Методичка. Методы расчета многоцелевых гусеничных и колесных машин (расчет элементов силовой передачи). Часть 1

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

В.В.ПАВЛОВ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА МНОГОЦЕЛЕВЫХ ГУСЕНИЧНЫХ И КОЛЕСНЫХ МАШИН

(расчет элементов силовой передачи)

Часть 1

МОСКВА 2007

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

В.В.ПАВЛОВ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА МНОГОЦЕЛЕВЫХ ГУСЕНИЧНЫХ И КОЛЕСНЫХ МАШИН

(расчет элементов силовой передачи)

Часть 1

Учебное пособие

Утверждено в качестве учебного пособия

редсоветом МАДИ (ГТУ)

МОСКВА 2007

УДК 629.113 ББК 39.33

Павлов В.В. Методы расчета многоцелевых гусеничных и колесных машин (расчет элементов силовой передачи): Учебное пособие. Часть

1/ МАДИ (ГТУ). – М., 2007. - 27 с.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Г.И.Гладов, канд. техн. наук, доц. А.И.Архипов

В учебном пособии (часть 1) изложен тематический материал по дисциплине «Методы расчета многоцелевых гусеничных и колесных машин» (МГиКМ). Пособие предназначено для самостоятельной работы студентов. Рассмотрены методы расчета элементов трансмиссий, фрикционных узлов, механизмов поворота и других агрегатов МГиКМ. Часть 1 посвящена расчету основных элементов силовой передачи МГиКМ. Учебный материал излагается в 4-5 лекциях, а конкретные методики расчетов рассматриваются на практических занятиях. Часть теоретического материала, ранее изучаемого студентами в других дисциплинах, изучается при самостоятельной работе.

Пособие предназначено для студентов автотранспортных вузов, обучающихся по направлениям подготовки «Наземные транспортные системы» и «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы» и изучающих дисциплину «Теория движения многоцелевых гусеничных и колесных машин». Оно может оказаться полезным и для студентов родственных специальностей.

© Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет), 2007

3

Введение

Настоящее учебное пособие ориентировано, прежде всего, на интенсификацию самостоятельной работы студентов по указанной дисциплине. В нём не приводится конкретный текст лекций, но дано их содержание и рекомендуемый список литературы, т.е. основные (кроме лекционного материала и методик, рассматриваемых в лаборатории) компоненты, необходимые для продуктивной работы студента самостоятельно.

С целью подготовки студентов к аттестации по дисциплине приводятся типовые контрольные вопросы и контрольные задачи, а также утвержденная в установленном порядке примерная рабочая программа. Программа может быть полезной для работников вузов, где готовятся специалисты по специальности 190202 «Многоцелевые гусеничные и колесные машины», а также для студентов.

Для удобства рекомендуемая литература приводится к каждой лекции из перечня литературных источников, дополнительного к тем, что указаны в примерной рабочей программе по дисциплине. Безусловно, все рекомендованные литературные источники не являются исчерпывающими; студенты могут использовать и иную литературу по согласованию с лектором.

В учебном пособии (часть 1), рассчитанном на самостоятельную работу студентов по дисциплине «Методы расчета МГиКМ», приводятся также краткие методические рекомендации по её изучению.

Автор выражает надежду, что данное пособие окажется необходимым учебно-методическим материалом, способным интенсифицировать работу студентов при изучении дисциплины «Методы расчета МГиКМ».

4

1. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Лекция №1

Введение (место дисциплины в учебном плане специальности). Нагруженность силовых передач. Колебания валов; резонансные явления. Фрикционные узлы трансмиссий. Фрикционные материалы, примеры материалов, область их применения. Маслосъемные канавки (назначение и виды). Особенности расчета ленточного тормоза, основных параметров сцеплений (главных фрикционов). Момент трения. Количество пар трущихся поверхностей.

Литература: [4], [5], [6].

Лекция №2

Расчет колодочных тормозов и планетарных передач. Первичная и вторичная колодки (понятия). Условие заклинивания тормоза. Уравнения кинематики планетарных рядов (примеры). Определение относительной частоты вращения сателлитов. Статика планетарных передач, определение усилий и моментов на звеньях планетарных передач. Определение моментов блокировочных фрикционов планетарных коробок передач (ПКП).

Литература: [1], [2], [6].

Лекция №3

Расчет тормозов ПКП; расчетная формула для тормозного момента при включении i-й передачи в ПКП. Основы расчета механических (ступенчатых) коробок передач (КП). Обоснование необходимости наличия КП в трансмиссии на основании функции распределения сопротивлений движению ТС. Расчет главных передач, расчетные моменты для полноприводных и неполноприводных автомобилей. Многоступенчатые КП, делители и

5

демультипликаторы. Последовательность расчета КП. Диапазон КП. Разбивка передаточных чисел КП (закон геометрической и арифметической прогрессий). Особенности расчета КП гусеничных тягачей.

Литература: [2] – [6].

