Буров - Конструктор и расчёт танков (1066281), страница 47
Текст из файла (страница 47)
м ! Рис. 119. Силы в полюсах зацепления шестерен: а — цилиндрических прянозубых; б — цилиндрических косов>бых„. ив конических пряиозубых По известным силам и моментам, нагружающим вал, определяют реакции опор и строят эпюру изгибающих моментов. Статически неопределимые валы с тремя и более опорами рассчитываются по теореме трех моментов нли другими нзвестнымн методазт! 260 Для часто встречающегося трехопорного вала (рис. 120) реакцию средней опоры можно подсчитывать по формуле Рп (Е' — Е~~ — а') 2ЕаЕа Остальные реакции гтл и ЕЕв определяются из уравнений равновесия моментов.
Для промежуточных и дополнительных валов с двумя одновременно работающими шестернями реакции находят ~а . М-а) с"~ У Е'и Рис. !2Ц Расиегиаи саеиа греаоиоииого вава отдельно от усилия каждой шестерни и затем их геометрически складывают. Эпюру изгибающих моментов в этом случае удобнее строить раздельно для двух взаимно перпендикулярных плоскостей. Опасным считают то сечение вала, в котороаг суммарное напряжение о,, подсчитываемое обычно по третьей теории прочности, окажется наибольшим (7! ) где =, -.— нормальные напряжения изгиба и касательные напряжения кручения вала, определенные с учетом коэффициентов концентрации напряжений.
Для выявления опасного сечения вала необходимо проверить суммарные напряжения в точках максимума эпюр изгибающих моментов и в сечениях с большими изгибающими моментами и наличием концентраторов напряжений. Кроме того, прочность валов должна проверяться на нескольких низших передачах и передаче заднего хода с учетом конкретного размещения шестерен между опорами, Суммарные напряжения в опасных сечениях валов на .наиболес нагруженных ступенях коробок передач отечественных танков не превосходят -., '. 2500 кгсЕсме, Жесткость валов оценивается величиной наибольнгего прогиба и угла закрутки вала, Прогиб вала определяют методом Мора-Верещагина путем перемножения эпюры изгибающих моментов от за- Р данной нормальной силы в полюсе зацепления йЕ = — с эпюрои сова В соответствии с третьим требованием для фиксирующей опоры вала выбирают такой подшипник качения, который способен воспринимать осевые силы. Его наружное кольцо наглухо закрепляют в картере, а внутреннее — на валу.
Для остальных опор прнменшот подшипники, допускающие осевые смешения колец, закрепляя кольца в картере и на валу (сч рис. 107,8), нлн используют иные конструкции подшипников, нс закрепляя наружное кольцо от осевых Рнс Ган Расчетная стена консольного ната с конической шестсрнен перемещений относительно картера (см. рис. 107,5).
Для выполнения пятого требования в фиксирующих опорах ведущей и ведомой конических шестерен предусматрйвают регулировочные детали для осевого смещения обеих шестерен при монтажной регулировке бокового зазора между зубьями и полноты зацепления конических шестерен. Особенность работы подшипников в танковых коробках передач состоит в переменной силовой нагрузке н перечснном числе оборотов, зависящих от режима работы двигателя и от номера включенной передачи Расчет подшипников танковых коробок основан на допущении о точ, что режим работы двш атсля остается постоянным и соответствующим максимальной чощности.
Для учета второ~о обстоятельства коэффициент работоспособно<ти С подшипника рассчитывается по приведенной нагрузке 9,р и произвольно выбранному приведенночу числу оборотов»нр С гУ р (» й) ' йей (79) где йа = ',б — коэффнцисн< дина< ично;ти нагрузки; и„ табличиыи коэффициент, учи<ыннющпн, какое пз двух кол<'ц подшипника вращается; й — об <ес число часов работы подишига, с пикон, ж ла<едьио не л<е1<сс 500 ч; (1, -= ! ~' а,"., <1 л -- п(н! 263 Передачи Передачи середнего хода коробки середич заднего Ь ~пи ~ли ! и ~п~ н(ч у чаган о.%, хт / ( О.эь О,! 0 Го 0,03 0,05 0,05 О,! 0,02 0,2 0,3 0,2 0,03 Для подшипников, воспринимающих и осевую нагрузку Л, коэффициент работоспособности подсчитывается по приведенной радиальной и приведенной аналогичным способом осевой Лка нагруз- кам С = Щей„-',— ш, А„,,) (л„ай)ел /га, где нь~ — табличный коэффициент, характеризующий способность данного типа подшипника воспринимать осевую силу, Синхронизаторы применяются в простых коробках передач для предварительного выравнивания угловых скоростей включаемых зубчатых элементов посредством их взаимного трения.
