Устройство автомобиля

Результирующее напряжение

где d в о . - диаметр вала в опасном сечении.

Шлицованный вал рассчитывают по внутреннему диаметру.

16 Жесткость валов КП и опред стрелы прогиба

Жесткость валов определяется по их прогибу. Силы Рх1 и PR1 дают прогиб fв валов в плоскости, в которой лежат оси валов, сил

а Pi, дает прогиб в перпендикулярной плоскости. Прогиб вала в каждой плоскости должен лежать в пределах 0,05 .0,1 мм. Полный прогиб

Валы должны обладать достаточной жесткостью, поэтому напряжения в них невысокие (200 .400 МПа).

Шлицы валов проверяют на смятие см =200 МПа.

Для изготовления валов применяют обычно те же материалы, что и для зубчатых колес.

Расчёт подшипников валов коробок передач

Критерием оценки эксплуатационных свойств подшипников является базовая долговечность, соответствующая 90 %-ной надежности.

Для определения долговечности подшипника необходимо иметь следующие данные: радиальные и осевые силы, действующие на подшипник на каждой передаче; ресурс коробки передач до капитального ремонта (в километрах пробега автомобиля или часах); среднюю техническую скорость движения; распределение пробега на передачах.

Радиальные и осевые силы, действующие на подшипник на каждой передаче,

представляющие собой реакции опор валов коробки передач, рассчитывают,

пользуясь формулами:

окружная Pi= MKmaxui/rщi

осевая Pxi= Pitgв

радиальная PRi= Pitgбщ/cosв

нормальная Pni=

Здесь ui— передаточное число включенной передачи; rщi -радиус делительной окружности зубчатого колеса ведомого вала.

Однако при расчете подшипника на долговечность в этих формулах вместо

максимального значения крутящего момента двигателя МКмах следует принимать расчетную величину крутящего момента аМКмах, (где а — коэффициент использования крутящего момента). Этот коэффициент зависит от отношения мощности двигателя к весу автомобиля.

Базовая долговечность подшипника определяется в соответствии с ГОСТ по ресурсу (в млн. оборотов)

L10=(C/P)p, где С — динамическая грузоподъемность подшипника (опреде-ляют по каталогу), Р — эквивалентная динамическая нагрузка, р — показатель степени (шариковые подшипники - р=3, роликовые р=3,33).

Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник определяется для условий работы на каждой передаче:

Радиальные Pr=(XVFr+YFa)KbKt

радиально-упорные Pa=(XFr+YFa)KbKt

где Fr,Fa - соответственно радиальная и осевая нагрузки; X, Y—коэффициенты радиальной и осевой нагрузок (по каталогу); V—коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца V=1, при вращении наружного кольца V=1,2); Kb -коэффициент безопасности (для коробок передач Kb=1); Kt -температурный коэффициент (Kt=1,10 при 150 °С).

Следует иметь в виду, что коэффициенты Х и Y различны в зависимости от типа подшипника и соотношения осевой и радиальной нагрузок.

Для вычисления эквивалентной динамической нагрузки на подшипник коробки передач необходимо вначале определить долю работы подшипника на каждой передаче, учитывая нагрузку и соответствующее число оборотов за время работы на данной передаче. Суммируя по всем передачам, можно вычислить эквивалентную динамическую нагрузку по формуле

P=

где P1,P2,P3,…Pn - эквивалентные нагрузки на подшипник на каждой передаче

при долговечности соответственно L1,L2,L3, Ln;

L=, Li=Si/(2рrk*uTPi*106),

(Si - пробег автомобиля на каждой передаче, uTPi - передаточное число части трансмиссии от вала, на котором установлен подшипник, до вала ведущего колеса автомобиля).

Динамическая грузоподъемность подшипника C = P.

Назначение, классификация и требования к карданным передачам. Кинематические харак-ки карданных передач неравных и равных угловых скоростей. Расчет карданного вала на прочность и жесткость.

Силовые приводы, силовые передачи и валы трансмиссии

Назначение, требования, классификация

Силовые приводы и силовые передачи трансмиссии (валы, карданные передачи, полуоси) применяются в трансмиссиях автомобилей для силовой связи механизмов, в том числе, валы которых несоосные или расположены под углом, причем взаимное положение их может меняться в процессе движения. Силовые приводы могут иметь один или несколько шарниров, соединенных валами, и промежуточные опоры. Передачи применяют также для привода вспомогательных механизмов, например, лебедки.

К силовым передачам предъявляют следующие требования:

а) передача крутящего момента без создания дополнительных нагрузок в трансмиссии (изгибающих, скручивающих, вибрационных, осевых);

б) возможность передачи крутящего момента с обеспечением равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов независимо от угла между соединяемыми валами;

в) высокий КПД;

г) бесшумность;

д) общие требования.

На рисунке 6.1 приведены классификации шарниров силовых передач.

Шарнир неравных угловых скоростей

В этом шарнире определяют нагрузки в крестовине и в вилке. Шипы крестовины испытывают напряжения изгиба и смятия, а крестовина напряжение разрыва. Вилка подвергается изгибу и скручиванию. Как указывалось выше, момент, передаваемый шарниром при наклоне вала, не является постоянным в течение одного оборота, а следовательно, и силы, действующие на детали шарнира, также переменны. Для определения нагрузок будем считать, что шарниром передается максимальный динамический момент, который ограничивается коэффициентом запаса сцепления. При малом угле наклона г вала шарнир передает момент МкmaxuґТРmax (uґТРmax – передаточное число трансмиссии до карданной передачи), а динамическое нагружение можно учитывать запасом прочности.

Валы

Во время работы вал силовой передачи испытывает изгибающие, скручивающие и осевые нагрузки.

Изгибающие нагрузки возникают в результате не уравновешенности вала, и в некоторой степени пары осевых сил, нагружающих шарнир. В эксплуатации неуравновешенность может появиться не только в результате механических повреждений вала, но также при износе шлицевого соединения или подшипников шарниров. Неуравновешенность приводит к вибрациям в силовой передаче и возникновению шума. Вал подвергается тщательной динамической балансировке на специальных балансировочных станках. Допустимый дисбаланс зависит от максимального значения эксплуатационной угловой скорости вала и находился в пределах. (15 .100) г·см. Для балансировки к валу приваривают пластины в местах, которые автоматически определяются балансировочным станком. Помимо этого проверяется биение вала в сборе с шарнирами. Допустимое биение устанавливается заводом изготовителем.

 Скачать реферат