Неизвестный танк часть 5 - 14

ТРАНСМИССИЯ С ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ

На рис. 519 приведена принципиальная схема трансмиссии с диффе­ренциалом, а на рис. 520 — схема ее устройства.

Рис. 519  Принципиальная схема дифференциальной трансмиссии с двойнымподводом мощности

Рис. 520   Конструктивная схема дифференциальной трансмиссия

Коленчатый вал двигателя через карданный вал и коническую пе­редачу приводит во вращение коробку сателлитов простого дифферен­циала. От коробки сателлитов вращение передается через пару шестерен полому ведущему валу коробки передач. Внутри ведущего вала проходит ведомый вал коробки передач. На обоих концах ведомого вала уста­новлены солнечные шестерни планетарных передач. Зубчатые венцы планетарных передач приводятся во вращение полуосями дифференциала через промежуточные (паразитные) шестерни. Кроме того, венцы могут тормозиться установленными на них тормозами.

В планетарных передачах, рассмотренных нами выше, одна из де­талей — солнечная шестерня или венец — в рабочем положении была неподвижна. В данном механизме врабочем положении вращаются и солнечная шестерня и венец. Из рис. 519 и 520 видно, что они вра­щаются в разные стороны. Сателлиты в этом случае вынуждены дви­гаться вокруг солнечной шестерени приводить во вращение водило. Но водило делает меньше оборотов, чем при неподвижном венце. В этом легко убедиться, если рассмотреть пример с рычажками, заменяющими сателлиты (рис.521).

Рис. 521      Работа планетарного механизма при неподвижном и вращающемся венце

Так как один конец рычажка, связанный с венцом перемещается в одну сторону, а другой, связанный с солнечной шестер­ней (рис. 521,Б),—в другую, середина рычажка (водило) будет дви­гаться медленнее, чем в том случае, когда один конец неподвижен (рис. 521, А). Направление движения середины рычажка, т. е. направле-ние вращения водила, определяется числом оборотов солнечной шестерни и венца, точнее — соотношением их окружных скоростей. В рассматривае­мой нами схеме солнечная шестерня вращается значительно быстрее венца. Следовательно, водило будет вращаться в ту же сторону, что и солнечная шестерня.                        

Предположим, что тормоза венцов отпущены. Числа оборотов сол­нечных шестерен одинаковы, так как обе ониустановлены на ведомом валу коробки передац. Числа оборотов обоих венцов также одинаковы, поскольку равны числа оборотов полуосей дифференциала (дифферен­циал вращается как одно целое), поэтому оба водила также имеют оди­наковые обороты и танк движется прямолинейно.

Затянем до отказа тормоз одного из венцов, например левого. Венец остановится, а число оборотов оолнечной шестерни останется прежним, поэтому число оборотов левого водила увеличится и, поскольку водило связано с ведущим колесом, скорость левой гусеницы возрастет. Вследствие торможения левого венца остановится левая полуось дифферен­циала, число оборотов правой полуоси удвоится, и правый венец начнет вращаться вдвое быстрее, чем при прямолинейном движении. Так как он вращается в противоположном направлении по отношению к солнечной шестерне (притормаживает водило), то правое водило уменьшит число оборотов, и скорость правой гусеницы снизится.

Таким образом, при затяжке левого тормоза танк будет поворачи ваться направо, а при затяжке правого— налево. Разумеется, для сохра­нения привычного управления танком левый рычаг должен обеспечивать левый поворот, а правый рычаг — правый, ввиду этого левый рычаг со­единяют с правым тормозом и, наоборот, правый рычаг — с левым тормозом.

Каким же образом на каждой передаче получается свой расчетныйрадиус поворота?

Пусть танк движется на третьей передаче и солнечные шестерни обоих планетарных рядов делают по 3000 об/мин, а венцы, вращающиеся в обратную сторону, по 200 об/мин. При этом размеры шестерен плане­тарных передач таковы, что каждое водило, вращаясь в ту же сторону, что и солнечная шестерня, делает 1100 об/мин.

Затормозим до отказа левый венец. Левое водило вследствие этого начнет вращаться быстрее и будет делать 1200 об/мин. Обороты правого венца, связанного с левым через дифференциал, увеличатся вдвое, т. е. до 400 об/мин, поэтому число оборотов правого водила упадет до 1000 об/мин. Танк повернется вправо, причем данному соотношению ско ростей гусениц соответствует расчетный радиус поворота 6В.

Положим далее, что на первой передаче солнечные шествии де­лают 1200 об/мин. Так как венцы связаны с двигателем помимо коробки передач, то их обороты попрежнему равны 200 об/мин. Водила в этом случае делают около 350 об/мин. При торможении левого венца обороты левого водила возрастут почти до 500 об/мин, а обороты правого умень­шатся до 250 об/мин. При таком соотношении скоростей гусениц радиус поворота равен 2В.

Таким образом, благодаря двойной связи планетарной передачи с двигателем — через коробку передач и помимо нее — отношения скоро­стей забегающей и отстающей гусениц, а следовательно, и расчетные радиусы поворота на разных передачах будут различны. Чем выше пере­дача, тем больше радиус поворота и наоборот. Так, на третьей передаче при остановке венца обороты одного водила увеличиваются, а другого уменьшаются всего на 10%, вто время как на первой передаче ввиду меньшей скорости солнечной шестерни изменение оборотов дости­гает 30%.

Таким же точно образом работает передача, если с ведомым валом коробки соединен венец, а с полуосями дифференциала — солнечные ше­стерни.

Итак, количество расчетных радиусов соответствует числу передач коробки. Кроме того, при такой  трансмиссии   возможен   поворот  танка с R_р=B и R_р=B/2   Нетрудно  убедиться, что трансмиссия работает с циркуляцией мощности.

Управление поворотом сводится к затяжке тормоза, как при простом дифференциале.

ТРАНСМИССИЯ БЕЗ ДИФФЕРЕНЦИАЛА (НЕЗАВИСИМАЯ)

Схема независимой трансмиссии (без дифференциала) показана на рис. 522.

Рис. 522  Схема независимой трансмиссии с двойным подводом мощности

 В ней дифференциал заменен двумя фрикционами. Ведущий ба­рабан каждого фрикциона соединен с коленчатым валом двигателя при помощи цилиндрических и конических шестерен, помимо коробки пере­дач. Ведомый барабан фрикциона связан с солнечной шестерней плане­тарного механизма, на валу которой, кроме того, установлен тормоз.  

Когда танк движется прямолинейно, оба тормоза солнечных шестерен затянуты, а фрикционы выключены. Солнечные шестерни не вращаются (положение А). Двигатель через коробку передач и нижний поперечный вал вращает зубчатые венцы. Сателлиты, обкатываясь вокруг солнечных шестерен, увлекают за собой водила и связанные с ними ведущие ко­леса танка.

Чтобы повернуть танк, надо отпустить тормоз солнечной шестерни и включить фрикцион (положение Б). Солнечная шестерня начнет вра­щаться в сторону, противоположную направлению вращения зубчатого венца.

Так как венец увлекает водило в одну сторону, а солнечная шестерня старается увлечь его в другую, число оборотов водила и соединенной с ним гусеницы уменьшается, поэтому танк поворачивается в сторону включенного фрикциона.

Расчетный радиус поворота определяется соотношением чисел обо ротов венца и солнечной шестерни. Обороты солнечной шестерни не за­висят от передачи, включенной в коробке, так как фрикцион соединяет солнечную шестерню с двигателем, минуя коробку, а число оборотов венца тем меньше, чем ниже передача; поэтому расчетные радиусы на разных передачах будут различными, как и в предыдущем случае.

В отличие от рассмотренного выше дифференциального механизма, данный механизм не увеличивает скорости забегающей гусеницы при по­вороте, так как число оборотов ее венца остается прежним, а солнечная шестерня не вращается. В этом заключается одно из преимуществ дан­ной трансмиссии по сравнению с дифференциальной. Другим преимуще­ством только что рассмотренной трансмиссии является то, что при по­мощи фрикционов можно увеличивать силу тяги на ведущих колесах, не переходя на низшую передачу. Если на обоих бортах отпустить тормоза и включить фрикционы, число оборотов ведущих колес уменьшится, а сила тяги возрастет. Это значит, что рассмотренным планетарным механизмом можно пользоваться как демультипликатором; в этом отношении он схож с двухступенчатым планетарным механизмом поворота.

При прямолинейном движении танка с включенными фрикционами поворот производится путем выключения одного фрикциона и затяжки остановочного тормоза, как при обычном бортовом фрикционе. Расчетный радиус поворота в этом случае всегда будет равен ширине колеи.

Выясним, какой величины должны быть расчетные радиусы, чтобы танк имел возможность поворачиваться на всех передачах.

Пусть расчетные скорости танка на передачах известны. Тогда можно, пользуясь данными графика на рис, 489, определить мощность внешних сопротивлений для всех радиусов. На рис. 523 приведены под­считанные таким путем мощности для трансмиссии без дифференциала.

Рис. 523   Зависимость удельной мощности внешних сопротивлений от радиуса допорота и скорости на передачах в трансмиссии без дифференциала

Понятно, что чем выше передача (больше скорость), тем больше и мощность внешних сопротивлений.

График позволяет определить расчетные радиусы для каждой из передач. Действительно, мощность внешних сопротивлений не должна превышать мощность двигателя, иначе поворот будет невозможен. Пусть удельная мощность двигателя равна 15 л.с./т. Тогда пересечение гори­зонтальной линии, соответствующей 15 л.с/т, с кривыми графика опре­делит наименьшую величину расчетного радиуса для данной передачи. Так, на четвертой передаче расчетный радиус должен быть не менее 10В. Если принять его равным 6В (см, рис. 523), танк на этом радиусе с данной скоростью повернуться не сможет, так как не хватит мощности двигателя.

На рис. 524 приведен подобный же график для трансмиссии с диф­ференциалом.

Рис. 524   Зависимость мощности внешних сопротивлений от радиуса  поворота и скорости на передачах в трансмиссии с дифференциалом

Увеличение мощности в этом случае объясняется тем, что скорость забегающей гусеницы при повороте будет больше, чем она была при прямолинейном движении,  Увеличение скорости забегающей гусе­ницы тем больше, чем меньше радиус поворота.

Совершенно естественно, что расчетные радиусы для дифференци­альной трансмиссии получаются большими, чем для трансмиссии без дифференциала.

• Назад
• Вперед