Курсовая работа: Расчет планетарной коробки переключения передач трактора класса 0,2
Из схемы ПКП следует, что
Из уравнения кинематики
для планетарного ряда 7,14 и 18 с учетом уравнений связи определим
Из уравнения кинематики
для планетарного ряда 11,14 и 18 с учетом уравнений связи определим
Из уравнения кинематики
для планетарного ряда 11 с учетом уравнений связи определим
Определим относительные
частоты вращения всех сателлитов ПКП при включенной первой передаче. Для этого
используем выражение [1,2.11]. В результате получим:
Частоты вращения всех
центральных звеньев ПКП и
относительные частоты
вращения сателлитов, об/мин
Таблица 5
Передача |
1 |
2 |
3 |
4 |
Нагруженные ряды ПКП |
7, 11, 14 |
7, 11, 14 |
7, 11, 14 |
7, 11, 14, 18 |
nа7=nвщ
|
2000 |
2000 |
2000 |
2000 |
nа11= nа14=nвм
|
758 |
962 |
1258 |
1563 |
nв7= nв11
|
0 |
328 |
667 |
1163 |
nс14= nс6=
nв18
|
1000 |
641 |
0 |
744 |
nв14= nс11=
nс18
|
393 |
0 |
503 |
1072 |
nа18
|
2378 |
2096 |
1142 |
0 |
nВ07
|
4000 |
3344 |
2667 |
1674 |
nВ011
|
1630 |
1363 |
1270 |
860 |
nВ014
|
4604 |
3848 |
3020 |
1964 |
nВ018
|
2170 |
2291 |
1798 |
1172 |
Из анализа частот
вращения всех звеньев ПКП видно, что при работе под нагрузкой они не
превосходят допустимых пределов.
Таким образом, полученная
в результате синтеза схема ПКП обеспечивает работу всех подшипников в области
допустимых для них частот вращения.
5. Силовой
анализ планетарной коробки передач
Силовой анализ ПКП
производится с целью определения максимальных крутящих моментов, нагружающих фрикционные
элементы и шестерни планетарных рядов, что необходимо для их последующего
расчета.
Крутящие моменты,
действующие на звенья планетарного ряда. В ТДМ со смешанным зацеплением шестерен [1, рис. 2.1]
абсолютные величины моментов Ма на солнечной шестерне, Мв
на водиле и Мс на эпицикле связаны соотношениями:
Мв=Ма(1+к);
(2.34)
Мс = Мак; (2.35)
(2.36)
Отметим основные свойства
этих соотношений:
1) они справедливы для
любого режима работы ТДМ (блокировка, вращение двух звеньев при заторможенном
третьем звене, вращение всех звеньев под нагрузкой);
2) если момент одного из
звеньев равен нулю, то два других тоже равны нулю и весь ТДМ не нагружен (это
свойство используется при определении нагруженных рядов ПКП);
3) зная момент,
подведенный к одному звену, можно определить два других момента;
4) совпадающие по
направлению моменты солнечной шестерни и эпицикла направлены против момента
водила и весь ТДМ уравновешен.
Определение тормозных
моментов. Тормозные
моменты по отношению к ПКП являются внешними. Кроме тормозного момента при
включении передачи с передаточным числом ир≠1 на ПКП действуют
еще два внешних момента: на ее ведущем Мвщ и ведомом Мвм валах
(рис. 4).
Рис. 4. Схема внешних
моментов, действующих на ПКП с двумя степенями свободы
Запишем условие
равновесия системы:
где МТр - момент
трения тормоза на р передаче.
Принимая
Мвм=Мвщ
uр ηр ,
получим
Пренебрегая потерями в
ПКП (ошибка не превышает 3%), окончательно получим
(2.43)
Выражение [1,2.43] позволяет
определить расчетный момент тормоза на любой передаче в ПКП с учетом знака
передаточного числа uр.
Определим расчетные
моменты на солнечных шестернях всех планетарных рядов выбранной нами ранее
схемы ПКП (см. рис. 3), ее тормозов и блокировочного фрикциона. Здесь
необходимо рассмотреть работу ПКП на всех передачах.
Первая передача. Под нагрузкой
работает планетарные ряды 7, 11 и 14.
Расчетный момент тормоза
первой передачи определим по выражению [1,2.43] и уравнениям кинематики и связи
для этих рядов.
Тогда
Момент на солнечной
шестерне планетарного ряда 7, 11 и 14
(см. рис. 3)
Вторая передача. Под
нагрузкой работает планетарные ряды 7, 11 и 14.
Расчетный момент тормоза
второй передачи определим по выражению [1,2.43] и
уравнениям кинематики и связи для этих рядов.
Тогда
Момент на солнечной
шестерне планетарного ряда 7, 11 и 14
(см. рис. 3)
Третья передача. Под
нагрузкой работает планетарные ряды 7, 11 и 14.
Расчетный момент тормоза
третьей передачи определим по выражению [1,2.43] и
уравнениям кинематики и связи для этих рядов.
Тогда
Момент на солнечной
шестерне планетарного ряда 7, 11 и 14
(см. рис. 3)
Четвертая передача. Под
нагрузкой работает планетарные ряды 7, 11, 14 и 18.
Расчетный момент тормоза
четвертой передачи определим по выражению [1,2.43] и
уравнениям кинематики и связи для этих рядов.
Тогда
Момент на солнечной
шестерне планетарного ряда 7, 11, 14 и 18
(см. рис. 3)
Пятая передача. Включен
блокировочный фрикцион Ф и под нагрузкой работают планетарные ряды 7, 11 и 14
Результаты выполненных
расчетов занесены в таблицу 6.
Нагрузки на элементы ПКП
Таблица 6
Передача |
Расчетный момент в долях от Мвщ
|
МТ1
|
МТ2
|
МТ3
|
МТ4
|
Ф |
Ма7
|
Ма11
|
Ма14
|
Ма18
|
1 |
1,64 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1,09 |
1,09 |
0 |
2 |
0 |
1,08 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,43 |
0,43 |
0 |
3 |
0 |
0 |
0,67 |
0 |
0 |
1 |
0,27 |
0,27 |
0 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0,28 |
0 |
1 |
0,34 |
0,34 |
0,28 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
1 |
1,3 |
1,3 |
0 |
Расчеты планетарных рядов
коробки передач необходимо выполнять по максимальным нагружающим моментам,
величины которых представлены в табл. 6.
Библиографический
список
1. Шарипов В. М., Крумбольт Л. Н.,
Маринкин А. П. Планетарные коробки передач колесных и гусеничных машин./Под
общ. ред. В. М. Шарипова.-М.: МГТУ «МАМИ», 2000.-142 с.
2. Проектирование полноприводных
колесных машин: В 2 т. Т. 1. Учеб. Для вузов / Б.А. Афанасьев, Н.Ф. Бочаров,
Л.Ф. Жеглов; Под ред. А.А. Полунгяна. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999.
– 488 с.
3. Справочник НИИАТ: 12 – е изд.
переработанное. и доп. – М.: Транспорт, 1984. – 546 с.
4. Баженов С.П. Методические указания к
курсовой работе по теории автомобиля и трактора для очной и очно-заочной формы
обучения специальности «Автомобиле- и тракторостроение»/ С.П. Баженов.– Липецк:
ЛГТУ, 2001. – 35 с.
5. Конструирование узлов и деталей
машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов/ П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – М.:
Высш. шк., 2000. – 447 с.
|