148000 (692142), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Таблица №4

Более компактная конструкция ПКП получается, если характеристики к планетарных механизмов, составляющих группу уравнений, достаточно близки по величине. Поэтому структурные схемы ПКП строим только для тех групп уравнений, в которых характеристика к отличается не более чем на единицу (см. табл. 4). В табл. 4 эти группы уравнений выделены жирным шрифтом с подчеркиванием (13 групп).

2.7. Построение структурных схем ТДМ и ПКП

Рассмотрим из табл. 3 годное уравнение 7 кинематики ТДМ:

В данном уравнении солнечная шестерня является ведущим звеном с частотой вращения n_вщ, эпициклическая шестерня - тормозным звеном с частотой вращения n₂, а водило - тормозным звеном с частотой вращения n₁.

Перенесем структурную схему для уравнения 7 кинематики ТДМ в графу 5 табл. 3. Аналогично сроим структурные схемы для оставшихся годных уравнений и переносим в табл. 3. При этом у каждого звена на структурной схеме ставим индекс, указывающий, с каким тормозным звеном (1, 2, 3, 4), ведущим (вщ) или ведомым (вм) валом это звено соединяется.

Из выделенных 13 групп уравнений (см. табл. 4) удалось построить 6 структурных схем ПКП, приведенных на рис. 2.

Рис. 2. Структурные схемы ПКП

Выбор структурной схемы ПКП производим:

- по обеспечению требований компоновки ПКП в машине;

- по минимальной слоистости валов;

- по возможности оптимальной установки блокировочного фрикциона для включения прямой передачи;

- по обеспечению максимального КПД ПКП.

Требования компоновки. Какое взаимное расположение ведущего и ведомого валов ПКП наиболее целесообразно, зависит от принятой общей схемы компоновки трансмиссии. Требованиям компоновки трансмиссии удовлетворяют схемы с соосным размещением ведущего и ведомого валов, т.е. схемы 6, 23, 18, 8 и 22 на рис. 2. Однако в схемах 18, 8 и 22 невозможно обеспечить работу ПКП на всех передачах, поэтому для дальнейшего рассмотрения принимаем схемы 6 и 23.

Установка блокировочного фрикциона. В соответствии с ОКП ПКП (см. рис. 1) наименьший расчетный момент блокировочного фрикциона получается при блокировке на нейтрали ведущего звена с тормозным звеном четвертой передачи:

В оставшихся для дальнейшего анализа схемах 6, 23, 18, 8 и 22 (см. рис. 2) такую блокировку выполнить невозможно.

В схемах 6, 23 наименьший из возможных расчетный момент блокировочного фрикциона получается при блокировке ведущего звена (вщ) с тормозным звеном (1) первой передачи. Здесь расчетный момент блокировочного фрикциона

Следовательно, по обеспечению минимального расчетного момента блокировочного фрикциона структурные схемы 6, 23 ПКП идентичны. На указанных структурных схемах (см. рис. 2) блокировочные фрикционы, блокирующие ведущее и тормозное звено первой передачи, обозначены буквой Ф. Однако в схеме 6’ затруднен вывод тормозного звена второй передач, поэтому для дальнейшего рассмотрения принимаем схему 6.

Определение КПД ПКП. При выборе схемы ПКП КПД определяется на наиболее часто используемой передаче, не считая прямую. Для определения КПД ПКП удобен метод, предложенный проф. М. А. Крейнесом.

Общая методика определения КПД ПКП на любой включенной передаче представлена в виде следующих этапов:

1) по кинематической схеме ПКП с использованием уравнений кинематики ТДМ определяем кинематическое передаточное число u_р на р передаче (см. выражение 2.19);

2) по выражению [1, 2.21] определяем знаки показателей степени х_i у η₀;

3) по выражению [1, 2.20] определяем силовое передаточное число на р передаче;

4) по выражению [1, 2.18] определяем КПД ПКП η_р на р передаче.

Принимаем, что наиболее часто используемой будет вторая передача, которая реализуется при торможении второго тормозного звена с частотой вращения n₂ .

Аналитическое определение кинематического передаточного числа ПКП.

а). На структурной схеме ПКП выделяем работающие (нагруженные) на рассматриваемой передаче планетарные ряды. Не нагружены те ряды, в которых хотя бы одно звено свободно.

В схеме 23 (рис. 2) не нагружен планетарный ряд 18, у которого свободно водило, соединенное с выключенным тормозом (4) четвертой передачи. Планетарные ряды 7, 11 и 14 нагружены.

б). Для каждого работающего (нагруженного) планетарного ряда составляем уравнение кинематики, выраженное через характеристику к ряда /см. выражение (2.4)/. В нашем случае для 7, 11 и 14 планетарных рядов (рис. 2) уравнения кинематики имеют вид:

[1,2.22]

в). Составляем уравнения связи. Уравнения связи составляем на основании кинематической или структурной схемы 6 ПКП (см. рис. 2). Из представленной схемы ПКП следует, что

n_в7= n_в11; n_а7=n_вщ; n_а11= n_а14=n_вм; n_с14= n_с7= n_в18; n_в14= n_с11= n_с18=0.

