Розрахунок згінного моменту та еквівалентних напружень ведуть за меншим із двох розрахованих значень тягової сили

d - діаметр півосі у небезпечному перерізі.

У разі другого навантажувального режиму розраховують напруження згину в зоні установки зовнішнього підшипника за формулою (при  =1,0)

(6.21)

де В – колія ведучого моста.

Верхні знаки в формулі (6.21) відносяться до внутрішньої, а нижні – до зовнішньої по відношенню до напряму заносу півосі. Для зовнішньої півосі розраховане напруження буде найбільшим у разі заносу. Для внутрішньої півосі найбільш навантаженою під час заносу буде зона кріплення фланця, де виникають згині напруження

, (6.22)

де d - діаметр півосі у місці з’єднання із фланцем.

У разі третього навантажувального режиму найбільше напруження виникає в зоні установки зовнішнього підшипника

(6.23)

де k_д – коефіцієнт динамічності навантаження: для легкових автомобілів і автобусів k_д =1,75, для вантажних автомобілів k_д = 2,5.

Жорстко встановлена на три четверті розвантажена і повністю розвантажена півосі сприймають тільки обертовий момент, тому їх розраховують на кручення при режимі максимальної тягової сили

(6.24)

Піввісь також розраховують на максимальний кут закручування

(6.25)

де l - довжина півосі; G - модуль пружності 2-го роду; I_к - момент інерції перетину півосей при крученні.

Допустимий кут закручування  = 8° на 1 м довжини півосі.

Півосі виготовляють з легованих сталей марок 30ХГС, 40ХМА, 40Х і піддають загартуванню СВЧ. Допустимі значення напружень згину і кручення складають відповідно = 600...750 МПа і = 500...600 МПа.

Напруження зминання і зрізу бокових поверхонь шліців півосей визначаються аналогічно напруженням у шліцах карданних валів. Допустимі значення напружень складають відповідно [s_зм] = 200 МПа і [t_зр] = 70 МПа.

Якщо у приводі використовуються карданні вали, то їх розрахунок здійснюють за методикою розрахунку карданних передач.

6.6. Розрахунок балки моста

Балка ведучого моста розраховується за наступними навантажувальними режимами:

• розгін автомобіля з максимальною ефективністю;

• гальмування автомобіля з максимальною ефективністю;

• боковий занос автомобіля;

• переїзд колеса через перешкоду.

Розрахунковий перетин балки – біля ресорної площадки.

Схема сил та моментів, що діють на балку ведучого моста під час розгону, гальмування і заносу автомобіля, та епюри згінних, крутних та гальмових моментів представлені на рис. 6.5 і рис 6.6.

У разі першого навантажувального режиму (розгін автомобіля) в розрахунковому перетині А–А від ваги автомобіля діє згінний момент в вертикальній Т_в та горизонтальній Т₂ площинах, та крутний момент Т_к, що створюється на ділянці між ресорними площадками.

Рис. 6.5. Схема сил та моментів, що діють на балку ведучого моста під час розгону і гальмування автомобіля, та епюри згінних та гальмових моментів: 1 - тяговий режим; 2 – режим гальмування

Тоді для кільцевого поперечного перетину сумарний момент Т_ і сумарне (еквівалентне) напруження у цьому перетині відповідно до теорії найбільших дотичних напружень визначають за формулою:

(6.26)

де W_зг – осьовий момент опору згину перетину;

де d i D – внутрішній і зовнішній діаметри перетину.

Якщо перетин балки прямокутний, то напруження згину у вертикальній і горизонтальній площинах складаються. Тому розраховують моменти опору перетину згину у вертикальній і горизонтальній площинах W_в, W_г, а також крученню W_к, і визначають напруження згину і кручення відповідно за наступними формулами:

(6.27)

де W_в W_г - осьові моменти опору прямокутного коробчатого січення відповідно у вертикальній та горизонтальній площинах

де В, Н – відповідно зовнішня ширина та висота перетину; b, h - відповідно внутрішня ширина та висота перетину;

W_к - полярний момент опору прямокутного тонкостінного коробчатого січення

, де  - товщина стінки січення

Максимально можливу тягову чи гальмову силу на колесі, враховуючи динамічність передачі крутного моменту, а також відповідальність балки моста у трансмісії автомобіля, визначають тільки за умовою зчеплення ведучих коліс з дорогою

(6.28)

де R_z - реакція на колесо, обчислена з урахуванням перерозподілу навантаження між мостами під час розгону або гальмуванні автомобіля; m_к() - коефіцієнт перерозподілу навантаження на колеса переднього і заднього мостів відповідно при тяговому і гальмовому режимах.

Для повноприводного автомобіля коефіцієнт перерозподілу навантаження на передній міст - , на задній міст .

Верхні знаки відносяться до реалізації тягового режиму, нижні – до гальмування.

Для задньоприводного автомобіля на тяговому режимі

на передній міст - , на задній міст - .

Для передньоприводного автомобіля на тяговому режимі

на передній міст - ; на задній міст - .

У разі другого навантажувального режиму (гальмування автомобіля) діють аналогічні згінні моменти та крутний момент на ділянці від місця кріплення супорта гальмівного механізму до ресорної площадки. Величини згінних моментів визначаються за цими ж формулами, що і в попередньому випадку лише в дужках береться знак “мінус” замість знаку “плюс” оскільки під час гальмування задня вісь розвантажується.