С.А. Харитонов, М.В. Нагайцев
6
В общем случае число вариантов расстановки
K
рст
рабочих точек
определяется числом перестановок из 20 элементов:
рст
20
П 20! 2 432 902 008176 640 000.
K
= = =
Таким образом, для синтеза кинематической схемы с заданными
техническим заданием характеристиками необходимо рассмотреть
K
вар
вариантов кинематических схем и для каждого варианта иссле-
довать еще
рст
K
расстановок рабочих точек по передачам.
Однако следует сразу оговориться и отметить, что, как известно,
не все варианты кинематических схем физически реализуемы. В про-
цессе работы над программным комплексом синтеза кинематических
схем четырехстепенных планетарных коробок передач был вырабо-
тан ряд критериев, позволяющих на самом первом этапе формирова-
ния числа сочетаний кинематических схем определять возможность
физической реализации каждого варианта сочетания планетарных
рядов и элементов управления.
Дальнейшее решение задачи осуществляется с использованием
метода прогноза и коррекции. На первом этапе задаются ориентиро-
вочные значения внутренних передаточных отношений всех четырех
планетарных рядов. Рассчитываются передаточные отношения ко-
робки передач на всех 20 рабочих точках. При этом определяется
число инвариантных режимов работы коробки передач и число ре-
жимов, позволяющих формировать передаточные отношения короб-
ки передач. Если число последних больше числа передач, заданных в
техническом задании, или равно ему, то такой вариант оставляется
для дальнейшего рассмотрения. В противном случае вариант исклю-
чают из дальнейшего рассмотрения.
Далее для оставшихся вариантов осуществляется оптимизация зна-
чений внутренних передаточных отношений планетарных рядов, целью
которой является получение передаточных отношений коробки передач,
соответствующих заданным в техническом задании значениям.
На следующих этапах выполняются проверка на то, чтобы все
звенья входили в состав планетарного механизма, и проверка на не-
разрывность потока мощности при переключении передач.
В результате было получено более 300 вариантов построения ки-
нематической схемы девятиступенчатой коробки передач, из которых
только 10 полностью отвечают техническому заданию.
На рис. 1 показана кинематическая схема, построенная для одно-
го из 10 упомянутых выше вариантов. Сочетания планетарных рядов,
их внутренние передаточные отношения, номера звеньев, оборудо-
ванных тормозами, а также сочетание блокировочных муфт пред-
ставлены в табл. 2.
