Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Определение к. п. д. планетарных коробок передач Осыовывается па следующих положениях. 1. Коэффициент полезного действия;, коробки передач на ступени с номером 1 представляет отношение могцности, отведенной от КОРОбш1 Лтннн, К МОЩНОСТИ, ПодиадеННой !Чп~ш Отношение — называется силовым (нли динамическим) и ере- М,„ М„ г М, даточным числом ПКП иа ытой ступени и обозначается с, М„„, р = ~', Знаменатель представляет кинематическое передаточное чнс- ло, поэтому ~ь =- -'-. Коэффициент полезного действия равен отношению силового и кинечатического передаточных чисел коробки передач Работами профессора И. Л.
Крэйнеса доказано, что силовое передаточное число выражается той же формулой, что и кннематическое, но каждая характеристика й„, входящая в формулу, множится или делится на к.п.д. планетарною ряда и, . в относительном движении (при неподвижном водиле). Это предложение математическими символами кратко может быть записано так, если л — 7(ь ° й ь ) то ~ — 7(ь и»' ° й п~2 й ~ "к) где ч,, — к.п.д, планетарного ряда с характеристикой й в относительном движении. Он зависит от типа планетарного трехзвенника. Для эпициклического ряда, когда при неподви киом водиле мощность передается от солнечной шестерни к эпициклу (или в обратном направлении), ее потери происходят в одном полюсе внешнего н одном полюсе внутреннего зацепления б,, = авва ч„...р Считая как обычно ч.„„=ч0,97, а г„„,„=0,99, найдем к.п.д. эпициклического ряда в относительном движении ч„= 0,97 ° 0,99 = 0,96.
Если мощность передается между солнечными шестернями присоединенного ряда внешнего зацепления (см. рис. 129,а) при неподвижном водиле, то она последовательно проходит три полюса внешнего зацепления и к.п.д. присоединенного ряда в относительном движении будет я,,„= и„„, = 0,97'=~0,91; для присоединенного ряда внутреннего зацепления (см. рис. 129,б) — т, ' = 0,99з 0,97=0,95. Вопрос о том, делить характеристику й „на к. и.
д. планетарного ряда ~),,„в относительном движении или множить ре~цается знаком показателя степени х„в которую возводится к. и. д, ть . Ф„дг', л, = з19п —" (91) (, д/г„ Эта короткая математическая запись означает, что показатель степени х„равен плюс единице, если выражение под знаком сигнату- Й„д(; ры — ".
— ' положительно (больше нуля), и минус единице дй„ если это выражение отрицательно (меньше нуля). 310 2 Последовательность действия для практического подсчета к и.д. на основе изложенных обших положений проследим на конкретном примере первой передачи планетарного редуктора с двумя степенями свободы (рис, 144), состояшего из двух эпицпклических рядов и одного присоединенного планетарного ряда внешнего зацепления, Т Т Од Оа Ор К»»ф(У К" йХ Кг 4д Рис 144 Планетарный редуктор с зпнцналкческпчи и пригоединеиныхг планетарными радами т равнении связи и„= л„т', лв = пт и п-, = 0; п»вг лги 1+ и»+ Л ггвч и1 ! — Л» г» 9) По формуле (91) определить показатель с„ири ь и д планетарного ряда в относительном данжо~ ии для каждой характеристики «ипематического передаточного ишиа У иас н формул» передаточного числа входят две характеристики, .только жс нужно найти и степенен и, 1 (1 -.
Лг) — 1 !1 В Лг) л» 51(сп = — 1, .с» =- — 1 . (! (1 Л» 1- 3) Подсчитать яеиичииу силового (динамического) передаточного исаа по формуле кинечатического передаточного шола, но с делением иди т чнон еиисч каждан хараьтеристшги на к п д планетарного ряда в отиоснтеиьнотг двив енни (т„,= 0,96 ддя апиинк,тнчесьи . и Ч „ — 0 91 дзя присоединенных рядов) ! 3 0,9о 0,91 й г„,а! (г-,~ -! г!-- 1 О, ~1 311 !) Вывести формуит н подсчитать ветичппт книсхгатического передаточного числа ПКП на интерес)ющеи передаче впали и,ческим методом, изио.конным ранее Па первой передаче включен тормоз Ть паси»жены второй и седьмой ряды Формулу передаточного числа наидсм иа совмесгиого решения двух уравнений кинематики па ла й» =- л„(1 -'; )г»), ит -- йти- = (1 ' Лг) лат, а также трех л 4) Поделив величину силового передаточного числа 1 иа значение кинема- ч тнческого, на,пн нскоммн к н д 4 планетарной коробки передач гн .—— г~ а! Фе Начало лаондаамге и„;лсл„л дезнлОлю гл а1 е ,4 с„ ° ар*дав ат ф и 4о «,да Рнс 14б Пзанетарнмн 1едооор с низким к п д а — пзан скоростеа, б - с,ема цнрлс глинн монпосги 312 з,з7 2,50 3.
