Синтез планетарных коробок передач с 2 степенями свободы (1034675), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Чтобы проверить, насколько при этом изменятся значения передаточных чисел ПКП на непрямых передачах, следует подставить в КПФ (см. с.31) новые значения внутренних передаточных чисел ПМ, вычислить новые величины передаточных чисел ПКП и сравнить их с заданными (см. с.5 и 31):33iЗХ = 1 − iд1i14 = 1 − 3,08 ⋅ 1,974 = −5,08;iI = 1 − iд1 = 1 + 3,08 = 4,08;iII =(1 − iд 2 )(1 − iд1 ) (1 + 4,053) ⋅ (1 + 3,08)== 2,54;1 − iд 2 − iд11 + 4,053 + 3,08iIII =(1 − i31 − iд 2 )(1 − iд1 ) (1 + 2,484 + 4,053) ⋅ (1 + 3,08)== 1,68.(1 − i31 )(1 − iд1 ) − iд 2 (1 + 2,484) ⋅ (1 + 3,08) + 4,053Легко убедиться, что изменения передаточных чисел ПКП на непрямых, замедляющих передачах, вполне допустимые, не превышающие даже 2%.5.1.3.
Определение угловых скоростейвсех звеньев ПКПЗнание величин угловых скоростей всех звеньев, и основных (центральныхзубчатых колес и водил) и пассивных или вспомогательных (сателлитов) всех ПМ,составляющих анализируемую ПКП, позволит, в дальнейшем, при конструкторскойразработке этой ПКП правильно рассчитать и спроектировать все подшипниковыеопоры. Кроме того, можно будет максимально обоснованно решить вопросы, связанные с устройством и работой смазочных и управляющих гидравлических коммуникаций в ПКП.Определить значения угловых скоростей основных звеньев ПКП можно, используя систему УКС (см.
с.28, (1))(1 − i31 )ω2 = ω3 − i31ω1; ⎫(1 − iд 2 )ω1 = ωд − iд 2ω2 ;⎪⎪⎬(1 − iд1 )ω х = ωд − iд1ω1; ⎪(1 − i14 )ω х = ω1 − i14ω4 . ⎪⎭Подставляя в систему УКС следующие известные параметры:ωд = 1,0;ω хЗХ =1iЗХ=ω xII =1= −0,197;− 5,08ω xIII =ω хСТОП = 0;ω хI =11== 0,394;iII 2,5351iIIIω xIV = 1,0,11== 0,245;iI 4,0834=1= 0,594;1,683будем решать каждое уравнение системы УКС для каждой передачи ПКП и для стопового режима, используя соответствующие значения ω х .
Так, из третьего уравне-ω1 , затем из второго уравнения − ω2 , из первого уравнения − ω3 , а изчетвертого − ω4 .ния находимВеличины относительных угловых скоростей сателлитов на всех передачах ина стоповом режиме можно найти, используя зависимостьωст = −ZС(ωС − ω В ),Z стили эквивалентное выражение, пригодное для ПМ, использованных при синтезе рассматриваемой ПКПωст =−2(ωС − ω В ).К −1Полученные расчетом величины абсолютных угловых скоростей основныхзвеньев и относительных угловых скоростей сателлитов удобнее всего свести в таблицу (см.
табл.5.1, с.36).Напомним, что все угловые скорости звеньев представлены в масштабе условной угловой скорости ведущего звена д. Зная абсолютное значение этой угловойскорости, легко получить абсолютные значения угловых скоростей любых звеньевПКП на любых режимах ее работы. Для этого достаточно просто умножить расчетные (безразмерные) величины абсолютных угловых скоростей основных звеньев иотносительных угловых скоростей сателлитов на действительное, абсолютное значение угловой скорости ведущего вала ПКППользуясь данными из таблицы 5.1, следует построить план угловых скоростей всех звеньев ПКП в окончательном виде (рис.23).Это позволит проверить правильность расчетных значений угловых скоростей,так как, очевидно, значения угловых скоростей каждого звена ПКП должны лежатьна прямых линиях – лучах угловых скоростей основных и пассивных (вспомогательных) звеньев.