Достоинство синхронизаторов заключается в уменьшении износа зубьев шестерен или муфт коробка передач, в облегчении работы водителя, в некотором сокрашении времени переключения передач. К ним предь являются следующие требования: !) высокая эффективность действия, обеспечивающая быстрое выравнивание скоростей; 2) высокая износоустойчивость, гарантирующая эффективную работу синхронизатора в течение длительного периода эксплуатации; 3) компактность и простота устройства. По принципу работы синхронизаторы делятся на простые (нли пружинные) и инершьонные; по форме трущихся поверхностей— на конусные и дисковые (рььс.
122). Широкое распространение кон)сных синхронизаторов (см. рнс. !22,а, в, г) объясняется их компактностью и высокой эффективностью (возмо кностыо нолт*!ения большого момента сил трения прп ограниченном осевом >силин, приложенном к муфте). Прп ма- чбх ведениая радиальная нагрузка на подшипник; Ь,Ь, - радиальная нагрузка подшипника на ь-той передаче, кгс; ~3, = — ' — отнол, ььср шение числа оборотов подшипника на ь'-той передаче к произвольно выбранному приведенному числу оборотов; ль„-1- А— суммирование по всем т„передачам переднего хода и А ььередачам заднего хода; н, — доля временя работы коробки передач ьш ь той ступени.
На основании статистических данных могут быть рекомендованы следующие числовые значения н, для б-ст)!)ьенчатой КП и ориентировочно для 8-ступенчатой КП (табл. !6). Табднда ьб лом угле конуса (а = 7'30') синхронизатора танка Т-54 он создает момент трения почти в восемь раз болыппй, чем равновеликий дисковый синхронизатор. Для повышения эффективности дисковых синхронизаторов увеличивают число Я„., пар поверхностей трения (см. рпс. 122,б; 2,, = 29), что одновременно создает предпосылки получения более износостойкой конструкции. В простых сннхронизаторах немецких танков Т-1Ч (см. рис. 122, б) и Т-Ъ' (см. рпс. 122,г) усилие от зубчатой муфты 1 к поверхностям трения 4 синхронизаторов передается через фиксаторы 7 и ограничивается усилием их пружин 8.
В синхронизаторе танка Т-1Ч усилие от фиксаторов 7 к поверхностям дисков трения 4 передается тремя скользящими шпоикамн 6, в лунки 5 которых входят колпачки фиксаторов 7. При чрезмерно быстром перемещении кулисы фиксаторы утапливаются и пропускают муфту 1 к шестерне 8 до полного выравнивания их скоростей. В инерционных спнхроннзаторах танка Т-54 (см. рис.
122,а) и американскоготанка МЗЛ (см. рис. 122,в) наряду с фиксаторами усилие от муфты к поверхностям трения передается непосредственным давлением муфты на наклонную плоскость корпуса 2. Прп достаточно малом ! гле,", ее наклона перемещение муфты 1 относительно корпуса 2 становится возможным только после прекращения действия момента трения в синхронизаторе. Вне зависимости от характера воздействия водителя иа кулису передача включается только после полно~о выравнивания скоростей шестерни и муфты.
Расчет синхронизатора проведем применительно к конусному пружинному (простому) и инерционному снихронизаторам среднего танка (см. рис. 122,а), считая время синхронизации Т„заданным. !. Определение усилия синхронизации Р„(рис. 123). Рассмотрим прямое переключение: переход с низшей 1-той передачи иа высшую !+! передачу, когда включаемая шестерня У, вращается быстрее вала 7,;, > ы, (см. рис 123,а) и синхронизатор выполняет роль тормоза, замедляющего вращение шестерни и связанных с ней многочисленных деталей коробки передач с общим моментом инерш~н 1„.
