§ 3. Крутящий момент колеса, передаточные числа

и к. п. д. механической трансмиссии

Развиваемый двигателем крутящий момент М_к преобразуется трансмиссией в крутящий момент на ведущих колесах.

Подведенный к движителям крутящий момент М называют крутя- щим моментом колеса. В общем случае неустановившегося движения (ускоренном или замедленном) момент М определяется зависимостью:

М = М' + М_}, (74)

где М' — крутящий момент колеса прн установившемся режиме работы двигателя; М}—приведенный к ведущим колесам суммарный момент касательных сил инерции колес и кинематически с ними связанных деталей трансмиссии н двигателя.

Передача

Передаточное число

Передаточное число

38 46 40 / 61 \ ,„ ,

• • +1 =59,4

25 24 9 \ 17 / '

I (ход)

Н(ход)

Ш(ход)

Л Л Jl/JL+^-sоз

1У(ход)

У(ход)

VI (ход)

УН(ход)

28 24 9 ( 17 ⁺¹ Г⁵⁰'³

34 46 _4Q I 61 30 ' 24 ' 9

33 24 9 V 17 У

25 37 9 V 17 }

J6_._33_._40_/_61_ N23 28 37 9 V 17 У

34 33 _40 / 61 30 ' 37 ' 9

(t

25 18 20 24 9 + lj=274,8

36 44 40 46 40 / 61 28 ' 18 ' 22 ' 24 ' 9 [ 17

+l)=232,4

34 44 40 46 40 / 61 30 ' 18 " 20 ' 24 ' 9 17

+ lj=204,9

32. 44 40 46 40/61

33. ' 18 ' 22 ' 24 ' 9 V 17

-flj=175,3

38 44 40 33 40 25 ' 18 ' 22 ' 37 ' 9

+lj—127,8

36 44 40 33 40 28 ' 18 ' 22 ' 37 ' 9

38 44 40 46 40 / 61

+

+

/61

IF"¹"

x

X

34 44 40 33 40 30 ' 18 ' 22 ' 37 ' 9

(■ТГ

44 40 33 40 / 61

18 ' 22 ' 37 ' 9 V 17

32. 44

32 33 40 / 61

VIII (ход)

f 1 =17,64

33 37

17

+ 1 j—81,57

I з. x.

II з. х.

-X

x-

38 44 33 37 33 25 ' 18 ' 44 ' 26 ' 37 40/61

-(-тг⁺¹Н'^с

■X

X-

36 44 33 37 33 28 ' 18 ' 44 ' 26 ' 37 40 / 61

-(l

34 44 33 27 33 30 ' 18 ' 44 ' 26 " 37 40/61 \

Ill 3. X.

IV з. х.

■X

^x— IT+'b⁵⁵'⁹

32. 44 33 37 33

33. ' 18 ' 44 ' 26 ' 37

■X

40/61 , N X—I—■+1 1=47,9

Примечание, «ход» т замедленная передача с ходоуменыпнтелем; «з. х.» — задний ход.

Пренебрегая значением получим

М-М'-ЛМтрЛтр. (75)

где irp, Т|тр ■— соответственно нередаточное число и коэффициент полезного действия трансмиссии.

Рассмотрим зависимость крутящего момента колеса М от величи- ны М_к, Крутящий момент М„, во-первых, может меняться в зависимости от изменения внешних сопротивлений движению машины. На динамические качества трактора или автомобиля оказывает влия- ние увеличение крутящего момента М_к по мере падения частоты вра- щения коленчатого вала двигателя на режимах перегрузки. Показате- лем приспособляемости двигателя к работе в условиях меняющегося режима нагрузок служит коэффициент запаса крутящего момента дви- гателя (67). Вторым фактором, повышающим приспособляемость дви- гателя к перегрузкам, служит возможность использования части кине- тической энергии, аккумулированной маховиком и другими вращающи- мися массами двигателя.

Передаточное число трансмиссии можно представить, как произве- дение передаточных чисел отдельных зубчатых элементов, ее составля- ющих; г'_к — коробки передач, г_Г._п—главной передачи (или планетар- ного механизма поворота), г_к.„ — конечной передачи:

»тр = »

К Г.П *К.П

'тр I*

или в общем виде

где (к — передаточное число механизмов с переключаемыми шестернями (коробка пе- редач, раздаточная коробка, ходоуменьшитель, увеличитель крутящего момента и др.); !д.п—передаточное число механизмов с шестернями постоянного зацепления.

