Стрелков А.Г. - Конструкция быстроходных гусеничных машин (учебное пособие) (1053687), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Если внутреннее кольцо закреплено на валу, а наружноеустановлено в картере свободно, то подшипник нагружается только радиальнойсилой. Если закреплены оба кольца, то подшипник может воспринимать, ирадиальную и осевую нагрузки в обе стороны.Радиально-упорный однорядный подшипник (рис.7.б) предназначен длявосприятия радиальной и осевой нагрузок. Подобный подшипник можетвоспринимать осевые нагрузки в какую-либо одну сторону в зависимости отзакрепления колец. Например, если закрепить наружное кольцо подшипника, то квнутреннему кольцу можно приложить осевую нагрузку, направленную в левуюсторону, и наоборот, при закреплении внутреннего кольца можно приложить кнаружному кольцу нагрузку, направленную вправо.Радиально-упорный двухрядный подшипник (рис.7,в) может восприниматьрадиальные и осевые нагрузки в обоих направлениях.Радиальный двухрядный сферическийподшипник (рис.7,г), являясьодновременно самоустанавливающимся, служит для восприятия больших36радиальных и незначительных осевых нагрузок.Упорные подшипники могут быть одинарными (рис.7, д ) и двойными (рис.7,е).Первые способны воспринимать осевую нагрузку только в одну сторону, а вторые—в обе стороны.Роликовые подшипники(рис.8)выполняются сцилиндрическими,коническими и бочкообразными роликами.Рис.8.
Роликовые подшипникиРис.9. Зубчатые колесаПодшипники с цилиндрическими роликами способны воспринимать только37радиальные R нагрузки. Борты для удержания роликов от осевых перемещениймогут быть на внутреннем кольце подшипника (рис.8,а).на наружном кольце (рис.8,б) или на обоих кольцах (рис.8,в).В последнем случае подшипник может нагружаться незначительными осевыминагрузками. Иногда применяются подшипники с витыми роликами, Такие роликиспособны пружинить и поэтому хорошо работают при радиальных ударныхнагрузках.Двухрядныесферическиероликоподшипники(рис.8,г),являясьсамоустанавливающимися, могут воспринимать большие радиальные нагрузки инебольшие осевые нагрузки в обе стороны.Конические роликовые подшипники (рис.8,д) предназначаются для восприятиярадиальных и больших осевых нагрузок в какую-либо одну сторону.Игольчатые подшипники (рис.8,с) применяются в целях уменьшения габаритов ивеса агрегатов при больших радиальных нагрузках и отсутствии осевых нагрузок.Зубчатые колеса коробок должны обладать высокой прочностью,износостойкостью и высоким к.п.д.
.Они изготовляются из высококачественныхлегированных сталей.В коробках передач применяются цилиндрические и конические колеса (рис. 9).Цилиндрические зубчатые колеса бывают с прямыми (рис.9,а), косыми(рис.9,б) и шевронными (рис.9,в) зубьями. При работе колес с прямыми зубьямивозникают только радиальные нагрузки. Косые зубья, по сравнению с прямыми,обеспечивают большую надежность, плавность зацепления и меньший шум, но онисложнее в производстве и создают, наряду с радиальной и осевую нагрузку на вал.Шевронные зубья обладают еще большей надежностью и плавностью зацепления.Колеса с такими зубьями не передают осевых нагрузок на вал, но они дороги исложны в производстве и поэтому в танках применяются очень редко. Коническиеколеса выполняются с прямыми (рис.9,г) или спиральными (рис.9,д) зубьями.
Приработе конической пары с прямыми зубьями возникают радиальные и осевыенагрузки, направленные в сторону большого основания корпуса. Спиральные зубьяобладают теми же достоинствами, что и косые зубья цилиндрических колес, но онинагружают вал знакопеременной осевой нагрузкой.Для жесткого соединения зубчатых колес с валами применяются шлицевые илиреже шпоночные соединения. Для свободной установки колеса на валиспользуются подшипники качения, а иногда подшипники скольжения.
