2.3 Крестовина карданного вала газ-330273.

Крестовина является сборочной единицей шарнирного узла карданного вала. Применение крестовины в данном узле позволяет передавать под углом крутящий момент от коробки передач к ведущему мосту автомобиля. Крестовина (Рис.2.3) изготовлена из высококачественной стали 20Х и имеет четыре крестообразно расположенные цапфы. К крестовинам предъявляются жесткие требования в отношении точности геометрической формы и взаимного расположения поверхностей цапф. Диаметры цапф изготовляются по 6 квалитету точности с шероховатостью Ra 0.32 для наружной поверхности шейки и Ra 0.8 для торца. Отклонение формы допускается в пределах допуска. Несоосность цапф не более 0,05 мм. Допуски профиля продольного сечения шейки не превышает 0.007 мм, а допуск симметричности не должен превышать Т/2 0.06 мм. Торцовое биение шеек крестовины относительно соответствующих осей враще­ния не превышает 0.035 мм. Цапфы крестовины подвергаются механической обработке (шлифованию), обеспечивающей высокую геометрическую точность и правильность формы. На цапфах крестовины в стаканах смонтированы игольчатые подшипники, не имеющие внутреннего кольца.

Износ крестовины – это самая распространенная неисправность, возникающая на карданной передаче. Если неисправность заключена исключительно из-за износа крестовины, то это сопровождается характерным пощелкиванием при отъезде машины с места, на повышении скорости или при сбросе газа.

Рис. 2.3 Чертёж крестовины карданного вала

Факторы влияющие на ресурс крестовины:

1) конструкционные (назначение металла, его марка, твердость, глубина упрочняемого слоя, геометрические параметры);

2) технологические (технология процессов обработки: временные, скоростные, силовые, температурные, электрические параметры и т. д.);

3) эксплуатационные (при восстановлении и техническом обслуживании, правильное эксплуатирование)

По информации завода изготовителя ресурс крестовины карданного вала автомобиля ГАЗ-330273 составляет 100000 километров.

2.4 Расчёт напряжений, дейс твующих на крестовину карданного вала автомобиля газ-330273.

Схема крестовины для расчёта напряжений, действующих на крестовину – Рис.2.4

Расчетный крутящий момент на карданном валу определяется на низшей передаче коробки передач:

Тогда:

Расчет шипов крестовины производится по действию сосредоточенной нормальной силы P, определяемой по отношению крутящего момента Mк к R, где R- расстояние от оси крестовины до середины шипа :

Действие силы P вызывается в зоне опасного сечения А – А напряжения изгиба и среза.

Напряжения изгиба шипа в сечении А – А:

где h=lш/2 – плечо силы P, м;

Wи - момент сопротивления сечения шипа изгибу, м³

где - диаметр отверстия для подачи масла к подшипнику, м.

Напряж ение среза шипа по сечению А – А определяются по формуле:

Напряжение смятия определяется по формуле:

Крестовина карданного шарнира рассчитывается на разрыв по площади F в сечении Б-Б по формуле

Рис.2. 4