Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 73
Текст из файла (страница 73)
(ни !и а' = — и с(,в=в !мм Для МПП третьей группы (с циркулирующей мощностью) передаточное число определяется той же исходной формулой, но со знаком « — в тат!!х(1+ й) ! а!а (121) й( — т! Общее передаточное число этих механизмов изменяется быстрее передаточного числа коробки передач (см. штрихпунктирную линию иа рис. 178); диапазон МПП оказывается больше диапазона коробки передач.
Действительно, ф„, !, й!х — тм йах — т„ 1„„!' й(, — й Так к И вЂ” 1 ак как ! < тм то сомножитель -Р—.-- ) ! ° поэтомУ!г > !! . й(х — 1! мощность Прана!ущество механизмов третьей группы с циркулирующей сравнен !цностью заключается в расширении диапазона траясмиссии по р виению с диапазоном коробки передач. Эту фо м применяя й авп У Формулу длп однопоточной схемы можно получать н непосредственно, Равпло общее пеРедаточное чпсло Ун сложной пеРедачи Равно пРона- просты ведению частных пе е Редаточных чисел !в гд !1+й) последовательно включенных етых передач (122) с диапазоном коробки передач. В этом можно убедиться и математическим путем тн! т! йй +1 й( +! тн ! й!„ + ! лт +! Так как ! <т!, то дробь — л+ <1 „с( й!', + т! Различные свойства МПП трех групп проиапострируем таким примером.
Ив тягового расчета танка определены необходимый днапазон трансмиссии оГ = 8 в крайние передаточные числа МПП гш 5,0; Гкт 0,625 (см. рис. 178). Применяя МПП третьей группы, можно будет обойтись компактной коробкой передач 3,23 с малым диапазоном оГ' = — —, — 5,45.
Если предпочесть МПП перк гч =0.5= 4,0 вой группы, придется применить коробку передач с оок = — = †' = 8 1, 0,5 с большими межосевым расстоянием и поперечнымн размерамн. Для обеспечеивя необходимого днапазова трапсмвссии при МПП второй группы конструктор будет вынужден устанавливать наиболее громоздкую коробку передач с наибольшим 1~ 5,0 днапазоном е =. —.
= — = 10. Однако выбор группы МПП не может к (т 05 диктоваться только соотношением диапазонов, так как последнее оказывается неразрывно связанным с силовой нагрузкой деталей коробки передач. Представление о соотношении диапазонов коробок передач Н, и механизмов передач и поворота с( реальных трансмиссий дает табл. 20. Определение коэффициента нагрузки коробки передач р, и его взаимосвязи с диапазонами. Силовая нагрузка деталей собственно коробки передач и общий к.п.д. МПП при прямолинейном движе-' нии зависят от коэффициента р,, представляющего отношение мощности !т'„о проходящей через коробку передач, к мощности г17„ двигателя ~~ ко кк В МПП первой группы дополнительный привод при прямолинейт ном движении не нагружен, вся мощность двигателя одним потоком проходит через коробку передач и рг = 1 иа всех ступенях коробки передач (см.
табл. 20). Для определения коэффициента Р, нагрузки коробки передач в двухпоточных МПП второй и третьей групп сначала подсчитаем отт ношение мощностей, идущих по дополнительному приводу гт'з„ г( по основному приводу через коробку передач М„, на 1-той ступени (см. рнс. 177), †"" = "'" " = †"~ . Моменты иа ведущих шестернях коробки Мк, и двух шестернях дополнительных приводов М„, выразим через моменты на водилах Ме суммирующих планетарных рядов Мо й Ме о, М 1+й хг ' " (1+й)1.' Подставляя найденные значения моментов в искомое отношение .
1+4 ' "кок мощностей, найдем "'" = . Полученное промежуточ!'ч„, г',(1 + й) ное выражение показывает, что мощность распределяется по парал- 394 лельным ветвям обратно пропорционально их силовым передаточным числам. Этот общий закон справедлив для любого направления потоков мощности в ветвях, т. е. и для параллельных и для анти- параллельных потоков. Полученное отношение для последующих преобразований можно упростить М =Д7 г', ып м (123) Для выявления направлений потоков мощности в суммирующих планетарных рядах напомним, что из двух взаимодействующих деталей (рис.
179,а) ведущей является та„для которой перемещение нли скорость э и сила взаимодействия Р направлены в разные стороны. У ведомой детали перемещение или скорость о и сила взаимодействия Р,„по направлению совпадают. Мощность всегда передается ът ведущей детали к ведомой. Составим схему знаков действующих в МПП усилий и моментов, каждый раз начиная с одинаково направленных моментов солнечной и эпицнкличесцой шестерен суммирующего планетарного ряда (рис. 179,б).
Противо' положно они направлены быть не могут, так как прн этом противо, положно направленными оказались бы усилия, приложенные к верхнему и нижнему зубьям сателлита (рис. 179,а). Равновесие установленного на подшипнике сателлита при этом исключается. 1) Схема направлений усилий в полюсах зацепления шестерен МПП второй группы показана на рнс. 180, а. Предположим, что усилия на зубья эпициклнческой и солнечной шестерен направлены от читателя (изображено крестиками). Для равновесия вала эпициклов усилие на ведомой шестерне коробки передач должно быть направлено на читателя (изображено точкой).
