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)

Еще о транспорте:

Расчет системы пуска двигателя
Для пуска двигателя необходимо, чтобы частота вращения его вала обеспечивала условия возникновения и нормальное протекание начальных рабочих циклов в двигателе. Пусковая частота вращения коленчатого вала двигателя зависит от вида двигателя и условий пуска. Момент сопротивления проворачиванию вала д ...

Прочностной расчет листовой рессоры
Выполним расчет напряжения действующего в коренном листе рессоры. <[G]=1000 MПа где – учитывает неравномерность распределения напряжения по листам. Здесь мм4 - момент инерции рессоры по сечению центрового болта; мм4 – момент инерции листа (коренного); a=1.3 – коэф., учитывающий повышение напряже ...

Расчёт механизма поворота
Грузоподъемная сила Fg=31,115 кН; вылет 6 м; L0=0,3м L=2,4м Масса крана (34) Реакция опор (35) (36) Определяем сопротивление повороту крана (37) Где Fn- коэффициент сопротивления повороту =0,02 r- радиус цапф =50мм t- время разбега крана =3 сек Мощность затрачиваемая на поворот крана (38) Принимаем ...