В целяхуменьшения размеров зубчатых колес. А следовательно, и коробки передач частовнутренняя поверхность ступицы колеса выполняет роль наружного кольцаподшипника.Механизм переключения передач.Для переключения передач в коробках применяются подвижные зубчатые колеса- каретки, зубчатые муфты и муфты с синхронизаторами.Синхронизаторы, используя силы трения, предварительно выравнивают угловыескорости (числа оборотов) соединяемых звеньев - муфты и зубчатого колеса и темсамым создают условия для безударного включения передачи.38Главные достоинства синхронизаторов заключаются в том, что они:- способствуют возрастанию средней скорости движения танка, сокращая времяпереключения передач;- повышают надежность работы коробки передач, поскольку устраняют ударымежду зубьями муфт и колес;- упрощают обучение водителей и снижают требования к их квалификации, таккак отпадает необходимость в применении таких сложных приемов при вождении,как «двойное сцепление» и «промежуточный газ».Рис.
10. Схема работысинхронизатора:1 - корпус; 2 - фиксатор; 3 - муфта переключения; 4 - палец; 5 - кольцоОсновное требование к механизму переключения - обеспечение быстрого ибезударного включения передачи - хорошо выполняется лишь при наличиисинхронизаторов.Существующие синхронизаторы делятся на простые и инерционные.Простой синхронизатор выравнивает угловые скорости, но не исключаетвозможность включения передачи до полного выравнивания угловых скоростей39включаемой пары, следовательно, переключение может произойти и с некоторымударом.Инерционный синхронизатор, наоборот, обеспечивает полное выравниваниеугловых скоростей и совершенно исключает удары между зубьями припереключении.По конструктивному выполнению синхронизаторы бывают конусные и дисковые.Последние в настоящее время не применяются вследствие сложности и большихгабаритов.Синхронизатор, используемый для включения только одной передачи, называетсяиндивидуальным, а для включения нескольких передач - центральным.Центральные синхронизаторы применяются в коробках передач с «разрезными»валами (см.
рис. 6).Рассмотрим работу простого конусного синхронизатора, схема которогоприведена на рис.10.Синхронизатор состоит из корпуса 1, фиксаторов 2, муфты переключения 3,пальцев 4 и кольца 5. При нейтральном положении муфты колпачки фиксатороввходят в кольцевую канавку корпуса, удерживая его на муфте переключения 3.Муфта установлена. на шлицах вала и может перемещаться по ним посредствомкольца 5, которое через пальцы 4 соединено с муфтой.Рис.11. Форма вырезов синхронизаторовПальцы проходят через овальные вырезы корпуса (рис.11,а).
Зубчатые колеса Z4и Z5, имеют стальные конические поверхности трения. Такие же коническиеповерхности трения, выполненные из бронзы или стали, имеет и корпуссинхронизатора. В нейтральном положении (см.рис.10,а) между конусами зубчатогоколеса и корпуса имеется осевой зазор а, который меньше зазора б между торцамизубьев колеса и муфты.Для включения, например, высшей передачи необходимо переместить муфту 3влево и соединить колесо Z5 с ведомым валом. Так как колесо Z5 и ведомый валвращаются с разными оборотами (ведомый вал вращается медленнее колеса Z5), топри отсутствии синхронизатора соединение зубьев муфты и колеса можетпроизойти с ударом.
Сила удара зависит от разности угловых скоростей и массдеталей, с которыми связаны ведомый вал и колесо Z5. С ведомым валом черезмеханизм поворота, бортовую передачу и гусеничный движитель связана вся массатанка, а с колесом г через колесо промежуточного вала и промежуточный вал масса всех вращающихся деталей коробки передач, кроме ведомого вала, плюс40масса ведомых частей главного фрикциона.
Так как массы, связанные с валом иколесом, велики, то удар между зубьями особенно опасен.Синхронизатор выполняет свое назначение следующим образом. Приперемещении муфты 3 вместе с ней перемещается и увлекаемый фиксаторамикорпус до тех пор, пока он своей конической поверхностью не упрется вконическую поверхность колеса (рис.10.а).
При этом между зубьями муфты и колесасохранится зазор, равный (б-а).Благодаря усилию водителя, приложенному к корпусу синхронизатора черезфиксаторы 2, а также из-за разности оборотов корпуса и колоса на их коническихповерхностях возникают силы трения, способствующие выравниванию угловыхскоростей муфты и колеса. Дальнейшему перемещению муфты относительноприжатого к колесу корпуса препятствуют только фиксаторы. Если приложить кмуфте достаточное усилие, то фиксаторы выкатятся из канавок на внутреннююповерхность корпуса (рис.10.и), муфта продвинется и войдет в зацепление сзубчатым венцом колеса.