г). В уравнениях кинематики и связи частоты вращения всех звеньев, связанных с ведущим и ведомым валами, заменяются на n_вщ и n_вм . В результате уравнения кинематики [1,2.22] примут вид:

[1,2.23]

д). Для определения передаточного числа ПКП на второй передаче решаем систему уравнений [1,2.23]. Сначала из второго и третьего уравнений полученной системы уравнений [1,2.23] определяем

Поскольку и , то приравняв эти уравнения получим

В итоге

е). Для проверки выполненных аналитических выкладок в полученное уравнение из табл. 3 подставляем значения характеристик планетарных рядов . В результате получим

Так как полученное выражение u₂ равно заданному, то вывод выражения выполнен правильно.

Определение знаков показателей степени х_i b η₀.

Для структурной схемы 5 ПКП согласно выражению [1,2.25],

Тогда, используя выражение [1,2.21],

Аналогично определяем

Силовое передаточное число на второй передаче определяем по выражению [1,2.20]. Тогда для структурной схемы 5 имеем

Определение КПД ПКП на второй передаче. Для структурной схемы 5 ПКП

На рис. 3 приведена кинематическая схема ПКП, выполненная по структурной схеме 6 (см. рис. 2). Тормозом Т₁ включается первая передача. В этом случае под нагрузкой работают планетарные ряды 7, 11 и 14. Тормозом Т₂ включается вторая передача. В этом случае под нагрузкой работают планетарные ряды 7, 11 и 14. Тормозом Т₃ включается третья передача. В этом случае под нагрузкой работают планетарные ряды 7, 11 и 14. Тормозом Т₄ включается четвертая передача. В этом случае под нагрузкой работают планетарные ряды 7, 11, 14 и 18. Фрикционом Ф включается пятая (прямая) передача.

Рис. 3. Кинематическая схема ПКП

Таким образом, используя метод синтеза ПКП, выбрали наиболее рациональную ее кинематическую схему.

3. Определение чисел зубьев шестерен в планетарной коробке передач

В ТДМ, которые относятся к соосным зубчатым механизмам, нельзя произвольно назначать числа зубьев шестерен, так как необходимо, прежде всего, обеспечить совпадение осей вращения их центральных звеньев. Кроме того, при наличии нескольких сателлитов необходимо обеспечить возможность сборки механизма, а также отсутствие задевания сателлитов одного ряда друг за друга. При этом число зубьев наименьшей шестерни ТДМ должно исключать вероятность подрезания ножки зуба.

Таким образом, при подборе чисел зубьев шестерен ТДМ необходимо обеспечить соблюдение условий соосности, сборки и соседства.

Условие соосности. Выполнение этого условия обеспечивает соосность центральных зубчатых колес ТДМ. Для наиболее компактного и самого распространенного в схемах ПКП одновенцового ТДМ со смешанным зацеплением шестерен условие соосности записывается в виде:

m Z_с = mZ_a +2 m Z_B0,

где m - модуль зацепления; Z_с, Z_a, Z_B0- число зубьев соответственно солнечной шестерни, эпицикла и сателлита.

Так как модуль у всех шестерен одинаков, то

Z_c=Z_a+2Z_Bo. [1,2.29]

Из условия соосности [1,2.29] вытекает важное практическое правило при подборе числа зубьев: солнечная шестерня и эпицикл должны иметь или четное или нечетное число зубьев, чтобы их разность была четной величиной. В противном случае сателлиты будут иметь дробное число зубьев.

Условие сборки. Это условие определяет возможность сборки ТДМ, т. е. возможность одновременного зацепления сателлитов с центральными зубчатыми колесами.

Рассмотрим в качестве примера одновенцовый ТДМ со смешанным зацеплением шестерен [1, рис. 2.1, а], у которого сателлит В должен одновременно находиться в зацеплении с солнечной шестерней а и эпициклом с. Это возможно только при условии, когда

[1,2.30]

где d- число сателлитов; γ- любое целое число.

Таким образом, условие сборки одновенцового ТДМ со смешанным зацеплением шестерен заключается в том, что сумма чисел зубьев солнечной шестерни и эпицикла должна быть кратна числу сателлитов.

Условие соседства. Выполнение этого условия исключает задевание сателлитов друг о друга и чрезмерные потери мощности на '"барботаж" масла (зазор между вершинами зубьев двух соседних сателлитов должен быть более 3...5 мм). Условие соседства чаще всего проверяют графически. Установлено, что для обеспечения зазора между вершинами зубьев сателлитов более 3...5 мм зазор между их начальными окружностями должен быть не менее 0,2 диаметра начальной окружности наименьшей шестерни планетарного ряда.

Подбор чисел зубьев необходимо начинать с наименьшей шестерни, число зубьев которой должно быть не менее 12-14. Таким образом, Z_mn =12-14, что исключает вероятность подрезания ножки зуба.

В ТДМ со смешанным зацеплением шестерен и одновенцовыми сателлитами [1, рис. 2.1, а] в зависимости от характеристики к ряда меньшее число зубьев может иметь солнечная шестерня или сателлит.

Характеристики

Список файлов курсовой работы