![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Малиновский А.Н. Редукторы и коробки передач учеб. пособие
.pdf1^1
)
J ■
П
- T
j
. f L» I г
-Ш |
I |
T |
H |
L |
a |
|
|
||
J |
|
|
|
|
п 1 Ь |
|
”л |
|
Ц |
M |
|
|
|
8‘ |
|
|
1- |
Г |
1 |
IП
J.
11Л |
Ь |
|
Q L |
|
: Л |
J |
|
|
□ x |
|
|
Я Б |
! |
[ гш\ |
иъ |
M - J |
. |
|
|
|
: |
г |
п |
- 81 -
§ 7 . ПЛАНЕТАРНЫЕ И ВОЛНОВЫЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ
Планетарные коробки передач получают все более широкое распространение благодаря как общим преимуществам планетарных передач, так и преимуществам, характерным для коробок передач: безударность и быстрота переключения передач при компактном размещении фрикционных элементов; облегчение автоматизации и дистанционного управления машиной; возможность переключения передач под нагрузкой; отсутствие синхронизаторов и муфт сцеп ления; уменьшение вибраций и шума благодаря большей симметрии действующих сил, жесткостей, меньших габаритов (что уменьшает массы и погрешности изготовления и увеличивает собственную
ч а стоту ).
Существовавшее в прошлом мнение, что планетарные коробки передач труднее в изготовлении и, следоватально, дороже, в зна чительной мере опровергается опытом отечественного и зарубеж ного специализированного производства. Удельная себестоимость многих схем планетарных коробок передач при специализированном производстве не превышает удельной себестоимости обычных ко робок передач, а больший к . п .д ., легкость управления и другие преимущества будут на стороне планетарных.
Рассмотрим основы и некоторые примеры создания планетар ных коробок передач.
На рис.56 приведена схема, показывающая возможности исполь^ зования одного планетарного ряда для получения различных пере даточных чисел, т .е . для создания элементарной коробки пере
дач. |
^ |
|
При включении тормоза 1^_и_фрикционных_му;фт &/_ и п о |
лучим передачу с наибольшим для такого ряда передаточным чис
лом |
( J - |
/у - /с |
■ |
|
В этом случае движение передается от ведущего вала через |
||
фрикцион cfi>t , |
солнечное |
колесо, водило и фрикцион <9*. на ве |
домый вал. При этом все другие фрикционы и тормоза выключены.
При включении JJ_ ± |
и |
получим передачу с |
переда |
точным числом, обратным первому |
случаю U - т^Гк |
’ так как |
движение будет передаваться от ведущего вала на водило, а от него на солнечное колесо и через пятый фрикцион на ведомый рал.
При |
включении J£_ х |
и |
получим обратное вращение |
ведомого |
вала,так как водило |
будет |
остановлено, а движение от |
ъ
/////// |
Щ % & |
r _ |
о
1 и
UULJ
о
пги
77Ш,
и с. 5 6
- 83 -
ведущего вала через .третий фрикцион, эпициклическое колесо и
оателлиты на солнечное колесо, |
пятый фрикцион и ведомый вал. |
||
Передаточное число |
Ц - |
- |
. |
При включении |
Q b |
и С/Ь.. |
или СР£ и qb^ получаем прямую |
связь ведущего вала с ведомым без участия планетарной переда чи с I/ - I .
