Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 100
Текст из файла (страница 100)
По экспериментальным данным А. Н. Малиновского срок службы резино-металлических шарниров для быстроходных гусеничных машин ориентировочно может быть подсчитан с помощью эмпирической зависимости п= ~ ~о з,— 2~ 10', (ХП1.18) где а — число циклов до разрушения. Тогда пробег (в км) до разрушения определится по формуле Я= (Х П1. 19) ! где г — число траков в одной гусенице; т — число точек перегиба на гусеничном обводе. К преимуществам гусеницы с РМШ относятся: 1) большой срок службы и слабая зависимость его от характера грунтов, на которых эксплуатируется машина; Таким образом, искомый момент кручения, приложенный к ре-, зиновой втулке, будет равен М= (Х111.
15) Г,' — 1', 2) более высокий к. п. д. особенно прн высоких скоростях движения; слабая зависимость к. п. д. от натяжения гусениц; 3) улучшение условий работы зацепления с ведущим колесом благодаря относительной стабильности шага гусеницы и уменьшению динамических нагрузок в зацеплении; 4) уменьшение динамических нагрузок в элементах ходовой системы н силовой 'передачи; 5) повышение проходимости по слабым грунтам нз-за большой эластичности гусеницы.
К числу недостатков гусеницы с РМШ можно отнести следующие: 1) больший вес гусениц; 2) ббльшую сложность н ббльшую первоначальную скорость (стоимость одного километра пробега меньше); 3) сложность замены траков в полевых условиях. й 4. ВЕДУЩИЕ КОЛЕСА Ведущие колеса, преобразующие крутящий момент, передаваемый от двигателя через трансмиссию, в силу тяги на гусеницах, являются одним из важных узлов ходовой части, качество конструкции которого не только определяет работоспособность самих элементов зацепления, но и оказывает непосредственное динамическое воздействие на работу всех механизмов — от вала двигателя до опорных поверхностей гусениц.
Сложность обеспечения нормальной работы зацепления гусеницы с ведущим колесом вызывается самим характером работы движителя в широком диапазоне постоянно меняющихся по величине н направлению динамических усилий прн движении в разнообразных условиях местности (движение вперед, назад, поворот, разгон, торможение, преодоление препятствий, колебания корпуса).
Основные требования. К ведущим колесам предъявляются следующие требования. !. Надежное зацепление с гусеницей как в ведущем, так и в тормозном режиме независимо от износа гусеницы. Требование это обеспечивается правильным выбором геометрии зацепления. Оно выполняется легче н полнее при гусеницах, шаг которых в процессе эксплуатации не изменяется нлн изменяется мало. 2. Высокая износостойкость зубьев ведущих колес.
Обеспечивается также геометрией зацепления н подбором износостойкнх материалов для зубчатых венцов н технологическими мероприятиями по повышению их поверхностной твердости. 3. Самоочистка от грязи и снега, Обеспечивается специальными конструктивными мероприятиями (окна в корпусе колеса, специальные кронштейны — снегоочистители). Ведущие колеса обычно выполняются разъемными: из ступицы и зубчатых венцов. Венцов обычно ставится два; исключение составляют иногда машины легкой весовой категории.
Наличие 004 двух венцов, во-первых, изменяет нагрузку в зацеплении, уменьшая его износ; во-вторых, повышает устойчивость гусеницы в продольном направлении. Съемные зубчатые венцы можно заменять по мере износа. Кроме того, можно изготавливать ступицы и венцы из разных материалов, подбирать для венцов специальные износостойкие стали. Для венцов используются стали ЛГ-13Л, У12Г и др. Рабочие поверхности зубьев подвергаются термообработке на твердость, которая должна составлять приблизительно Н)сС 50 — 60. Для повышения твердости зубьев применяется б) также наплавка их поверхности материалами особо высокой твердости. Ведущие колеса устанавливаются или на кронштейне бортовой передачи, или непосредственно на валу бортовой передачи (применяется на легких машинах).
В пер- б) вом случае радиальные усилия от гусеницы воспринимаются через подшипники кронштейном и не передаются на вал бортовой передачи. Во Рнс. Х111.8. Типы втором случае, очевидно, вал зацеплений ведун подшипники бортовой пере- щего колеса с гусе- дачи нагружаются усилиями ницей от гусеницы, однако при этом проще конструкция и монтаж и демонтаж ведущего колеса. Конструкция элементов зацепления ведущих колес с гусеницей должна обеспечивать: а) безударную передачу усилия; б) свободный вход и выход элементов гусеницы из зацепления; в) минимум их скольжения под нагрузкой (минимум износа); г) высокие контактные напряжения в зацеплении. Типы зацепления ведущих колес.
