Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 42
Текст из файла (страница 42)
108. На нем схематично представлены поперечные сечения картеров двухвальной, обычной трехвальной и безвальной коробок передач с одинаковым диапазоном ( И„= 10), на одинаковую передаваемую мощность (тгщщ = сопз!), при самом оптимальном соотношении размеров шестерен.
В табл. 12 дополнительно приведены относительные размеры и другие оценочные показатели зтих коробок передач для диапазона гг„ = 10, рабочего диапазона И,р = 5 и числа передач т,=8 Трехвальные коробки передач (см. рнс. 105 и 109) по структуре кииематических схем дополнительно делятся на обычные, компактной структуры, соосные (с расположением ведущего и ведомого валов на одной оси) и коробки с последовательным редуцированием. Обычная трехвальная коробка передач (см. рис. 109,а) имеет три основных вала: промежуточ- 23! Таблипа 12 Тип коробки передач Опеночнын показатель трехвальная (обычная) безвальная (несносная) двухвальная ггз = 1,93 к )гггг'я я = 2,24 ~/ггк = 3,16 = 2,06 2 1,5 ~/газ 1 1,5 )Г й + — — — 3,66 к.а '1сг .'- чх х ут Относительная иысота ге ГО Относительное межосевое расстояние А гнать В Относительная ширина— лчл,ага Число шестерен основных валов на передачу Число муфт переключения на передачу 1 1,5)г",у + — — 5,25 2 У'а„, + 1 = 1,62 2 7 У'а +1 = 1,46 2 ! — 3,4 2 ный, дополнительный и ведомый со сменными шестернями, определяющими диапазон коробки передач.
Шестерни дополнительного вала и специальная промежуточная шестерня з используются для получения первой ступени с большим передаточным числом без чрезмерного увеличения ббльших шестерен промежуточного и ведомого валов, как в двухвальиых коробках передач. На дополнительном валу обычно крепится и шестерня передачи заднего хода. лу 2 *та э Г Рне. 108. Схема размеров эквнввлентныс коробок нерелвч: а — лвухввльной; б — трехввльной, в— безввльной Компактная структура трехвальной коробки передач (см. рис.
109, б) отличается от рассмотренной тем, что роль специальной промежуточной шестерни здесь выполняет свободно сидящая на промежуточном валу шестерня второй передачи зх. Число шестерен коробки сокращается на единицу, отпадает необходимость в неподвижной оси и подшипниках промежуточной шестерни. Недостаток состоит в более сложном подборе взаимосвязанных чисел зубьев шестерен первой, второй передач и передачи заднего хода.
Трехвальные коробки передач с соосным расположением ведущего и ведомого валов (см. рис. 109, в) имеют прямую передачу с к.п.д., равным единице, и пониженный по сравнению с тракторными, к.п.д. на остальных ступенях. Они широко применяются в автомобилях, но не получили распространения в современных тан- 233 ках ввиду большого разнообразия сопротивлений, встречаемых танком.
Кроме того, конструкция автомобильных коробок значительно усложняется при поперечном размешении валов, характерном для танков. Схема трехвальной коробки передач с последовательным редуцированнем (см. рис. 109,г) состоит из последовательно соединенных двухступенчатого редуктора и двухвальной коробки передач на четыре ступени вперед и передачу заднего хода, На замедленной Рнс. )09. Схемы трехвальных коробок передач: а — обычной, б — компактной структуры; а — соосной (автомобильной); а — с последовательным редуннрованнем (ИС-3) М передаче редуктора получаются первые четыре ступени (1, П, 1П и 1У); на ускоренной Б передаче редуктора — остальные ступени (У, У1, ЧП и ПП).
Коробка передач отечественных тяжелых танков ИС-З, выполненная по этой схеме, оказывается весьма компактной даже при большом диапазоне д„= 1О и большом числе передач паа 8, обеспечивает танку две передачи заднего хода; за счет поперечного расположения основных валов хорошо компонуется с механизмом поворота танка. В конструктивном отношении она сравнительно проста: имеет малое число шестерен и короткие валы, жесткость которых может обеспечиваться без промежуточных 23( (третьих) опор в картере. Принципиальный недостаток состоит в невозможности рациональной разбивки передач.
