Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 61
Текст из файла (страница 61)
ЧН.2). Трансформатор состоит из двух чашек (ведущей 1 и ведомой 2) н ролика 3. Регулирование осуществляется за счет ппворота ролика вокруг центра 0 . Вершина конуса пес, образованного образующими ролика, в диапазоне регулирования будет перемещаться по кривой ее'е", в то время как вершины всех конусов, касательных к рабочим поверхностям чашек, лежат на главной оси 00. Следовательно, из-за несовпадения кривой еа'е" с осью 00 в передаче появляется относительное геометрическое скольжение. Но так как расхождение это небольшое, а в двух точках 20' 307 (пересечение кривой ее'е" с осью 00) его вообще нет, то геометри ческое скольжение сравнительно мало. Из существующих ФТ, применяющихся на транспортных машинах„трансформаторы тороидно-сферического типа с хордальным расположением ролика имеют наименьшее относительное геометрическое скольжение.' Приведенные критерии (отношение — и относительное геометрическое скольжение з) не являются достаточно полными„ так как оценивают силовое и кинематическое достоинства трансформатора в отдельности.
Для оценки ФТ получил распространение другой параметр— геометрический к. п. д. (Ъ'П. 7) где и = — з — относительные потери мощности в контакте. Р к К. п. д. назван геометрическим потому, что он учитывает только потери на трение от геометрического скольжения. Чем при большем прижатии происходит это трение, тем потери мощности будут больше. Геометрический к. п. д. присущ только фрикционным передачам.
Он оценивает качество передачи крутящего момента посредством трения и поэтому принят за оценочный параметр при сравнении ФТ различных типов. Необходимо отметить, что общий к. п. д. ФТ учитывает потери мощности не только от геометрического, но и от упругого скольжения, а также потери на трение в подшипниках, уплотнениях, на сопротивление среды (воздуха, масла). Последняя группа потерь является наиболее значительной. й 2. ТИПЫ ФРИКЦИОННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ На транспортных машинах применяются .ФТ различного типа. Для быстроходных гусеничных машин, которые оснащены, как правило, мощными двигателями, количество типов ФТ значительно сужается.
Здесь применяются ФТ с высоким к. п. д., повышенной работоспособностью, достаточным диапазоном регулирования и хорошей управляемостью. Перечисленным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют тороидно-сферический ФТ с хордальным расположением ролика и конический многодисковый ФТ. Тороидно-сферический трансформатор с хордальиым расположением ролика.
Схема представлена на рис. УП.2. Рабочая поверхность чашек имеет сложную сферическую форму и является частью тора. Поэтому трансформатор называется тороидно-сферическим. Чашки расположены соосно и во время работы специальным механизмом автоматического нажатия МН прижимаются к ролику, По отношению к образующим чашек ролик установлен по хорде и вращается вокруг оси д0,. При горизонтальном расположении ролика передаточное число ФТ равно единице (нз-за 308 равенства радиусов касания на ведущей и ведомой чашках). Для изменения передаточного числа ролик вместе с осью поворачивается вокруг центра О,. Ролики смонтированы в специальной рамке и всегда симметричны относительно осн чашек.
Механизм автоматического нажатия обычно устанавливается или со стороны ведущего вала, или со стороны ведущего и ведомого валов. Он состоит из двух дисков, между которыми в наклонных лунках помещаются стальные шарики. При подводе крутящего момента к ведущему диску шарики раздвигают диски и прижимают чашки к роликам. При этом чем больше передаваемый крутящий момент, тем прижатие больше. Передаточное число гэ Н вЂ” Н Мп (у — 6) г1 Н вЂ” о 51п (у+ 6) где г1 и гэ — текущие рабочие радиусы соответственно ведущей и ведомой чашек; Н вЂ” расстояние от оси чашек до оси качания роликов; )с — радиус сферы; у — угол между радиусами сферы и ролика в точке контакта; 6 — угол поворота ролика.
При замедленной передаче угол 6 — положительный, при ускоренной— отрицательный. Относительное геометрическое скольжение в крайней точке контакта сок (у + 6) э!и у ~ (Ч11.9) 2 ) Н вЂ” Няп(у+6) г где Ь вЂ” длина контакта; г — радиус ролика. Относительный геометрический к. п. д. 026 ИЬ ( сок(у+6) ЧФ.г= ' к ( Н вЂ” Н э)п (у-(-6) (И1.10) Здесь к — коэффициент сцепления.
Он находится по соответствующим формулам в зависимости от способов крепления рамки, расположения и типа механизмов автоматического нажатия. ФТ рассматриваемого типа обладают самыми низкими относительными потерями на трение в контакте, его геометрический к. п. д. по сравнению с другими типами ФТ имеет высокое значение (средний геометрический к. п. д. в идеальных условиях равен 99,77%). Но общий к. п.
