4.4 Состав, формализованное описание назначения элементов и построение конструктивной функциональной структуры механической трансмиссии.

Чтобы понять устройство и принцип работы трансмиссии и ее элементов необходимо начинать с анализа назначения элементов трансмиссии, который должен выявить следующие признаки: совершаемое действие; объект, на который направленно действие; особые условия и ограничения, накладываемые на машину.

Сцепление – механизм, передающий крутящий момент от двигателя и позволяющий кратковременно отъединять двигатель от остальных механизмов трансмиссии и вновь его плавно соединять.

Промежуточное соединение – предназначено для передачи вращения от вала сцепления к другим механизмам трансмиссии, даже в том случае, если оси валов этих механизмов имеют некоторую несоосность с валом сцепления, появившуюся в результате недостаточно точной сборки, деформации или износа деталей несущей системы машины.

Коробка передач – агрегат, преобразующий крутящий момент по величине и направлению, т. е. коробка передач позволяет изменять передаточное число трансмиссии, в результате чего меняется скорость движения и тяговое усилие. Коробка передач позволяет также изменять направление движения машины, а в некоторых конструкциях, кроме того, и осуществлять его плавный поворот. Наконец, при помощи коробки можно отъединить вал, передающий вращение от двигателя на ведущие колеса, на любое по продолжительности время.

Главная передача – механизм, который уменьшает частоту вращения валов, передающих вращение, и увеличивает крутящий момент. С помощью главной передачи вращение передается также с продольно расположенных валов на поперечные, т. е. происходит разделение потока мощности, идущего от двигателя, на каждое из ведущих колес.

Дифференциал – механизм, распределяющий под­водимый к нему крутящий момент между выходными валами и позволяющий им, а следовательно, и колесам вращаться с разной частотой.

Конечные передачи – понижают частоту вращения и увеличивают передаваемый крутящий момент.

Механизм поворота – служит для поворота гусенич­ного трактора, а также для передачи крутящего мо­мента от главной к конечной передаче.

Карданная передача – устройство, состоящее из одного или двух карданных валов и шарниров, предназначенных для передачи крутящего момента между агрегатами трансмиссии, оси валов которых несоосны или приобретают несоосность во время работы.

Анализ выполняется с использованием формализованного описания назначения технической системы (ТС), включающего три компоненты:

 

N = (D, G, H),

 где D – указание действия, производимого рассматриваемой ТС и приводящего к желаемому результату;

G – указание объекта (операнда), на которое направлено действие D;

H – указание особых условий и ограничений, при которых выполняется действие D.

Исходная информация для решения задачи содержится в результатах предварительного анализа, в сведеньях о трансмиссиях по заданным машинам, которые включают в себя описание назначения.

Таблица 10.

Формализованное описание назначения элементов механической трансмиссии.

Наименование ТС		D	G		H
Сцепление		соединение и разъединение мощности двигателя от трансмиссии	мощности		1) механическое 2) электромагнитное
		передача системе отбора мощности	мощности
Промежуточные соединения (I)		передача	мощности		1) цепные 2) соединительные валы
Коробка передач		изменение структуры по величине и направлению	мощности		1) механическая 2) гидромеханическая (гидротрансформатор, гидромуфта)
Система отбора мощности		передача	мощности рабочему оборудованию		1) механическая; 2) гидравлическая; 3) пневматическая; 4) электрическая; 5) комбинированная
Промежуточные соединения (II)		передача	мощности		1) соединительные валы 2) редукторы 3) комбинированные
Раздаточная коробка	распределение		мощности между мостами	1) колесный движитель 2) с блокированным или дифференциальным приводом
Промежуточные соединения (III)	передача		мощности	1) цепные 2) ременные 3) соединительные валы 4) редукторы 5) комбинированные
Главная передача	1) изменение структуры		мощности	1) с пересекающими или со смещенными осями 2) центральная или разнесенная
	2) изменение направления потока		мощности
Механизм распределения и регулирования	распределение и регулирование структуры		мощности	1) дифференциал у колесных 2) механизм поворота у гусеничных движителей
Конечная передача	изменение структуры		мощности (понижение частоты повышение момента)	1) встроенная 2) разнесенная 3) планетарная

 

Функциональные структуры технических систем базируются на формальной модели структуры системы, соединяющие в себе формальные модели состава и отношений. Модель состава технической системы строится путем разделения, декомпозиции системы на элементы и в общем случае представляет собой многоуровневую иерархическую систему

Конструктивные функциональные структуры строятся на базе анализа полученных формализованных описаний элементов трансмиссий.

В конструктивной функциональной структуре, элементы имеют иерархические связи между собой, полученные в результате декомпозиции системы причем каждый элемент имеет свое назначение, учитывая это конструктивно функциональная структура представляет собой граф вершинами которого являются элементы, а ребрами функции.

 

Таблица 11.

Анализ функций элементов механической трансмиссии.

Наименование элемента	Функция элемента
Е – трансмиссия V1 – двигатель V2 – движитель V3 – рабочее оборудование	Ф – передача энергии двигателя движителям V2, рабочим органам машины V3 распределение мощности между ними, регулирование скорости движения и тягового усилия
Е0 – привод рабочего оборудования	Ф0 – передача мощности двигателя рабочему оборудованию V3
Е1 – система отбора мощности	Ф1 – отбор мощности от двигателя и передача её приводу рабочего оборудования Е0
Е2 – сцепление	Ф2 – плавное соединение и разъединение двигателя от трансмиссии Е
Е3 – промежуточные соединения (I)	Ф3 – соединение элементов трансмиссии Е2 и Е4
Е4 – коробка передач	Ф4 – ступенчатое изменение тяги на ведущих колесах (звездочках), скорости и направление движение машины, а также для остановки и длительной стоянки ее при работающем двигателе Е6
Е5 – промежуточные соединения (II)	Ф5 – соединение элементов трансмиссии Е4 и Е6
Е6 – раздаточная коробка	Ф6 – распределение крутящего момента между мостами Е8
Е7 – промежуточные соединения (III)	Ф7 – соединение элементов трансмиссии Е6 и Е8
Е8 – главная передача	Ф8 – передача мощности между перекрещивающими валами Е9
Е9 – механизм распределения	Ф9 – распределение и регулирование крутящего момента между ведущими колесами (звездочками) Е10
Е10 – конечная передача	Ф10 – увеличение общего передаточного числа трансмиссии Е

 На основании таб. 11 строится конструктивная функциональная структура механической и гидромеханической трансмиссии (КФС).

Рис.8 Конструктивная функциональная структура механической и гидромеханической трансмиссии (КФС).