3. Определение числа степеней свободы пкп

При индексации основных звеньев ПКП танка Т-80 выявлено одно соединительное звено α. Это означает, что ПКП обладает тремя степенями свободы. Убедимся в этом, используя формулу П.Л. Чебышева:

W = 3n − 2p₅ − p₄.

В ПКП имеется девять подвижных звеньев, образующих два ПМ: солнце 1, солнце д, водило-эпицикл 2, эпицикл α, солнце 3, водило х, пара сателлитов левого сложного ПМ, одновенцовый сателлит правого ПМ (n = 9).

В ПКП девять кинематических пар пятого класса – подшипниковых опор всех девяти подвижных звеньев (p₅ = 9).

В ПКП шесть кинематических пар четвертого класса (зубчатые зацепления), четыре – в левом сложном ПМ и два – в правом элементарном ПМ (p₄ = 6).

Таким образом,

W = 3n − 2p₅ − p₄. = 3∙9 − 2∙9 − 6 = 3,

что и требовалось доказать.

4. Определение закона управления пкп

Под законом управления понимают порядок включения и номенклатуру включаемых для получения каждой передачи фрикционных управляющих элементов.

ПКП танка Т-80 (рис.1 и 2) обладает тремя степенями свободы, значит, для получения любой передачи в рассматриваемой ПКП необходимо снять две лишние степени свободы. В ПКП для этого целесообразно уменьшать количество подвижных звеньев, могущих иметь угловую скорость отличную от угловых скоростей других подвижных звеньев. Выполняется это приданием отдельным подвижным основным тормозным звеньям нулевой угловой скорости посредством тормоза Т, либо блокировкой двух различных основных звеньев посредством фрикциона Ф, с целью обеспечения одинаковой угловой скорости этих двух звеньях.

В первом случае, одна степень свободы снимается из-за того, что количество подвижных звеньев уменьшается на одно вследствие остановки звена, а во втором случае, количество подвижных звеньев также уменьшается на одно, но благодаря тому, что два различных основных звена приобретают одинаковую, ненулевую угловую скорость, то есть, становятся, временно, одним подвижным звеном.

Таким образом, в рассматриваемой ПКП уменьшить число степеней свободы на два (реализовать какую-то передачу), можно, если включить два блокировочных фрикциона, либо два тормоза, либо один фрикцион и один тормоз. В ПКП имеется в наличии два блокировочных фрикциона Ф₁ и Ф₂, и три тормоза Т₁, Т₂ и Т₃, то есть, всего пять фрикционных управляющих элементов.

Количество вариантов попарного включения управляющих элементов определяется числом сочетаний из пяти по два:

С²₅ = 5!/(2!(5 − 2)!) = 10.

Выпишем все десять возможных сочетаний попарного включения

управляющих фрикционных элементов:

Ф₁Ф₂; Ф₁Т₁; Ф₁Т₂; Ф₁Т₃; Ф₂Т₁; Ф₂Т₂; Ф₂Т₃; Т₁Т₂; Т₁Т₃; Т₂Т₃.

Выполним оценку этих сочетаний с точки зрения получения рабочих передач в ПКП.

Первое сочетание (Ф₁Ф₂) посредством Ф₁ обеспечивает полную блокировку левого сложного ПМ (ω₁ = ω₂ = ω_α = ω_д), а Ф₂ уравнивает угловые скорости звеньев α и 3 (ω_α = ω₃). В результате, правый элементарный ПМ 3х2 также блокируется (ω₂ = ω_х = ω₃). Угловые скорости всех основных звеньев ПКП становятся одинаковыми, а относительные угловые скорости всех сателлитов становятся нулевыми. Рассмотренное состояние ПКП соответствует прямой передаче с передаточным числом i_дх= 1,0.

Второе и третье сочетания (Ф₁Т₁ и Ф₁Т₂) рабочих передач не обеспечивают, так как сблокированный фрикционом Ф₁ левый сложный ПМ полностью затормаживается тормозом Т₁ или Т₂ , ведущий вал д останавливается, к ПКП невозможно подвести мощность. Правый элементарный ПМ сохраняет две степени свободы.

Четвертое, пятое, шестое и седьмое сочетания (Ф₁Т₃; Ф₂Т₁; Ф₂Т₂ и Ф₂Т₃) – рабочие.

Восьмое сочетание (Т₁Т₂) передачи не обеспечивает, так как тормоза Т₁ и Т₂ останавливают звенья 1 и 2 в левом сложном ПМ, вследствие этого останавливаются и звенья α и д . Ведущий вал д не вращается, к ПКП невозможно подвести мощность.

Девятое сочетание (Т₁Т₃) – рабочее.

Десятое сочетание (Т₂Т₃) не обеспечивает рабочей передачи в ПКП, так как тормоз Т₂ останавливает звено 2, а тормоз Т₃ – звено 3. Результатом

этого является остановка ведомого вала х. Десятое сочетание включения управляющих элементов можно, при необходимости и возможности, использовать для центрального и (или) стояночного торможения машины без отключения двигателя.

Таким образом, набирается шесть вариантов попарного включения управляющих элементов (Ф₁Ф₂; Ф₁Т₃; Ф₂Т₁; Ф₂Т₂; Ф₂Т₃; Т₁Т₃), позволяющих получить рабочие передачи в ПКП. Однако известно, что рассматриваемая ПКП – пятискоростная, обеспечивает четыре передачи переднего хода и одну – заднего (+4;−1). Следовательно, одно из рабочих сочетаний обеспечивает неиспользуемую, “лишнюю” передачу в ПКП.

Выяснить, какая передача не используется, и по каким причинам, можно будет только по ходу дальнейшего анализа ПКП.