Файл: Стесин С.П. Гидродинамические передачи учебник.pdf

В схеме на рис. 117, б мощность подводится к водилу 6 сател­ лита 4. Сателлит передает мощность одновременно насосу гидро­ трансформатора (через коронную шестерню 5) и ведомому валу 2 через солнечную шестерню 3. Мощность турбины гидротрансфор­ матора передается также ведомому валу 2. Составим уравнения для определения коэффициента трансформации, передаточного отношения и к. п. д. передачи (см. схему на рис. 117, а). Для упрощения к. п. д. планетарной передачи примем равным 1. При установившемся движении передачи окружные усилия от солнечной и коронной шестерен одинаковы и равны Р, поэтому момент на ведомом валу 2

М2 = 2РЯЪ;

момент на солнечной шестерне 3

Мс = PRC;

соответственно момент на коронной шестерне 5

MK = PRK;

момент на насосе

где К — коэффициент трансформации гидротрансформатора. Так как момент на турбине равен моменту на коронной шестерне

203

Определим зависимость между передаточным отношением гид­ ротрансформатора t и передаточным отношением передачи і*гм п . Так как окружная скорость оси сателлита равна полусумме окружных скоростей коронной и солнечной шестерен

,»к + "с

"в — 2 '

то, заменяя окружные скорости через соответствующие значения

Имея внешнюю характеристику гидротрансформатора, можно построить внешнюю характеристику передачи. Задаваясь последо­

"Пгмп = Агмп'гмп

*или

Для гидродинамической передачи, показанной на рис. 117, б, имеем:

момент на ведущем валу

M i = 2PRb;

момент на солнечной шестерне

Мс = PRC;

204

момент на коронной шестерне

Мк = PRK;

момент на насосе

Мн = Мк;

момент на турбине

Мт = кмн.

Момент на ведомом валу равен сумме моментов на солнечной шестерне и турбине:

М2 = Мс + Мт = PRC + / Ш к = Р (Rc + ад. Тогда получим коэффициент трансформации

Rjh. — 4 " ( # к " к + # с " т ) -

Разделив обе части этого уравнения на щ и имея в виду, что "к = "н. "т = "г. 3 также учитывая, что /?в = — — — , получаем

г гмп :

205

Таким образом, рассмотренные гидромеханические передачи имеют большие значения коэффициентов трансформации и к. п. д. по сравнению с соответствующими значениями для гидротранс­ форматора в зоне повышенных передаточных отношений, но имеют худшие пусковые свойства и меньшие к. п. д. в зоне пониженных

передаточных отношений. Следовательно, в зависимости от предъ­ являемых требований гидромеханические передачи могут оказаться более или менее целесообразными, чем гидродинамические пере­ дачи.

Схемы передач с внутренним разветвлением силового потока в настоящее время изучены мало. Расчет подобных схем должен производиться как для отдельного гидротрансформатора, но с уче­ том дополнительных связей между рабочими колесами. В отличие от схем с внешним разветвлением силового потока, где гидро­ трансформатор рассматривается как двухвальный механизм и ис­ пользуется его безразмерная характеристика, правда, в более широком диапазоне передаточных отношений, в схемах с внутрен­ ним разветвлением силового потока гидротрансформатор рассмат­ ривается как многовальный механизм (обычно трехили четырех-

206

схемы расположения рабочих колес, их основных геометрических параметров и передаточных чисел механических передач, устанав­ ливающих дополнительные связи между рабочими колесами.

На рис. 119, а показана гидромеханическая передача «Трилок» (ФРГ), а ее внешняя характеристика — на рис. 119, в, на рис. 119, б передача «СРМ» (Швеция), а ее внешняя характеристика — на рис. 119, г.

Рис. 119. Гидромеханические передачи с внутренним разветвлением силового потока:

а и б — конструктивные схемы передачи «Трилок» (ФРГ), «СРМ» (Швеция); в и г — внешние характеристики; Ф,, Ф2 — фрикционные тормоза

На рис. 120, а показана передача, состоящая из трехтурбинного гидротрансформатора и двух планетарных рядов. В данном гидротрансформаторе за насосом / расположены три независимые турбины 2, 3 и 4, из которых турбина 4 соединена с ведомым валом 13, а турбины 2 и 3 передают вращение ведомому валу 13 через два планетарных ряда. Турбина 2 соединена с солнечной шестерней 9, находящейся в зацеплении с сателлитом 8, обкаты­ вающим неподвижную коронную шестерню 7. Водило 6 сателлита изготовлено как одно целое с ведомым валом 13. Из плана ско­ ростей (рис. 120, б) следует, что угловая скорость ю3 турбины 2 больше угловой скорости ведомого вала щ. Таким образом,

207

планетарный ряд шестерен 7, 8, 9 является понижающей механи­ ческой ступенью; при этом момент, передаваемый первой турбиной, достигает значительной величины, но лишь при малой частоте вращения ведомого вала.

Турбина 3 связана с коронной шестерней 10, находящейся

взацеплении с сателлитом 11, обкатывающим неподвижную

солнечную шестерню 12. Сателлит 11 расположен на водиле 6,

б) 61

Рис. 120. Гидромеханическая передача с трехтурбинным гидротрансформатором:

а — гидротрансформатор и планетарные ряды; б — план скоростей первого планетарного ряда; в — план скоростей второго планетарного ряда; / — насос; 2, 3 и 4 — турбины; 5 — реактор; 6 — водило; 7 —12 — шестерни; 13 — ведомый вал; г — внешняя характе­ ристика

представляющем одно целое с ведомым валом 13. Планетарный ряд, образованный шестернями 10, 11 и 12, является также пони­ жающей ступенью (рис. 120), но с меньшим передаточным числом, чем предыдущий планетарный ряд.

передается ведомому валу также увеличенным. На рис. 120, г приведена характеристика передачи с трехтурбинным гидротранс­ форматором. Пунктирными линиями показаны кривые крутящих моментов соответствующих турбин, а сплошной линией — сум­ марная кривая крутящего момента М 2 .

§39. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ СКОРОСТЕЙ

ВГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕ

Автоматическое переключение скоростей в гидромеханической передаче производится или в коробке передач или в гидротранс­ форматоре (при помощи блокирования насоса и турбины). Для

208