Таким образом, один планетарный ряд oS rt имеет возмож
ность обеспечить три различных передаточных числа, отличных
от единицы, т .е . позволяет |
получить коробку |
с траия передача |
|||||||
ми прямого хода и одной обратного. |
|
|
|
|
|
|
|||
На рис.57 приведена схема, |
показывающая возможности двух |
||||||||
планетарных рядов при подводе мощности только к солнечному |
|||||||||
колесу первото ряда. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При включении тормоза |
Tt |
и выключенных других тормозах |
|||||||
будет работать только один левый ряд |
с |
Uqh ~ / t K - |
■ |
||||||
При включении тормоза |
7J |
/ будет |
работать |
передача |
со |
||||
сдвоенными сателлитами и с |
/Jan = /+ А '/ = / + ' ~ |
^ |
• |
|
|||||
При включении тормоза 7з |
будет |
работать |
передача |
с дву |
|||||
мя внешними зацеплениями с |
|
- / - К |
— 1— |
|
|
' |
|
||
Возможен |
отвод мощности от |
колес |
о |
1 и |
8 " . Каждое из |
||||
этих колес может быть ведомым и передавать |
всю мощность, |
если |
|||||||
водило сделать свободным, а передачу |
превратить в a S S ' |
, а 8 а |
|||||||
или OS'a! . |
Тогда |
|
|
|
S |
_ /+ |
|
|
|
|
|
|
• Uqq* |
7 7 |
|
|
|||
i f ' - - |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U аа ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, рассматриваемая схема передачи |
обладает |
||||||||
свойствами шести одноступенчатых передач: о 8 й ‘ |
CfSty ^.С*') |
||||||||
а а 'н ; |
о & а ' а а & 'а ' . |
|
|
|
|
|
|
||
На рис.58 приведена схема, |
аналогичная |
схеме на рис.57, но |
с возможностью подвода мощности не только к солнечному колесу, но и к эпициклическому колесу первого ряда и возможностью
останавливать |
водило. |
При включении муфты Cjb и поочередном включении тормозов |
|
77, 1l и / j |
получим все варианты передач мощности предыдущей |
сх еш . |
|
84
Р н с . 57
- 85 -
Рис 58
|
- |
86 - |
|
|
При включении фрикциона |
|
и поочередном включении тор |
||
мозов 7^ и Тъ получим передачи: |
с |
двумя |
внутренними зацепле |
|
ниями и передаточным числом |
|
= |
/ - / г |
и пере |
дачу 15с/Н с Lfsfy - 1+К = А |
|
■ |
|
|
При одновременном включении фрикционов Ср, и <9%, первый |
||||
ряд будет блокирован, а второй |
свободен, |
получим передачу |
||
C U = I . |
|
|
|
|
Возможен отвод мощности от |
колес о ' |
и 8 ‘ , кроме того, |
от каждого из этих колес можно снимать всю мощность. Если оставить водило свободным, то кроме вариантов предыдущего случая
передаточные |
числа будут „ Г |
_ / - ё £ & |
|||
|
|
|
« Л / |
“ ... |
& & Г |
|
|
|
|
/.+ |
м : |
|
. л ! |
/У |
|
1 |
So.' |
|
|
|
|
||
|
U sS' |
— - — & Ж - |
|
|
|
|
|
/V |
S.O.' |
|
|
|
|
|
JCS' |
|
|
Если водило остановить, то передаточные числа будут: |
|||||
и 6 |
— — |
г?2с. |
/ |
|
/ Л _ _ |
|
|
|
|
А й .' |
|
аИ |
|
|
|
|
|
|
|
■ |
|
схема обладает свойствами шести |
|
Таким образом, рассматриваемая |
одноступенчатых передач аналогично |
предыдущей схеме и допол |
нительно свойствами двух передач со |
свободным водилом S'S А |
и 8Ы & 1 и четырех обычных передач |
при остановленном водиле. |
Схемы, представленные на рис. |
56,57 и 5 8 ,показывают воз |
можности одного и двух определенным образом связанных планетар
ных рядов типа а <57/ для получения различных передаточных чи сел . Можно рассматривать другие сочетания рядов различных ти пов аналогично рассмотренным. Но очень часто величины получае мых передаточных чисел при таком построении коробок передач не совпадают с погребными, т .е . не создают нужную гамму передач по закону, соответствующему изменению внешних сопротивлений. Поэ тому в существующих коробках используются не все возможности отдельных передач, входящих в их состав, и не все возможности общей схемы коробки, а только те, которые соответствуют потреб ной гамме передач.
- 87 -
Кроив того , стремление использовать большое число возможностей отдельных планетарных передач приводит к очень большому числу фрикционных элементов, делает планетарную коробку передач гро моздкой и лишает ее преимущества перед обычной коробкой пере дач.
