Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Кроме того, жесткая кинематическая связь коленчатого вала двигателя с ведущими ко. лесами отрицательно влияет иа динамическую иагруженность двигателя и трансмиссии, снижает надежность и долговечность агре. гатов. Гидромеханическими называются трансмиссии (рис. 80, а) с гидромеханическнми коробками передач ГМКП, содержащими гидродинамической" преобразователь крутящего момента: гидротрансфориатор или комплексную гндродпнамическую передачу (ГП). Они применяются на всех американских и основном западно|ермапскоч танке вследствие автоматичности ГМКП.
Автоматичность заключается в непрерывном (бесступенчатом) и автоматическом (без участия водителя) изменении передаточных чисел, скорости и тяговых усилий на гусеницах в соответствии с сопротивлением движению танка. Другимн преимуществами гидромеханнческих трансмиссий являются значительное облегчение управления танком, реальная возможность автоматизации переключения передач механического редуктора и повышение надежности и долговечности работы поршневого двигателя и трансмиссии благодаря фильтрации н частичному демпфированию крутильных колебаний, срезанию пиков динамических нагрузок, уменьшению буксования фрикционных устройств при трогаиии танка с места и переключении передач. Все это достигается за счет эластичной связи колес гидропередачн через поток масла.
Серьезный недостаток состоит в низком к. п. д. гидродинамнческих передач, из-за которого снижается максимальная скорость движения, сокращается запас хода танка и вследствие большого тепловыделения требуется развитая система охлаждения трансмиссии. Малый диапазон автоматического изменения тяговых усилий танка при удовлетворительном к. п. д. гидропередачи и сложность ее реверсирования делают совершенно необходимым дополнительный механический редуктор на 3 — 5 передач, считая с передачей заднего хода. Без специальных автологов или фрикционов не обеспечиваются торможение танка двигателем и заводка его с буксира. Электромеханическими называются трансмиссии с электрическими машинами; генераторами и тяговыми электродвигателями (рис. 80, б, в, г), Им свойственны перечисленные преимущества гидромеханических трансмиссий, некоторые схемы (см. рис.
80,в, г) могут улучшить поворотливость танка. Широкие компоновочные возможности открываются за счет простоты передачи электроэнергии иа расстояние благодаря любой пространственной форме электрокоммуинкаций Генератор может выполнять роль стартера для заводки двигателя от аккумуляторных батарей Однако на серий- " Гндромеханнчесноа будет также трансмиссия с гндрообъемным преобразователем крутящего момента двигателя Гба Миге,-ЮЛ во гав(глд то ел , Мвгавгвл> вк вл Ви в« а Б вя 3 Ьд Рнс 80.
Струят)рные с.емы тан.овыч |рансмнссии. а — ~идромеханнческои, б — электромеханической с одним тяговым двигателем (ТД), в — с двчмн тяговыми двигателямн (Т.23); г — с двумя генераторами (Г) н двумя тяговымн двигателямн («Мышьь) ных послевоенных* танках электромеханические трансмиссии не применяются из-за больших габаритных размеров и особенно веса электрических машин. Характер нагружеиия н методы расчета агрегатов механических трансмиссий. Обязательными агрегатами такой трансмиссии являются: коробка передач, механизм поворота или их заменяющий механизм передач и поворота и бортовые передачи *". Эти агрегаты в соответствии с назначением трансмиссии передают, трансформируют, а для поворота танка и перераспределяют между гусеницами крутящий момент двигателя.
Однако их действительная силовая нагрузка часто превосходит статический крутящий момент, подведенный от двигателя, г. е. имеет место динамическое нагружение деталей танковых трансмиссий. Его причины состоят в переменных внешних моментах, прикладываемых к входному и выходному валам трансмиссии, а также в неравномерности передачи крутящего момента внутри самой трансмиссии. Многочисленные динамические нагрузки танковой трансмиссии делятся на периодические и пиковые.
Периодические, постоянно повторяющиеся нагрузки создаются переменным крутящим моментом газовых и инерционны с ил поршневого двигателя (рис. 81,а), переменным натяжением гух сениц при продольных угловых колебаниях танка на упругой подвеске, неравномерностью передачи крутящего момента от ведущих колес к гусеницам, а также между шестернями агрегатов трансмиссии и зубчатыми муфтами, соединяющими валы этих агрегатов.
