
- •Оглавление
- •1.Проектировочный тяговый расчет автомобиля с гидромеханической трансмиссией.
- •1.1.Исходные данные.
- •1.2.Выбор двигателя.
- •1.2.1.Определение потребной мощности двигателя.
- •1.2.2.Выбор типа и характеристик двигателя.
- •1.2.3.Расчет и построение свободной характеристики двигателя.
- •1.3.Выбор гидротрансформатора.
- •1.4.Согласование характер
- •1.5.1.Определение активного диаметра гидротрансформатора.
- •1.5.2.Определение передаточного числа главной передачи iгп.
- •1.6.Расчет и построение согласования совместной работы двигателя и гтк-IX.
- •1.7.Расчет и построение выходной характеристики силового агрегата.
- •1.8.Определение скоростного диапазона автомобиля и разбивка его по передачам.
- •1.8.1.Определение передаточного отношения и скорости автомобиля на 1-й передаче.
- •1.8.2.Разбивка скоростного диапазона по передачам.
- •1.9.Расчет и построение динамической характеристики автомобиля.
- •1.10.Расчет и построение разгонных характеристик.
- •2.4.Отбраковка планетарных механизмов по значению параметра “k”.
- •2.5.Отбраковка планетарных рядов по относительным угловым скоростям сателлитов.
- •2.6.Отбраковка вариантов. Выбор наилучшего варианта.
- •3.Анализ планетарной коробки передач.
- •3.1.Расчет кинематического и силового анализа для схемы 148а
- •3.2.Пример расчета кинематического и силового анализа для схемы 148а.
- •3.2.1.Кинематический анализ.
- •3.2.2.К.П.Д. Планетарной передачи.
- •3.2.3.Силовой анализ.
- •4.Выбор числа зубьев колес планетарных рядов.
- •5.Разработка кинематической схемы трансмиссии.
- •5.1.Разбивка трансмиссии на агрегаты.
- •5.2.Выбор плавающих звеньев.
- •5.3.Расстановка подшипниковых опор.
- •5.4.Подвод смазки к подшипникам сателлитов и другим потребителям.
- •5.5.Перестановка фрикциона ф4 в схеме 148а.
- •6.Поверочный расчет основных элементов коробки передач.
- •6.1.Расчет валов.
- •6.2.Расчет шлицевых соединений.
- •6.3. Расчет на прочность зубчатых колес.
- •6.4.Расчет фрикционных элементов управления (фэу).
- •6.5.Расчет на долговечность подшипников сателлитов.
- •6.6.Расчет штифтовых соединений.
6.6.Расчет штифтовых соединений.
Для расчета штифтов воспользуемся уравнениями:
Напряжения смятия и среза.
,
(73)
,
(74)
где P – нагрузка действующая на штифт, Н; n- количество штифтов; d – диаметр штифта, мм; b- рабочая длина штифта, мм.
В качестве материала штифтов будем
использовать сталь 40Х с
МПа,
,
МПа.
Из формул (61) и (62):
,
МПа;
,
МПа.
Условием прочности будет являться уравнения (59) и (60:
,
.
где
- минимальный допустимый запас
прочности по формуле(52).
Результаты расчета сведем в таблицу 18.
Таблица 18
Параметры |
Штифт 6х16 |
Штифт 5х10 |
Штифт 8х9 |
Штифт 8х13 |
Штифт 8х9 |
Штифт 8х9 |
Штифт 6х14 |
r - радиус располажения, мм |
94,000 |
38,000 |
62,500 |
61,000 |
61,000 |
57,000 |
52,000 |
b-рабочая длина, мм |
4,000 |
3,500 |
3,000 |
2,500 |
3,000 |
3,000 |
3,000 |
Tрасч, Нм |
121,000 |
238,217 |
1181,095 |
932,858 |
932,858 |
1045,296 |
350,890 |
P, H |
1287,234 |
6268,868 |
18897,520 |
15292,754 |
15292,754 |
18338,526 |
6747,885 |
n |
4,000 |
15,000 |
16,000 |
14,000 |
14,000 |
16,000 |
11,000 |
σсм, МПа |
13,409 |
23,881 |
49,212 |
54,617 |
60,686 |
47,757 |
34,080 |
τср, МПа |
35,757 |
66,868 |
73,818 |
68,271 |
68,271 |
71,635 |
68,160 |
nсм |
14,916 |
8,375 |
4,064 |
3,662 |
3,296 |
4,188 |
5,869 |
nср |
3,356 |
1,795 |
1,626 |
1,758 |
1,758 |
1,675 |
1,761 |
Вывод
Целью выпускной работы была разработка гидромеханической планетарной коробки передач. В качестве прототипа для проектирования был выбран легковой автомобиль среднего класса ( ВАЗ-21099).