Водитель создает усилие синхронизации Р„прпжпмающее корпус снн;ронпзатора, вращающийся с валом, к конусу шестерни. Сила трения конических поверхностей создает момент синхронизации 31„сии кающий скорость вращения шестерни до скорости вала. Счипы момен~ трения синхронизатора М,. и момент сопротивчения дви>кенио ганка я, постоянными, получим равнозамедлеииле вращение шесгерпи», =- «, — ю,! и равиозамедлеиное вращение главного вала ы, =ь>, — з„й(см. рис. 123, в). !(концу синхронизации, когда .' = Т и г Ю вЂ” О~ с Замел.шпие нгес герки по второму закону механики опреде- лится огпошепием момента сил трения И, и суммарному мо- 2~ф >ч -ЭатЕ- а йнерцьаннь й ког>счы) (Г-аа) б йнарцианямй кебюаа) (и-Зл > Рнс )22 Гпньроннзаторы а — ннерпнонпыа кон)сныа шьнк Т 54), а — пр .лнн пртоьнннын конуснын (танк Т зг), ! — зьбчатая мьфта стн трения, 5 — л)нкн лзя фиксатора, о — и о ьзящпе /р/г менту инерцгиг (,; ас = — '.
Заь>ед гение вала по гом),ке:л- /, Л( — Л(, .И, кону б) дет е, = '- = — '' . Поде>пал(гг> найденные за- (, медленна, найдем (73/ " Для обратного переключения (с аысгнеп передача нь нпзшгю) чоьспт г»с —, л(, спнчронпзапнп аз лет обычно анана>ельне меньше .((„=- Г, ~ — — — — —— У, 1, ~ 266 д 0ружинныи йаска$ьи (7.(7) а Прйнинннб канцсньи (Г-)') коробок передач ный лискоаый (танк Т )у), а — инерционный контсный (таак К))Л), е— переьтючення, а — каросс сннтрошьаатора, а — шестерня, 4 †. поае)оно шпонкн, 7 — фиксаторы, 8 — пр)жаны Выразим момент трения М, через усилие синхронизации Р, (см рис ) 23, б) 7ь Л( = 7ь г = Ю,ьг, =- — ' рг,; т с япа У,а~па Гся,— ш,, М„ иг, ', 7; I, где 7, -- момент инерции шестерни и приведенный к неи момент инерции всех кинематнчески связанных с шестерней 267 (74).
деталей коробки передач (например, дли среднего танка сюда включаются: ведущий вал коробки передач с ведомыми деталями главного фрикциона, промежуточный вал со всеми закрепленными на иеч шестернями, все шестерни ведомого нала, промежуточная шестерня передачи заднего хода)„ кгс зс с'! иполовииа угла ири вершние конуса поверхности трения, град; иа и> Рис. 123. Расяетпая схема конусного синхронизатора: а — кинематняеская схема синхронизатора; о — схема сил, действующих на корпус синхронизатора; а — график измене. ния угаовыт скоростей в иропессе синхронизации )х = 0,08 —; О,1 — коэффициент трения металла но металлу в масле; г, — средний радиус поверхностей трения, м; щ, — м, = ип, ((гр -- 1) -- разность углоных скоростей шестерни и 30г',з„., вала до начала действия синхронизатора; и, — число оборотов нала двигателя в режиме максимальной могциости; ги, г'„, — передаточиь|е числа гитары и коробки передач на низшей, ранее г„, включенной передаче; да = †' — зн а и е пател ь геометрической гмь и прогрессии разбивки ступеней коробки передач; Т, — время ~,ОЙ.,„ синхронизации, задаваемое а пределах 1 — 1,5 с;гИ,-- — ', гтч момент сопротивления днижению танка, приведенный к налу синхронизатора,кгг м;г„т!' — передаточное число и к.п.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
