Лекция 1 Автоматизированные трансмиссии Введение Структура курса

Лекция 1 Автоматизированные трансмиссии Введение

Структура курса Автоматизированные трансмиссии Гидромеханические трансмиссии Экзамен Электромеханические трансмиссии Экзамен Лекции Домашнее задание Лабораторные работы Рубежный контроль Бортовые источники и тяговые электрические машины Структура тяговых электрических систем Статически неопределимые механизмы Гидродинамические трансмиссии Гидростатические трансмиссии Автоматизация механических трансмиссий Управление электрическими трансмиссиями

Учебники, учебные пособия и книги по гидродинамическим трансмиссиям Машиностроение, 1973 Машиностроение, 2006 Машиностроение, 1971 Машиностроение, 1963 Машиностроение, 1971 Машгиз, 1957 МГТУ, 1988

Объекты изучения Многоцелевые автомобили Специальные автомобили Боевые колесные машины Специальные колесные шасси БАЗ-79094 МЗКТ-79222 КЗКТ-8014 «Роллигон» МАЗ-7906 «Кометто» МАЗ-7907

Предмет изучения и его место в процессе проектирования КМ

Выбор параметров двигателя ТМ Обязательные условия: достижение максимальной скорости движения на дорогах 1. . 3 категории с расчетными скоростями 150, 120 и 100 км/час и наибольшими уклонами 3, 4 и 5%; преодоление наибольших уклонов на дорогах 1. . 3 категории с расчетными скоростями 150, 120 и 100 км/час (4, 5 и 6%) без переключения передач. Мощность на ведущих колесах, необходимая для движения машины Учет потерь мощности на скольжение в контакте, потери в трансмиссии, привод вспомогательных агрегатов: Требуемые условия движения обеспечиваются двигателем мощностью

Характеристики маршевых двигателей и их адекватность требованиям к тяговым характеристикам ТМ Внешние скоростные характеристики Дизель Двухвальный ГТД Тяговые характеристики Машина с ГТД Машина с ТЭП

Внешняя характеристика транспортного двигателя При максимальной мощности двигателя: При максимальном крутящем моменте: Параметры внешней скоростной характеристики (средние) Карбюраторные двигатели: a = 0, 75 b = 1, 50 c = 1, 25 Дизельные двигатели: a = 0, 57 b = 1, 86 c = 1, 43

Механизмы вращательного движения и их основные свойства.

Выбор параметров трансмиссии 1. Максимальное передаточное число выбирается так, чтобы обеспечить преодоление наибольшего заданного дорожного сопротивления (ориентируются на достижимые значения коэффициента сцепления - до 0, 8… 1, 0) 2. Максимальное передаточное число проверяется по условию обеспечения минимальной устойчивой скорости движения (чаще всего ориентируются на точку наибольшего крутящего момента, для которой приблизительно ωN=1, 56ωM) 3. Минимальное передаточное число определяется по условию обеспечения максимальной скорости движения ( с учетом скольжения в контакте) Замечание. Определение диапазона трансмиссии Потребный диапазон для БКМ и СКШ. . …………. . 13… 20 Потенциальные возможности механических коробок передач: 4 -х ступенчатеые КР………………. . ……… 6, 5 5 -и ступенчатые КП………………. . 8, 0 В механических ступенчатых трансмиссиях БКМ и СКШ вынужденно применяются дополнительные понижающие коробки передач с диапазоном 2, 0… 4, 0

Свойства механизмов вращательного движения Характеристики механизмов и их оценочные показатели Определение 1. Механизмом называется кинематическая цепь, так составленная из связанных звеньев, что, при заданном движении одного или нескольких звеньев (ведущих), остальные звенья (ведомые), имеют относительно любого из них все вполне определенные движения. Каждый режим движения механизмов характеризуется: а) кинематическими показателями (факторы, характеризующие движение звеньев механизма) Б)нагрузочными показателями (факторы, характеризующие внешнюю силовую нагрузку на звенья). Замечание. Показателей, характеризующих состояние механизма, может быть значительно больше. Например, при оценке работы опор большую роль играют скорости на поверхности опоры (кинематические показатели), реакции опор (нагрузочные показатели режима) и т. п. Все эти показатели рассматриваются как производные основных показателей режима (хотя многие из них зависят от физико-химических явлений происходящих между сочлененными звеньями и в окружающей среде.

Типы рассматриваемых механизмов Рассматриваются только механизмы вращательного движения, у которых оси вращения выводных валов неподвижны. Определение 2. Звенья механизмов, жестко соединенные с выводными валами, называются «главными звеньями (механизма)» . Определение 3. Показатели режима главных звеньев называются «главными показателями режима (механизма)» . Следствие. Главные звенья механизмов: • обязательно имеют неподвижные в пространстве оси вращения; • с точки зрения внешних моментов, приложенных к механизму (главных показателей режима) обязательно являются или ведущими или ведомыми. Главными показателями режима механизма вращательного движения, являются • угловые скорости валов; • моменты, нагружающие эти валы извне. Следствие. Число главных показателей режима механизма равно удвоенному числу валов, выведенных наружу. Пример: главные показатели режима двухвального механизма (механизма с двумя выведенными наружу валами) угловые скорости валов, непосредственно соединенных с валами двигателя и потребителя энергии, моменты, нагружающие валы непосредственно соединенных с валами двигателя и потребителя энергии, .