В процессе проектирования коробки передач был произведен тяговый расчет автомобиля по заданным параметрам, выбор гидротрансформатора обладающего необходимой прозрачности и выполнен расчет по согласованию работы гидротрансформатора и двигателя с целью получения выходной характеристики силового агрегата. Затем на основе полученной характеристики был провиден анализ динамики автомобиля и были получены параметры планетарной коробки передач. В результате проведенной работы была получена схема коробки, удовлетворяющая заданным параметрам.
Основные параметры автомобиля ГТК – IX и ПКП.
Ведущее колеса |
Задние |
Полная масса ma, кг |
1370 |
База L, мм |
2460 |
Ширина B, мм |
1620 |
Высота H, мм |
1340 |
Мкс. Скорость км/ч |
180 |
Время разгона до 100км/ч,с |
17 |
Марка двигателя Рабочий объем |
ВАЗ-2108.3 |
1.5 л |
|
Максимальная мощность двигателя Nemax,кВт |
69 |
Передаточные числа ПКП iпкп |
3,916 |
1,978 |
|
1,00 |
|
-4,0 |
|
Передаточное число главной передачи Iгп |
3,00 |
Размер шин |
175/70 R13 |
У разработанной конструкции есть как достоинства, так и недостатки. Достоинствами планетарной коробки передач является низкие массогабаритные показатели, простота управления, наличие многопоточной передачи мощности. Подшипниковые узлы подобных коробок не испытывают осевых нагрузок. Планетарные механизмы обладают высоким КПД.
К недостаткам разработанной коробки можно причислит её высокую стоимость, более сложный процесс изготовления по сравнению с вальной коробкой. Существенный недостаток трехступенчатой коробки передач оснащенной гидротрансформатором более низкие динамические показатели по сравнению с обычной коробкой. Помимо этого такая коробка требует более повышенного внимания к обеспечению смазки.
Литература.
Бойков А.В., Поршнев Г.П., Шеломов В.Б. Тяговый расчет автомобиля. Учебное пособие. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. 84с.
Носов Н.А., Русинов Р.В., Поршнев Г.П. Проектировочный тяговый расчет автомобиля с гидромеханической трансмиссией. Контрольный экземпляр. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1994. 53с.
Кощеев В.Д., Павлов В.Ю., Поршнев Г.П., Яугонен В.И. Синтез и анализ планетарных коробок передач с двумя степенями свободы. Методические указания. Санкт-Петербург. Гос. техн. ун-т. СПб, 1999г. 27с.
Харченко А.П., Ефимов Ю.Т. Поршнев Г.П., Филиппов А.Н., Шеломов В.Б. Разработка компоновочной схемы коробки передач: Метод. Указания к курсовому проекту / Ленингр. гос. техн. ун-т; Л., 1991. 28с.
Поршнев Г.П., Яугонен В.И. Методы расчета многоцелевых гусеничных и колесных машин. Конструирование и расчет трансмиссий: Конспект лекций. СПб.: Изда-во СПбГТУ, 2002. 78с.
Конструирование и расчет элементов трансмиссий транспортных машин: Учеб.пособие / А.В. Бойков, Ю.Т. Ефимов, В.Ю. Павлов, Г.П. Поршнев, А.Н. Филиппов, А.П. Харченко, В.Б. Шеломов; Под. общ. ред. А.П. Харченко. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002. 144с.