Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Рис. !03. Расчетная схема для определения среднего напряжения смятая зубьев 2 г'Ир Ел.т ат пз'йи йл '- Расчеты по этой формуле показывают, что средние напряжения смятня зубьев барабанов, изготовленных из сталей типа 37ХСА,20Х нли стали 5 с твердостью зубьев Н В= 250 —: 300, находятся в пределах 25 — 30 кгсгслгз. (58) 22! Наиболыний момент Мр, иагружающли фрикцион или дисковыи тормоз,, передается в равной мере 2ж„парами трущихся поверхностей. Средний диск трения, работающий обеими сторонамя, будет воспринимать момент, вдвое 22М2 больпшй — с-. Поделив последнии на радиус начальной окружности ~и.
т м„ вайлем окружную силу 2 — —, нагружаюшую зубья одного диска. 2.,' "' Нели бы з зубьев одного диска воспринимали равные доли этой окружной Мв 2 ! силы, каждый зуб перелавал бы усилие 2 — — — кгг. В действи2жт глл л телююсти возможно и верояпю неравномерное распределение усилен по зэбьям, что обычно учитывается сокращением числа зубьев на 25 к, т. е. окруж- М 2 ! ная сила, действующая на одни зуб, считается равной 2 — Р2и т )где а=О,7б). для определения среднего напряжения смятия а остается найденную окружную силу разделить иа площадь контаита 2 азюзд зуба лиска с зубом барабана В шариковом механизме выключения (рис. 104) пружинных фрикционов определим силу выключения Р,„, необходимую для «чистого» выключения фрикциона, и контактные напряжения смятия е„, характеризующие прочность н износоустойчивость лунок колеи подвижной и неподвижной чашек. ! Рис.
!СК Раечетиан скема гаврило»ого мела- низма иынамченин фри«анена 1. Для определения силы выключения Р,„составим схему всех сил, действующих на подвижную чашку (см. рис. 104, сеч. по а — Ь); спроектируем все силы на ось вращения Р„ Р,„-= Мсов а — ~ Мв!па; М = сов а — у„в!п а н составим уравнение моментов относительно этой оси Ре„)=(МШпа+ЛМсова) Я; Р,„= — Р„ )лл в!па+~,сова 1 соз а — ~„в!п а Для упрощения последней записи коэффициент )„трения качения шарика по лунке заменим тангенсом угла трения р, т. е.
!«=~1йр. Тогда тригонометрическая дробь оказывается таигенсом суммы тглов а и е Р„„= — Р„, тп (а + р), й 222 где Р = о„щ„р (у+ а,,) — максимальное усилие пружин фрикциона при его полном выключении; р — угол трения качения шариков по лунке р =30'. 2, Контактные напряжения смятия лунок определяются аначогично смятию погонов башенной опоры (25) Гк з„= 5400 (— (60) Прочность тормозных лент, двуплечих рычагов, тормозных кронштейнов.
а также их крепление в корпусе танка провервются по наибольшей силе натяже. нии 8, «избегающего» конца ленты (46). (63), (64) ру Я =— Ют рт с Прочность тормозного вала и его подшипников проверяется ио результирующеи радиальной нагрузке О (66) ГЛАВА ЧГП. КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ Танковой коробкой переда» (КП) называется шестеренчатый агрегат трансмиссии с переменными передаточными числами, с не- обходимым для движения танка диапазоном пх изменения и доста- 223 где г и ㄠ— радиус шарика и радиус цилиндрической поверхности канавки (см. рис. 104, сеч. по с — й), см; 3 — число шариков, воспринимающих максимальную силу пружин Рт. Для чашек механизмов выключения фрикционов отечественных танков, изготовленных из высоколегированных сталей типа 20Х2Н4А или !2ХН4А с твердостью цементированной рабочей поверхности НзтС =56 †; 60, контактные напряжения допускаются в пределах 30000 кгщсмз (в тяжелых танках ИС даже 38 000 кгс/смз).
Максимальные напряжения пружин выключенного фрнкцпона прн повсро< ном расчете определяются по известным формулам курса «Детали машин» 8П Рт 8(У 1 Р ~ 8Р / Р тм — - — ° — — — — — -к 1Р~ = — — ( ~терзал~ ° ппз па иоз (~ па кФ, и» где Р дР— общее усилие п„пружин, сжима1ощих лиски трения включенного фрикциона, кгс; оР— прирост усилия пружины при выключении фрнкциона, кзс; 0 — модуль упругости второго рода для материала пружины, ' кгс(сма; з„— ход нажимного диска, си; т„р, О н пр — молуль (кзс(см), диаметр (см) пружины н число ее рабочих витков: и' — диаметр проволоки, см.