Кроме того, план скоростей весьма наглядно и исчерпывающе показывает соотношение величин и направлений угловых скоростей всех звеньев, иосновных, и пассивных, при любых состояниях ПКП.Договоримся, что лучи относительных угловых скоростей сателлитов будут наплане скоростей изображаться пунктирными линиями для наглядного отличия отлучей угловых скоростей основных звеньев (сплошные линии).35Таблица 5.1Угловые скорости звеньев ПКПУгловые скорости основных звеньев, сателлитов ПМ и фрикционных управляющих элементов ПКППередча321д12ω3 ω2 ω1 ωсm ωддх11х4фрикцион и тормозаω1 ω2 ωсm ωд ωх ω1 ωсm ω1 ωх ω4 ωсm ФЗХ−1,95 −0,98 −0,591,311,0−0,59 −0,98 −1,041,0 −0,20 −0,59 −1,15 −0,59 −0,2стоп−1,46 −0,65 −0,331,101,0−0,33 −0,65 −0,871,00I−0,86 −0,2500,831,001,00,250−0,73II−0,4900,200,661,00,200−0,531,00,390,20III00,330,460,441,00,460,33−0,351,00,59IV1,01,01,001,01,01,001,01,0Т1 Т2 Т3 Т40,802,040,590,981,95000,170,721,870,330,651,460,7200,250,370,521,6600,250,860,52−0,580,200,390,490,401,530,2000,490,400,46−0,390,460,590,660,271,350,460,3300,271,001,01,01,0001,01,01,01,0360−0,25 −0,66−0,33 −0,96 −0,33Рис.24.
План скоростей ПКП(окончательный)Также, для наглядного представления закона разбивки кинематического диапазона ПКП промежуточными передачами (второй и третьей), следует построить вкоординатах ωд 0 ω х лучевую диаграмму угловых скоростей ПКП (рис.25).Рис.25. Лучевая диаграммаугловых скоростей ПКП375.2. Силовой анализСиловой анализ построенной схемы ПКП состоит в определении величин крутящих моментов, нагружающих каждое звено ПКП, а также фрикционные управляющие элементы – блокировочный фрикцион Ф и тормоза Т1, Т2, Т3 и Т4 на всехпередачах, реализуемых этой ПКП.Силовой анализ выполняется при следующих допущениях:величина крутящего момента на ведущем валу ПКП М д = 1,0 ;1)потери крутящего момента в нагруженных зубчатых зацеплениях, под2)шипниках, уплотнениях и т.п.
не учитываются;3)режим работы ПКП – статический, установившийся, никаких динамических нагрузок нет.Силовой анализ ПКП позволяет получить необходимые исходные данные длявыполнения последующих прочностных расчетов любых элементов конструкцииПКП при ее проектировании.При выполнении статического силового анализа ПКП следует неукоснительнособлюдать следующие правила.1. Вся ПКП должна быть уравновешена, другими словами, сумма внешнихкрутящих моментов, приложенных к ПКП обязательно равна нулю.
Внешними будем считать моменты, приложенные к ведущему и ведомому валам, а также реактивный момент, передаваемый на корпус ПКП через включенный тормоз на всехнепрямых передачах. На прямой передаче ПКП нагружена только двумя внешнимимоментами – на ведущем и ведомом валах, следовательно, эти два момента равны повеличине и противоположны по направлению действия.2. Каждый ПМ в ПКП должен быть уравновешен, то есть алгебраическая сумма крутящих моментов, приложенных к каждому основному звену этого ПМ обязательно равна нулю:М С + М В + М Э = 0.Отметим, что величины моментов на основных звеньях ПМ находятся во взаимно однозначной зависимости:М Э = КМ С ;М В = ( К + 1) М С .Очевидно, что момент на водиле равен сумме моментов на центральных зубчатых колесах, кроме того, для выполнения условия равновесия ПМ, моменты наобоих центральных зубчатых колесах направлены в одну сторону, а на водиле – впротивоположную.
