Синтез кинематических схем планетарных коробок передач со сдвоенными сателлитами для перспективных гусеничных машин

• Автор: Мельников, Олег Анатольевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 192 с. : ил.

Глава 1. Аналитический обзор

1.1. Назначение коробки перемены передач (КПП), требования к ним,

классификация

1.2. Планетарные коробки передач (ПКП)

1.3. Выводы по главе

Глава 2. Анализ существующих методов синтеза планетарных коробок

передач

2.1. Обоснование выбора видов планетарных рядов, находящихся в

составе ПКП
2.2. Синтез кинематических схем планетарных коробок передач с двумя степенями свободы по уравнениям кинематики

2.3. Назначение величин передаточных чисел ПКП и выбор числа

передач
2.4. Пример построения схемы ПКП аналитическим методом
синтеза
2.5. Синтез планетарных коробок передач с тремя степенями
свободы
2.6. Синтез планетарных коробок передач с планетарным рядом на входе или выходе
2.7. Выводы по главе
Глава 3. Разработка вопросов синтеза схемных решений ПКП для
перспективных транспортных машин
3.1. Математическая модель синтеза схемы ПКП на основе сложного
планетарного механизма (СПМ)
3.1.1. Подбор передаточных чисел трансмиссии
3.1.2. Структурный синтез СПМ
3.1.3. Номографический метод синтеза ПКП на основе СПМ

3.2. Графический метод синтеза ПКП с двумя степенями свободы на
основе СПМ
3.3. Методика расчета коэффициента полезного действия ПКП на
основе сложных планетарных механизмов
3.4. Оценка потенциальных свойств схем ПКП по результатам силового и кинематического расчетов
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальное исследование вопросов автоматизации синтеза и выбора рациональных схем ПКП на основе СПМ и разработка на их базе технических решений
4.1. Постановка задачи исследования
4.2. Программа синтеза кинематических схем ПКП со сдвоенным
сателлитом по заданной гамме передаточных чисел
4.3. Проверка адекватности вычислительного эксперемента
4.3.1. Синтез схемы ПКП на основе СПМ с параллельной
работой
4.3.2. Синтез схемы ПКП на основе СПМ с демультипликатором
4.3.3. Подтверждение справедливости методики расчета КПД на имитационной модели
4.4. Сравнительный анализ схем ПКП построенных различными
методами
4.5. Выводы по главе
Основные результаты, выводы и рекомендации
Библиографический список использованной литературы
Приложения
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Развитие конструкций автомобилей, тракторов и быстроходных гусеничных машин направлено на повышение их производительности, экономических и экологических показателей и улучшение условий труда водителя. Решение вышеуказанных задач непосредственно связано с совершенствованием конструкции их трансмиссий.
Трансмиссия транспортной машины представляет собой совокупность устройств, осуществляющих передачу мощности двигателя машины к ведущим колесам. Двигатель (в большинстве случаев двигатель внутреннего сгорания (ДВС)) имеет ограничения по диапазону изменения рабочих оборотов и величине крутящего момента, в то время как требуемый диапазон скоростей движения машины изменяется в широких пределах и требуемые моменты на ведущих колесах многократно превышают момент двигателя. Поэтому трансмиссия должна не просто передавать мощность, но и трансформировать при этом ее составляющие таким образом, чтобы сформировать необходимые тяговоскоростные качества машины. Необходимым элементом трансмиссии, позволяющим осуществить эти преобразования, является коробка передач. Чем больше число передач, тем более полно используется мощность двигателя, и при этом он работает в более узком диапазоне, что способствует повышению тягово-скоростных и топливно-экономических показателей. Но требование обеспечения простоты конструкции и массово-габаритных показателей накладывает ограничения на увеличения числа передач. Из бесчисленного количества возможных схемных решений обеспечивающих при выбранном двигателе и заданной массе машины, желаемые тягово-скоростные характеристики, конструктор должен отобрать и реализовать в конструкции один, наиболее полно удовлетворяющий совокупности таких показателей как высокий коэффициент полезного действия (КПД), минимальные габариты и масса, надежность и долговечность, технологичность изготовления, простота обслуживания, низкая стоимость. Решение этой задачи достигается на стадии схемного проектирования трансмиссии, включающего в себя выбор типа и разработку кинематиче-

2.7. Выводы по главе
1. Основой для получения простых, так и сложных планетарных передач служат, как правило, трехзвенные дифференциальные механизмы. Из рассмотрения различных видов планетарных рядов определены их преимущества и недостатки. Практическое конструирование отдает предпочтение планетарному ряду с одновенцовым сателлитом из-за его простоты.
2. Установлено, что у всех рассмотренных ПР мощность передается одновременно несколькими полюсами зацепления, и это позволяет более рационально загружать шестерни; радиальные нагрузки на валы отсутствуют, следовательно, отсутствуют и изгибающие моменты; часть мощности может передаваться переносным движением (без потерь в зацеплении). Следовательно, для одних и тех же исходных данных ПКП может быть выполнена более компактной и экономичной, чем простая КП. Но необходимым условием реализации возможностей ПКП является правильный выбор схемы.
3. Показано, что процедура синтеза схемы ПКП с двумя степенями свободы ориентирована только на ряды с одновенцовыми сателлитами, в то же время, преимущество этого метода заключается в высокой точности определения параметров рядов. Теоретически в ПКП с двумя степенями свободы можно реализовать любую гамму передаточных чисел, но на практике препятствием может служить ограничение по параметру внутреннего передаточного числа и сложность многорядных ПКП.
4. При оценке схем, полученных в результате синтеза двухстепенных ПКП, после отбраковки непригодных ПР остается много пригодных, которых хватает на десятки и сотни схем, значительная часть из которых строится. Путем исследования оставшейся части на совокупность таких критериев, как КПД, относительные обороты сателлитов, величина момента блокировочного фрикциона, сложность схемы и, по результатам сравнительного анализа, отобрать лучшую.