Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 159

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где \ф{к. | —модуль передаточной функции i/'-ro участка транс­ миссии, соответствующий k-й гармонике.

Расчеты показывают, что для рабочего диапазона частоты вращения модуль передаточной функции на участке вала муфты сцепления трактора Т-150 {К = 1,5) равен

| Ф ( 1 2 , 5

) Ц х = 0,33-=-0,35.

Используя данные

по

гармоникам

двигателя СМД-60

(табл. 22), установленного

на тракторах

Т-150 и Т-150К, полу­

чаем следующие максимальные упругие моменты в трансмис­ сиях:

 

 

 

 

М1а= (2580 2740)

кгс-см.

 

 

 

 

 

Одним из эффективных

средств

снижения

амплитуды

кру­

тильных

колебаний

от воздействия двигателя

является

пружин­

 

 

 

 

 

 

ный демпфер,

устанавливае­

 

 

 

 

 

 

мый

в

муфтах

сцепления

 

 

 

 

 

 

тракторов Т-150 и Т-150К.

 

1

 

 

 

 

 

Основные

 

соображения

 

 

2 3 1 V/ \ /1 5

 

по выбору

параметров

дем­

 

\1

 

пфера

изложены

в рабо­

 

 

те [8].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

Момент

трения

демпфе­

 

 

 

 

 

ра

выбирается

из

расчета

 

 

 

 

\

 

максимального

 

снижения

 

 

 

 

 

 

наибольших

 

резонансных

О

800

1200

1600

п,о5/мин

амплитуд.

 

 

 

 

 

 

 

Жесткость

демпфера вы­

Рис. 136. Модули

передаточных

функций

бирают с помощью

анализа

упругих моментов

трансмиссии

трактора

графиков

модулей

переда­

Т-150 при различных жесткостях

демпфе­

точной

функции

таким

об­

ра в Ю - 6 кгс-см:

 

 

 

разом, чтобы в рабочем

диа­

/ — 0,6; 2 — 0,8; 3 — 1,2; 4 — 1,6; 5 — 2,2

пазоне

частоты

вращения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсутствовал

резонанс.

 

Так, на рис. 136 приведены графики

модулей

передаточной

функции

для участка вала

муфты

сцепления в зависимости

от

жесткости демпфера. Из графиков следует, что жесткость демп­

фера должна быть не более С = 1,6-105

кгс-см, иначе резонанс

попадает в область рабочих частот

вращения (п = 1600 -ь

-г- 2000 об/мин).

 

Эффективность установки демпфера трансмиссии трактора Т-150 иллюстрируют рис. 137, из которого следует, что в рабо­ чем диапазоне частоты вращения амплитуда крутящего момен­ та составляет без демпфера 4000—7000 кгс • см, а с демпфером 2000—3600 кгс • см.

272

А, кг-с-м

 

I

 

.л

А

и

 

 

 

 

40

/

ч .У

/ \

 

 

 

 

 

L-

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

А

• !•

" " " ^

 

 

 

 

 

— -J

Л /

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

*/\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

1д ^

 

 

/1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

80

 

\

 

т

^ 7

N

 

 

60

 

J

 

 

/

 

V

 

^—™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О 800

1200

1600

2000

800

1200

1600

Z000 п, об/мин

Рис. 137. Результаты тензометрирования крутящих моментов на валу муфты

сцепления трактора

Т-150

(сплошные линии

соответствуют трансмиссии

с демпфером

на

передачах

I — V I I I ;

штриховые линии

соответствуют

транс­

 

 

миссии без демпфера

на передачах I — V I I I )

 

Момент

сопротивления

на ведущем

колесе

 

 

 

 

 

М с = Р к (1 + ijp 's i n 2 ^)r -

 

 

где Рк — среднее значение касательной

силы тяги;

 

Pi •— амплитуда колебаний усилия;

 

 

— частота

колебаний;

 

 

 

 

гк — радиус ведущего колеса.

 

амплитуда

и ча­

По данным

В. И. Анохина

относительная

стота колебаний от воздействия поля находятся в следующих пределах: _ £ L = 0 > 1 ^ Q ^ ; - ft = (0,5-- 1,5) Гц.

27»

Отношение амплитуд колебаний от воздействия гусеничного движителя, зафиксированных на валу двигателя, составляло 0,12—0,42.

Для трактора Т-150 частота колебаний от воздействия гусе­ ничного движителя лежит в пределах 12,5—26 Гц. На рис. 138 приведены модули передаточных функций упругих моментов на валу муфты сцепления | Ф12 i и полуосях | Фб71 трансмиссии трактора Т-150 от воздействия гусеничного движителя.

п, об/мин

Рис. 138. Модули передаточных функций упругих моментов трансмиссии трактора Т-150 (воздействие гусеничного дви­ жителя) на передачах I и I I

Как видно из рис. 138, в тракторных трансмиссиях имеют место резонансные режимы в связи с совпадением частот собст­ венных колебаний с частотами возмущения сил сопротивления и гусеничного движителя. Для гусеничных тракторов резонанс­ ные частоты вращения соответствуют 7—15 Гц, а для колесных 2,5—3 Гц. Крутящие моменты от сил сопротивления гусеничного движителя вызывают значительные нагрузки в трансмиссии.