д. имеет более низкую величину. Экспериментальные работы показали, что средний к. п. д. ФТ такого типа с высокими контактными давлениями довольно стабилен и равен 0,9 — 0,94. В некоторых образцах эта величина поднималась до 0,94 — 0,98. Срок службы ФТ, пригодных для использования на гусеничных машинах, пока еще невысок и составляет около 350 ч. Основная причина — высокие контактные напряжения, которые лежат в пределах 2000 — 3000 МПа (20 — 30 тыс. кГ/см'). Естественно, срок службы ФТ с низкими контактными напряжениями (до 800 МПа) резко возрастает, но 309 М й 3 о 3с о о 4 о О, о а~ И о 1 Ф И О.
х О, о о ж О ж х ж Ф Ф х й о Х 2 ~5 и а зю при этом возрастают габариты и вес передачи, что делает их неприемлемыми для гусеничных машин. Диапазон регулирования выполненных ФТ лежит в пределах 3,5 — 8, но наиболее часто верхний предел ограничвается цифрой шесть. На рис. ЧП.З показан опытный ФТ, разработанный канд. техн. наук А. Л. Кемуржданом и инж. И.
В. Бахом. Он предназначен для передачи мощности в 185 кВт (250 л. с.). Фрикционные пары работают всухую. Количество роликов — два. Контактные напряжения во фрикционной паре 2100 МПа (21 тыс. кГ1сма), общий к. п. д. в среднем был равен 0,9. В условиях стендовых г испытаний ФТ проработал 360 ч [50]. Многодисковый кониче- и, ский фрикционный трансформатор. В отличие от преды- о дущих ФТ, где мощность передается двумя или тремя параллельно работающими контактами, в многодисковых конических ФТ количество параллельно работающих »гн контактов примерно раз в десять больше.
Окружное усилие, передаваемое одним контактом, сравнительно мало, по му и требуемая нор-' Рис УИ 4 Схема многодискового конимальная сжимающая сила ческого Фракционного транФ'рма"ра с наружным контактом ограничивается низким зна- ~'й-60 чением. Последнее приводит к тому, что удельное напряжение в зоне контакта снижается и лежит в пределах !00 — 300 МПа (1000 — 3000 кГ1сма).
Несмотря на достаточно высокие относительные скорости, рассматриваемые ФТ обладают высокой работоспособностью вследствие низких удельных давлений, а также благоприятных условий работы трущихся поверхностей (ФТ такого типа, как правило, работают в масле). Например, автомобиль «Фольксваген», снабженный опытной многодисковой конической передачей системы Байера, прошел 25 тыс. км. Все конструктивные схемы многодисковых конических ФТ разделяются на схемы с наружным и внутренним контактами (по аналогии с зубчатыми передачами).
Схема многодискового конического ФТ с н а р у ж н ы м к о н т а к т о м показана на рис. УП.4. Оси ведущих и ведомых дисков расположены по обе стороны контакта. Крутящий момент подводится к ведущему валу 3 и через кулачковый механизм автоматического нажатия МН передается на ведущие диски 1. зы Последние посредством сил трения передают момент на ведомые диски 2 и далее на ведомую ось. Передаточное число регулируется путем изменения расстояния между осями 00 н О,О„т.
е. ге г'= —, Г, (Ъ П.11) где г, и г, — радиусы середины контактов соответственно веду- щих и ведомовых дисков. Рис. НП.й. Схема многодискового конического фракционного трансформатора с внутренним контактом Рис. Ны.б. Планы линейных скоростей фрикционных пар: а — с внутренним контактом; б — с наружным контактом Многодисковые ФТ с наружным контактом обладают очень большим относительным геометрическим скольжением и довольно низким к. п.
д.: з = — ( 1 -1- —, 1 з!и у; ь г ! х 2г (НП.12) чф, — 1 0,25 Р (! + —.) з!пу, (нП.13) кгх где Ь вЂ” длина контакта; у — угол наклона образующей конуса к горизонтальной оси. Средний геометрический к. п. д. для многодиского конического ФТ с наружным контактом в идеальных условиях равен 97,!1%. Многодисковые конические ФТ с наружным контактом получили распространение за рубежом. Были изготовлены и испытаны несколько автоматических передач для легковых и грузовых автомобилей мощностью от 22 до 110 кВт (от 30 до 150 л. с.). Основным узлом этих передач является многодисковый конический ФТ, выполненный по планетарной схеме с наружным контактом (так называемая система Байера). Изменение к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
