Карданные передачи
.pdf
|
|
|
|
5 |
! |
6 |
! |
7 |
! |
8 |
! |
9 |
71 |
3,0 |
24,84 |
95,63 |
2484...2980 |
|
621...1366 |
|
170 |
147 |
|
|
132 |
82 |
2,5 |
27,26 |
118,6 |
2726...3280 |
|
- |
|
181 |
157 |
|
|
140 |
82 |
3,0 |
32,93 |
144,9 |
3293...3950 |
|
- |
|
182 |
158 |
|
|
141 |
82 |
3,5 |
38,67 |
172,1 |
3867...4640 |
|
- |
|
182 |
158 |
|
|
141 |
82 |
4,0 |
44,51 |
200,3 |
4451...5340 |
|
- |
|
183 |
159 |
|
|
142 |
94 |
3.5 |
50,51 |
255,1 |
5051...6050 |
|
- |
|
195 |
IS9 |
|
|
151 |
94 |
4,0 |
58,08 |
296,2 |
5808...6950 |
|
- |
|
195 |
169 |
|
|
151 |
100,5^^* |
6,0 |
101,5 |
571,0 |
I0I50...12200 |
- |
|
202 |
175 |
|
|
157 |
|
104 |
4,0 |
70,76 |
396,3 |
7076...8500 |
|
- |
|
205 |
178 |
|
|
159 |
104 |
4,5 |
SO,03 |
452,2 |
8003...9600 |
|
- |
|
206 |
178 |
|
|
159 |
104 |
5,0 |
89,40 |
509,6 |
8940...10700 |
- |
|
206 |
178 |
|
|
160 |
|
3t) ВГОСТ5005-65 отсутствует, применяетсянаавтомобгляхВАЗ.
i«) ВГОСТ5005-65 отсутствует, применяетсяпаавтомобидяхБелАЗ-540.
ssss) Накогорыезарубежныефпр^'лограничиваютдопустиадэ,;;и;нукарданноговалавеличиной IbO смнезависимоотразг»5еровЭ иа
Величины Э z d s формулу(3) подставляютсявсантиметрах. Длясправоквтабл. I приведенызначения при трех значенияхf^kmas •3000,4СХХ)и5000 об/мин.
Втехслучаях, когдарасстояниемеждукоробкойпередачиглав нойпередачейотносительновеликоипридвухшарнирнойкарданной передачедлинакарданноговала получаетсябольшедопустимойвеличины гпах •вопросчащевсегорешаетсявпользуприменениятрехшарнирнойкарданнойпередачи(рис. 1,в). Вотдельных случаяхидутнаувеличениеразмеров ■Ои of сечениятрубыкар данноговаладопределов, прикоторыхнапряжение Т оказывает сянижесреднихстатистическихуровней, ноповышаетсякритическая частотавращенияисохраняетсявозможностьпримененияболеепрос тойдвухшарнирнойпередачивместотрехшарнирной. Влеттсовыхавто мобиляхуменьшениенеобходшойдлиныкарданноговалачастодости гаетсязасчетустановкинакоробкепередачзаднейкрышки-удлини теля. Последнеетакжеможетпозволитьприменитьдвухшарнирнуюпе редачувместотрехшарнирной. Втожевремяимеютсяп|Ш1ерыконст рукций, вкоторыхприменяетсятрехшарнирнаякарданнаяпередача несмотрянато,чтотребуемаядлинакарданноговалапридвухшарнирнойнепревышаетдопустимув Такоерешениеможетпреследоватьследующиецели: придатьднищукузовалегковогоавтомобиля рациональнуюформуIV, 8],т.е. снизитьвысотунишивполукузова илисовсемееликвидировать; избежатьнеобходимостивыполнять большоеотверстиевпоперечинерамыилисильноизшбатьее[3] .
4. ВЫБОРУГЛОВУСТАН01 |
ВМОВ ВКАРДАННОЙПЕРШЧЕ, |
СОЕ |
ДВААГРЕГАТА |
Послетогокакприняторешениепосоставукарданнойпередачи,
необходимовыполнитьмасштабнуюсхемуустановкиваловсуказанием угловустановки. Приэтомбудемиметьввиду, ч:товкарданнойпе редаче, соединяющейдваагрегататрансмиссии, применяютсяшарниры неравнтугловыхскоростей. Вдвухичетырехшарнирныхпередачах применяютсяполныекарданныешарнирыскрестовиной, втрехшзрнирныхпередачаходиншарнириногдавыполняетсяполукарданным. Углы установки^ валов, соединяемыхшарниромнеравныхугловых
«)Если згглыY указанывдвухвзаимноперпендикулярныхплоскостях.
