Синтез планетарных коробок передач с 2 степенями свободы (1034675), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Блокируя два основных звена с наибольшей относительной угловой скоростью, а именно д и 3 (см. план скоростей, рис.1, с.6), получим блокировочный фрикцион, нагружаемый на прямой передаче минимально возможным крутящим моментом. Этот рабочий или, то же самое, расчетный момент блокировочного фрикционабудет меньше крутящего момента на ведущем валу д во столько раз, во сколько разотносительная угловая скорость блокируемых звеньев д и 3 на стоповом режимеПКП больше абсолютной угловой скорости вала д. Используя подобие треугольников на плане скоростей, можно определить, что упомянутые угловые скорости раз20личаются в 2,5 раза.
Тогда, если принять М д = 1,0 , то получим М Ф = 0,4 , а, значит, блокировочный фрикцион будет иметь наименьшие, из возможных, радиальныйи осевой габариты из-за того, что рабочий момент, на который должен быть рассчитан фрикцион, безальтернативно минимален. С другой стороны, достаточно высокаяотносительная угловая скорость ( ωд − 3 = 1,0 ) блокируемых звеньев д и 3 в моментначала включения фрикциона (см. рис.1) предопределяет максимальную удельную(отнесенную к суммарной площади трения) работу буксования в процессе включения фрикциона, и, как следствие, его быстрый износ и выход из строя, делающийневозможным получение высшей (прямой) передачи в ПКП, остальные элементыкоторой, при этом, могут быть абсолютно исправными.2.
Блокируя два основных звена с наименьшей относительной угловой скоростью, а именно 4 и х, получим блокировочный фрикцион с максимальным, из всехвозможных, значением рабочего момента, а именно М Ф = 6,0 . Габариты такогофрикциона, рассчитанного на восприятие и передачу момента аж целых шести двигателей, вполне вероятно, будут соизмеримы с габаритами всей остальной частиПКП. С другой стороны, чрезвычайно малая относительная скорость звеньев 4 и х вначале включения фрикциона, при переходе от третьей передачи к четвертой,( ω4 − х = 0,06(6) ) делает удельную работу буксования фрикциона весьма малой.Фрикцион получится почти не изнашиваемым, можно сказать, вечным.3.
Очевидно, что оба описанных варианта блокировки практически непригодны, один – из за низкой надежности ПКП, другой – из-за неприемлемо больших габаритов ПКП, поэтому обычно выбирают какой-либо промежуточный, компромиссный вариант блокировки, позволяющий при приемлемых габаритах блокировочногофрикциона, определяемых, в основном, радиальными размерами рабочих дисков иих количеством, обеспечить ему достаточную долговечность, соответствующуюрасчетному межремонтному пробегу машины. В нашем случае, наиболее целесообразны варианты блокировки следующих основных звеньев ПКП: д-2; 3-4 или 3-х.4.
Предпочтительнее располагать блокировочный фрикцион Ф на правом илилевом торце ПКП для наиболее легкого доступа, не требующего полной разборкиПКП, при обслуживании, регулировке и ремонте. Эта рекомендация основана наопыте эксплуатации ПКП, который показывает, что в большинстве случаев в первую очередь в ПКП изнашиваются рабочие диски блокировочных фрикционов.
Кроме того, желательно устанавливать фрикцион на одиночном (“неслоёном”) валу дляповышения надежности и упрощения устройства вращающегося гидрораспределителя, обеспечивающего подвод рабочей жидкости к бустеру (рабочему цилиндру)блокировочного фрикциона для его включения и последующего длительного удержания во включенном состоянии.Кинематические схемы ПКП, построенные с использованием заготовок порис.7 и 8, при различных перестановках четырех выбранных ПМ (дх1 д12 1х4 321)в одном сочетании (см.
табл.4.2, с.20, вариант 4), представлены на рис.9–20.21Две кинематические схемы из двенадцати (рис.9 и 20) выполнены в зеркальной перестановке, для того, чтобы, как было оговорено ранее, ведущий вал д былрасположен слева, а ведомый вал х – справа, как и на остальных десяти схемах.Следует предупредить, что вариантов каждой схемы может быть несколько,поэтому построенные схемы могут быть не самыми удачными из возможных.Рис.9. ПКП дх1 д12 1х4 321(зеркальная перестановка)Рис.10. ПКП дх1 д12 321 1х4Рис.11.
ПКП дх1 321 д12 1х422Рис.12. ПКП дх1 321 1х4 д12Рис.13. ПКП д12 дх1 1х4 321Рис.14. ПКП д12 дх1 321 1х423Рис.15. ПКП д12 1х4 дх1 321Рис.16. ПКП д12 321 1х4 дх1Рис.17. ПКП д12 321 дх1 1х424Рис.18. ПКП 1х4 д12 дх1 321Рис.19. ПКП 321 д12 дх1 1х4Рис.20. ПКП 321 д12 1х4 дх1(зеркальная перестановка)Видно, что в приведенных двенадцати кинематических схемах представленывсе четыре основных варианта общей компоновки ПКП (см. рис.6, с.18).Необходимо отметить, что для каждой перестановки ПМ, как указывалось выше, построенная кинематическая схема не является единственно возможной.
