5.5 Расчет фрикционных элементов управления (фэу)
Размеры фрикционных накладок выбираем конструктивно. Количество пар трения в фрикционном элементе выбирается из условия обеспечения передачи максимального внешнего момента двигателя.
,
(48)
где Т - момент передаваемый ФЭУ, Нм;
-
сила, сжимающая диски, Н;
-
коэффициент трения; i
- число пар трения;
R - внешний радиус накладки, м;
r - внутренний радиус накладки, м;
коэффициент
запаса по сцеплению.
,
(49)
где
- давление масла, Па;
-
площадь бустера,
;
-
сила, действующая на бустер со стороны
пружин.
В расчетах принимаем следующие величины:
а) давление масла в масляной системе: для фрикционов = 20 атм. = 2 МПа; для тормозов = 20 атм. = 2 МПа.
б) сила сжатия бустера пружинами, = 550 Н;
в) коэффициент трения Сталь 30ХГСА - МК5: = 0,084;
г)
коэффициент запаса,
.
Рассчитаем
ФЭУ
(включение первой передачи):
Определяем площадь бустера, с учетом его конструктивных размеров
D=0,212м - внешний диаметр бустера,
d=0,186м - внутренний диаметр бустера:
,
(50)
Определяем силу сжатия дисков (49):
Размеры фрикционных накладок по чертежу R = 0,120м; r = 0,103м.
Момент, действующий на ФЭУ: Т = 1003,47 Нм (момент считаем с использованием программы KSAN);
Количество пар трения составит:
Принимаем i = 6
Результаты расчета сведены в табл. 17.
Таблица 17
Элемент |
T1 |
T2 |
TR |
Ф4 |
Передаваемый отн. момент Нм |
2,418 |
0,849 |
-5,501 |
0,849 |
Размеры бустера D, м |
0,240 |
0,174 |
0,240 |
|
d, м |
0,206 |
0,140 |
0,206 |
|
Pε, Н |
13309,4 |
13309,4 |
13309,4 |
|
Размеры дисков R1, м |
0,120 |
0,087 |
0,120 |
|
r1, м |
0,103 |
0,070 |
0,103 |
|
Расчетное значение пар трения |
5.04 |
6.45 |
7.9 |
|
Принятое значение пар трения |
6 |
8 |
8 |
|
5.6 Расчет на долговечность подшипников сателлито
При
расчете подшипников в качестве расчетных
нагрузок принимаем нагрузки возникающие
при средней скорости движения
,
;
Трас=165 Нм.
Угловые скорости вращения подшипников определяются из расчетов программы KSAN .
Таблица 18
|
1 ряд |
2 ряд |
3 ряд |
1 |
111,16 |
217,56 |
288,96 |
2 |
141,4 |
144,48 |
192,08 |
3 |
0 |
0 |
0 |
ЗХ |
186,76 |
365,4 |
485,24 |
По расчетам этой же программы определяем угловые скорости вращения водил.
Таблица 19
1 ряд2 ряд3 ряд |
|
|
|
1 |
113,12 |
71,4 |
0 |
2 |
169,12 |
141,4 |
94,08 |
3 |
280 |
280 |
280 |
ЗХ |
0 |
70 |
190,12 |
Моменты водил считаются с использованием таблицы относительных моментов.
Таблица 20
1 ряд2 ряд3 ряд |
|
|
|
1 |
0 |
646,14 |
0 |
2 |
0 |
646,14 |
481,14 |
3 |
0 |
646,14 |
724,02 |
ЗХ |
825 |
0 |
0 |
Расчет ведем с помощью программы podship.
Поверочный расчет встроенного подшипника ряд 1.
Трансмиссия гидромеханическая
Исходные данные по режимам:
Угл. скор. вращ. Момент на Угл. скор. вращ. Относительное
подшипника(рад/с) водиле (Н*м) водила (рад/с) время работы
Режим № 1 111.6 0.0 113.1 0.050
Режим № 2 141.4 0.0 169.1 0.500
Режим № 3 0.0 0.0 280.0 0.425
Режим № 4 (зх) 186.8 825.0 0.0 0.025
Средняя скорость движения Vср (м/с): 25
Число сателлитов в передаче: 3
Межосевое расстояние aw (мм): 52.059
Ширина сателлита bw (мм): 20
Диаметр окружности впадин df (мм): 58.602
Модуль зацепления m (мм): 2
Диаметр оси D1 (мм): 15
Диаметр ролика dр (мм): 4.5
Длина ролика lр (мм): 22
Число рядов роликов: 1
Коэфф. неравном. нагрузки Khp: 1
Результаты расчета:
Ресурс подшипника L= 235134 (км)
Поверочный расчет встроенного подшипника ряд 2
Трансмиссия гидромеханическая
Исходные данные по режимам:
Угл. скор. вращ. Момент на Угл. скор. вращ. Относительное
Подшипника (рад/с) водиле (Н*м) водила (рад/с) время работы
Режим № 1 217.6 646.1 71.4 0.050
Режим № 2 144.5 646.1 141.4 0.500
Режим № 3 0.0 646.1 280.0 0.425
Режим № 4 (зх) 365.4 0.0 70.0 0.025
Средняя скорость движения Vср (м/с): 25
Число сателлитов в передаче: 3
Межосевое расстояние aw (мм): 50.573
Ширина сателлита bw (мм): 25
Диаметр окружности впадин df (мм): 46.616
Модуль зацепления m (мм): 2
Диаметр оси D1 (мм): 15
Диаметр ролика dр (мм): 4.5
Длина ролика lр (мм): 22
Число рядов роликов: 1
Коэфф. неравном. нагрузки Khp: 1
Результаты расчета:
Ресурс подшипника L= 270779,7 (км)
Поверочный расчет встроенного подшипника ряд 3.
Трансмиссия гидромеханическая
Исходные данные по режимам:
Угл. скор. вращ. Момент на Угл. скор. вращ. Относительное
подшипника(рад/с) водиле (Н*м) водила (рад/с) время работы
Режим № 1 289.0 0.0 0.0 0.050
Режим № 2 192.1 481.1 94.1 0.500
Режим № 3 0.0 724.0 280.0 0.425
Режим № 4 (зх) 485.2 0.0 190.1 0.025
Средняя скорость движения Vср (м/с): 25
Число сателлитов в передаче: 3
Межосевое расстояние aw (мм): 55.073
Ширина сателлита bw (мм): 25
Диаметр окружности впадин df (мм): 32.991
Модуль зацепления m (мм): 2
Диаметр оси D1 (мм): 15
Диаметр ролика dр (мм): 4.5
Длина ролика lр (мм): 22
Число рядов роликов: 1
Коэфф. неравном. нагрузки Khp: 1
Результаты расчета:
Ресурс подшипника L= 217254 (км)