Стрелков А.Г. - Конструкция быстроходных гусеничных машин (учебное пособие) (1053687), страница 9
Текст из файла (страница 9)
При этом передаточное число И1 = 1 - k.Если k > 1, то передаточное число получится со знаком минус, то есть водилобудет вращаться в противоположную сторону по сравнению с солнечнойшестерней, а если k < 1 (z2 < z1), то передаточное число - положительное инаправления вращения ведущего и ведомого звеньев совпадают.Рис.18. Схема планетарного ряда с внешним зацеплением и дополнительнойшестернейИногда применяют планетарный ряд с внешним зацеплением и дополнительнымишестернями zп между солнечной шестерней и одними из сателлитов блока.В этом случае по сравнению с предыдущим при остановленном водиле изменитсянаправление вращения ведомого звена на противоположное. В формуле (9) k будетсо знаком минус, а уравнение кинематики приобретет вид:47n1= n0(1+k)-n2k.(11)Для тех же вариантов работы передаточные числа будут определяться поформулам, приведенным в последней графе табл.2.ПЛАНЕТАРНЫЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ1.
Классификация планетарных коробок передачПланетарные коробки передач представляют собой сочетание несколькихпланетарных рядов и классифицируются по числу степеней свободы ввыключенном положении. Они подразделяются на коробки с двумя степенямисвободы, тремя степенями свободы и т. д.Степенями свободы (иди степенями подвижности) механизма называются независимые параметры, которые определяют взаимноеположение звеньевмеханизма. Для зубчатых передач таким независимым параметром являются yголповорота колеса (или число его оборотов). Например пара цилиндрическихзубчатых кoлec - это механизм с одной степенью свободы ибо угол поворотаодного колеса определяет и угол поворота другого. Коробка передач снеподвижными осями - это тоже механизм с одной степенью свободыпооборотам ведущего вала однозначно определяются обороты остальных валовкоробки. Простой планетарный ряд - это уже механизм с двумя степенями свободытак как нужно обязательно знать углы поворота (числа оборотов) каких либо двухзвеньев ряда чтобы определить угол поворота (число оборотов) третьего звена.Это вытекает и из уравнения кинематики в которое входят обороты трехзвеньев ряда.
Например, для нахождения оборотов эпицикла нужно знать оборотысолречной шестерни и водил.Если на механизм с двумя степенями свободыналожить одну дополнительную связь то он превратится в механизм с однойстепенью свободы.В планетарных передачах эти дополнительныесвязи инакладываются с помощью тормозов или фрикционов.
Например, если затормозитькакое либо одно звено планетарного ряда, то по оборотам второго (ведущего)можно определить обороты третьего (ведомого) звена.Следовательно, дляполучения определенного передаточного числа нужно наложить связи так, чтобы вкоробке передач осталась только одна степень свободы.В коробках с двумя степенями свободы для получения определенной передачинеобходимо включить одно фрикционное устройство (фрикцион или тормоз).В коробках с тремя степенями свободы для получения передачи включаются двафрикционных устройства.Главным достоинством планетарных коробок является увеличение среднейскорости движения танка благодаря значительному сокращению временипереключения передач.
Они обладают и рядом других достоинств— надежны в работе, могут быть выполнены в малых габаритax и с высоким кпд— включение передач с помощью фрикционных устройств позволяетсравнительно легко осуществить автоматику переключения передач— фрикционные устройства коробки передач могут выполнять задачи главного48фрикциона поэтому необходимость в последнем отпадает,— центральные звенья планетарных рядов paзгpужены от радиальных нагрузокВместе с тем следует отметить, что планетарные коробки по своему устройствусложнее коробок с неподвижными осями2. Схемы планетарных коробок передачПланетарная коробка с двумя степенямисвободы (рис.19) .Такая коробкаустанавливалась на легком чехословацком танке ЧМКД.
Коробка обеспечиваетпять передач переднего ходa и одну передачу заднего ходa. Она состоит из пятипланетарных рядов и шести фрикционных устройствпятитормозовиблокировочного фрикциона. Шестеренчатые и фрикционные элементы коробки помещены внутри картера тоннельного типа и работают в масле.Ведущими звеньями коробки являются солнечные шестерни второго и третьегорядов, установленные на ведущем вал} коробки, связанном с двигателем.Ведомые звенья водило второго ряда и водило пятого ряда, соединенное сэпициклом первого ряда.Второй ряд принимает участие в передаче мощности на всех ступенях,поскольку у него одно звено - ведущее, второе - ведомое, а эпицикл связан скаким либо звеном каждого из планетарных рядов (с двумя солнечнымишестернями, водилом и эпициклом).Анализ работы планетарной коробки на различных степенях всегда следуетначинать с отделения нагруженных рядов от рядов работающих в холостую.
Какбыло выяснено при рассмотрении эпи циклического планетарного ряда, он работаетвхолостую если хотя бы одно из его звеньев свободно.Рис.19. Кинематическая схема планетарной коробки передач с двумястепенями свободыПередачи в коробке танка ЧМКД образуются последовательным включениемтормозов обозначенных па кинематической схеме номерами соответствующихпередач.При этом на первой передаче работают ряды второй и первый, остальные рядывращаются вхолостую так как в каждом из них есть свободное звено. Мощностьпередается двумя потоками от солнечной шестерни второго ряда через сателлиты на водило (а следовательно, на ведомый вал) и эпицикл, от эпицикла - на солнечную49шестерню первого ряда и через сателлиты, вращающиеся на осях заторможенноговодила, - на эпицикл соединенный с ведомым валом.По изложенной методике можно проследить работу коробки и на остальныхпередачах: на второй передаче мощность передается только через второй ряд, натретьей - через ряды второй и третий, на четвертой - через ряды второй, третий ичетвертый.
