Козлов А.Г., Талу К.А. - Конструкция и расчёт танков (1053681), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Все это ух)дшает констр)кцню тракоз гссеннц, делая их менее прочными. Ведтщие колеса с одннм зубчатым венцом получили некоторое распространение на легких танках и САУ. Средние и тяжелые танки имеют обычно ведущие колеса с двумя зубчатыми венцамн. 2. Требования, предъявляемые к ведущим колесам Надежное зацепление зубьев с гусеницей в разлнчных условиях движения танка и при различной степени нз носа гусениц. Обеспечивается выбором способа зацепления и назначением строгого допуска на взаимное смещение зубьев двух венцов с целью исключения перекоса гусеницы на ведущем колесе. Высокая износоустойчивость и возможность замены наиболее нзнашнваемых частей. Самоочнстка от грязи н снега. Надежность си а з к н трущихся деталей вн)трн ведущего колеса и защищенность нх от загрязнения и поп ада н ия воды при преодолении танком водных преград.
Надежность крепления, обеспечнвающая передачу крутящего момента н восприятие осевых усилий. Наиболее нзнашнваемой частью ведущих колес танков являются зубья. В связи с этим зубчатый венец чаще всего выполняют сменным. Износоустойчивость зубчатого венца обеспечивается правильным очертанием профнля зубьев н цевок, выбором материала и режима термообработкн, проскальзыванием цевки на сходящей, а не на входящей в зацепление ветви гусеницы.
Зубчатые венцы изготавливаются нз Ст. 45, Ст. 50, специальных хромо-никелевых, хрвмо-ванадневых и высокомарганцовистых сталей. Рабочая поверхность зубьев подвергается термнческой обработке (твердость порядка Й, = 48 . 60), Самоочнстка ведущего колеса обеспечивается двояким путем: применением специальных грязеочнстнтелей нлн за счет особой формы ступицы ведтщего колеса (см. фнг, !65). Второй способ более совершенен. 462 3. Типы цевочного зацепления В зависимости от соотношения шагов гусеницы и ведущего колеса цевочное зацепление разделяется на следчюшеее четыре типа: !) специальное зацеплеиеее (~,( Г,): 2) специальное исправленное или двчхаеаговое зацепление.
3) нормальное зацепление (Г, = е,); 4) с переменным радиусом зацепления или многошаговое, Долгое время на танках применялось преимущественно специальное зацепление, При специальном зацеплении тяговое усилие от ведущего колеса передается гусенице в основном зубом, выходящим пз зацепления (фнг. 250,а). Недостатком специального зацепления является выпучнванпе гусеничной цепи на ободе ведущего колеса в тормозном режиме работы, когда ведущим элементом становится гусеница. Выпучивание гусеницы ухудшает работу движителя, из-за выпучнвания может спадать нли обрываться гусеничная цепь.
Двухшаговое зацепление фактически является исправленным специальным зацеплением (фиг. 250, э). Тяговое усилие от ведущего колеса к гусенице при этом зацеплении передается аналогично предыдущему случаю. В тормозном же режиме выпучиванне гусеницы исключается возможностью расположения цевок в углублениях с обратной стороны зчбьев, где шаг ведущего колеса равен плп несколько меньше шага гусеницы.
При нормальном зацеплении гчсеинцч в основном ведет входящии в зацепление зуб ведущего колеса (фпг. 250,б). При этом зацеплении возможность заклинення и выпучивания гусеничной цепи в тормозном режиме исключается. В связи с вытяжкой гусеничной цепи и износом ее шарниров специальное зацепление в процессе работы переходит в нормальное. За время эксплуатации шаг гусеничной цепи с цельнометаллическим шарниром может увеличиться до 8 мм. Позтомч специальное зацепление осуществляют так, чтобы шаг новой гусеничной цепи был меньше шаГа ведущего колеса на 1 — 3 (5) мле. Через !ОО— 500 км пробега шаг гусеничной цепи становится равным шагу ведущего колеса, а затем — больше этого шага. Поэтоьее в начальный период эксплуатации гусеничного движителя со специальным зацеплением необходимо соблюдать осторожность при торможении и повороте.
Дальнейшим развитием нормального зацепления является зацепление с переменным радиусом, пли многошаговое (фнг. 250,г). Прп этом зацеплении тусеничная цепь располагается иа таком радиусе ведущего колеса, при котором шаг колеса равен ее шагу и, следовательно, в передаче усилия участвуют несколько зубьев (в яр~делах угла охвата). С увеличением шага при работе гусеничной цепи зацепление не нарушается, так как гчсенеечная цепь имеет возможность переместиться ближе к вершпнач зубьев зубчатого венца ведущего колеса. Прп таком способе зуб входит в зацепле- азз Фццг. 250, Тннн заненленнн вслунцнх колес с гусенецнымн нгннми ГПГПаиоаав ЗППГППГНПГ !,л Вр Вгони> Юг>а>ео а>Н>п >кгиица / епнечичч ргеом > Нае Вмлапене >Вц лн >амиаавенепмчппн>сг цгв н Ладвааваааг зппгппцниг Вр > В, ц Г; огогм,аггее> ггер>е>иаир>моиг аоогегцгн>ицйгейрмпьнерг>ннмс чро г> ° г > зн>почну еониаее Вчооиенп Зол>пена еиеаен юа>чванная >свин юнца > °вЂ” л>!>ч! "с В> грове>гв> нпг пппгпвгнцг 1> > р > Н П е >Во>почла 6М"и, Нг ионн Г ннено еио П мнм р ЙФ>п а>наин>но ач ан >снчиуи>илчс>гп> Гмлооон и сс>Н>> многапнгпаоо зопгпагоог гв > (>" 1; Оцоге >Ог>рена Пг>Г> е >Н е>нччс> цанеечне моин Нтечиюн псин иннино иче >эееличе нр гчиеои огни ние плавно, а в тормоз>юм режиме созда1отся более благоприятные условия работы гусеницы с ведущим колесом.
