Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 37
Текст из файла (страница 37)
2,62 к2 ( — 1) 0,55 0,15 к35 1,25 4,55 123 0,195 0,85 13 ( — !) 1,34 0,32 35( — !) 1,50 182 2 !+к Х (в, — вх) 2 — Х 1+к Х (вь гоо) 2 1+к Х (вь — во) 2 1+к Х (в,— в з) 2 1+к Х (в, — вз) 2 !+к Х (вь — ве) 2 1+к Х (вь — вь) 2 !+к Х (ота — го,) 2 !+к Х (вв — вх) 2 1+к Х (озь вх) 2 1+к Х (вз — вв) 2 !+к Х (вз — озз) 2 !+к Х (еь — е,) 2 1 — 2,06 Х (1,0 + О,!8) 2 1 — 3,18 х (4,7 — 1,0) 2 1 — 2,58 Х (4,7 — 1,0) 2 1 — 2,2 х (1,0 — 0,0) 2 1 — 1,76 х(1,0+ 0,76) 2 1 — 2,!4 Х (4,7 — 1,0) 2 1 — 3,76 Х (4,7 — 1,0) 2 1 — 1,74 Х ( — 1,74+ 0,76) 2 ! — 3,15 х ( — 0,76+ 0,18) 2 1 — 3,14 х (4,7+ О,!8) 2 1 — 3,31 ( — 1,74+ 0,76) 2 1 — 2,86 ( — 1,74+0,48) 2 1 — 2,71 Х (4,7 — 0,0) 2 1 — 2,06 х (1,0 — 1,34) 2 1 — 3,18 Х (0,0 — 1,0) 2 1 — 2,58 Х (0,0 — 1,0) 2 1 — 2,2 Х (1,0 — 1,29) 2 1 — 1,76 Х (1,0 — 1,5) 2 1 — 2,14 х (О,Π— 1,0) 2 1 — 3,76 Х (0,0 — 1,0) 2 1 — 1,74 х (1,725 — 1,5) 2 1 — 3,15 Х (1,5 — 1,34) 2 1 — 3,14 х (0,0 — 1,34) 2 1 — 3,31 Х (1,725 — 1,5) 2 1 — 2,86 х (1,725 —,1,425) 2 1 — 2,71 х (0,0 — 1,29) Трелззенныя мзланнзм № н/н Индексы оснонных ззеньез Структура 2 — х 0 — 2,06 — 3,!8 — 2,20 Ох2 2,22 х — 0 5 3,40 * Ох5 — ( — 1) 1 0 01 ( — !) 05 ( — 1) 1,66 — 0 ( — 1) 5 — 3,76 * — 2 3 2,62 — 1,74 — 3,!5 ( — 1) х2 ( — 1) 0,55 — 2 1 3 ( — 1) 3 123 — 3,31 * 0,85 $ — 2,86 1,34 13 ( ')) Трскззенныа механизм нснользозать нежелательно.
1) Ох5, 01 ( — 1), х23, х2 ( — 1), 13 ( — !) — кинематическая схема КП не построена; 2) Ох5, Ох2, х23, х2 ( †!), !3 ( — 1) — рис. !Н.7, а, б; 3) Ох5, Ох2, 01 ( — 1), х2 ( — 1), 13 ( †!) — Рис. 1Н.7, в, г; 4) Ох5, Ох2, О! ( — 1), х23, 13 ( — 1) — рис. 1Н.7, д; 5) Ох5, Ох2, 01 ( — 1), х23, х2 ( — 1) — кииематнческая схема КП не построена.
Каждое из основных звеньев!,2,..., ( — 1) выведено на тормоз Т„Т„..., ..., Т „которому присвоен соответствующий номеру этого звена индекс. Любому из указанных вариантов может соответствовать несколько тождественных по кинематике схем КП, отличающихся друг от друга только переста! новкой планетарных рядов внутри блока (рис. 1Н.7, схемы а н б или в н г). Аналогично рассматриваются и остальные возможные варианты схем КП, некоторые из которых приведены на рис.
1Н.8. Указанные там номера планетарных рядов соответствуют порядковым номерам трехзвенных механизмов в табл. 1Н.5. з нз з з *з ннзлнккп -- ° * ° з струирование которых сильно затруднено из-за большого количества валов, труб и громоздких йвййбанов. Из рассмотрения рис. ТГ7 и !Н.8 можно сделать вывод, что для окончательного сравнения по величине к. п. д.
