Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Действующие на вал О моменты определяются по известным формулам: вм = во — ео[' оооо = во — ео[, (П1:бб) где в„в, — начальные значения угловых скоростей шестерни и вала; вм, вм — текущие значения угловых скоростей; время. Через промежуток времени, называемый временем синхронизации Т„наступает полное выравнивание угловых скоростей, т.
е. вм =- воо тогда в1 — еоТ = во еоТо (Ш.бб) отсюда во — гоо о (П1.6?) В формуле (П1.67) величины е, и е, — неизвестные, их требуется найти. Составим уравнения, описывающие движения шестерни 1 и вала 0 при синхронизации под действием приложенных момен- тов: (П1.68) ,?1е1 = Мт, '.?оео = Мо — М, откуда Мо — Моо ео = о М ет =— Ю ,/ (П [.69) Подставив значения е, и е, в уравнение (П1.67), а также пренебрегая дробью — вследствие ее малости, получим м„ го (во — во) оото ~ИооГо — Л)о~о 150 где 1, — коэффициент суммарного сопротивления движению машины; 6 — вес машины; г, „— радиус ведущего колеса; 1,, „ ч,, — соответственно передаточное число и к. п, д.
силовой передачи от вала, на котором сидит синхронизатор, до ведущего колеса; ч„„— к. п. д. ходовой части; т — масса машины; б,— коэффициент, учитывающий вращающиеся массы силовой передачи от вала (включительно) до ведущего колеса и ходовой части. Приближенно можно принимать б, = 1,2. Моменты, действующие на шестерню, находятся по обычным формулам приведения. Определение усилия, прикладываемого к корпусу синхронизатора. Расчет проводится для режима переключения с низшей передачи на высшую. Для упрощения делается допущение, что в период синхронизации моменты сопротивления М, и трения М являются величинами постоянными.
В таком случае угловые замедления вала е, и шестерни е, также будут иметь постоянные значения. Соответственно угловые скорости будут меняться по линейному закону: Момент трения М, возникающий на конусных поверхностях синхронизатора, может быть найден из рассмотрения рис. П1,23: М„= Р„!сг„ (П1.71) где Є— нормальная сила; )х — коэффициент трения конусных поверхностей; г, — средний радиус поверхностей трения.
Так как нормальная сила Р„и осевая сила Р, прикладываемая к корпусу синхронизатора, связаны зависимостью Р = Р„з!пу, то с учетом (П!,71) Р = '" У. (П1.72) Решая совместно уравнения (П1,70) и (П1.72), получим зависимость времени синхронизации Т, от прикладываемого усилия Р: Т (э1 мо) !1го аса у (1П 73) Рсс!ьГо Мс Г1 5!н т На практике последнее уравнение чаще решается относительно Р, т. е. определяется осевое усилие, которое требуется приложить Рис. !!!.2З. Силы, хс»- к корпусу синхронизатора, чтобы обеспечить ствухициена ионусных при прочих равных условиях заданное время ноисрхностих 'о иРсни синхронизации синхронизации Т;. (П1.74) Тс,)о у цгс Время синхронизации Т, зависит не только от величин, приведенных в формуле (1П.73), но также и от других параметров.
На него влияют организация смазки, удельное давление на поверхностях трения, абсолютные значения угловых скоростей синхронизируемых пар и т. д. Все это привело к тому, что Т, изменяется в довольно широких пределах — в большинстве случаев 0„5 — 3,0 с. В качестве пар трения поверхностей синхронизатора используется сталь по стали (для наиболее тяжелых условий работы) и сталь по бронзе или латуни. При проектировании коэффициент трения следует принимать: для пары трения бронза или латунь по стали 0,04 — 0,05; для пары сталь по стали 0,05 — 0,06. Момент трения при прочих равных условиях тем больше, чем меньше угол у между образующей и осью конуса поверхности трения. Но уменьшать его меньше определенного значения нельзя, так как это может привести к заеданию трущихся поверхностей.
Для пар трения сталь по бронзе или латуни чаще всего у = 7 —:8'. Для пары трения сталь по стали угол 7 имеет более высокое значение и доходит до 14' (251. Расчет долговечности синхронизатора. Долговечность работы синхронизатора определяется в основном такими параметрами, !з! как удельное давление и удельная работа буксования на поверхности трения. Удельное давление д, представляет собой отношение нормального усилия к площади: ЄР([[[.75) 2нгсЬ 2нгсЬ я!и т где Ь вЂ” ширина поверхности трения (рис. 111.23).