Анализ кривых однопрофильной проверки зубчатых колес по­ казывает, что ошибки основного шага приводят к систематиче­ скому относительному смещению зубчатых колес, причем часто­

та циклов

этих смещений равна частоте зацепления nz.

Если

зубчатые

колеса по основному шагу выполнены точно,

то и в

этом случае ввиду различных жесткостей

зубьев в области одно-

и двухпарного зацепления наблюдается

относительное

смеще­

ние зубчатых колес с той же частотой пг (27].

Таким образом, для прямозубой передачи характерно нали­ чие частоты вынужденных колебаний зубчатых колес

пг = — Гц,

60

где г— число зубьев зубчатого колеса; п — частота вращения его в об/мин.

Совпадение частоты зацепления пг с одной из частот собст­ венных колебаний приводит к повышенным амплитудам вибра­ ций в системе, а следовательно, и к повышенным динамическим нагрузкам на зубья.

274

 

Частоты пересопряжения зубьев,

Гц

Таблица

23

 

 

 

 

 

М' д е л ь

Число

 

 

 

Пеоелача

 

 

 

Агрегат

 

 

 

 

 

 

 

 

тра ктора

зубьев

I

п

ш

I V

V

V I

V I I

V I I I

 

 

 

25

833

833

833

833

 

 

_

 

 

 

31

—

—

—

—

1030

1030

1030

1030

 

т 150

33

—

—

785

833

—

—

1175

—

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

—

 

—

—

1105

—

 

 

36

738

—

—

Коробка

 

38

690

—

—

—

1030

—

—

—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

передач

 

25

875

—

 

—

875

—

—

—

 

 

28

—

980

—

—

—

980

—

—

 

т - 150К

31

—

—

1085

1190

—

—

1085

1190

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

794

—

—

—

 

 

24

555

656

953

—

 

 

37

—

—

—

—

858

1010

1220

1470

Главная

т - 150

9

163

185

208

227

245

276

311

340

передача

т- 150К

9

ПО

128

155

186

232

275

334

400

Бортовая

т - 150

17

501

597

672

738

798

894

1008

1101

передача

т - 150К

17

324

381

465

558

696

825

990

1200

В табл. 23 приведены частоты зацеплений зубьев коробки пе­ редач, главной и бортовой передач трансмиссий тракторов Т-150 и Т-150К для номинального режима работы.

ДЛЯ расчета воздействий, вызванных

карданной

передачей,

необходимо видоизменить эквивалентную

схему

трансмиссии

трактора.

 

 

Рис. 139. Эквивалентная расчетная система с карданной передачей:

Фи —

угловое

отклонение

вилки первого звена;

<p2i — угловое отклонение

левой

вилки

второго

звена; ф 2 3

— угловое отклонение

правой вилки второго

звена;

Фз2 — угловое

отклонение вилки третьего звена

 

 

На рис. 139 приведена пятимассовая эквивалентная расчет­ ная схема; между 2 и 3-й массой расположена карданная пере­ дача.

275

Из теории карданных передач известно

 

Ф21 = Ф12 + Р12 sin 2(at;

ф 3 2 = ф2 з +

Р2з sin 2at;

о

1—cos а,

д

1 — eosa2

Pi2 = — - — ;

Р 2 3 = — -

,

где ai и а 2 — у г л ы

установки

кардана;

вала.

со — угловая скорость карданного

Подставив выражения <p2i и срзг в систему дифференциальных уравнений, описывающих колебания эквивалентной пятимассовой системы, получим

•ЛФ1 + с 1 2 ( ф 1 — фг) = 0,

/ 2 ф 2 — С1 2 (ф1 — ф 2 ) + С2з(ф2—Фз) = С2 3 (Р,2 —p2 3 )sin2co^; У3фз — С2 3 (ф2 —ф3 ) + С 3 4 (ф 3 — ф 4 ) = — C2 3 (PI 2 —P2 3 )sin2co/;

/4 ф4—С3 4(фЗ —Ф4) + С 4 5 ( ф 4 — ф 5 ) = 0,

У5 ф5 — С 4 5 ( ф 4 —ф5 ) = 0.

Таким образом, воздействие карданных передач на систему сводится к приложению момента М к а р к массам, между которы­ ми расположены карданные передачи,

Мкар = C 2 3 ( P i 2 — Msi n 2at,

где С23 = — ; — 2 3 , 2 3 /2 3 —;—т гг — приведенная жесткость

^23^23 + ^23^23 +^23^23

карданной передачи. Штрихами обозначены жесткости элементов карданной пе­

редачи до первой вилки, между вилками и после второй вилки. Ниже даны значения возмущающих моментов при различ­ ных углах установки кардана для жесткости С23 = 10 • 105 кгс X

X см.

dj

градусы

 

0

1

2

3

5

а 2

градусы

 

1

2

3

4

4

М к а р ,

кгс-см

 

100

200

400

500

1200

Частоты возмущения от карданных передач лежат в преде­

лах / к а р

=

(25 -г- 90) Гц.

данных

позволяет

сделать

выводы

Анализ

приведенных

о том, что в тракторных

трансмиссиях

имеет

место резонансные

режимы

в

связи с совпадением

частот

собственных колебаний

с частотами возмущения карданных передач; карданные пере­ дачи могут вызвать значительную нагруженность трансмиссии.

Смотрите также файлы