Внешняя характеристика механизма Определение 1. Внешней характеристикой механизма называются свойства механизма, выражающиеся в зависимостях между главными показателями режима. Эти зависимости описываются совокупностью всех взаимно независимых уравнений связи между главными показателями режима механизма. Определение 2. «Рангом механизма» называется параметр, численно равный количеству взаимно независимых кинематических и нагрузочных показателей режима механизма. Если а) механизмом устанавливаются функциональные связи между главными показателями режима в виде π независимых уравнений, б) число главных показателей режима равно 2θ (2θ > π), то ранг механизма r= 2θ —π. Следствие 1. Для того чтобы все главные показатели режима были однозначны определенны, необходимо задать 2θ—π взаимно независимых главных показателей режима. Следствие 2. Для того чтобы 2θ—π главных показателей режима были взаимно независимы, каждое уравнение связи между главными показателями режима должно содержать по крайней мере один главный показатель режима, не входящий в число 2θ—π

Полная и частичная характеристики механизма Определение 1. Механизмы, у которых уравнения связи между главными показателями режима одинаковы (или равносильны) называются «эквивалентными механизмами» . Заданной системе уравнений связи между главными показателями режима может соответствовать множество эквивалентных другу механизмов, но различных не только по структуре, но и по принципу действия. Определение 2. Полной характеристикой механизма называются его свойства механизма, выражающиеся в зависимостях между показателями режима (работы) всех звеньев механизма. Следствие: полная характеристика включает внешнюю характеристику механизма. Одновременное изучение всех показателей режима механизма не всегда необходимо. Описание связей только некоторыми показателями режима рассматриваемого механизма называется «частичной характеристикой (механизма)» . Частичная характеристика может включая описание взаимосвязей только части главных показателей режима или даже совсем их не описывать.

Статически определимые механизмы. Определение 1. Механизм, из уравнений связи которого может быть выделена изолированная система, уравнения которой содержат все кинематические показатели режима и не содержат без нагрузочных показателей режима, называется «статически определимым механизмом» . Следствие 1 В статически определимы механизмах • кинематические показатели режима не зависят от нагрузочных показателей; • нагрузочные зависят от кинематических показателей из-за потерь энергии в механизме. Следствие 2. Для построения системы уравнений связи между кинематическими показателями режима их звеньев достаточно рассмотрения статической статического состояния механизма. Пример: зубчатые передачи. Определение 2. Механизм, совпадающий по геометрии со рассматриваемым статически определимым механизмом, но не имеющим внутренних потерь энергии называется «совершенным механизмом» . Система уравнений, описывающих совершенный механизм, распадается на две изолированные системы: А)включает все кинематические показатели режима без нагрузочных, Б)включает все нагрузочные показатели режима без кинематических.

Характеристики статически определимых механизмов. 1. Число кинематических степеней свободы статически определимого механизма: число взаимно независимых кинематических показателей режима, которые должны быть заданы для того, чтобы однозначно определить все остальные кинематические показатели режима. Следствие: число степеней свободы статически определимого механизма равно числу взаимно независимых кинематических показателей режима. 2. Число нагрузочных степеней свободы статически определимого механизма: число взаимно независимых нагрузочных показателей режима, которые должны быть заданы для того, чтобы однозначно опредеить все остальные нагрузочные показатели режима. 3. Ранг статически определимого механизма определяется суммой числа кинематических степеней свободы и числа нагрузочных степеней свободы.

Статически неопределимые механизмы. Определение. Механизм, у которого уравнения связи которого образуют систему, в которой кинематические показатели режима и нагрузочные показатели режима взаимосвязаны называется «статически неопределимым механизмом» . зависят от нагрузочных и наоборот. Примеры: фрикционные муфты (работающие с проскальзыванием), гидродинамические муфты, гидродинамические трансформаторы, электрические машины и т. п. Статически неопределимые механизмы должны обеспечивать одновременно • геометрические между отдельными звеньями, • силовые связи между отдельными звеньями. В этом случае силовые связи между отдельными звеньями (например, жидкость в гидропередачах, электромагнитное поле) не дают возможности получить параметры уравнений связи при помощи уравнений статики. При исследовании статически неопределимых механизмов в общем случае невозможно провести разграничение между кинематическими и нагрузочными степенями свободы. По этой причине для этих механизмов применяется более общее понятие «ранг механизма» , который определяется по числу взаимно независимых кинематических и нагрузочных показателей режима (работы механизма)