входящими в эту точку сдвух противоположных сторон от линии водила.Символические схемы семи пригодных ПМ, которые можно использовать всинтезе ПКП (см.
табл.3.1), показаны на рис.2.Рис.2 Символические схемы ПМСимволическая схема ПКП строится с обязательным соблюдением следующихправил.1. Одноименные звенья различных ПМ должны быть соединены между собой для образования единого звена.2. Разноименные звенья, по вполне понятной причине, не должны пересекаться нигде, кроме точек – символов ПМ.3. Все основные звенья ПКП должны быть доступны снаружи, то есть недолжны закрываться другими звеньями, так как ПКП должна иметь выходящиенаружу ведущий д и ведомый х валы, а тормозные звенья 1, 2, 3, 4 должны соединяться с корпусом через тормоза Т1, Т2, Т3 и Т4.4. Символические схемы ПМ совершенно необязательно располагать соосно, как в кинематических схемах, а можно размещать произвольно.Если символическая схема какой-либо ПКП не построена с первой попытки,следует предпринять столько попыток построения этой схемы, сколько необходимо15для того, чтобы быть абсолютно уверенным, что данный вариант символическойсхемы правильно построить действительно невозможно.Пример построения символической схемы ПКП с символическим обозначением дх1 д12 1х4 314 (см.
табл. 4.1, с.12–13, вариант 2) показан на рис.3.Рис.3. Символическая схемаПКП дх1 д12 1х4 314На рис.3 видно, что, во-первых, все одноименные, т.е. имеющие одинаковыебуквенные или цифровые индексы основные звенья различных ПМ (д, х, 1 и 4) соединены между собой, во-вторых, разноименные звенья не пересекаются нигде,кроме, как в точках – символах ПМ и, в третьих, все звенья символической схемыдоступны снаружи, не закрыты другими звеньями.В результате шестой отбраковки из двадцати шести вариантов ПКП остаетсятолько двадцать один.
Отбракованы варианты ПКП с номерами 5, 6, 18, 28 и 29, длякоторых символические схемы ПКП правильно построить невозможно.4.4. Седьмая отбраковкаДля получения полноценных схем ПКП, следует отбраковать все варианты,символические схемы которых выглядят как две обособленные группы ПМ, соединенные между собой только одним звеном (одной линией).По своей сути, эта отбраковка идентична пятой, где был отбракован вариант24 (см. табл.4.1, с.13) ПКП с символическим обозначением д12 1х4 314 31х исимволической схемой, показанной на рис.4.Рис.4.
Символическая схема отбракованнойПКП д12 1х4 314 31х16Видно, что эта вполне правильно построенная символическая схема представляет собой две обособленные группы ПМ: (д12) и (1х4 314 31х), соединенныемежду собой только одним звеном 1.В рассматриваемом примере синтеза ПКП седьмая отбраковка не выполняется, её роль уже сыграла выполненная ранее пятая отбраковка.
Но при синтезе болеесложных ПКП, а именно, с числом передач шесть и более, седьмая отбраковка становится вполне актуальной и даже совершенно необходимой.Так, например, при синтезе танковой шестискоростной ПКП с пятью ПМ напять передач переднего и одну – заднего хода (+5;–1) был получен вариант ПКП ссимволическим обозначением дх3 1х5 2х5 21х 43х.Символическая схема этой ПКП вполне строящаяся, но выглядит, как показано на рис.5.Рис.5. Символическая схемаПКП дх3 1х5 2х5 21х 43хЗдесь ПМ собраны в две группы: (дх3 43х) и (1х5 2х5 21х), соединенныемежду собой всего лишь одним звеном х.
Очевидно, что в этой ПКП можно получить только две передачи, обеспечиваемые торможением звеньев 3 и 4, а такжепрямую передачу, если установить блокировочный фрикцион между двумя любымизвеньями из д, х, 3 и 4, то есть в такой ПКП можно реализовать только три передачивместо необходимых шести и её, естественно, следует отбраковать.4.5. Рекомендации по составлениюкинематических схем ПКППосле выполнения отбраковок остался всего 21 вариант сочетаний ПМ по четыре, пригодных для составления кинематических схем ПКП (см. четвёртую колонку табл.4.1, с.13–14).Следует отметить, что указанные сочетания ПМ записаны в произвольной последовательности. Переставляя ПМ внутри каждого сочетания, мы можем получатьсовершенно разные кинематические схемы ПКП, используя одни и те же ПМ длякаждой группы схем.Количество возможных вариантов ПКП для каждого сочетания ПМ определяется числом перестановок четырех ПМ:П 4 = 4!= 24 .17Однако учтем, что в этих двадцати четырех перестановках половина из нихзеркально симметрична другой половине перестановок, поэтому будем считать, чтодля каждого из двадцати одного сочетания по четыре ПМ можно составить двенадцать различных кинематических схем ПКП, а всего 21 ⋅ 12 = 252 схемы.Правила составления кинематических схем ПКП те же, что и для символических схем (см.