Циркуляцггя мощности в замкнутых контурах планетарных коробок передач автоматически вскрывается при получении изложенным методом чрезмерно низкого к. п д. Если г нагруженных планетарных рядов ПКП работают последовательно и каждый ряд работает в самом иезкоиомичном режиме относительного движения (с неподвижным водилом), то общий к.п.д, коробки передач при отсутствии циркуляции мощности будет и = ч'„. Получение при подсчете методом профессора М.
А. Крэйнеса меньшего значения к п д коробки передач свидетельствует о наличии циркулирующей мощности. Напррлмер, при подсчете к.п.д. третьей передачи планетарного д ~ж 0,442 редуктора грнс. 145) получено 71, =- — = — ' — = О,В84 С голь ь 0,5 н! низкий к.п д. планетарного редуктора объясняется наличием циркулирующего внутри механизма потока мощности, перегружающе- го его детали, увеличивающего потере на трение в полюсах зацепления и снижающего общин к. п д, Направленно потоков мощности при анализе неизвестной ске>гы определяется по правил) из дв> т нзаимодейств>ющих деталей та являстск ведомой, для которон направление перемещения совпадает с направлением усилия взаимодействия В третьем планетарном ряд> (см рве 145) солнечная шестерня является ведущим >зсчепточ пол)чающих> энергию от двигателя А(в>ч, ведун!и>> такнге оказывается эпицикл, так как его перече>пение (см план скоростей на рнс 145, а] и зсилия направлены, как > солнечной шестерни Подведенная от эпицикла к водилу мощМзлз ность На достигает большов вели шны М =- —, в четыре раза без )чета кп д з — ' -,15,> превосходит полезнзю передаваемую мощность >мзщ Мз А', М',и', Мз Ф„в — — — — — А' =4А' А(щн М,л, >г, >>>! О,з ащ.
и, 11>ччарная маппюсть солнечвой шестерни и эпицнкла, в пять раз превосходящая полезную, восприннчается воднлоы третьего ряда М„, =-5А(ащ и передается к »~ниик зз носьчого А(а = А(е, =- и А(вщ В посьчоь> ряд> вед)щнми элечеи. >ачн б>д>т сознечная и эпициклнческая пвютерни, ведомым — водило Оно па. >рта.естся с>ччон мощностей эпнцикла и солнечной шестерни =- 5 Агав> — -г' 1 ( 11, ('АТ >з ( Лгзлз к,' =- >З вЂ” ~ — »ь, (>-.;, А(, >>Л( л„ (1 6 — 5 Аг.,н> ~ — 1 ~ = Ч А вчз Да>се ага огрочизя чощность рзздслястсн ыенду зпицнклоч третьего ряда А'з = 4 А>ен>,анн>знклоь> седьмого Рида А(т' =4Мвщ и ведомом взлоч А>ьч = А'ьщ Вычерченнан в часштабс сксча потоков мощности визтрн рсдзктора (сч рпз 14о, б) показывает наличие огромных циркуляр)ющнх мощностей, превосходя.
нн>з полови>н> нсреазвасчзк> мощность в четыре. пять н лаже девять раз Пере> рз>ка чеханиачв этими потоками и приводит к сник енню к п д Методика силового анализа ПКП. Силовой анализ ПКП включает рассмотренное ранее определение коэффициента полезного денствия ПКП на всех передачах, а также отыскание расчетных (1 е, наибольших) крутящих моментов, нагружающнх солнечные шестерни' всех планетарных рядов и фрикционные устройства ПЛТ1 для их последующего прочностного расчета. Так как каждый планетарный ряд, а в ПКП с тремя степенями свободы н каждое фрпкционное ) стройство обычно работают на несколькнк передачак Знаи моченю> сознечныт шестерен по соотношению вн>тренннх чочентов, >нщ.но нанти моменты остззьныз центральных звеньев ряда Кроче того, чо> снт «>знечнои глас>ерин является исходным для прочностных расчето > зкс ° дсзалеа и мнет,>рното рн тз и воспринимают иа нпх различную силовую нагрузку, необходимо определять нагружающие моменты на всех передачах, результаты расчетов сводить в таблицу, подобную табл.
рис. 139, и по нен выявлять наибольшее расчетное значение моментов. Кроме того, подобная таблица необходима для последующего подсчета коэффициента работоспособности подшипников сателлитов по приведенной радиальной нагрузке и приведенному числу оборотов с учеточ доли времени работы ПКП на каждой ступени.
1. Моменты солнечных шестерен и тормозов определяются по заданному моменту ведущего вала М„,„п известному моменту ведомого вала М„„= М„п,ггть с помощью соотношений внутренних (84), (85), (86), (87), (88), (89) и внешних (90) моментов ПКП в такой последовательности. 1) Расчет начинать с выделения нагруженных на рассматриваемой передаче планетарных рядов и фрикцнонных устройств и составления их частной схемы, Например, на четвертой передаче ПКП чешского танка ЧМКД (см. рис. 132) нагружеиньыги будут второй, третий и четвертый ряды (в первом ряду свободно водило Мог=0, в ряду передачи заднего хода — эпицикл,И„'„=-О); йс =-1,6.