5.3. Методические указания и справочные данные

В большинстве случаев раздаточные коробки выполняются двухступенчатыми. Передаточное число первой передачи выбирают из условия обеспечения минимальной скорости движения автомобиля при максимальном крутящем моменте двигателя, что необходимо при движении по грунтам с малой несущей способностью

,

где -частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте, мин; - минимальная скорость движения полноприводного автомобиля, =0,75…1,5 м/c (2,5…5 км/ч).

Передаточное число второй передачи выбирается равным 1…1,3.

Основные конструктивные параметры раздаточных коробок передач (межосевое расстояние, модуль, диаметры валов и др.)могут определяться по тем же формулам, что и для основной коробки передач. Так, ориентировочное значение межосевого расстояния определяется по формуле

,

где - эмпирический коэффициент, для раздаточных коробок, .

Для уточнения конструктивных параметров используют графические зависимости межосевого расстояния , модуля m и диаметров валов d от максимального передаваемого крутящего момента по двигателю или по сцеплению ведущих колес с дорогой . Максимальный крутящий момент по двигателю на входном валу раздаточной коробки определяется исходя из максимального значения крутящего момента двигателя в предположении, что в основной коробке передач включена первая передача. Максимальный крутящий момент по сцеплению ведущих колес с (шин) автомобиля с дорогой при расчетном коэффициенте сцепления .

Расчетный момент на i-ом ведомом валу коробки определяется по формуле

, (5.1)

где -суммарная нагрузка, приходящаяся на колеса i-го ведущего моста, Н.

Расчетный момент на ведущем валу коробки с блокированным приводом определяется по формуле

, (5.2)

где - передаточное число второй передачи раздаточной коробки.

В раздаточной коробке с дифференциальным приводом момент на валу дифференциала

, (5.3)

где - внутреннее передаточное число межосевого дифференциала.

Момент на ведущем валу этой коробки определяется по формуле

. (5.4)

Межосевое расстояние выбирают по графику, изображенному на рис.5.1. Данный параметр выбирают для наиболее нагруженной пары зубчатых колес по крутящему моменту на ведомом колесе этой пары.

Значительный разброс значений межосевых расстояний при одинаковом значении крутящего момента объясняется различиями в планируемой длительности работы на низшей ступени – при ее увеличении межцентровое расстояние увеличивается. Межцентровое расстояние увеличивается также в раздаточных коробках с дифференциальным приводом с учетом условия размещения межосевого дифференциала.

Модуль зубчатого зацепления раздаточной коробки выбирают в зависимости от максимального крутящего момента на ее ведущем валу по графику, изображенному на рис.5.2. Как правило, модуль берется равным для всех зубчатых зацеплений коробки. Значения модулей в раздаточных коробках в среднем на 15%…20% больше, чем в коробках передач тех же автомобилей. Угол наклона зубьев находится в тех же пределах, которые характерны для коробок передач. Коэффициент рабочей ширины венца зубчатых колес принимают в пределах - для автомобилей малой грузоподъемности и - для остальных.

Диаметры ведущего и ведомого вала выбирают в зависимости от передаваемого крутящего момента по графикам, изображенным на рис.5.3. При назначении диаметров валов в зоне опоры учитывают условия унификации подшипников и приводных фланцев.

На прочность детали раздаточных коробок рассчитываются также как и основных коробок передач. Отличие заключается только в определении расчетных нагрузок и выборе допустимых напряжений в деталях раздаточной коробки. Расчетные значения крутящих моментов определяются по формулам (5.1)-(5.4).

Детали раздаточной коробки работают больше времени под нагрузкой, чем такие же детали основной коробки. Поэтому допустимые напряжения при их работе следует выбрать примерно на 20% меньше допустимых напряжений аналогичных деталей основной коробки.

Материал валов: сталь 40Х, 40ХНМА, 30ХГТ; термообработка HRC 40…50.

Материал зубчатых колес: стали 40Х, 30ХГТ, 12Х2НЧА; термообработка HRC 50…60 на поверхности зубьев.

При расчете подшипников раздаточной коробки эквивалентная частота вращения ведущего вала

,

где - средняя частота вращения коленчатого вала двигателя, ; - доля продолжительности использования -й передачи основной коробки передач на протяжении всего периода эксплуатации; - передаточное число -й передачи основной коробки.

Эквивалентная частота вращения ведомых валов раздаточной коробки

,

где - доля продолжительности использования соответственно 1-й и 2-й передач раздаточной коробки; обычно принимают ; .

Относительные коэффициенты частоты вращения подшипника на разных передачах, используемые для установления эквивалентной нагрузки на подшипник

ведущего вала ;

ведомых валов .