Расчет планетарной коробки переключения передач трактора класса 0,2 (стр. 2 из 8)

Оптимальный КПД	OPTIM		0,49	0,72	0,85	0,92
Оптимальный эксплуатационный вес	GEOPT		9,3	5,8	5,1	4,9
ZWESA		2,5	1,5	1,2	1,0

Рассчитав с помощью программы TTOPT оптимальный вес трактора в различных почвенных условиях, величину эксплуатационного веса трактора

определяем по формуле:

;

1.3. Выбор рабочих скоростей и передаточных чисел трансмиссии.

Диапазон передач должен охватывать скорости и тяговые усилия, определяемые характером выполняемых трактором операций. Различают диапазоны скоростей:

· замедленных или вспомогательных для получения особо низких скоростей движения, которые обуславливаются операциями технологического процесса;

· основных рабочих скоростей, на которых выполняется большинство сельскохозяйственных операций;

· транспортных скоростей, применяемых для перевозки грузов и холостых переездов.

В тяговом расчете осуществляем выбор скоростей и передаточных чисел только диапазона основных рабочих скоростей.

Диапазон основных рабочих скоростей определяем по формуле

где γ_gmin- минимально допустимый коэффициент загрузки двигателя на высшей передаче; γ_gmin=0,85- для проектируемых сельскохозяйственных тракторов общего назначения.

При проектировании тракторов низшая основная рабочая скорость

принимается в пределах , выбираем

Ряд основных скоростей трактора строим по принципу геометрической прогрессии, которая предполагает одинаковую степень изменения загрузки двигателя при переходе с одной передачи на другую. Основное уравнение ряда скоростей имеет следующий вид:

;

где q- знаменатель геометрической прогрессии, определяемый формулой

Здесь Z=4 - число основных передач, которое выбираем по базовому трактору; V_Н^(z)- скорость на высшей рабочей передаче.

1.4. Определение потребной мощности двигателя.

Номинальная мощность двигателя

находится из условия реализации расчетного тягового усилия на заданной низшей рабочей скорости :

По потребной мощности выбираем двигателя: с номинальной мощностью

10 кВт.

1.5.Определение передаточного числа трансмиссии на первой передаче.

Число передач коробки передач принимаем равным пяти, а чтобы улучшить перекрытие между ступенями, совмещается точка Р_кр.расс точкой гидротрансформатора, имеющей η_{г мах}, а точка перехода на высшую передачу – в момент перехода на режим гидромуфты.

Передаточное число трансмиссии на I передаче ί_ТР⁽¹⁾.

где f- коэффициент сопротивления качению на наиболее вероятном почвенном фоне, встречающемся при эксплуатации трактора, в нашем случае для поля подготовленного под посев f=0,02; М_т – момент совместной работы двигателя и гидротрансформатора в режиме η_{г max.};r_k- динамический радиус колеса, м;

- механический КПД трансмиссии, который включает внутренние потери в ходовой системе: для сельскохозяйственных колесных тракторов , принимаем ; КПД гидротрансформатора = 0,87 .

Для колесного трактора класса 0,2

.

Принимая U₅ = 1, находим передаточные числа на остальных передачах планетарной коробки передач: U₁ = 2,52; U₂ = 2; U₃ = 1,6; U₄ = 1,26.

2. Синтез схем планетарных коробок передач

2.1. Построение обобщенного кинематического плана планетарной коробки передач

Синтез схем ПКП выполняется в следующей последовательности.

В курсовой работе рассматривается пятиступенчатая ПКП с двумя степенями свободы, обеспечивающая пять передач переднего хода.

Используя уравнение кинематики ТДМ [1, 2.8], построим обобщенный кинематический план ПКП (ОКП ПКП). Он представляет собой графическую зависимость частот вращения центральных звеньев n_p, ПКП от частоты вращения ведомого вала n_вмпри постоянной частоте вращения ведущего вала п_ещ, принятой за единицу:

n_p=f(n_вм) при n_вщ=1 .

Подставив в уравнение [1, 2.8] n_вщ=1, получим

[1,2.9]

Из полученного выражения видно, что зависимость n_р = f(n_вм) имеет линейный характер и на ОКП ПКП представляется прямой линией. Построить эту зависимость можно по двум точкам.

Первую точку определим для режима блокировки всех звеньев ПКП, при котором

Для ПКП планы скоростей всех тормозных звеньев должны пройти через точку с координатами (1; 1).

Вторую точку на ОКП ПКП найдем при включенной р передаче, когда в уравнении [1,2.9] n_p= 0. В результате частота вращения ведомого вала

Эта точка на плане имеет координаты

.

Таким образом график зависимости n_p=f(n_вм) на ОКП ПКП представляет собой прямую, проходящую через точки с координатами (1; 1),

. Первая точка (1; 1) физически означает, что механизм сблокирован и частоты вращения всех центральных звеньев ПКП равны частоте вращения ведущего вала, принятой за единицу ( ). Вторая точка определяется для случая остановки тормозного звена n_p= 0.

Она определяет частоту вращения ведомого вала ПКП при включенной р передаче (

).

Частота вращения ведущего вала (

) на ОКП ПКП представляется прямой, проходящей через точку (1; 1) параллельно оси абсцисс.