На гусеничных машинах находят применение три различных типа зацепления ведущих колес с гусеницами: гребневое, зубовое и цевочное. Гребневое зацепление (рис. Х!11.8, а), в котором ведущим элементом в колесе служит ролик, а в зацепление с ним входят гребни траков, в настоящее время почти не встречаются. Его недостатки: гусеница должна иметь большой шаг (крупнозвенчатая); большой износ шарниров цепи и роликов колеса из-за их малого числа (четыре — шесть), наличие выворачивающего момента.
3 у б о в о е зацепление (рис. Х111.8, б) недостаточно надежно из-за забивания впадин между зубьями, имеет повышенный износ. Оно получило некоторое распространение в тракторостроении, но почти не встречается на быстроходных гусеничных машинах. воз Основным типом зацепления гусениц с ведущими колесами в быстроходных гусеничных машинах является це в о ч н о е зацепление (рис. ХП1.8, в).
Оно обладает лучшей плавностью и имеет значительные возможности совершенствования при изнашивающейся гусенице. С целью полного удовлетворения требований, предъявляемых к качеству зацепления, при различных типах гусениц в гусеничных машинах нашли применение несколько видов цевочного зацепления, а! б) Рис. Х!11.9. Виды цевочных зацеплений: а — нормальное; о — нормальное с постоянным радиусом; в и г — многошаго- вое при новой и изношенной гусеницах Основным видом цевочного зацепления является так называемое н о р м а л ь н о е зацепление, при котором шаг гусеницы равен шагу ведущего колеса ((, = 1,,„), что обеспечивает безударную передачу усилия одновременно несколькими зубьями,' а угол давления выбирается так, чтобы обеспечить равновесное положение цевки в точке контакта ее с зубом; этим обеспечивается минимум скольжения под нагрузкой и свободный вход и выход цевки из зацепления.
При нормальном зацеплении, если сохраняется условие 1, = 1, „, контакт цевки с зубом всегда должен иметь место при постоянном радиусе ведущего колеса. Нормальное зацепление хорошо работает как в ведущем, так и в тормозном 506 режимах (рис. ХП1.9, а). Однако нормальное зацепление успешно работает только при гусенице, шаг которой в процессе эксплуатации практически не изменяется (отсутствует износ в шарнирах). Такой гусеницей, в частности, является гусеница с РМШ. Для нее выполняется еще так называемое и д е а л ь н о е з а ц е п л ен и е с п о с т о я н н ы м р а д и у с о м (рис. ХП1.9, б), позволяющее, с одной стороны, гарантировать величину постоянного радиуса, а с другой — уменьшить контактные напряжения в зубе приданием ему вогнутого профиля в месте контакта с цевкой.
При работе гусеницы с открытым металлическим шарниром из-за износа зацепления шаг гусеницы очень быстро становится больше шага ведущего колеса г', ) 1,,, При этом нормальная работа зацепления нарушается; по мере износа шарнира и увеличения шага гусеницы цевки, входящие в зацепление, располагаются все выше по зубу, а затем по мере поворота ведущего колеса опускаются к его основанию, вызывая скольжение под нагрузкой и износ.
Прн определенной величине износа цевки выходят на вершину зуба, и зацепление становится неработоспособным. Для исправления положения необходимо заменить или изношенные пальцы в гусенице (частичное восстановление ее шага), или всю гусеницу. Таким образом, срок службы гусеницы по износу здесь ограничивается не прочностью изношенных шарниров, а работоспособностью зацепления. Для увеличения срока службы гусеницы по зацеплению длительное время применялось и еще применяется так называемое специальное зацепление, при котором выполняется условие г, < 1,., К сроку службы гусеницы при этом добавляется время, в течение которого из-за износа шарнира шаг гусеницы станет равным шагу ведущего колеса, что происходит примерно через 200 — 500 км пробега.
В дальнейшем зацепление продолжает работать практически так же, как нормальное. Недостатки специального зацепления: выпучивание гусеницы при движении в тормозном режиме; скольжение цевки по зубу при выходе из зацепления; ударное приложение нагрузки при переходе с одного типа зацепления на другое. Для устранения выпучивания гусеницы на тормозном режиме применяется исправленное специальное зацепление, так называемое д в у х ш а г о в о е с несимметричным профилем зуба.
Часть зуба, работающая на тормозном режиме, имеет углубление, и контакт его с цевкой достигается на меньшем радиусе, что приводит к уменьшению шага 1,, и соотношению г', ~ 1, „ Чтобы избежать скольжения цевок по зубу в нормальном зацеплении и добиться распределения нагрузки междунесколькими зубьями, применяется улучшенное нормальное зацепление, так называемое м н о г о ш а г о в о е с переменным радиусом зацепления (рис. Х П1.9, в, г). В этом зацеплении по мере увеличения шага гусеницы цевки должны располагаться на большем радиусе при сохранении зависимости Г„= г, „, скольжения цевок прн этом не .происходит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