Так,например, схему, показанную на рис.9, можно построить иначе, существенно лучше(рис.21).25Рис.21. ПКП д12 дх1 1х4 321(вариант ПКП по рис.9)Точное количество вариантов кинематических схем, которые могут быть построены для каждой перестановки ПМ, определить, к сожалению, невозможно, поэтому надо строить схемы, ориентируясь сразу на получение, по возможности, наилучшей.С другой стороны, чем больше разнообразных схем построено, тем достовернее выбор объективно лучшей схемы.Критериев качества кинематической схемы можно назвать достаточно много.Прежде всего, кинематическая схема ПКП должна быть подходящей для наиболеерациональной компоновки трансмиссии машины.
Затем, схема должна обладатьмаксимальной конструктивной простотой и компактностью. Наиболее простые схемы имеют минимальное количество коаксиальных (многослойных) валов и барабанов, Нежелательны также длинные наружные барабаны, перекрывающие всю илибольшую часть ПКП. Наличие таких барабанов, особенно соединяющих звенья х вразных ПМ, приводит к увеличению радиального габарита ПКП и необходимостиустановки тормозов основных тормозных звеньев по торцам ПКП, что существенноувеличивает и ее осевой габарит.
Например, можно построить весьма неудачный вариант схемы ПКП по рис.10.Этот вариант в зеркальной перестановке представлен на рис.22.Рис.22. ПКП 1х4 321 д12 дх1(вариант ПКП по рис.10)26При выборе наилучшей кинематической схемы из тех, что построены, обязательно следует учитывать свойства используемых ПМ. Так, предпочтительно использовать ПМ с наименьшими величинами расчетных значений максимальной относительной угловой скорости сателлитов, тем самым, повышая надежностьсинтезируемой ПКП.Желательно также, если есть возможность, использовать ПМ с приблизительноодинаковыми значениями кинематических характеристик. В этом случае можно выполнить такие ПМ с одинаковыми числами зубьев одноименных зубчатых колес, приусловии что неизбежные небольшие изменения кинематических характеристик КПМ не вызовут существенных изменений заданных значений передаточных чиселсинтезируемой ПКП.
При этом можно достичь высокого уровня унификации ПМ, азначит, заметного снижения себестоимости ПКП.Улучшает свойства схемы ПКП выбор ПМ в ее составе с максимальным использованием ведомого звена х в качестве водила и, соответственно, с уменьшениемколичества ПМ, водилами которых являются тормозные звенья. Дело в том, что остановка водила превращает ПМ в простой зубчатый механизм с неподвижными осями всех его зубчатых колес, что снижает КПД как самого ПМ, так и всей ПКП наэтих передачах.Учитывая вышесказанное, можно выбрать из имеющихся вариантов, в качественаилучшего, кинематическую схему ПКП, показанную на рис.19, с.25.Однако отметим, что наилучшей эта схема является только в первом приближении, по внешним признакам простоты и компактности, можно сказать, гармоничности этой схемы, по сравнению с остальными вариантами.Для более детального исследования достоинств и возможных недостатков выбранной кинематической схемы необходимо выполнить комплексный анализ этойсхемы ПКП.
В случае обнаружения скрытых серьезных недостатков, делающих сомнительным или даже очевидно невозможным применение этой ПКП в трансмиссиимашины, следует перейти к другому сочетанию ПМ (см. табл.4.1, с.13–14) и повторить синтез кинематических схем и выбор из них очередной наилучшей.А сейчас вернемся к выбранной схеме (см. рис.19) и проанализируем ее в следующем порядке: кинематический анализ, силовой анализ, построение потоков мощности в ПКП, определение КПД ПКП на каждой передаче.5.
АНАЛИЗ ВЫБРАННОЙ СХЕМЫ ПКП5.1. Кинематический анализКинематический анализ схемы ПКП, выбранной из числа синтезированных (см.рис.23), включает в себя определение кинематических передаточных функций (КПФ)ПКП на каждой непрямой передаче, подбор чисел зубьев зубчатых колес и количества сателлитов в каждом ПМ, определение внутренних передаточных чисел и кинематических характеристик ПМ с использованием подобранных чисел зубьев, уточнение27величин передаточных чисел непрямых передач ПКП, а также определение значенийабсолютных угловых скоростей основных звеньев, относительных угловых скоростейсателлитов всех ПМ в ПКП, а также относительных угловых скоростей в выключенных фрикционных управляющих элементах (блокировочном фрикционе Ф и тормозах Т) на каждой передаче.Рис.23. Схема анализируемой ПКП321 д12 дх1 1х45.1.1. Кинематические передаточные функцииКинематической передаточной функцией (КПФ) называют функциональнуюзависимость передаточного числа ПКП на какой-либо передаче от внутренних передаточных чисел тех ПМ, которые участвуют в формировании этой передачи.КПФ получают в результате решения системы уравнений кинематической связи (УКС) ПМ, образующих ПКП.Для анализируемой кинематической схемы ПКП с символическим обозначением 321 д12 дх1 1х4 (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