Выделяя первую передачу как замедленную, мы недопустимо большой разрыв получили бы между самыми употребляемыми (ходовыми) пятой и шестой передачами. Неосуществимой оказывается и корректировка геометрической прогрессии передач рабочего диапазона. При разбивке же всех передач по закону геометрической'прогрессии такая восьмиступенчатая коробка передач по тяговым качествам танка примерно эквивалентна семнступенчатой коробке с рациональной разбивкой передач. В качестве примера реализации трехвальной схемы рассмотрим конструкцию коробки передач тяжелого немецкого танка Т-У.
Схема коробки передач (рис. 110) отличается от обычной (см. Рне !!П Схема трехвааьной короакн лере- хач танка Т-Ч рис. 109,а) отсутствием входного редуктора, совмещением ведомых шестерен первой и четвертой передач, а также второй и шестой передач. Это снижает число шестерен основных валов на две единицы, ио создает необходимость в специальном валике передачи заднего хода с дополннтельнымн шестернями. По общему числу шестерен, отнесенному к числу передач, эта схема равноценна компактной структуре (см.
рис. !09, б), но имеет большее число валов. Коробка передач танка Т-У (рис. 111) — трехвальная, с продольным расположением валов, семиступенчатая, пятиходовая, с постоянным зацеплением шестерен и простыми (безынерционными) конуснымн синхронизаторами для включения второй-седьмой передач. Вес танка составлял 45 г, мощность двигателя — 600 л.с., диапазон коробки — сг', =!3,4; модули косозубых цилиндрических шестерен — 3,0; 5,25; 6,0; 6,75 мм; относительный вес — 0,16; относительный объем — 0,047. Коэффициенты разбивки передач были представлены в табл.
11, 235 Картер коробки передач центрируется и жестко соединяется с картером механизма поворота, образуя единый понта>чно-ч монта>кный агрегат трансмиссии: двухпоточвый механизм передач и поворота, который крепится в носовой части корпуса танка и соединяется с размещенным в корме двигателем длинным составным карданным валом.
К бортовым передачам мощность передается короткими поперечными валиками с зубчатыми муфтамн по концам. Центровочные работы при сборке танка сведены таким образом к минимуму, но монтаж и демонтаж механизма передач и поворота из сварной носовой части броневого корпуса представляют большие трудности. Чугунный картер состоит из трех частей с двумя горизонтальными плоскостями разъема, имеет привалочную плоскость для соединения с картером механизма поворота и изолированный охлаждаемым воздухом отсек главного фрикциона. В нижней плоскости разъема монтируются ведущий 18 н дополнительный 2 валы, а верхней — ведомый вал 12 и вал 9 передачи заднего хода. В нижней части картера размещается механизм переключения ступеней, снаружи устанавливается рычаг кулисы.
Единственное место, требующее уплотнения, — соединение ведущего вала коробки передач с главным фрикционом — снабжено самоподжимным сальником 15. Ведущий вал 18 выполнен пустотелым для свободного прохода валика 21 дополнительного привода мощности двигателя к механизму поворота, минуя коробку передач. Ведущий вал имеет в картере две опоры. На валу свободно на подшипниках качения установлены ведущие шестерни аь г;„гв и з> четвертой-седьмой передач. Для сокращения радиальных размеров и повышения компактности конструкции шестерня з монтируется на роликовом подшипнике без наружного кольца. На шпицах вала крепится шестерня гз третьей передачи, ее шлицевая ступица обеспечивает постоянное соединение с ведомым валом /4 главного фрикциона, Наиболее нагруженный и длинный ведомый вал 12 выполнен трехопорным.
На шлицах вала установлены ведущая коническая шестерня и ведомые шестерни г ~ первой и четвертой, а также г', второй и шестой передач, на шпонках — шестерни г';, и з', пятой и седьмой ступеней и зубчатка синхронизатора третьей передачи. Свободно на роликовых подшипниках монтируется составной блок шестерни а, — з'з для передачи вращения дополнительному валу и для получения третьей передачи при жестком соединении блока с ведомым валом.
Основу блока составляет ведущая приводная шестерня г„. На ее ступице с помощью шпонок крепится двумя полукольцами 18 ведомая ц>естерня третьей передачи г'м Короткий дополнительный вал 2 — двухопорный; правая опора 6 является фиксиру>ощей.