с.15), поэтому повторять их не будем, а добавим одно существенноезамечание: если символическая схема какой-либо ПКП построена, то кинематическую схему можно построить для любой перестановки ПМ в этом сочетании, тоесть, в нашем примере все 252 схемы – строящиеся.При построении каждой кинематической схемы ПКП можно произвольнымили случайным образом получать различные компоновочные варианты схем, отличающиеся взаимным расположением входного и выходного валов и их конструктивным выполнением. Целесообразность использования конкретных компоновочных вариантов определяется общей компоновкой моторно-трансмиссионногоотделения машины (МТО), для которой синтезируется данная ПКП, а именно, расположением остальных агрегатов в МТО.
Надо учитывать расположение двигателя– продольное или поперечное, тип и расположение узлов механизма поворота, наличие и тип различных постоянных редукторов – входных, согласующих, разветвляющих, суммирующих и т.д.Основные варианты компоновочных схем ПКП самоходных машин представлены на рис.6.Рис.6. Компоновочные схемы ПКПНаиболее распространенным в трансмиссиях транспортных и тяговых машинявляется вариант а – с соосным расположением ведущего д и ведомого х валов. Реже встречаются вариант б − с использованием простого цилиндрического или конического зубчатого механизма на входе в ПКП и в − с использованием аналогичныхмеханизмов на выходе из ПКП.
Вариант г практически никогда не используется.18Отметим, что при построении кинематических схем, одна и та же перестановочная комбинация ПМ может позволить получить несколько различных компоновочных схем ПКП.Перед началом построения кинематических схем условимся, что будем изображать только верхнюю половину каждой схемы, а нижнюю, симметричную верхней, рисовать не станем, а также, будем изображать все ПМ с одинаковыми радиальными размерами основных звеньев и сателлитов, несмотря на различиекинематических характеристик ПМ.При построении кинематических схем ПКП следует ведущий вал д располагать слева, а ведомый вал х – справа, если иное расположение валов на схеме недиктуется какими-либо специальными соображениями.Кинематическую схему нужно начинать с изображения заготовки, представляющей собой четыре расположенных в ряд сателлита (рис.7).Рис.7. Заготовка схемы ПКПВыбрав одно из возможных сочетаний ПМ (см.
табл.4.1), например по варианту 4: дх1 д12 1х4 321, расставим на заготовке кинематической схемы индексыосновных звеньев ПМ (солнечного колеса, водила, эпициклического колеса), как показано на рис.8, неукоснительно соблюдая следующие условия: индекс солнца ставится у нижней части сателлита; индекс водила ставится у средней части сателлита; индекс эпицикла ставится у верхней части сателлита.Напомним, что в символическом обозначении ПМ на первом месте – индекссолнца, на втором – индекс водила, на третьем – индекс эпицикла.Рис.8. Индексация основных звеньевПКП дх1 д12 1х4 321Если строить кинематические схемы ПКП по двенадцати из возможных двадцати четырех перестановок, то имеет смысл создать таблицу перестановок ПМ(табл.4.2), присвоив четырем ПМ порядковые номера с 1 по 4 слева направо согласно рис.8, а именно: 1 – дх1, 2 – д12, 3 – 1х4, 4 – 321.19Тогда во второй колонке табл.4.2 запишем двенадцать вариантов перестановокпорядковых номеров четырех ПМ рассматриваемого сочетания, а в третьей колонкетаблицы запишем эти же варианты перестановок, но в виде символических обозначений ПКП.Таблица 4.2Перестановки ПМ в ПКП дх1 д12 1х4 321№перестановки123456789101112Перестановканомеров ПМСимволическое обозначение ПКП123412431423143221342143231424312413321442134231дх1 д12дх1 д12дх1 321дх1 321д12 дх1д12 дх1д12 1х4д12 321д12 3211х4 д12321 д12321 д121х4321д121х41х4321дх11х4дх1дх1дх11х43211х41х4д123211х4321дх11х43211х4дх1При построении кинематических схем ПКП необходимо каждое тормозноезвено снабдить тормозом Т с цифровым индексом (индекс тормоза тот же, что и утормозного звена) для остановки этих звеньев при получении каждой непрямой передачи и обязательно установить в ПКП блокировочный фрикцион Ф для получениячетвертой (прямой) передачи.В принципе, для получения прямой передачи можно блокировать фрикциономФ любые два основных звена ПКП, принадлежащие одному или различным ПМ, норасположенные на схеме рядом друг с другом, только обязательно следует учестьследующие обстоятельства.1.