Лекция №4

Расчет механизмов поворота (МП) гусеничных машин и дифференциалов. Расчетные моменты для тормозов (на примере МП типа "бортовой фрикцион" и 2-ступенчатый ПМП). Расчет блокировочного фрикциона ПМП (формулы моментов по "двигателю", по "сцеплению гусениц с грунтом"; выбор расчетного значения момента). Кинематика и статика дифференциала автомобиля. Первое и второе свойства дифференциалов. Определение расчетных моментов для полноприводных и неполноприводных автомобилей. Коэффициент блокировки дифференциала. Несимметричные дифференциалы.

Литература: [3], [5], [6].

2. ТЕМАТИКА КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

(Фрикционные узлы, агрегаты трансмиссий, планетарные передачи, механизмы поворота)

ТЕМА №1

Нагруженность силовой передачи

1.Какие нагрузки действуют на силовую передачу машины при движении?

2.В чем заключаются особенности расчета различных агрегатов трансмиссии машин?

6

ТЕМА №2

Фрикционные узлы трансмиссий

1.Где в трансмиссиях применяются «фрикционные узлы» (ФУ), предельные режимы работы фрикционных материалов?

2.Фрикционные материалы для работы в масле и всухую в ФУ трансмиссий, основные марки, преимущества и недостатки.

3.Типы канавок в ФУ трансмиссий при работе в масле, площадь канавок на поверхностях трения, преимущества и недостатки канавок различного конструктивного исполнения.

4.Особенности расчета ленточного тормоза, вывод формулы момента трения.

5.Расчет основных параметров сцеплений (фрикционов). Коэффициент запаса. Определение количества пар трущихся поверхностей ФУ. Особенности расчета ФУ, работающих в масле.

6.Расчет колодочных тормозов. Понятие «первичной» и «вторичной» колодок. Определение моментов трения на колодках и общего момента трения тормоза.

ТЕМА №3

Расчет планетарных передач

1.Уравнения кинематики планетарных передач различных конструктивных схем (вывод).

2.Определение относительной частоты вращения сателлитов для планетарных передач конкретных схем. Для чего это надо делать при проектировании?

3.Динамика планетарных передач. Определение сил и крутящих моментов на звеньях планетарных передач. Соотношения между моментами на звеньях передачи типа «а-в-h».

4.Особенности расчета блокировочных фрикционов планетарных коробок передач (ПКП) на примере простейших схем и ПКП МАЗ537 (543).

7

5.Определение передаточных чисел ПКП на примере МАЗ-537 (543). Порядок расчетов, формулы.

6.Определение моментов тормозов ПКП на передачах прямого и заднего ходов.

7.К.п.д. планетарных передач. Метод профессора Крейнеса М.А. Пример расчета для конкретной схемы планетарной передачи.

8.Порядок проведения расчетов ПКП машин.

ТЕМА №4

Расчет агрегатов трансмиссий

1.Назначение коробок передач (КП). Схемы КП. Делители и демультипликаторы. Кинематический диапазон. Порядок расчета КП машин.

2.Кинематический расчет трансмиссий (порядок расчета). Способы разбивки передаточных чисел механических ступенчатых КП.

3.Особенности расчета КП гусеничных тягачей.

4.Выбор основных параметров КП и подбор подшипников валов.

5.Расчет главных передач и дифференциалов. Конструктивные схемы и назначение дифференциалов, коэффициент блокировки (понятие) дифференциала. Определение расчетных моментов для полноприводных и неполноприводных автомобилей.

6.Особенности расчета ступенчатых МП гусеничных машин. Определение расчетных моментов тормозов и блокировочных фрикционов МП типа «Бортовой фрикцион» и «2-ступенчатый ПМП».

3.ТЕМАТИКА ЗАДАЧ ПО ЛЕКЦИОННОМУ МАТЕРИАЛУ

1.Определение крутящих моментов на ведущих колесах машин (по двигателю и по сцеплению колес с дорогой).

8

2.Определение крутящих моментов и усилий на звеньях планетарных передач агрегатов трансмиссий.

3.Применение уравнений кинематики планетарных передач для определения угловых скоростей вращения звеньев передачи, передаточных чисел коробок.

4.Определение кинематических параметров механических ступенчатых КП (шага передаточных чисел, кинематического диапазона, модуля зубчатых колес).

5.Определение моментов тормозов ПКП и блокировочных фрикционов, включающих передачи в коробке.

6.Определение тормозных моментов ленточного тормоза.

7.Определение тормозных моментов колодочного тормоза и реакций в опорах тормозной колодки.

8.Расчет основных параметров фрикционов (количества пар трущихся поверхностей, передаваемых моментов и проч.).

9.Расчет ступенчатых механизмов поворота гусеничных машин (определение моментов на тормозных звеньях и фрикционах).

10.Расчет главных передач колесных машин и дифференциалов (определение расчетных моментов).

ПРИМЕРНЫЕ ЗАДАЧИ ПО РАССМАТРИВАЕМОМУ УЧЕБНОМУ МАТЕРИАЛУ

Задача №1

Дано. 2-осный автомобиль весом 75 кН с задним ведущим мостом, на который приходится 2/3 веса машины. Радиус качения колеса

Определить: крутящий момент на ведущих колесах по сцеплению шин с дорогой и крутящий момент на входном валу главной передачи.