скоростей, недолжныиметьнулевыхзначенийГ51 иприноминальной нагрузкевстатическомсостоянииавтомобилянедолзшыбытьболее;
3° длялегковыхавтомобилей; 4® длягрузовыхавтомобилейиавтобусов;
дляавтомобилейвысокойпроходимости. Указанныеограниченияприняты[5 ]сцельюобеспечениявысоких
значенийк.п.д. карданнойпередачи, большогосрокаслужбышарнировиуменьшениястепенинеравномерностивращениякарданноговала.
Длятогочтобывкарданнойпередаче сшарнираминеравныхуг ловыхскоростейобеспечивалосьсинхронноевращениеконечныхвалов, следуетвилкинаконцахкаадогокарданноговаларасполагатьопре деленнымобразомивыдерживатьприэтомопределенныесоотношения угловмеадувакши, соединяемымикаждымшарниром. Решениядляоб щегослучаямногошарнирнойкарданнойпередачислюбымпространст веннымрасположениемрассмохреныврядеспециальныхработ [10,11]. Наибольшеепрактическоезначениеоднакоимеютосновныечастные олзгчаи, цкоторыхконечныевалырасположеныводнойплоскости. В этихчастныхслучаяхсинхронноевращениеконечныхваловобеспечи
ваетсяприследующихусловиях: |
|
вдвухшарнирнойкарданнойпередаче(рис. 3,а,б) утлы |
и |
JTgj междукарданнымваломисоединяемымиимваламиI и3 должны равнятьсядругдругу, авилкишарнировнаконцахкарданного вала должныприсборкеустанавливатьсяводнойплоскости;
вчетырехшарнирнойкарданнойпередачеспромежуточнойопорой (рис. 3,в,г) синхронностьвращенияконечныхваловобеспечивается принесколькихвариантахрасположе1шяваловиихвилок(см.табл.
4.3 вработе[10] ), однакосшисронноевращениенетолькоконечных валовI и5, нотакжеивалапромежуточнойопоры3 обеспечивается присоблвденииуказанныхвышеусловийдля каадойиздвухдвухшаргарныхпередач, составляхщихчетырехц1эр1>т'рнуювотдельности;
втрехшарнирнойкарданнойпередачеспромежуточнойопорой (рис. 3,д) синхронноевращениеконечныхваловI и4, взависимости отвариантарасположениявилокнаконцахкарданныхвалов2 и3, обесиечиваетсяприсоблюденииусловий, указашшхвтабл. 2 [9,10].
ТаккаквовремядвиженияавтомобиляyглI^ |
и |
втрех- |
шартрнойпередачемогутменяться, а yim |
остаетсяпостоян- |
|
11ЫМ, тополнойсинхронизациивращенияваловI и4 иолу'штьнельзя.