Тогда по третьему закону механики о противоположном направлении действия и противодействия усилие на ведущей шестерне коробки передач, создающее момент Мьь направлено от читателя (крестик). Усилие солнечной шестерни (крестик) уравновешивает усилие на ведомой шестерне дополнительного привода (точка). По третьему закону механики усилие на ведущей шестерне, создающее момент М~... направлено противоположно (крестик) усилию ведомой.
Усилия ведущих шестерен основного и дополнительного приводов действуют в одном направлении (от читателя) и приложены с одной стороны оси. Следовательно, моменты М„, и М„, оказываются приложенными к Разветвляющему валу в одном направлении и уравновешивают момент Ма, подведенный от двигателя, Мм + М„, =- Ма. У-ожая обе части уравнения равновесия разветвляющего вала "а его угловую скорость вр, перейдем к балансу мощностей М„,+ + 'Ч и = Д7„. Это равенство показывает, что поток мощности двигателя разветвляется по двум параллельным ветвям механизма. Направление потоков мощности, представленное на рис. 180, а, можно проверить так: солнечная и эпициклическая шестерни имеют одинак дннаковое направление вращения и одинаковые направления уси- Ззь Таблипа 20 Передачи Танк 9,и 0.72 О, 945 1,33 З,О! 4,74 4,22 2,70 13,5 й = — ' =- 13,4 1,01 1,32 6,63 1,0 1,0 1,О 1,0 1,0 1,О 1,0 30,8 16„7 23,6 7,35 11,5 4,7 1,54 0,97 3,35 3,14 й = — =-3,7" 0,845 0,845 3,14 0,94 ! О,бо 2,76 Дк = =- 6,07 0.455 0,455 11, 63 т1= — = 8,6 1,35 2,96 11, 53 1П 1,!9 1,08 1,13 З,О 9,0 6,83 м — на перво6 пе ю о 'и Р Л * Передаточное число собственно коробки перелач 1, = атости.
«т о 1„! 7,85 Полный диапазон трансмиссии и = — — =9,3. 1ит 0,845 Лиапазоны изменения передаточиыл чисел ! 9,66 — 13,4 0,72 ! 3,35 — — 5,5 0,606 релаче при блокировке вала епипиклов на картер 1тр = 0) равно бескоиеч-- лий. Поэтому они обе по отношению к водилу являются ведущими элементами, получающими потоки мощности от разветвляющего вала через коробку передачи дополнительный привод. В схемах с разветвлением потоков мощности через коробку передач проходит Рис. 179. Направлении сил, моментов и потоков мощностей: л — направление скорости тачки контакта н усилий взаимодействии двух шестерен; б — схема сил, действующих на звенья зпнциклического планетарного ряда; в — ошибочнак схема снл, исключающих равновесие сателлита Рис.
180. Направлении усилий, моментов и потоков мощностей; а — в МПП второй группы; б — в МПП третьей группы лишь часть мощности двигателя Гт1щ = Мх, — йгхвю Исключая лишнее неизвестное 1ч'хоа с помощью ранее йолучейного отношения мощностей в параллельных ветвях механизма (123), получим ДГщ=̄— М„, — '. Из последнего равенства определим коэф- $х фициент рг нагрузки коробки передач .как отношение мощности, нагружавшей коробку передач, к 'мощности двигателя (124) А(а, йг'з + (, Полученное выражение показывает, что шестерни коробки передач, особенно низших ступеней (где (~ велико), в механизмах передач и поворота второй группы (например, АТЛ в табл. 20) нагружаются частью мошности двигателя и, следовательно, меньшими момента- ми, чем крутящий момент, подведенный от двигателя.
Учет коэффи- циента рг при прочностном расчете коробки передач позволяет об- легчить ее детали. 2) В МПП третьей группы (рис. 180,б) при прежнем направле- нии усилий, действующих на эпициклическую н солнечную шестер- ни (крестики), сохраняется прежнее направление усилия на веду- шей шестерне коробки передач, но изменяется на противоположное направление усилия на ведушей шестерне дополнительного приво- да. Происходит это из-за промежуточной шестерни дополнительно- го привода МПП третьей группы.
Для того чтобы уравновесить усилие солнечной шестерни, усилие на ведомой шестерне дополнительного привода направлено противоположно, т. е. на читателя (точка). Противоположно последней силе действует усилие на нижний зуб проме- жуточной шестерни (крестик), Для ее равновесия в том же направлении (крестик) действует равная сила и на ее верхний зуб. По третьему закону механики усилие на ведущей шестерне дополнительного привода, создающее момент Мд „, дейст- вует в обратном направлении, т. е.
на читателя (точка), В соответствии с противоположным направлением усилий, дейст- вующих на ведущие шестерни основного и дополнительного приво- дов (см. рис. 180, б), моменты М„и М„„, приложенные к шестер- ням разветвляюшего вала, направлены в разные стороны. Уравне- ние равновесия этого вала М„,= Мл + М„а показывает, что ше- стерня коробки передач уравновешивает моменты, подведенные от двигателя и от солнечной шестерни суммирующего планетарного Ряда, и испытывает поэтому значительную нагрузку.