Талу К.А., Козлов А.Г. - Конструкция и расчёт танков (1066317), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Существенное отличие заключается в определении расчетной нагрузки. 326 Расчет на прочность дсталеи бортовои передачи нужно осуществлять по макснчальном! крутящему чоченту, которыи может действовать на валы бортовой передачи при эксплуатации танка. Максимальный расчетный крутящий момент для ведущего вала бортовой передачи определяется по наибольшеи силе тяги по сцеплению забегаюшей гусеницы с «рунточ при повороте с 30-градусного крена в гору (см стр. 268) Л!р О~ба Ь р Кр ~Ъ~б р Принимая — — '--- =.
! пол! чич, что расчетныи крутящий мо. тк1 ри р мент для ведущего вала бортовои передачи равен .11„ == 0,65 О!г„„ (117) И Ю В псклкгчительных случаях, когда г1сепица заце ппся своими выступами за какие-либо металляческне или бетонные конструкции (например, при преодолении препятствий), при высокой удельнои мощности танка нагрузка йа бортовую передачу может превысить чаксичальный расчетный крутящий момент по сцеплению. Если при эточ фрикцпонные элементы механизма поворота рассчитаны на момент, больший мочента по сцеплению гусеницы с грунтом, необходимо проверить прочность шестерен бортовой передачи и иа мочент, подводичый от двигателя Поверочный расчет показывает, что напряжения ибгпба зубьев шссгерсп бортовых перси,ч досыпшоз [б[р=-10000 —.
12000 кг'смб. В некоторых иностранных конструкциях периода второй мировой войны [б]„= 12000 —:14000 кг'сж-, а в танке Т-'г' даже было 23500 кг/см', но конструкция этой бортовой передачи тан. ка была не надежна. Е!апряженяя смятия по Герцу в отечественных конструкциях допускают до [б[„= 25000 —. 27501 кг,'см"-, а в некоторых иностран.ных танках было в отдельных случаях [а[„до 30000 кг,сзг-'. Расчет подшипников бортовой передачи, так же как и подшипников коробки передач, осуществляется по приведенным числам оборотов и приведенной нагрузке при прячолннейноч движении 'танка.
ГЛАВА 13 ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ТРАНСМИССИИ Гидромеханической трансмиссией танка обычно называют танковую трансмиссию, включающую, кроме механических передач, какую-либо гпдродииамическую передачу: гидромуфту, гидро- трансформатор илп комплексную гидропередачу. Гндростатические (объемные) передачи не получнлп распространения в трансмиссиях современных танков главным образоги нз-за значительного объема. С ликвидацией этого недостатка (путем создания насосов и моторов, способных производительно работать при высоких давлениях порядка 600 — 800 кг'ахР и высоких оборотах) щщростатические передачи могут явиться серьезиыч конкурентом для гидродияамическпх передач в части применения в трансмиссиях танков.
Как известно, гидродпнамические передачи, в которых проис.одиг аваоматпческая трансформация передаваемого момента, называются гидр отр а н сфор м а тор а ми. Их характерной чертой является наличие реактивного аппарата. Гидродпнамические передачи, передающие крутящий момент без изменения, называются г и д р о м у ф т а м н. Существуют также гидродинампческие передачи, которые в зависимости от передаваемой нагрузки способны работа~ь как по принципу гидромуфзы, так и по принципу гидро- трансформатора.
Такие гидродинамические передачи называются ком ил ек с и ы м и г и дроп с р еда ч а и и В зависимости от роли, выполняемой гидропередачей, все гидро- механические трансмиссии можно разделить иа трп группы: — трансмиссии с гидромуфтой; — трансмиссии с гидромеханпческой коробкой передач: — трансмиссии с гидромеханическим ме~анизмом передач и поворо| а. Гидромуфта, неспособная трансформировать крутящий момент, может выполнять в танковой трансмиссии лишь роль главного фрикцнона. Прп этом достигаются следующие преимушества: !) эластичная связь двигателя с коробкой передач снижает динамические нагрузки в трансмиссии н обеспечивает демпфирование крутильиых колебаний; 2) отсутствие износов, характерных для главного фрик- зйв циоиа, исключает необходимость в периодических регулировках; 3) гидромуфты с оптимальной характеристикой <отключают» двгзгатель от коробки передач без дополнительного воздействия води-.
теля на м) фту (только за счет уменьшения числа оборотов двн.ателя); управление танком при этом несколько облегчается. Недостатками пшромуфт являются: !) затрудненное переключение коробки передач из-за недостаточно полного отключения двигателя при снижении числа его оборотов, в автомобилях с цельо устранения этого недостатка часто последовательно устанавливают й сцепление и гидромуфту (гидрофрикииоиное сцепление).„в танках М5-А! гидромуфту устанавливали перед планетарной коробкой передач, переключение которой возможно и без отключения корооки передач от двигателя, для этой же цели иногда применяют опорожняющиеся муфты, 2) пост >яииыс потери мощности двигателя иа трение и удары жидкости, и главном фрикцпоне при его полном включении такие по1ери отсутствуют; 3) ело.кность конструкции и большие занимаемые объемы при использовании опорожня.ощихся гидромуфт или пшрофрикииоииых сцеплений. Наиболее полно преимущества гидролииамических передач проявляю|ся прп использовании гилротраиуформаторов или комплексных гилропередач, автоматически изменяющих передаточное число межд) двигателем и велз шими котесами в соответствии с сопротивлением движеншо танка, Основными преимзществами (ио сравнению с механическими ступеи пятыми трансмиссиями) зрапсмигшц! с гитромсханическимн коробкамп передач и ме;аиизмами передач и поворота, являются: !.