Параметры, характеризующие многошаговое з а ц е и л е н и е (фиг. 251); 1. Равенство шагов ведчщего колеса л гусеницы в процессе зксплуатации (т. е. (, = 1, ) благодаря возможности расположейия цевок иа том илн ином радиусе ведущего колеса, в зависимости от вытяжки гусеницы. Фнг. 2Ы. Параметры, заразтерпзующпе мпогощагоаое запепаенне 2. Угол заостренна зуба т (угол между осью симметрии зуба и касательной к профилю в точке контакта зуба с цевкой). Он должен обеспечивать равновесное положение цевки на зубе прн принятом соотношении усилий иа набегающей и сбегающей ветвях гусеницы. 3. Угол давления 6 (угол между осью звена и нормалью к профилю зуба в месте контакта зуба с цевкой).
аа аес 1ззз 465 4 Кроче того, при исследовании этого вида зацепления учитываются дополнительно следующие )глы а) угол охвата т = сопз1 — )год межд) перпендпкулярачн к набегающей и сбегающей ветвям гусеницы; б) текущий угол ьь, ~арактернзующпй положение цевки прп входе в зацепление, в) текущий )тот ~ь', 'арзктеризующпй положение цевки прп выходе из зацепления На кажд)ю цевку в пределах угла оквата действуют следующие силы ~фиг.
252) Р, — растягивающее усилие, действ) юшее на цевку со стороны набегающей ветви гусеницы; Р,, — растягивающее усилие, действующее иа цевку со стороны сбегающей ветви гусейицы; 5,— равнодействующая сил Р, и Р,+м )ьУ, — сила трения снаружи цевки; 1Р, †си трения внутри цевки; Ф, — составляющая равнодействующей 5, по нормали в точке контакта )давление зуба зубчатого венца ведущего колеса на цевку); 1(, — составляющая равнодействующей 5, по касательной в точке контакта амаль са ааааа Фиг.
252, Усилив, действ)мщне иа цевл> Каждая цевка под действием этих сил должна находиться в равновесном состоянии. 466 При проектировании такого зацепленнп строят треугольники указанных сил для мест контакта цевок с зубьями ведущего колеса в пределах угла охвата ведущего колеса гусеничной цепью с. учеточ возможного изменения шага г>сеницы (см фиг. 251).- По зтич треугольникам делается затем заключение о выполнении условия равновесия цевок на з>бьях ведущего колеса, а именно должно быть' К, Р ~Ч,, 4.
Расчет зубьев ведущего колеса Этот расчет ос>ществляется след>ющич образом: 1. Задавшнсь >глом,', т е. степенью звенчатости, определяют число траков, укладывающихся на окружности колеса (см. фиг. 251) 360' 360' р= —, т.е.»„= —, » где .г,— число з>бьев вед> щего колеса, В выполненных конструкциях,з = 13-+-36' (включая гребне- вое зацепление). Из формулы е =006 1' где о — скорость танка, км/час; л, — число оборотов в минуту коленчатого вала двигателя; т' — передаточное число трансмиссии, определяют шаг ведущего колеса 0,06 и,, »„ 3. Определяют радиус начальной окружности ведущего колеса (он может быть переменным прн многошаговом зацеплении): 3 180О 2 з)п+ 2з)ив », 4. Строят профиль з>ба. Для построения профиля зуба при нормальном и специальном зацеплениях предложено несколько методов.
Для зубьев ведущего колеса с переменным шагом установившегося способа профилирования пока еще нет, При подборе профиля зубьев такого ведущего колеса необходимо учитывать: — свободный вход и выход цевок из зацепления: — безударность передачи >силия с зуба на зуб; — минимум скольжения цевки по зубу под нагрузкой; — обеспечение динамического равновесного состояния цевки в любом месте профиля зуба.
ео 46Т 5. Радиус головок зубьев определяется по формуле 1»„= »са + (0,5 —:1,0) г, где » — ргдитс цевки. 6. Толщина зуба принимается павкой а =(0,3 —:0,5) Га. Далее осуществляется расчет зуба на прочность и износоустой- чивость. Расчетное усилие определяется из условия сцепления гусе- ницы с грунтом при движении танка с креном 30' по формуле (см.