на используемых режимах работы КП достаточно произвести расчет кинематических схем а, в и д на рис. 1Н.8. 7. Кинематический анализ схемы а (рис. 1Н.8). 183 7 а б л и ц а !Н.5. Пригодные для построения кннемвтнческой схемы КП трехзвенные механизмы т, т, т, а) 75 а) т, т., т,т,т, д) тя т Г т! Тэ тг т, т,т, з) тз тз з) тг тз тз Рис. Пт.8. Кинематические схемы планетарной КП, построенные из трехзвенных механизмов табл. Пт.б 184 лаз ! 1 I д)тя т-г тг тз ~г, Рис. 1Кт, Кинематическне схемы планетарной КП, построенные с использованием только одного из нежелательных трехзвенных механизмов Окб Ряд В д) т, т, Т Передача заднего хода.
Внлючен тормоз Т „нагружены планетарные ряды 4 и 2: вь = ков ь + (1 — кь) во! вь = кьоьх + (1 — кь) во! в о=0; во=1; во ко 3,18 вх ко — к, — 3,76+ 3,18 К. п. д. будем определять методом проф. М. А. Крейнеса, приняв Чо = 0,97. Находим К ко 4ЧО кзЧΠ— к ьЧо Чо так хак хь = 1, х, = — 1, что легко проверить на основании зависимости (1Н.27). Тогда Ч = —.= ' =0,72. — 3,96 — — 5,50 Вследствие низкого к. п.
д. дальнейший анализ производить не имеет смысла. Рассматриваемая схема а бракуется. Одновременно следует забраковать и схему е, так как для нее передача заднего хода получается аналогична рассмотренной: при включении тормоза Т , нагружаются планйтариые ряды 2 и 4, тогда ! = ( ! — — — — — — 5,50 к, Ко — КО и Ч ! = 0,72. 8.
Кинематический анализ схемы д (рис. 1Н.8). Для названной схемы КП запишем исходную систему уравнении, описывающую связи между угловыми скоростями основных звеньев передачи и справедливую для любого режима ее работы: во= во= во = Передача заднего кода. Включен тормоз Т „нагружены планетарные ряды 1, 5, 7 н 8.
Для рассматриваемой передачи справедливы уравнения связи: во — — 1 и в, = О. Решив их совместно с уравнениями (2) — (5) исходной системы, опре- делимм к,к, 1,= — — 1 к, ооо во 5,50. (! ко) (! ко) 1 — ко — ко 1 — кь Согласнозависнмости(!Н 27), имеемх, = 1;хо= — 1;х,=1;х = 1.
Следовательно, кькьЧо — 5,05; (! ктЧо) (1 коЧо) коЧо коЧо ь — ! ! кгЧо 1 — кьЧо ь — ! Ч вЂ” 1 — 5,05 = 0,92. !85 ковх + (1 — ко)во! к,во+ (! — к,) вгд к,вх+ (1 — к ) во; ктв, + (1 — к,) го,; кого-. + (! — кь) в' (1) (2) (3) (4) (5) «о СО Хэ Д Ч О со о «- Я сч «о "с К ОГ о- о со иэ о о со о СО О С4 Со СО О сОСС ооооо-" У Л О4 ИСО о ббо оо х С« ооо «\ СО О О« о о С'4 СО СО "=о о СГК о о о 4 ОС СЧ СО о о «С'4 СО СЧ =о о осг и О. сь и м о и о оо о о оо в оЛ Б~ ст " о о от ! ! ! н о О. О х о сч о СЧ 4' СО СЧ о о о "о з о СО.«ф о о СО О СО О ОС СЧ 4' СО 4О с- л о о о со оо О СО Я СО ооо "о" ! хь СО О л сч со 4' 4' оооо" Л 4 СЧ ОО СО С4 С Ч' ОЭ со иь сО о о о "о" з О О Ос СО О о о о о о О О СО ИС О СО О ОЭ О С- О ЛСО азсср =оа" и «сх ! О ХО О! О Х елекэаэи 186 3 и $ Р 5 Ф ф О О ! передача. Включен тормоз Т„ нагружены планетарные ряды 1, 5, 7.
Решвв уравнения (2) †(4) исходной систсмы совместно с уравнениями связи вь = 1 и вь = О, определим в„ь к,— к„ В расс!.атриваемом случае х, = 1, 2 к!кьЧо = ! — ксЧС + 1 ке кьЧС Че =4,98! Ч, —. =0,94. !! передача. Включен тормоз Т„ нагружен планетарный ряд !. Уравнения связи вэ — — 1 и в, = 0 совместно с уравнением (2) исходной системы позволяют определить = — = ! — кь = 3,06. вь ь!х Согласно зависимости (1Н.27), имеем х, = 1.
