Расчет шестерен главной передачи на прочность и долговечность

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 20Следующая ⇒

Расчет шестерен главной передачи на прочность и долговечность выполняется после определения сил, действующих на зубья. Расчет зубчатых колес главных передач производят: на прочность – по напряжениям изгиба зубьев () и на долговечность – по контактным напряжениям ().

Напряжения изгиба определяют по формуле:

,                                                 (6.10)

где  – окружное усилие;  – коэффициент формы зуба; b – длина зуба по образующей конуса;  – нормальный шаг в среднем сечении конуса.

Допустимые напряжения изгиба – [ ] = 500 ¸ 700 МПа.

Контактные напряжения определяют по формуле:

 ,                               (6.11)

где ,  – радиус кривизны по поверхности зубьев шестерни и колеса, соответственно.

Допустимые контактные напряжения – [ ] = 1000 ¸ 1200 МПа.

Расчет валов и подшипников главной передачи

Для определения нагрузок на валы необходимо вначале найти реакции опор вала ведущей шестерни главной передачи.

;                        (6.12)

.                         (6.13)

Вал шестерни рассчитывается на прочность () и жесткость (). Жесткость вала, зависящая от длины вала, а также от типа и расположения подшипников, должна обеспечивать нормальное зацепление шестерен.

Напряжения изгиба ведущего вала главной передачи определяют по формуле:

,                                                   (6.14)

где  – максимальный изгибающий момент.

Напряжения кручения ведущего вала рассчитывают по формуле:

.                                                   (6.15)

Приведенное напряжение изгиба и кручения:

.                                            (6.16)

Допустимое приведенное напряжение изгиба и кручения – [ ] = 400 МПа.

Условия зацепления улучшаются также путем применения регулировки подшипников с предварительным натягом, сущность которого заключается в устранении зазоров и создания предварительного сжатия тел качения.

Срок службы подшипников главной передачи также определяется, исходя из реакций, действующих на опоры. Методика расчета подшипников аналогична методике расчета подшипников коробки передач.

ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Назначение. Классификация. Требования

Дифференциал – механизм, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между выходными валами и позволяющий им вращаться с разными угловыми скоростями.

Дифференциалы, применяемые в автомобилях, представляют собой трехзвенные механизмы с двумя степенями свободы. Тремя звеньями дифференциала являются: водило (корпус дифференциала), сателлиты, полуосевые шестерни.

К дифференциалу, как к механизму трансмиссии, предъявляют ряд требований:

1. обеспечение различной частоты вращения выходных валов;

2. распределение крутящего момента между выходными валами в пропорции, обеспечивающей наилучшие эксплуатационные свойства – максимальную силу тяги, хорошую устойчивость и управляемость;

3. общие требования, при этом особое значение имеют минимальные габаритные размеры, т.к. дифференциал устанавливается внутри главной передачи или раздаточной коробки.

Распределение крутящего момента между ведущими колесами (или мостами автомобилей с колесной формулой 4 4, где нагрузка на мосты распределена примерно поровну) обычно обеспечивается применением симмет­ричного конического дифференциала.

У автомобилей с колесной формулой 6 6, если дифференциал используется в качестве межосевого (установлен в раздаточной коробке), используют несимметричный диффе­ренциал с цилиндрическими шестернями. При этом 1/3 момента передается на передний мост и 2/3 – на два задних моста.

Хорошая устойчивость (без заносов) при движении на поворо­тах и по неровной дороге обеспечивается, так же как и предыду­щее требование, применением дифференциала, распределяющего крутящие моменты между ведомыми валами в заданном соотношении, независимо от соотношения их угловых скоростей. Более высокие скорости на поворотах обеспе­чивают управляемые дифференциалы.

Высокие тяговые свойства при движении вне дорог обеспечи­ваются применением самоблокирующихся или блокируемых диф­ференциалов. При этом наиболее высокими тяговыми свойствами обладают автомобили со всеми ведущими колесами и с регулиру­емым давлением воздуха в шинах.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров