Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 14
Текст из файла (страница 14)
' ([.78) где („и т)„— передаточное число и к. п. д. передачи от стартера к валу двигателя.' Число оборотов вала стартера (1.79) Ж = (0,2 †: 1,5) Г„. 5 Н. А. Носов Для карбюраторных двигателей п„= 100 —:150 об/мин, для дизелей с неразделенными камерами сгорания и„= 150 —:250 об/мин, для дизелей с разделенными камерами сгорания а„= 200 —: —:400 об!мин. В соответствии с этим мощность стартеров для двигателей различных типов в зависимости от литража двигателя рв (в л) имеет значение (в кВт) Глава Н фРИКЦИОННЫБ УЗЛЫ тРДНСМИССИй $ П ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Различают два типа фрикционных устройств: б л о к и р овочные муфты и тормоза.
Устройство первого типа предназначено для соединения двух вращающихся деталей. Блокировочные муфты в транспортных машинах могут применяться в качестве главных фрнкционов, элементов управления коробками передач и механизмами поворота, могут быть использованы и непосредственно в качестве механизма поворота (бортовой фрикцион). Кроме того, блокировочные муфты иногда используются для ограничения передаваемого крутящего момента в приводах некоторых вспомогательных агрегатов (например, в приводе вентилятораа).
Главный фрикцнон устанавливается в механических трансмиссиях при наличии простых коробок передач. Он предназначен для плавной передачи нагрузки на двигатель при трогании с места, уменьшения ударных нагрузок на детали трансмиссии и двигатель при переключении передач, предохранения силовой передачи от перегрузок при резком изменении режима движения машины, а также для отключения двигателя от ведущих колес при экстренном торможении. В качестве механизмов поворота гусеничных машин иногда применяются бортовые фрикционы. Они предназначены для уменьшения или полного разрыва потока мощности на отстакяцую гусеницу во время поворота машины. Фрикционные устройства второго типа (т о р м о з а) применяются для остановки звеньев трансмиссии. Они могут быть использованы в качестве элементов управления планетарными коробками передач и механизмами поворота, а также как остановочные тормоза для торможения движущейся машины и удержания ее на склонах.
По условиям работы фрикционы могут быть сухого трения или работающими в масле. При работе фрикционных элементов в масле коэффициент трения, естественно, снижается. Вместе с тем смазка поверхностей трения способствует стабилизации коэффициента трения, снижает износ, улучшает отвод тепла и удаление продуктов износа, а также позволяет увеличить удельное давление на рабочие поверхности фрикциона и тем самым компенсировать снижение коэффициента трения. 66 По конструктивному признаку фрикционные узлы делятся на дисковые, колодочные, ленточные.
В принципе как блокировочные муфты, так и тормоза могут быть любого типа. Однако в гусеничных машинах в качестве блокировочных муфт находят исключительное применение дисковые узлы, а в качестве тормозов— дисковые и ленточные. Дисковые фрикционные узлы классифицируются по следующим признакам: а) по числу дисков — одно-, двух- и многодисковые; б) по способу сжатия пакета — пружинные, полуцентробежные, с гидравлическим приводом; в) по конструкции нажимного механизма — постоянно и непостоянно замкнутые; г) по характеру тормозного эффекта (для тормозов) — простые без серводействия, с серводействием (с самоусилением). Ленточные тормоза классифицируются по типу крепления концов тормозной ленты; простые с одним закрепленным концом (с серводействием в одну сторону); простые с двумя подвижными концами (без серводействия); плавающие (с серводействием в обе стороны); двойные; двухленточные.
В планетарных коробках передач (КП), а также в некоторых КП с неподвижными осями фрикционные узлы (муфты и тормоза) устанавливаются для блокировки и остановки звеньев с целью получения требуемой передачи. В трансмиссиях с такими КП главный фрикцион, как правило, не нужен, так как его функции выполняют фрикционные узлы КП. Несмотря на существенные отличия в конструкции и способах использования фрикционные узлы имеют много общего, поскольку работа любого из них основана на использовании сил трения.
Все фрикционные узлы должны удовлетворять ряду общих требований, для изготовления поверхностей трения могут применяться одни и те же материалы, более или менее общими являются и методы расчета фрикционных узлов. В то же время каждый тип фрикционных узлов имеет определенную специфику работы, которая должна учитываться при конструировании и расчете. Например, расчетный момент остановочного тормоза отличается от момента тормоза, предназначенного для управления планетарной коробкой передач; имеются некоторые различия в расчете блокировочных муфт н тормозов, работающих в масле, и т. д. Опыт эксплуатации фрикционных узлов позволяет сформулировать ряд требований, которым они должны удовлетворять для обеспечения работоспособности и долговечности как самих фрикционных узлов, так и машины в целом.