Тогда =1 — кЧ =300; !и 41 ! — — . =0,98. 'и !!! передача. Включен тормоз Т„ нагружены планетарные ряды 1,5. Уравнения (2) и (3) исходной системы совместно с уравнениями связи вэ = 1 и вз = 0 дают возможность определить В рассматриваемом случае хь = 1, х, = †!. Следовательно, к,кь =1 — кЧ— ги !.ь кь ь Чь = 1,72; т! = —. = 0,982. !И !1П !Н передача. Включен блокирующий фрикцион Ф. Сблокирован планетарный ряд 2. Все основные звенья вращаются с равной угловой скоростью: вь = — =1; 11, =1.
1Ч р лерздача. Включен тормоз Г„нагружен планетарный ряд 2. Решив со- вместно уравнение (1) исходной системы с уравнениями связи ыо = 1 и ыз= О, определим = 0,76, з о'х к — 1 В рассматриваемом случае хз = 1, тогда = 0,765; Чч = —. = 0,993. кзпз — 1 ' ' ч 1, Теперь можно сделать вывод, что для заданной гаммы передаточных чисел оптимальной должна быть признана схема д (рис. 1т'.8). Для нее и следует произвести полный расчет основных параметров, результаты расчета представлены в сводной табл. Гт'.6.
й 6.,СВЯЗЬ МЕЖДУ УГЛОВЫМИ СКОРОСТЯМИ ОСНОВНЫХ ЗВЕНЬЕВ ПЛАНЕТАРНОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ С ТРЕМЯ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ Как отмечалось выше, планетарной коробкой передач с тремя степенями свободы называется такой сложный многорядный дифференциальный механизм, в котором для получения какой-либо передачи требуется одновременное включение двух элементов управления. У такого механизма ведущее, ведомое и все остальные основные звенья обозначаются при исследовании соответственно индексамиО,х, 1,2,..., т,а, 13,...
Указанные механизмы дают существенный выигрыш в числе используемых планетарных рядов и количестве элементов управления, что позволяет создавать малогабаритные планетарные коробки передач с достаточным количеством различных режимов работы. Так, при полном использовании четырех элементов управления можно получить шесть различных режимов работы КП, при полном использовании пяти элементов управления — 10 и т. д. Целесообразно применять названные коробки передач и с неполным использованием элементов управления, что связано с потерей ряда возможных режимов работы, но может дать и существенные добавочные преимущества: а) уменьшение общего количества планетарных рядов, используемых при построении кинематической схемы КП; б) применение муфты свободного хода в качестве одного из используемых элементов управления; в) отсутствие необходимости в специальном остановочном тормозе; г) наличие оптимальной последовательности попарного включения элементов управления, при которой для перехода с любой предыдущей передачи на последующую и наоборот необходимо переключить только один элемент управления, так как другой при этом остается включенным.
В таких случаях одновременное включение двух элементов управления потребуется лишь, при трогании машины с места. 187 Все это предопределяет необходимость при создании малогабаритной коробки передач пользоваться определенным методом выбора ее оптимальной схемы, основанным на графо-аналитическом исследовании связей между угловыми скоростями основных звеньев механизма с тремя степенями свободы.
Аналитическое и графическое исследование связей. Угловгое скорости основных звеньев любого зубчатого механизма могут быть представлены в виде некоторой линейной однородной функции нескольких независимых параметров (по числу степеней свободы рассматриваемого механизма). Таким образом, из определения механизма с тремя степенями свободы связь между угловыми скоростями его основных звеньев может быть представлена в виде ак =1(а„в„а„), или ар —— аао+ Ьак + са, ' (1Ч.38) где а, Ь и с — постоянные коэффициенты, определяемые конструкцией механизма и выбором независимых параметров; а„ак и а — угловые скорости соответственно ведущего, ведомого и остальных звеньев рассматриваемого механизма, оси вращения которых постоянно неподвижны в пространстве. Любые три из переменных величин а„а„а„..., а при выключенных элементах управления будут между собой линейно независимы при условии, что все возможные передаточные отношения 4о(р, д = 1, 2, ..., т при р + д) различны и не равны бесконечности или нулю.
Поэтому любые три из названных переменных можно принять за независимые параметры, определяющие угловые скорости всех остальных звеньев механизма с тремя степенями свободы. Удобнее всего в качестве таких параметров взять величины а„а, и в, всегда являющиеся линейно независимымн, так как невозможйо осуществление связи вида аао+ Ьак+ са = О. В противном случае включение только одного элемента управления д (наложение связи а = О либо а = сопз() приводило бы к установлению определенйого передаточного отношения, наприао — Ь мер о,к = — = —, что противоречит самому определению мехаок вк низма с тремя степенями свободы. В дальнейшем все исследования рассматриваемых механизмов будем производить при постоянной угловой скорости ведущего звена О, принимаемой за единицу. Это позволяет несколько преобразовать уравнение (1Ч.38).