а
б
а
Л1Г
a S f f ^ t / - - - i f - - - 4 — щ ш - |
|
Рис. 3. Расчетныесхеш: |
,. |
а. б - двухшарниргшеиередач.испарадлелир^а: и v - образнымраоколоженкемконцевыхвалов; в, г- четырехтарниркыепередачисразли’шш располо-
жетаемпромежуточнойопоры(г - вариант, оОеспечивав--
щийменьшиеуглыустановки); д- трехшарнирнэяпередача;
е,ж,з - схешкрасчетукритическойчастотывращения карданноговала
13
Синхронязацияоднакотемближекполной, чемменьшеугол Ц~,2 ПОЭТОМУрекомевиуетсяугол назначатьмалым, например yjj
Таблица
Вариантытрехшарнирнойкарданнойпередачис
синхроннымвращениемконечныхвалов
Взаимноерасположениевилокнаконцах Условиесинхронноговраще карданныхвалов нияведущеговалаI иве
карданноговала2 карданноговала 3 домоговала4
подуглом90® |
воднойплоскости COS^I^ |
COS^^^ = COS^^I^ |
воднойплоскости |
подуглом |
|
воднойплоскости |
воднойплоскости C0S^ 2 |
~ |
Промежуточнаяопоратрехшарнирнойкарданнойпередачикрепится кднищукузоваиликраме, поэтомууровеньпоперечныхколебаний опорывозбуждаемыхприработешарнировнеравныхугловыхскоростей долженбытьминимальным. Припроектированииидоводкетрехшарнир нойпередачистремятся, соднойстороны, уменьшитьвлияниепоперечныхколебанийпромежуточнойопорынакузовилирамупутем ее эластичногокрепленияиподборачастотысобственныхееколебаний, асдругойподборомугловустановкиваловивилокснизить до минимумауровеньвозбувденияпоперечныхколебаний. Вопросыпроек тированияидоводкитрехшарнирнойкарданнойпередачирассмотрены вработах[8 , 12]. Вработе[81 данаследующаярекомендация: часто тасобственныхколебанийопорыдолжнабытьзначительнонижечасТОТЫвынужденныхколебаний, возникающихприэксплуатационныхско ростяхдвиженияавтомобиля
6 U < Zfmin•ip I/c,
где rriLn - минимальнаяэксплуатационнаяскоростьдвиженияавто мобиля, км/ч;
- расчетныйрадиусведущихколес, м. Привыв'.деэтойзависимостиучтено, чточастотавоздействия
изгибающихмоментовкарданнойпередачиравнаудвоеннойчастоте
вращенияеевалов.
Вработе[12 ] р('.ксменп.5втсяформулноптшальнойкомпоновки
трехшарнирновкарданяойпередачи, обеспечивавдеймшшмальноеаиплкттдноезначениепоаеречннхсщ. Приводимихвтабл. 3.
Таблица 3
Формулыоптимальногосоотношениямеждуугламиустановки валовтрехшарнирнойкарданнойпередачи [12]
Взаимноерасположениевилокнаконцах!Рекомвруемовсоотношение
_____ карданных валов_____________ (рис. 3*д)
карданноговала 2 !карданноговалаэ !
воднойплоскости воднойплоскости
подуглом90® |
воднойШГОСКОСТИ |
VeЬ"._л |
воднойПЛОСКОСТИ |
|
|
подуглом90° |
|
|
втабл. 3 принятыследутациеобозначения(рис. 3,д): |
|
|
fii |
~ рэсчетныеуглы, т.е. углывстатическомсосто- |
|
нагруженногона70^ автомобиля, скорректированныенаих из мененияПОДдействиемреактивногомоментаприразгонеавтомобиля, в указанныхформулахуглы ^ должныподставлятьсясучетомих знака; правилознаковследующее; углы У” считаютсяположитель ными, когдавершиныдополнительныхдо180° книмугловнаправлены вниз;
^ 2 ~ ллинакарданныхвалов2 (промежуточного) и3 (основ ного).
Такимобразом, приподбореугловустановкиваловтрехшарнирнойкарданнойпередачипоусловиюустраненияпоперечныхколебаний промежуточнойопорыможетбытьнескатьконарушеноусловиесинхрон ноговращенияконечныхвалов(табл. 2). Какпоказываетпрактика, уточнениеугловустановкипроизводитсяприэкспериментальнойдоводкепередачи.
5.ВЫБОРОСНОВГЖРАЗМЕРОВГЛАВНЫХШШШЮЪ
КАРДАННО! ПЕРЕДАЧИСШАРНИРАЬМ НЕРАВНЫХ УГЛОВЫХСКОРОСТШ
Нижеприводятсярекомендациипопредварительномувыборуразмеров. Послепредварительноговыборавыполняютсяпроверочныерас-
15
четыиперваякорректировкаразмеров. Дальнейшаякорректировка раэкеровпроизводитсявпроцессестевдовыхиходовыхиспытаний карданнойпередачи.
5.1. Выбортипоразмерашарниранеравныхугловых скоростей
Основныеразмерыкрестовиныивилоккарданногошарнирастандартизованыидолжнывыбиратьсяизчислауказанныхвотраслевом стандартеОСТ37.001.068-76 [13] . Даннымотраслевымставдартом предусмотреновосемьтипоразмеровшарниров(табл. 4, рис. 4).
Ряд|и|я«длявыбораразмерностикарданногошарнирарекоменду ютпользоватьсяномограммами. Вработе[4] , например, приведены номограммыфирмГеленквелленбау( G W 6 ) иХардиСпайсер. Ниже приводитсярекомендация, разработаннаянаМинскомавтомобильном заводеприменительнокдорожнымдвухоснымгрузовымавтомобилям с учетомметодикифармыG W B .
