6.4.Расчет фрикционных элементов управления (фэу).
Размеры фрикционных накладок выбираем конструктивно. Количество пар трения в фрикционном элементе выбирается из условия обеспечения передачи максимального внешнего момента двигателя. В качестве расчетного берется момент «стопа турбины» на входном валу.
,
(70)
где Т
– момент передаваемый ФЭУ, Нм;
- сила, сжимающая диски, Н;
- коэффициент трения; i –
число пар трения; R –
внешний радиус накладки, м; r
– внутренний радиус накладки, м;
коэффициент запаса по сцеплению.
,
(71)
где
- давление масла, Па;
- площадь бустера,
;
- сила, действующая на бустер со стороны
пружин.
В расчетах принимаем следующие величины:
а) давление масла в масляной системе: для фрикционов = 12 атм. = 1,2 МПа; для тормозов = 17 атм. = 1,7 МПа.
б) сила сжатия бустера пружинами, = 500 Н;
в) коэффициент трения Сталь 30ХГСА – МК5 : = 0,084;
г) коэффициент запаса,
.
Рассчитаем ФЭУ
(включение первой передачи):
Определяем площадь бустера, с учетом его конструктивных размеров D=0,212м – внешний диаметр бустера, d=0,186м – внутренний диаметр бустера:
,
(72)
Определяем силу сжатия дисков (71):
Размеры фрикционных накладок по чертежу R = 0,106м; r = 0,093м.
Момент , действующий на ФЭУ: Т = 694,64 Нм (момент считаем с использованием программы KSAN);
Количество пар трения составит:
Принимаем i = 8.
Результаты расчета сведены в таблицу 17.
Таблица 17
|
T1 |
T2 |
R |
Ф4 |
Б |
Передаваемый момент Нм |
694,641 |
233,214 |
1191,09 |
350,894 |
238,217 |
Размеры бустера D, м |
0,212 |
0,212 |
0,212 |
0,12 |
0,12 |
d, м |
0,186 |
0,186 |
0,186 |
0,08 |
0,034 |
Pε, Н |
13309,4 |
13309,4 |
13309,4 |
7536 |
12475,9 |
Размеры дисков R1, м |
0,106 |
0,106 |
0,106 |
0,083 |
0,077 |
r1, м |
0,093 |
0,093 |
0,093 |
0,07 |
0,061 |
Расчетное значение пар трения |
6,859 |
2,303 |
11,761 |
7,951 |
3,608 |
Принятое значение пар трения |
8 |
4 |
12 |
8 |
4 |
6.5.Расчет на долговечность подшипников сателлитов.
При расчете подшипников в качестве
расчетных нагрузок принимаем нагрузки
возникающие при средней скорости
движения
,
;
Трас=165 Нм.
Угловые скорости вращения подшипников определяются из расчетов программы KSAN (стр.30).
|
1 ряд |
2 ряд |
3 ряд |
1 |
111,16 |
217,56 |
288,96 |
2 |
141,4 |
144,48 |
192,08 |
3 |
0 |
0 |
0 |
ЗХ |
186,76 |
365,4 |
485,24 |
По расчетам этой же программы определяем угловые скорости вращения водил (стр.30).
|
1 ряд |
2 ряд |
3 ряд |
1 |
113,12 |
71,4 |
0 |
2 |
169,12 |
141,4 |
94,08 |
3 |
280 |
280 |
280 |
ЗХ |
0 |
70 |
190,12 |
Моменты водил считаются с использованием таблицы относительных моментов (стр.31).
|
1 ряд |
2 ряд |
3 ряд |
1 |
0 |
646,14 |
0 |
2 |
0 |
646,14 |
481,14 |
3 |
0 |
646,14 |
724,02 |
ЗХ |
825 |
0 |
0 |
Расчет ведем с помощью программы podship.
Поверочный расчет встроенного подшипника ряд 1.
Трансмиссия гидромеханическая
Исходные данные по режимам:
Угл. скор. вращ. Момент на Угл. скор. вращ. Относительное
подшипника(рад/с) водиле (Н*м) водила (рад/с) время работы
Режим № 1 111.2 0.0 113.1 0.050
Режим № 2 141.4 0.0 169.1 0.500
Режим № 3 0.0 0.0 280.0 0.425
Режим № 4 (зх) 186.8 825.0 0.0 0.025
Средняя скорость движения Vср (м/с) : 25
Число сателлитов в передаче : 3
Межосевое расстояние aw (мм) : 52.059
Ширина сателлита bw (мм) : 20
Диаметр окружности впадин df (мм) : 58.602
Модуль зацепления m (мм) : 1.5
Диаметр оси D1 (мм) : 15
Диаметр ролика dр (мм) : 4.5
Длина ролика lр (мм) : 18
Число рядов роликов : 1
Коэфф. неравном. нагрузки Khp : 1
Результаты расчета:
Ресурс подшипника L= 235134 (км)
Поверочный расчет встроенного подшипника ряд 2.
Трансмиссия гидромеханическая
Исходные данные по режимам:
Угл. скор. вращ. Момент на Угл. скор. вращ. Относительное
подшипника(рад/с) водиле (Н*м) водила (рад/с) время работы
Режим № 1 217.6 646.1 71.4 0.050
Режим № 2 144.5 646.1 141.4 0.500
Режим № 3 0.0 646.1 280.0 0.425
Режим № 4 (зх) 365.4 0.0 70.0 0.025
Средняя скорость движения Vср (м/с) : 25
Число сателлитов в передаче : 3
Межосевое расстояние aw (мм) : 50.573
Ширина сателлита bw (мм) : 20
Диаметр окружности впадин df (мм) : 46.616
Модуль зацепления m (мм) : 1.5
Диаметр оси D1 (мм) : 15
Диаметр ролика dр (мм) : 4.5
Длина ролика lр (мм) : 18
Число рядов роликов : 1
Коэфф. неравном. нагрузки Khp : 1
Результаты расчета:
Ресурс подшипника L= 270779,7 (км)
Поверочный расчет встроенного подшипника ряд 3.
Трансмиссия гидромеханическая
Исходные данные по режимам:
Угл. скор. вращ. Момент на Угл. скор. вращ. Относительное
подшипника(рад/с) водиле (Н*м) водила (рад/с) время работы
Режим № 1 289.0 0.0 0.0 0.050
Режим № 2 192.1 481.1 94.1 0.500
Режим № 3 0.0 724.0 280.0 0.425
Режим № 4 (зх) 485.2 0.0 190.1 0.025
Средняя скорость движения Vср (м/с) : 25
Число сателлитов в передаче : 4
Межосевое расстояние aw (мм) : 55.073
Ширина сателлита bw (мм) : 20
Диаметр окружности впадин df (мм) : 32.991
Модуль зацепления m (мм) : 1.5
Диаметр оси D1 (мм) : 15
Диаметр ролика dр (мм) : 4.5
Длина ролика lр (мм) : 18
Число рядов роликов : 1
Коэфф. неравном. нагрузки Khp : 1
Результаты расчета:
Ресурс подшипника L= 217254 (км)