Для общего случая работы трактора—буксировки агрегатируемой машины и привода ее механизмов — мощность, развиваемая дви- гателем трактора, подводится к ведущим колесам и валу отбора мощ- ности. Крутящие моменты, передаваемые двигателем собственно транс- миссии Л1_к.т и валу отбора мощности М„._в в сумме составляют крутя- щий момент двигателя:

N,

(78)

М_к = М_кт + М_к

По аналогии с формулой (75) можно записать:

где М_иом — крутящий момент, подведенный к валу отбора мощности; i_BOm — переда- точное число привода вала отбора мощности; г|_Пр — механический к. п. д., учитываю- щий потери на трение в приводе вала отбора мощности.

Если подведенную к ведущим колесам мощность обозначить Л'_под, а потери мощности при передаче ее от двигателя к ведущим колесам N_Tp, то отношение мощности Л'_Под к сумме мощностей N_nод и N_Tp даст к. п. д. трансмиссии:

79. ЛГ_ТР -I- iv_n

^вом ^к.в'вом Лпр>

ПОД

1тр

Эти рассуждения справедливы и для вала отбора мощности:

jV»

(81)

N

пр

Ппр =

■ мощность,

где N_Пр — потерн мощности в приводе к валу отбора мощности; подведенная к ВОМ.

Из формул (80) и (81) следует, что потери мощности при переда- че ее от двигателя к ведущим колесам и к валу отбора мощности

= ^Л'поД %р) Лтр

N ВОМ (1 — *1пр) Чпр

(82) (83)

N.

тр

N пр =

Механизмы вала отбора мощности (детали привода, редуктора, муфты и др.) рассчитываются на передачу максимально возможной мощности, что необходимо при стационарной работе с полной загруз- кой (дождевальные установки позиционного действия и др.).

Механический к.п.д. трансмиссии зависит от потерь на трение в зубчатых передачах, в опорах и сальниковых уплотнениях; взбалтыва- ния, вязкости и количества масла; условий смазки трущихся деталей; частоты вращения валов и окружных скоростей шестерен; нагрузки и некоторых других факторов (рис. 207). При увеличении загрузки к.п.д. трансмиссии возрастает (рис. 207,а). Если при этом уровень масла более нормы (рис. 207,6), к. п. д. трансмиссии падает. Повыше- ние скорости движения трактора увеличивает механические потери в трансмиссии (рис. 207, в). К. п. д. трансмиссии с повышением темпера- туры картерного масла в определенных пределах повышается. При этом абсолютное значение к. п. д. с увеличением скорости движения ав- томобиля падает (рис. 207,г).

Для уменьшения потерь на внутреннее трение масло должно иметь возможно низкую вязкость во всем диапазоне рабочих температур.

Определяют механический к. п. д. трансмиссии по формуле

= (84)

где t)i, т)2 — соответственно к. п. д. цилиндрической н конической пар шестерен; пи пг — соответственно число пар цилиндрических н конических шестерен; 5 — коэффициент, определяющий, какую часть номинального крутящего момента двигателя М_к._н состав- ляет крутящий момент холостого хода двигателя М_к._х. Значение этого коэффициента лежит в пределах 0,03—0,05 и определяется по характеристике двигателя.

		Пгр-f	ад

20 <t0 60 80 а

Рнс. 207. Влияние различных факто- ров на к. п. д. траисмнссни:

V 1.0.

0.8

0,6

ОЛ

0.2

в —загрузки двигателя; б —загрузки дви- гателя при различных уровнях масла: 1 — уровень нормальный; 2 — уровень выше нормы на 25 мм; в —скорости движения; г — температуры масла: / — движение без нагрузки; 11— движение с нагрузкой; / — скорость 20 км/ч; 2 — скорость 30 км/ч; 3 — скорость 40 км/ч.

		/
					щ	•п

''TP

0.9 0,7 0.5

за 50 ^ 70 90 N_BH°/₀

	1ТР=П	У)/""

1т_Р 0,950 0.325 0.900 0.875

!	5	7	в	9
	Л
'У	V	<
2	г

¹щ

0.9 0.8 0.7

V,HM/4

	I
/у;			r-f(t)
2

0,7

0,5

К. п. д. цилиндрических шестерен принимают равным 0,985—0,99, а конических — 0,975—0,98.

На величину потерь мощности в трансмиссии большое влияние оказывает ее техническое состояние (изношенность шестерен, подшип- ников, сальниковых уплотнений), применение рекомендуемых сортов масел, поддержание нормального уровня смазки, соблюдение перио- дичности замены масла.