Типоразмеркарданногошарнираскрестовинойопределяетсявза висимостиоттипадвигателя, осредненногопередаваемогокрутящего момента, среднейчастотывращениякарданноговала, углаустановки инеобходимогосрокаслужбы. Типоразмершарнираскрестовиноймо жноподобретьспомощьюномограммы(рис. 5).
Дляэтогонеобходимоопределитьследующиевеличины:
1) приведенныйкрутящиймомент, условнодейотвувдийнакардан ныйвал;
2) частотувращениякарданноговалаприсреднейтехнической скоростиавтомобиля.
Приведенныйкрутящиймоментопределяетсяпоформуле
где |
- расчетныйкрутящиймоментнавходномвалукоробки |
||
|
передачнавысшейпередаче. Нм; длямеханической |
||
|
трансмиссии |
— 7]^^ , где 7)^^ - макстшльныйкру |
|
|
тящиймоментдвигателя; |
длягидромеханическойтранс |
|
|
миссии |
-где |
- крутящиймомент |
|
нанасосномколесегидротрансформаторапри /с= I; |
||
tg |
- передаточноечисловысшейпередачивкоробкепередач |
||
ко |
- коэффициент, |
учитывающийспецификуприменершяиголь- |
|
16
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
|
||
|
Основныеданныепонормализованнымтипоразмерамшарнировнеравных |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
угловыхскоростей(рис. 4) |
|
|
|
|
||||
Обозначения |
! |
|
|
Значенияразмеровипоказателей для типоразмеровшарниров |
|
||||||||
размеров и |
1 |
|
|
|
|
|
! 1У ! |
|
|
! УП ! |
УШ |
||
показателей |
, |
I |
! |
П ! Ш ! Ш |
У ! |
У1 |
|||||||
Н, |
мм |
|
57,17 |
|
74,2 |
80 |
80 |
90 |
108 |
127 |
147 |
165 |
|
cliuf |
мм |
|
14,725 |
15,23 |
16,3 |
16,3 |
22 |
25 |
33,65 |
33,65 |
45 |
||
Hj, мм |
|
64,26 |
|
55 |
60 |
60 |
- |
- |
- |
- |
- |
||
Н2 > мм |
|
- |
|
- |
- |
- |
98 |
118 |
135 |
155 |
173 |
||
В I |
мм |
|
36 |
|
45 |
40 |
40 |
50 |
65 |
74 |
86 |
85 |
|
D , |
мм |
|
23,823 |
28 |
30 |
30 |
35 |
39 |
50 |
50 |
62 |
||
jf подшипника 904902 |
|
704902 704702 |
704702 |
804704 |
804805 804807 804907 |
804707 |
804709 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
КУ2 |
|
|
|
|
|
|
Количество |
|
22 |
|
322 |
29 |
20 |
26 |
29 |
38 |
38 |
50 |
||
игл |
|
|
|||||||||||
Диаметригл, |
|
|
|
2,5 |
2 |
|
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
||
|
мм |
|
2,4 |
|
3 |
||||||||
Длинаиглы,мм1 |
10 |
|
12,5 |
13,8 |
13,5 |
18 |
18,1 |
18 |
24 |
24 |
|||
С*, кгс |
|
800 |
|
720 |
770 |
770 |
1370 |
1450 |
1650 |
2100 |
3150 |
||
|
850 |
|
800 |
850 |
850 |
1500 |
1600 |
1800 |
2300 |
3500 |
|||
|
|
|
|
||||||||||
C f , |
кгс |
|
450 |
|
500 |
600 |
685 |
II00 |
1300 |
1700 |
2000 |
2700 |
|
II20 |
1250 |
1500 |
I7I0 |
2800 |
3200 |
4300 |
5000 |
6700 |
|||||
|
|
||||||||||||
*Значенияподчертойдляисполнениявысшейкатегориикачества,
каченияподчертойдляаодшипникавреткимекачательногодвижения.
Рис. 4. Элементышарнираишлицевогосоединенияскользящей вилки: а- крестовгаашарнира;- б- вилкашарнира; в- сечениешл1щевогосоединешшскользяи1ейвилки
18
