5. Определение величин угловых скоростей основных

звеньев, относительных угловых скоростей сателлитов

и выключенных управляющих элементов

Угловые скорости основных звеньев ПКП определяются с помощью уравнений кинематической связи ПМ, которые были выведены ранее (см. подраздел 4.1): (1 − i_1д)ω₂ = ω₁ − i_1д ω_д;

(1 − i_дα)ω₂ = ω_д − i_дα ω_α;

(1 − i₃₂)ω_х = ω₃ − i₃₂ ω₂.

Подставим в УКС значения ВПЧ ПМ (см. табл. 1) и получим

2,16ω₂ = ω₁ + 1,16ω_д;

2,92ω₂ = ω_д + 1,92ω_α;

3,18ω_х = ω₃ + 2,18ω₂.

При определении величин угловых скоростей полагаем, что угловая скорость ведущего вала д постоянна и равна условной единице (ω_д = 1,0).

На передаче заднего хода (Ф₂, Т₂), в соответствии с законом управления ПКП: ω_α = ω₃, ω₂ = 0, а ω_хЗХ = − 0,163,

из первого УКС: 0 = ω₁ + 1,16∙1,0,

имеем ω₁ = − 1,16,

из второго УКС: 0 = 1,0 + 1,92ω_α,

имеем ω_α = − 0,52,

из третьего УКС, учитывая, что ω_α = ω₃, для проверки определим значение ω_хЗХ: 3,18ω_х = ω₃ = ω_α = − 0,52,

ω_х = (− 0,52)/3,18 = − 0,163.

Таким образом, для передачи заднего хода определены значения угловых скоростей всех основных звеньев ПКП: ω_д = 1,0, ω₁ = − 1,16, ω₂ = 0, ω₃ = ω_α = − 0,52, ω_х = − 0,163.

На нейтрали (стоповом режиме) ПКП (Ф₂ или Т₂, Т₃): ω_д = 1,0, ω_х = 0, ω_α = ω₃.

Разрешив второе и третье УКС относительно ω₂ и приравняв их друг к другу, получим (1,0 + 1,92ω_α)/2,92 = (− ω₃)/2,18 ,

откуда, учитывая, что звенья α и 3 блокируются на нейтрали фрикционом Ф₂, определим, что

ω_α = ω₃ = − 0,307.

Из второго УКС определим ω₂:

ω₂ = (1,0 + 1,92∙(− 0,307))/2,92 = 0,141.

Из первого УКС определим ω₁:

ω₁ = 2,16∙0,141 − 1,16∙1,0 = − 0,855.

Из третьего УКС для проверки определим ω_х:

ω_х = ((− 0,307) + 2,18∙0,141)/3,18 = 0.

Таким образом, для нейтрали (стопового режима) ПКП определены значения угловых скоростей всех основных звеньев ПКП: ω_д = 1,0, ω₁ =

= − 0,855, ω₂ = 0,141, ω_α = ω₃ = − 0,307, ω_х = 0.

На первой передаче ПКП (Ф₂, Т₃): ω_д = 1,0, ω_х = 0,235, ω_α = ω₃ = 0.

Решая УКС, находим: ω₂ = 0,342, ω₁ = − 0,421.

На второй передаче ПКП (Т₁, Т₃): ω_д = 1,0, ω_х = 0,368, ω₁ = ω₃ = 0.

Решая УКС, находим: ω₂ = 0,537, ω_α = 0,295.

На третьей передаче ПКП (Ф₁, Т₃): ω_д = 1,0, ω_х = 0,685, ω₁ = ω_д =

= ω₂ = ω_α = 1,0, ω₃ = 0.

Решая третье УКС, находим: ω_х = 2,18∙1,0/3,18 = 0,686.

На четвертой передаче (Ф₁, Ф₂) ПКП полностью сблокирована, поэтому угловые скорости всех основных звеньев ПКП одинаковы: ω₁ = ω_д =

= ω₂ = ω_α = ω₃ = ω_х = 1,0.

Таким образом, угловые скорости всех основных звеньев на всех передачах переднего и заднего хода и на нейтрали (стоповом режиме) ПКП определены.

Относительные угловые скорости сателлитов определяются для всех передач и нейтрали ПКП с помощью уравнений (см. раздел 3.4):

ω_СТ = − (Z_C/Z_ст)(ω_С − ω_В),

ω_СТ = (Z_Э/Z_ст)(ω_Э − ω_В),

где Z_C, Z_CТ, Z_Э – числа зубьев, соответственно, солнца, сателлита и эпицикла;

ω_С, ω_В, ω_Э – значения угловых скоростей, соответственно, солнца, водила и эпицикла.

