Расчет шлицевого соединения карданной передачи

Скручивающие нагрузки вызывают смятие и срез шлицев вала (рис.3.5 и рис. 3.6).

Рис. 3.5. Карданный вал

Рис. 3.6. Шлицевое соединение

Напряжение смятия шлицев от сил, действующих по их среднему диаметру:

, (3.18)

где - длина шлица, принимаем = 80 мм = 0,08 м;

- наружный диаметр, принимаем = 75 мм = 0,075 м;

- внутренний диаметр, принимаем = 65 мм = 0,065 мм;

- число шлицов, принимаем = 20.

В конструкциях карданных шарниров напряжения изгиба должно быть не более МПа.

= 19228571,429 Па  19 МПа .

Напряжение среза (считается, что шлицы срезаются у основания по диаметру ):

. (3.19)

где - ширина шлица.

Ориентировочно определяем

, (3.20)

= 5,1 мм, принимаем = 5 мм = 0,005 мм.

Касательные напряжения в шлицах МПа.

= 44176410,256 Па  44 МПа .

4. Расчёт главной передачи

Главная передача предназначена для постоянного увеличения крутящего момента и передачи его через дифференциал к полуосям на ведущие колеса автомобиля.

Требования, предъявляемые к главным передачам:

1. Передаточное отношение, обеспечивающее автомобилю хорошие динамические свойства и высокую топливную экономичность;

2. Не высокая шумность в работе;

3. Минимальные габариты и масса;

4. Не высокая стоимость;

5. Удобство обслуживания и регулировок;

6. Высокий КПД.

ПРИМЕР РасчётА главной передачи

Исходные данные:

Тип автомобиля – грузовой автомобиль;

Условия работы – нормальные;

Максимальный крутящий момент – = 402 Нм;

Максимальная частота вращения коленчатого вала, n_мах = 3500 мин^-1;

Передаточное число коробки передач, на первой передачи U₁ = 7,44;

Передаточное число главной передачи = 6,5;

Коэффициент запаса сцепления = 1,8.

Порядок расчета главной передачи

1. Выбираем тип главной передачи. Критерием выбора главной передачи является передаточное отношение. Одинарная главная передача выбирается в том случае, если передаточное отношение составляет не более 7, двойная главная передача если передаточное отношение составляет от 7 до 12 (рис. 4.1.). Так как передаточное число главной передачи составляет =6,5, то принимаем для расчета одинарную главную передачу.

2. Вычерчиваем кинематическую схему главной передачи (рис. 4.1 а.).

Расчётом определяем основные параметры и размеры конической пары шестерен (число зубьев, модуль, габаритные размеры) (рис. 4.2).

а) одинарная главная передача

б) двойная главная передача

Рис. 4.1. Кинематическая схема главной передачи автомобиля

Рис. 4.2. Схема для определения главной передачи автомобиля

3. Выбираем, минимальное число зубьев ведущей шестерни, обычно принимают для грузовых автомобилей , а для легковых . Максимальное значение обычно достигает не более 11.

Если главная передача двойная, то задаемся передаточным числом конической пары в пределах .

Количество зубьев на ведущей шестерни, принимаем равным 8.

Определяем число зубьев ведомой шестерни

(4.1)

= 8·6,5 = 52.

Если главная передача двойная, то передаточное число пары цилиндрических шестерен определяют из условия:

, (4.2)

где - передаточное число главной передачи, определяемое в тяговом расчете.