Периодические нагрузки опасны усталостными разрушениями деталей, а в случае резонанса крутильных колебаний (рис. 81,6) возможны и быстрые разрушения от возникновения чрезмерных кратковременных напряжений. Пиковые нагрузки возникают эпизодически при управлении прямолинейным движением( рис. 81, в) и поворотом танка, при резком изменении внешнего сопротивления движению машины и резком возрастании внутреннего сопротивления (например, попадание воды в цилиндры двигателя), в процессе преодоления танком естественных и искусственных препятствий, при действии на танк лю-,, бых внешних продольных и вертикальных сил (сила сопротивления откату, скоростной напор ударной волны и др.), вызывающих через гусеницы динамическую нагрузку на детали трансмиссии и двигатель.
Пиковые нагрузки могут приводить к мгновенным поломкам деталей трансмиссии от чрезмерных кратковременных напряженийд и подготавливать условии (трещины, надломы) для последующих усталостиых разрушений Наибольшие пиковые динамические мо* Электротрансмиссию имели французские танки «Сен-Шамон», ЬС, 2-С, З.С периода первой мировой войны; американские опытные 32-тонные танки Т23, опытный св немецкие серийные САУ «Фердинанд» (более позднее название «Э еф ) ерхтяжелый немецкий танк «Мышь» периода второй мировой возим.
*' Главные фрикционы необходимы лишь при использовании неплаиетарнык коробок передач, гитара танков Т-44 и Т-54 явилась следствием поперечного расположения двигателей этих машин ГТО менты в танковой трансмиссии ограничиваются фрикциоиным устройством с наименьшим коэффициентом запаса р, выполняющим роль сдающего звена. Однако максимальные динамические моменты часто оказываются значительно больше расчетного момента сил трения сдающего звена из-за нестабильности его коэффициента трения и инерционности деталей части трансмнсин, расположенной между точкой возникновения пиковой нагрузки и сдающим звеном. ооооо ооо Рби ' лллэ оооооооооо пал моа миа ос гав ипо и!'~' Рис. В!.
Характер нагружения деталей танковых трансмиссии а — периодические колебания крутящего момента на ведущем Мам н ведомом Маи валах гитары танка 7-54; б — резонанс крутильиых колебании (амплитудно-частотная характеристика коленчатого вала танкового дизеля); е — пиковые нагрузки в трансмиссии прп фрикцпонном переключении передач 1давлеиие в сервомоторе р,„ н момент на ведущих колесах М ) в.к По вопросам динамического расчета танковых трансмиссий к настоящему времени накоплен большой и ценный материал, ио систематизированного, полного и приемлемого для нашего краткого курса единого метода расчета пока не создано, Поэтому мы ограничимся изложением лишь статического метода расчета по максимальным нагрузкам, действующим сравнительно продолжительное время.
Детали гитары, главных фрикциоиов и коробок передач рас- 171 счнтываютсн на прочность по максимальному крутящему моменту М,, подведенному от двигателя М =.—. М, гй, (45~ где М, — максимальный свободный крутящий момент двига'теля; й ч — передаточное число и к.п.д. при передаче энергии от двигателя к валу рассчитываемой детали. Прочносгь поперечно-расположенного ведомого вала коробки передач, деталей механизма поворота и бортовых передач проверяется по меньшему из двух моментов: один определяется по максимальному свободному крутящему моменту двигателя, подведенному прн повороте танка к одному борту машины; второй подсчитывается по максимальной силе тяги забегающей гусеницы, ограниченной ес сцеплением с грунтом. Действие мгновенных динамических нагрузок, характер и число периодических нагруженнй, концентрация местных напряжений и другие факторы учитываются приближенно назначением определенных допустимых напряжений, уже проверенных на ранее апробированных материалах и освоенных технологических методах изготовь ления деталей.
Это исключает возможность определения действительных напряжений, снижает точность статического расчета, делает его расчетом сравнительным. Такой расчет применяется при эскизной компоновке агрегатов трансмиссии для предварительного определения основных размеров ее деталей. ГЛАВА УЬ ФРИКЦИОНЫ И ТОРМОЗА ТАНКОВЫХ ТРАНСМИССИЯ Фрикциоьным устройством называется агрегат или узел танка, работа которого основана на использовании сил трения (фрикцион, тормоз, синхронизатор, сдающее звено, фрикционный демпфер, амортизатор н др.). Фрикционы и тормоза служат для плавного соединения и разъединения частей трансмиссии, а также могут использоваться для ограничения передаваемого момента. Фрикционное устройство, соединяющее и разъединяющее две вращающиеся части трансмиссии, называется фрикционом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