К Блокировочные муфты и тормоза должны надежно обеспечивать передачу расчетного момента. В противном случае начинается пробуксовка элементов трения, что приводит к их перегреву и выходу из строя. При движении гусеничной машины по пересеченной местности элементы трансмиссии подвержены 5* 67 воздействию динамических нагрузок, превышающих расчетные. Для того чтобы в этих случаях фрикцион не пробуксовывал слишком часто, передаваемый им момент должен быть выше расчетного на некоторую величину, называемую коэффициентом запаса фрикциона (о выборе его величины будет сказано ниже).
Помимо правильного выбора коэффициента запаса для обеспечения надежности передачи фрикционного крутящего момента необходимо: а) применениефрикционных материалов со стабильным коэффициентом трения; б) правильный выбор режима работы фрикционных элементов, который определяется удельным давлением, скоростью скольжения трущихся пар, временем, работой и мощностью буксования; в) предохранение поверхностей трения от замасливания (в узлах сухого трения); г) точная центровка ведущих и ведомых деталей.
2. Фрикцнонные узлы должны обладать чистотой выключения. Это требование обеспечивается: а) достаточным ходом нажимного диска или концов ленты, обеспечивающим необходимые зазоры между трущимися поверхностями в выключенном состоянии; б) установкой специальных устройств для разводки дисков нли для отвода ленты от барабана при выключении фрнкциона; в) соблюдением допускаемых напряжений смятия в шлицевых соединениях фрикционных дисков с ведущими и ведомыми деталями во избежание появления на шлицах вмятин, препятствующих свободному осевому перемещению дисков.
3. Конструкция фрнкционных узлов должна обеспечивать плавность их включения, т. е. постепенное увеличение передаваемого момента. Этим достигается плавность трогання с места, разгона 'и торможения машины, а также плавность входа в поворот. Для выполнения этого требования необходимо: а) применение конструкций, исключающих самозахватывание (такое явление может происходить в дисковых и ленточных фрикционных устройствах с серводействием); б) правильное конструирование приводов, обеспечивающих точное управление фрикционным узлом; в) применение фрикционов, работающих в масле. 4.
Должен быть организован хороший теплоотвод от элементов трения, так как их работа сопровождается выделением большого количества тепла. Перегрев трущихся деталей приводит к износу, короблению, усадке и поломкам. Для выполнения этого требования необходимо: а) применение материалов с хорошей теплопро.- водностью и теплоемкостью; б) организация обдува нагреваемых деталей воздухом при работе всухую или циркуляции масла при работе фрикционов в масле; в) исключение при помощи конструктивных мероприятий концентрации тепла в отдельных зонах, организация путей для тепловых потоков; г) увеличение массы металлических деталей, работающих в паре с фрикционными материалами, имеющими плохую теплопроводность.
5. Силы нормального давления между трущимися поверхностями должны уравновешиваться внутри фрикционного узла 68 и не должны передаваться на подшипники валов. Если это требование полностью выполнить нельзя, надо стремиться к тому, чтобы неуравновешенная сила была минимальной. 6. Ведомые детали главного фрикциона должны обладать минимальным моментом инерции. Выполнение этого требования позволяет снизить нагрузки на сннхронизаторы и муфты коробки передач. 7. Усилие на рычаге (педали) управления не должно выходить за допустимые пределы. Для этого необходимо: а) установка минимально допустимых зазоров между трущимися поверхностями; б) применение сервирующих устройств, а также использование серводействия самих фрикционных узлов.
й 2. ФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С точки зрения срока службы фрикционного узла и простоты его эксплуатации важнейшим требованием является высокая износостойкость фрикционного материала. Величина допустимого износа определяется межрегулировочным периодом или желательным сроком службы узла. Высокая износостойкость фрикционного материала позволяет допустить повышенные удельные давления, а следовательно, уменьшить габариты тормоза или муфты.
Вторым важным требованием является высокий коэффициент трения, величина которого не должна существенно зависеть от скорости скольжения, температуры, удельного давления и степени изношенности поверхностей трения. Чем выше коэффициент трения, тем меньше габариты фрикционного узла при прочих равных условиях. Если габариты муфты или тормоза не имеют решающего значения, то высокий коэффициент трения позволяет снизить удельные давления и тем самым увеличить срок службы узла.
Стабильность величины коэффициента трения позволяет уменьшить запас фрикциона, а следовательно, габариты самого узла и всей трансмиссии. Во многих случаях конструкторы предпочитают применять фрикционные материалы, обеспечивающие стабильный коэффициент трения, даже если значения последнего сравнителвно невелики.
Все применяемые.во фрикционных муфтах и тормозах материалы можно разбить на три группы: 1) металлические; 2) неметаллические; 3) металлокерамические, Из м ет а л л и ч ее к и х материалов во фрикционных узлах гусеничных машин широко применяются различные стали и чугуны. Металлические материалы могут работать как в одноименной паре трения (сталь по стали), так и с другими металлическими и неметаллическими материалами (сталь — чугун; сталь — пластмасса; сталь — металлокерамика и т. д.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