При известной деформации пружин Т во включенном положении фрнкцьо. иа максимальные напряжения можно найти по закону Гука /+З„8ПР У+зал / поз и„ т очным числом ступеней '. Коробка передач служит для изменения сил тяги на гусеницах танка и скорости его движения в широких пределах; обеспечения движения танка задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя прн заводке двигателя и работе его на стоянках. В соответствии с этим назначением ко всем шестеренчатым коробкам передач (простым, планетарным и комбинированным *е) предъявляются следующие требования. % !. Требования к коробкам передач и основные пути выполнения этих требований Обеспечение высоких тяговых качеств танка и высоких скоростей его движения.
Это важнейшее требование, влияющее на подвижность танков, в большей мере обеспечивается планетарными коробками передач. Для его выполнения предусматриваются следующие расчетные и конструктивные решения, вытекающие из тягового расчета танка. 1. Достаточный диапазон изменения передаточных чисел коробки передач (61) ука- М~ н промежуточными ступенями т„, =-1„д'„"» ' (где тз„,„= —." ). чт " В отличие от КП механическим редуктором будем называть асякукз ше.
стеренчатуш передачу с любым диапазоном на одну или несколько ступеней '" Простыни наанаиы коробки передач с неподаижными осами шестерен. Под комбнннроааииымн попнмакпся коробки передач, диапазон которых создается сменными передаточными чнслачи простых и планетарных передач. ""' Рабочим Диапазоном коРобки пеРедач сух р иазыааетсЯ отношение псРедаточных чисел второй и аысшей ступеней, 2УЗ сз„=- — = 8 —:11. тм акт х1ем ниже удельная мощность танк», тем больший диапазон в ванных.пределах должна иметь коробка передач, Диапазон коробки может быть уменьшен до 6 — 7 при наличии в механизме поворота двух ступеней при прямолинейном движении, когда возможно кратковременное увеличение сил тяги без переключения коробки.
2. Оптимальное число ступеней ттта коробки передач для движения вперед т„=5 —:8. Для движения средних и тяжелых танков задним ходом желательно предусмотреть две передачи. 3. Рациональная разбивка передаточных чисел коробки переть| ' дач, когда первая передача выделяется как замедленная тки :=-2 —: 2,5 для преодоления наибольших, редко встречающихся сопротивлений. Остальные т„— 1 передачи рабочего диапазона раз- ° биваются по закону геометрической прогрессии со знаменателем чо = ~/ с(к.р (62) Затем прогрессия несколько корректируется путем сближения наи- более употребляемых передач. В качестве примера рациональной разбивки ступеней можно использовать трансмиссии следующих двух машин (табл. 11).
4. Минимальное время переключения ступеней коробки передач достигается применением: муфт переключения вместо шестерен- кареток; синхронизаторов; фрикционного включения ступеней про- стых н комбинированных коробок передач; планетарных коробок передач с фрикционным переключением ступеней; полуавтоматиче- ского и автоматического переключения передач.
б. Максимальный коэффициент полезного действия особенно на наиболее употребляемых передачах обеспечивается: минимальным числом последовательно работающих полюсов зацепления; при- менением шестерен с высокой твердостью и высоким качеством ра- бочей эвольвентной поверхности, подшипников качения, жидкой смазки; использованием рациональных схем простых и планетар- ных коробок передач с высоким к.п.д.; точностью изготовления и монтажа, высокой жесткостью валов и картера; обильной смазкой трущихся поверхностей без излишнего перебалтывания «барбота- жа» масла, достаточными зазорами между деталями, имеющими различные скорости, Легкость управления коробкой передач, удобство автоматиза- ции процесса переключения ступеней. Этому требованию в боль- шей мере удовлетворяют планетарные коробки передач и простые коробки передач с фрикционным включением ступеней.
Для вы- бранного диапазона необходимо достаточное число ступеней короб- ки передач, обеспечивающее перекрытие тяговых характеристик соседних ступеней не менее чем на 2 км~ч. Остальные расчетные и конструктивные решения по выполнению этого требования были перечислены выше как средства для сокращения времени переклю- чения передач. Надежность работы коробки передач в течение длительного пе- риода эксплуатации в различных условиях боевого применения танка достигается безусловной прочностью н достаточной жестко- стью всех деталей коробки передач и рядом других мер. 1. Высокая износостойкость деталей, подверженных трению. шестерен, подшипников, синхронизаторов, деталей механизма пе- реключения передач и уплотнений картера.