Оптимальное соотношение между числом фрикционных элемен тов, числом планетарных рядов и числом передач достигается с помощью теории синтеза планетарных передач или большого опыта конструктора.
Планетарные коробки передач могут быть с двумя, тремя и четырьмя степенями свободы в нерабоча» состоянии. Для получе ния определенного передаточного числа надо оставить одну сте пень овободы в рабочем положении коробки путем исключения од ной, двух или трех степеней наложением связей. Связи обычно накладываются путем включения фрикционных или электромагнитных муфт и тормозов.
На рис. 59 представлена схема планетарной коробки передач с двумя степенями свободы автомобиля ЗИЛ-111, двумя передачами
переднего хода и одной заднего.
При анализе схемы коробки передач надо мысленно включать все фрикционные элементы поочередно.
При включении фрикдиона оба планетарных ряда вращают ся как одно целое, потому что в первом ряду блокируются солнеч ное и эпициклическое колеса, а во втором - солнечное колесо и водило. Значит, это прямая передача с передаточным числом, равным единице. При этом мощность с ведущего вала передается на общее водило как через фрикцион и солнечное колеоо, так и черев эпициклическое колесо первого ряда, далее мощность идет
на эпициклическое колесо второго ряда и на ведомый вал, а части мощности через солнечное колесо второго ряда возвращается на
ведущий вал. Эта часть мощности является |
циркулирующей или |
|
замкнутой. |
|
|
Дри включении тормоза |
7? окорость |
ведомого вала будет |
меньше, так как общее водило будет вращаться с меныпей ско |
||
ростью, а солнечное колесо |
второго ряда с той же скорость, что |
|
и в предыдущем случае |
|
|
Пгк |
K K r i |
- ti8 -
Put. 59
- |
89 - |
|
В коробке передач ЗИЛ- I I I |
числа |
зубьев колес одного ряда |
равны числам зубьев одноименных колес |
другого ряда, тогда |
|
У - К ' ( |
к ~ |
^ |
В этом случае мощность с ведущего вала передается на общее водило через эпициклическое колесо первого ряда, далее один поток мощности идет на эпициклическое колесо второго ряда и на ведомый вал, а второй поток на солнечное колесо второго ряда и возвращается на ведущий вал, где складывается с мощ ностью, идущей от двигателя на эпициклическое колесо первого ряда. Этот второй поток является замкнутой мощностью.
Дри включении тормоза 77.x солнечное колесо первого ря да будет свободным и весь этот ряд не будет иметь силовых свя зей, а второй ряд будет работать как простая реверсивная пе редача с ~ ~ Л-
На рис.60 изображена схема распространенной коробки пере дач Вильсона с двумя степенями свободы, четыршя передачами прямого хода и одной заднего.
Схема коробки передач построена по такой закономерности: включение первой передачи осуществляется затяжкой тормоза 77 , включение же следующих тормозов по порядку номеров уменьшает передаточное число. В самом деле, при включении тормоза Т, работает только один этот ряд, а остальные ряды не имеют сило
вых связей и |
в работе |
не участвуют, |
так как в каждом из них |
имеетоя свободный основной элемент. |
При включении тормоза 7^ |
||
работают I и 2 ряды, но в этом случае эпициклическое колесо |
|||
первого ряда |
вращается |
в ту же сторону, что и солнечное ко |
лесо, что увеличивает угловую скорость ведомого водила и умень
шает передаточное число, следовательно, |
эта передача |
выше пре |
|
дыдущей. Это видно по схеме, а еще яснее по планам линейных |
|||
скоростей или по уравнениям кинематики. |
|
|
|
Дри затяжке тормозу 73 |
в работе |
участвуют I , |
2 и 3 ряды, |
но эпицикл второго ряда начал вращаться |
в ту же сторону, что |
||
и солнечное колесо, и угловая |
скорость водила второго |
ряда и |
эпицикла первого ряда возросла, а угловая скорость ведомого элемента еще увеличилась и еще меньше стало передаточное число, следовательно, эта передача также выше предыдущей.