Автоматическое изменение крутящего момента на ведущих колесах гусениц в зависимости от изменения сопротивления движению, позволяющее повысить среднюио скорость движения за счеболее полного использования мощности двигателя, бтсутствия потерь скорости прн переключении передач и меньшего снижения скорости при поворотах машины. 2. Повышение проходимости танка. Возможность получать очекь большие силы тяги облегчает преодоление подъемов. Возможность перематывания гусениц с очень малыми скоростями и плавное изменение этих скоростей улучшаюз проходимость танков по болотам и топям.
- 53. Значительно упрощается управление танком и создаются предпосылки для полной авзоматизации управления коробкой пе. ред6Ф~' ЩЪ))астичиая связь двига|еля с ведущими колесами снижает (кй~аййческие нагрузки в трансмиссии и обеспечивает демпфироваЪи)6'Мругт))льных йолебаиий моторно-трансмиссионной группы. .;,Одйако при выборе типа и агрегатов трансмиссии необходимо иметь в виду, что гидромеханическис трансмиссии с гидротрансформатором имеют также и существенные недостатки: !. Пош|женный коэффициент полезного действия по сравнению со ступенчатой механической трансмиссией, приводящий к уменьшению запаса хода танка.
2. Необходимость применения в большинстве случаев специальных устройств для охлаждения рабочей жидкости. 3. Необходимость применения мехашшеской коробки передач, хотя и с меныпнм числом ступеней (2 — 3), из-зя недостаточности величины осуществляемого диапазона изменения крутящего момента в гидротрансформаторе. Несмотря иа этп недостатки, гидромеханнческие трансмиссии применялись на американских танках и немецких боевых машинах уже в период второй мировой войны и широко применяются на всех современных американских танках !М46, М47, й!48), бронетранспортерах и других боевых п транспортных машинах.
Тяговые качества машин с гидромеханнческой трансмиссией зависят от удачного выбора схемы трансмиссии, типа гидротрансформатора и основных расчетных параметров. Проектирование н расчет гидромеханнческой трансмиссии сложнее, чем обычной механической трансмиссии. й 1 ГидромуФты Гидромуфтой называется гидродинамическая передача, представляющая собой две предельно сближенные гидравлические машины. центробежный насос и турбину, помещенные и обп!пй корпус, заполненный маслом.
Основнымп частями гпдромуфты являются; насосное колесо, получаюшее вращение от двигателя, турбинное колесо, связанное с ведомым валом, п корпус с уплотнениями для удержания масла. Существующие конструкции гидромуфт можно разделить на две группы: гидромуфты с внутренним тором п гидромуфты без внутреннего тора.
!. Конструктивные примеры гидромуф; В качестве примера гидромуфты первого типа можно привести гидромуфту МВТУ, созданную для мотовоза с двигателем в 860 л. с при 2000 об'мин. Ко второму типу, в частности, относится гидро. муфта автомобиля ЗИМ с двигателем мощностью 90 л. с. при 8600 об1мин. Конструкция гидромуфты МВТУ показана на фиг.
!68. Колесо насоса 9 с 28 радиальными лопатками отлито из алюминиевого сплава, В нем имеются окна 10 для разгрузки ведущего вала 1! от осевого усилия, возникающего при циркуляции жидкрсти в гндромуфте. Колесо турбины 7 с ЗО радиальными лопатками отл|по из чугуна. К нему винтами прикреплен корпус 8 гидромуфты. Для устране. 330 нпя болыиого стеснения струп на малых диаметрах каждая вторая лопатка б рабочих колес изготовлена укороченной. Число лопаток насосного и турбинного колеса выполняется различным, чтобы уменьшить неравномерность работы гидромуфты и исключить воз-- никновение вибраций. С этой же целью шаг распочожения лопаток' Фиг.
168. Гнхрояуфта МВТУ некоторых гидромуфт делают переменным. Включение н выключение гидромуфты МВТУ осуществлялось заполнением рабочей жидкостью полости циркуляции и быстрым опорожнением ее. Заполнение и подпитка осушествлялась через каналы 4, опорожнение гидромуфты — через три клапана 2, расположенные под углом 120". .;-,„,.Конструкция клапана для опорожнения гндромуфты показана на фиг;-1б9, При подпитке рабочая жидкость через сверление 14 поступает в пространство над диафрагмой И клапана. Ввиду раз, ности плошадей над диафрагмой и под диафрагмой давление под- 331 нитки удерживает клапан в закрытом состоянии Пря отк:иоченив подпитки диафрагма не может держать закрытым отверстие кла.
пана и рабочая жидкость выливаешься пт гилпомуфты по таигеии ь альному сверлению !2. Круг циркуляции пщром)фть МВТУ уплотнен лабиринтом б (см фиг 168) п втулками ! и 3. Фю 169 Клзпза опорокненни Гилрочуфтп автомобиля 31!М (флг 1701, в отличие от рассмотренной выше коистрйьции гидром~фты, ие имеез вийтреииего тора.