Для пар трения сталь по бронзе д, = 1,0 —:1,5 МПа (10 — 15 кГ)см'); для пар трения сталь по стали д, = 1,5 —:2,0 МПа (15 — 20 кГ1см*). Удельная работа буксования синхронизатора определяется по формуле 1 — М Т "1 "0 4кг,Ь (П [.76) рп Максимальные значения 1, приходятся на низшие передачи, где сннхронизаторы работают в наиболее тяжелых условиях. Так, для выполненных конструкций синхронизаторов на второй,'передаче 50 Дж1см' (5 кГ м)сма), в то время как на пятой передаче 1, = 7 Дж/см' (0,7 кГ м?см'). Неравномерность 1, по передачам вызвана тем, что по технологическим соображениям на все передачи устанавливаются одинаковые синхронизато ы без чета их заг зки. Рис.
П1.24. Расчетная схема конического фикса- тора Р„= —, [да, Р (П1.7?) где г — число фиксаторов; а — угол боковой стенки канавки (обычно 30 — 35'). Формула (П1.77) справедлива и для шарикового фиксатора. Необходимо отметить, что зта формула является упрощенной, так как не учитывает изменение деформации пружины, трение ко- 152 Р У РУ В формулах (1П.75) и (111.76) площадь поверхности трения вычисляется без учета пазов и, канавок, Определение усилия пружин фиксаторов простого синхронизатора. В простом синхронизаторе усилие Р, прикладываемое водителем к муфте, передается на конусные поверхности корпуса через фиксаторы, которые расположены в зубчатой муфте.
С помощью пружин вершины конических фиксаторов прижимаются к внутренней поверхности корпуса, Чем сильнее пружины давят на фиксаторы, тем с большим усилием конусные поверхности синхронизатора могут быть прижаты друг к другу. Так как требуемое усилие Р известно, то усилие пружины Р„для конического фиксатора может быть найдено по формуле (рис. П1.24): ~ х = Рм соз р + Р и!и р — Р = 0; ~ у = Ргг и!п р — Р соз р — Р = О. (П1,80) Решая совместно уравнения (П1.78) — (П1.80), после простых преобразований получим (1 П.81) 153 нического фиксатора о стенки, изменение угла давления шарикового фиксатора и т.
д. Определение угла скоса фигурного выреза инерционного синхронизатора. В процессе выравнивания угловых скоростей между пальцем и скосом фигурного выреза происходит силовое воздействие (рис. П1.25). Кроме упомянутой выше силы Р в точке контакта действуют приведенная окружная сила трения Р, сила трения между пальцем и скосом Р и нормальная сила давления пальца на скос фигурного выреза корпуса Ри: Р = —" = и. ' (1П.78) У го га звз у ' Р = )ьхРгг. (П1.79) Здесь г, — радиус середины кон- р „г такта между пальцем и скосом фигурного выреза (см.
рис. 1П.22); г М,„— момент трения на конусных р поверхностях синхронизатора; 1 р, — коэффициент трения между пальцем и скосом фигурного выреза. Обычно принимается рх= 0,1. Пока выравнивание угловых рнс. !!!.25.'Взаимодействие пальца скоростей не закончилось,, уси- со скосом фигурного выреза инерлие Р прижимает корпус к паль- ционного синхронизатора цу и скос фигурного выреза не позволяет включить передачу. С другой стороны, от пальца на скос действует прикладываемая водителем составляющая Рм соз р.
Она, наоборот, стремится развернуть корпус против вращения и таким образом создать условия для включения передачи. От того, развернется ли корпус до окончания выравнивания, зависит качество включения передачи. Угол скоса необходимо выбрать таким, чтобы он не позволял включать передачу, пока действует Р, и только после окончания выравнивания (Р = 0) позволил бы водителю преодолеть силу трения пальца о скос фигурного выреза, развернуть корпус и включить передачу. Угол скоса р можно определить из условия равновесия сил в точке контакта.
Проекции этих сил на оси х и у (рис. П1.25): где откуда Ич+ Р~ РРР (Ш.82) гс а= Г0 5!П у Для обеспечения надежной блокировки пальца зубчатой муфты угол р, найденный по формуле (111.82), должен быть несколько занижен. Тем самым создается запас, обеспечивающий невозможность включения передачи до полного выравнивания угловых скоростей синхронизируемых пар. Окончательно величина угла находится из неравенства па+ и, (111.83) РРФ В выполненных конструкциях синхронизаторов р = 25 —:ЗО'. Глава 1Ч ПааАНЕТАРНЪ|Е КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ $ !.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