Выше-сказанное справедливо не только в отношении ПМ, использованных в анализируемой ПКП, но и для всех других типов ПМ с отрицательным внутренним передаточным числом. При уравновешивании ПМ следует учестьочевидное обстоятельство: если доподлинно известно, что какое-либо из основныхзвеньев ПМ нагружено нулевым моментом, то остальные два основных звена этогоПМ также разгружены.383.
Блокировочный фрикцион Ф на прямой передаче должен быть уравновешен, то есть на его внутреннем и наружном барабанах приложены два одинаковыхпо величине и противоположных по направлению крутящих момента.4. Любой вал, барабан или их комбинация, то есть любой нагруженный элемент в составе ПКП, соединяющий звено ПМ с барабаном фрикциона или тормоза, атакже основные звенья, имеющие одинаковые индексы в разных ПМ должны бытьуравновешены минимум двумя ненулевыми крутящими моментами.5. Крутящие моменты в ПКП могут быть приложены только в следующих точках: свободные концы ведущего и ведомого валов, основные звенья нагруженныхПМ, внутренний и наружный барабаны включенного блокировочного фрикциона,включенный тормоз.Силовой анализ ПКП выполняется непосредственно на упрощенных кинематических схемах (не изображаются все выключенные фрикционные управляющиеэлементы – блокировочный фрикцион Ф на всех непрямых передачах, тормоз Т1 навсех передачах, кроме первой, тормоз Т2 на всех передачах, кроме второй, тормозТ3 на всех передачах, кроме третьей, тормоз Т4 на всех передачах переднего хода).Крутящие моменты на схемах обозначаются сплошными наклонными стрелками.Договоримся, что на ведущем валу стрелка, символизирующая момент, будет всегданаправляться вверх и вправо, на ведомом валу на передачах переднего хода – вниз ивлево, а на передаче заднего хода так же, как и на ведущем валу.
Вычисленные величины крутящих моментов будем записывать рядом со стрелками.Величина крутящего момента на ведомом валу ( М х ) будет определяться накаждой передаче как произведение абсолютной величины кинематического передаточного числа iдх ПКП на величину момента на ведущем валу ( М д = 1,0 ), то естьбудет численно равна этому передаточному числу :М х = iдх M д = iдх ⋅ 1 = iдх .Выполним силовой анализ ПКП на передаче заднего хода (рис.26).Рис.26. Передача заднего ходаРекомендуется, прежде всего, выявить разгруженные ПМ и отметить их. Видно, что поскольку выключен тормоз Т3, солнечное колесо 3 в ПМ 321 нагружено39нулевым моментом, следовательно, остальные два основных звена – водило 2 иэпицикл 1 этого ПМ также разгружены. Отметим это на схеме, поставив около разгруженных звеньев жирные точки. Факт разгруженности основных звеньев в ПМд12 устанавливается с учетом того, что на передаче заднего хода выключены блокировочный фрикцион Ф и тормоз Т2, а водило 2 ПМ 321 разгружено.
Из-за этогостановится очевидной разгруженность эпицикла 2 ПМ д12, а, значит, и солнца д, иводила 1.Таким образом, на передаче заднего хода в ПКП ненулевыми крутящими моментами будут нагружены ПМ дх1 и 1х4. Это подтверждается тем, что в кинематической передаточной функции (КПФ) передачи заднего хода (см. с.29) фигурируетВПЧ только этих двух ПМ.Теперь можно уравновесить ведущее звено д, приложив к солнечному колесуПМ дх1 отрицательный момент равный единице.Затем следует уравновесить ПМ дх1, имеющий кинематическую характеристику К = 3,08 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