Пятая передача (прямая) получается блокировкой всех рядов с помощьюблокировочного фрикциона. На передаче заднего хода работают ряды второй ипятый.Таблица 3Планетарная коробка с тремя степенями свободы (рис.20). Коробка такого типаустанавливалась на американских танках М26 и СУТ70 последовательно сгидротрансформатором. Коробка обеспечивает три передачи переднего хода и однупередачу заднего хода.
Она состоит из двух планетарных рядов, двух фрикционов идвух тормозов. Все узлы помещены в картер и работают в масле.Ведущим звеном коробки является водило первого ряда, соединенноепосредством вала с турбиной гидротрансформатора.Ведомые звенья - солнечные шестерни (при включенном внутреннем фрикционе)или эпицикл второго ряда (при включенном наружном фрикционе). Каждаяпередача получается путем включения двух фрикционных устройств (табл.3).Рис.
20. Кинематическая схема планетарной коробки передач с тремястепенями свободыНа всех передачах для движения вперед включен внутренний фрикцион Ф2,кроме того, включены:— на первой передаче - наружный фрикцион Ф1 - оба ряда блокируются ивращаются, как одно целое, с фрикционами;— на второй передаче - тормоз второго ряда Т2; при этом работают обапланетарных ряда. Мощность от водила первого ряда разветвляется па два потока:50один поток через солнечную шестерню z1 и фрикцион Ф2 передается па ведомыйвал; второй поток через эпицикл z'1, шестерни В2 и z2 и фрикцион Ф2 - на тот жеведомый вал;— на третьей передаче - тормоз первого ряда Т1; при этом работает толькопервый ряд, так как во втором ряду есть свободное звено - эпицикл.На передаче заднего хода включены наружный фрикцион Ф1 и тормоз первогоряда Т1; оба планетарных ряда работают последовательно: мощность передается отводила первого планетарного ряда через сателлиты на блок солнечных шестерен,от солнечной шестерни второго ряда через сателлиты - на эпицикл и черезвключенный фрикцион Ф1 - на ведомый вал.Из сравнения схем планетарных коробок с двумя и тремя степенями свободывытекает, что последние при прочих равных условиях имеют меньшее числопланетарных рядов и фрикционных устройств, то есть более компактны.Сложность управления обеими коробками передач при наличии автоматики илиполуавтоматики управления практически одинакова.
Отсюда следует, чтопланетарные коробки с тремя степенями свободы являются болееперспективными.1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ТРЕБОВАНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЗМОВПОВОРОТАКЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ ПОВОРОТАМеханизмы поворота классифицируются по двум основным признакам:— по расположению связанной с танком точки, сохраняющей в процессеповорота скорость, равную скорости прямолинейного движения до поворота.
Приэтом обороты коленчатого вала двигателя и передаточное число коробки передачпринимаются неизменными,— по числу и величине расчетных радиусов поворота.По первому признаку все существующие механизмы поворота делятся на тритипа.Механизмы поворота первого типа сохраняют при повороте постоянной скоростьцентра танка. Скорость этой точки при повороте не изменяется и остается равнойскорости прямолинейного движения (рис.1,а). К механизмам этого типа относятсявсе дифференциальные механизмы поворота: простои дифференциал, двойнойдифференциал, сложные дифференциальные механизмы поворота с двойнымподводом мощности.При повороте танков с дифференциальными механизмами скорость однойгусеницы возрастает, а скорость другой на столько же уменьшается, поэтомускорость центра танка остается неизменнойМеханизмы поворота второго типа сохраняют при повороте постоянной и равнойскорости прямолинейного движения скорость точки, лежащей на оси забегающейгусеницы (рис.1,б).К механизмам второго типа относятся бортовые фрикционы - одноступенчатый и51двухступенчатый планетарные механизмы поворота, сложные планетарныемеханизмы поворота с двойным подводом мощности.Во время поворота танков с подобными механизмами скорость забегающейгусеницы остается неизменной, то есть такой же, как и до поворота.
Поскольку приэтом скорость отстающей гусеницы уменьшается, то падает скорость центратанка.Механизмы поворота третьего типа - это те механизмы, у которых точка,сохраняющая скорость прямолинейного, движения, находится за пределамизабегающей гусеницы танка (рис.1,в). Во времяповорота танка с подобныммеханизмом уменьшается скорость не только отстающей гусеницы, но изабегающей (а следовательно, и центра машины), по сравнению со скоростьюпрямолинейного движения.Из сравнения рассмотренных трех типов механизмов поворота следует, что примеханических трансмиссиях предпочтительными являются механизмы третьего ивторого типов, так как они обеспечивают автоматическое снижение скорости танкапри повороте (механизмы поворота третьего типа - в большей, а механизмыповорота второго типа - в несколько меньшей степени).Наихудшими, с этой точки зрения, являются механизмы первого типа: так как онисами не уменьшают скорость танка при повороте, то это вынужден делать водительпутем переключения передач, иначе не хватит мощности для совершения поворота,двигатель будет перегружаться и начнет глохнуть.При гидромеханических трансмиссиях могут применяться механизмы поворота ипервого типа в связи с тем, что гидротрансформатор обладает свойствомавтоматически изменять скорость движения в зависимости от сопротивления.По второму признаку механизмы делятся на следующие группы—механизмы, обеспечивающие один расчетный радиус поворота,равныйширинеколеи (Рр=В).