Для ПМ с парными сателлитами можно еще использовать уравнение, связывающее между собой угловые скорости сателлитов пары, например

ω_ст-С/ω_ст-Э = − (Z_ст-Э/Z_ст-С),

где ω_ст-С, ω_ст-Э – относительные угловые скорости парных сателлитов, соответственно, сателлита, зацепленного с солнцем и сателлита, зацепленного с эпициклом;

Z_ст-Э, Z_ст-С – числа зубьев парных сателлитов, соответственно, сателлита, зацепленного с эпициклом и сателлита, зацепленного с солнцем.

На передаче заднего хода относительная угловая скорость сателлита, зацепленного с солнцем 1 в сложном ПМ, определяется как

ω_ст-С = − (Z₁/Z_ст-С)(ω₁ − ω₂) = − (32/22)(− 1,16 − 0) = 1,687,

а относительная угловая скорость сателлита, зацепленного с эпициклом α, определяется как

ω_ст-Э = (Z_α/Z_ст-Э)(ω_α − ω₂) = (71/17)(− 0,52 − 0) = − 2,172.

Для проверки определим еще раз ω_ст-Э, используя уравнение

ω_ст-С/ω_ст-Э = − (Z_ст-Э/Z_ст-С),

откуда ω_ст-Э = ω_ст-СZ_ст-С/(− Z_ст-Э) = 1,687∙22/(− 17) = − 2,172.

Относительная угловая скорость сателлита, зацепленного с солнцем 3 в элементарном ПМ 3х2 определяется, как

ω_ст-С = − (Z₃/Z_ст)(ω₃ − ω_х) = − (34/19)(− 0,52 + 0,163) = 0,639.

Аналогичным образом определим значения относительных угловых скоростей сателлитов на нейтрали и на всех четырех передачах переднего хода ПКП, используя для этого числа зубьев центральных зубчатых колес и сателлитов, указанные на рис. 2. Кроме того, определим значения относительных угловых скоростей в управляющих элементах, как алгебраическую разность угловых скоростей основных звеньев, соединяемых блокировочными фрикционами Ф₁ и Ф₂, и, как абсолютную угловую скорость соответствующих тормозных звеньев 1, 2 и 3 – для тормозов Т₁, Т₂ и Т₃.

Отметим, что при кинематическом анализе ПКП следует определять значения абсолютных угловых скоростей всех основных звеньев и относительных угловых скоростей всех сателлитов, даже тех ПМ, которые на рассматриваемых передачах не нагружены, не участвуют в передаче мощности и, поэтому в КПФ этих передач не представлены.

Сведем все полученные результаты в табл. 3.

Таблица 3 - Результаты кинематического анализа ПКП танка Т-80

Передача	Значения угловых скоростей звеньев ПМ и управляющих элементов
	сложный ПМ 12д д2α						ПМ 3х2				управляющие элементы
	ω1	ωд	ω2	ωα	ωст-1	ωст-α	ω3	ωх	ω2	ωст-32	Ф1	Ф2	Т1	Т2	Т3
ЗХ	−1,16	1,0	0	−0,52	1,687	−1,995	−0,52	−0,163	0	0,639	1,16	0	1,16	0	0,52
нейтраль	−0,855	1,0	0,141	−0,307	1,652	−1,761	−0,307	0	0,141	0,515	1,381	0	0,855	0,141	0,307
I	−0,421	1,0	0,342	0	1,319	−1,339	0	0,235	0,342	0,403	0,763	0	0,421	0,342	0
II	0	1,0	0,537	0,295	0,869	−0,798	0	0,368	0,537	0,802	0,537	0,295	0	0,537	0
III	1,0	1,0	1,0	1,0	0	0	0	0,685	1,0	1,179	0	1,0	1,0	1,0	0
IV	1,0	1,0	1,0	1,0	0	0	1,0	1,0	1,0	0	0	0	1,0	1,0	1,0

Результаты кинематического анализа ПКП для наглядности представим в виде диаграммы угловых

скоростей основных звеньев и сателлитов ПКП на рис. 4.

На рис. 4 заштрихованными треугольниками показана работа фрикционных управляющих элементов по торможению соответствующих тормозных и блокировке соединяемых блокировочными фрикционами основных звеньев, включаемых для получения каждой очередной передачи ПКП.