Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Карданные передачи

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
1.82 Mб
Скачать

где

-

поформуле(10),

7^^^. - поформуле(8),

 

Т/^-

-

изтабл. II.

 

 

 

Должнособлюдатьсяследующеесоотношение:

7^

где

Cj, - статичесхсаягрузоподъемностьподшипника, icrc. Приотсутст-

вш данныхвеличину

можноопределитьпорекомендации [l5,

с. 55J. Длянекоторых

подшипниковзначение

дановтабл. 4,

приоценкестатическойгрузоподъемностииспользуетсязначение C Q надчертой.

6.3.Проверочныйрасчеткрестовинышарнира

1. Определяетсярасчетныйкрутящиймоментнакарданномвалу 7^ . Прирасчетекарданныхпередачавтомобилей4x2, атакжекар­ данныхпередачмногоприводныхавтомобилей, расположенныхмеждуко­ робкойпередачиглавнымузломделениямощности(например, разда­ точнойкоробкойилипроходныммостомтележки), вкачестверасчет­

ногомоментакарданнойпередачипринимается:

 

 

 

®сли Tf^Q ^

>

 

 

 

. если

.

 

Величины

и

поясненывышевп. 6.1.

Прирасчетекарданныхпередачмногоприводныхавтомобилей, рас­

положенныхзаглавнымузломделениямощности,

вкачестверасчетно­

гомоментакарданнойпередачиприниглается

~

 

2. Определяетсяусловнососредоточеннаянормальнаясила,дейст­

вующаянасерединешипа

Тк ■'О*

 

 

 

 

 

 

 

 

и .

«а

где

и J/"

- см.пояснЁНиекформуле(10); 7^ вIfei.

 

3. ОпределяетсянапряжешеизгибашипавсеченииА-А (рис.4а)

 

 

 

. Н/мм^

(16)

где h - плечосилы /^ , мм, определяетсяисходяизтого, что силарасположенанасерединедлиныигольчатыхроликов карданногоподшипника;

30

W(j - woMeHT сопротивлениясеченилшипа,

мм®; дляшипа йез

отверстиядлясмазки'^g~0,idu,

; для

сотвер­

стием d o длясмазки

 

Оценканапряженногосостоянияшипапоизгибупроизводитсяпу­ темсопоставлениявеличины (Э^ сосреднимстатистическимуровнем сравнительныхнапряженийизгибашипаввыполненныхконструкциях,

О «200...300 Н/мм^ (табл. 10).

И

4. ОпределяетсянапряжениесрезашипапосечениюА-А (рис.4,а)

или

 

. Е/шГ

(17)

Сравнительныенапряжениясрезашипаввыполненныхконструкци­

яхнаходятсявпределах

я 60...100 Ц/мм^ (табл. 10).

 

6.4. Проверочныйрасчетвилкишарнира[э]

 

Вилкашарнираподдействиемсилы

 

испытываетизгибпри

плечесилы а икручениеприплечесилы

С

(рис. 4,6); опас-

ноесечениеА-А.

■а

 

 

 

 

Напряжениеизгиба

'‘в

,

Н/мм

 

(18)

 

 

 

 

 

Напряжениекручения

~ v 7 ^

,

Н/мм^

(19)

Моментысопротивления

иWj-

зависятотформыопасного

сечекияА-А. Вомногихслучаяхэта^рма можетбытьпринятой эк­

вивалентнойпрямоугольнойоразмерами 6

ж fl

(рис, 4,6). В

этомслучае

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'^<5

6

и

 

 

 

, т \

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент к

указанвтабл. 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

 

 

Значениякоэффициента к

 

 

 

 

^/6

I

1,5

1,75

2

2,5

3

 

4

.10

к

0,20В

0,231

0,239

0,246

0,258

0,267

0,282

0,312

31

 

 

 

 

 

 

 

Табл 1

Ц 8

10

Даивые по сраввительвыи вапряхеввяи в элеиенгах кардавных

 

 

 

 

 

 

передач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Марка автомобиля lArpejara, соеди-!РасчетвыЕ!Труба кар1Кр0Стовина шарвира

1Шлицево9 оое-

!вяемые навдаввой!моиен1

Т1.Лдавного ва-!

г

П ?

Г Р

I

линение

!

передачей

I Нм

«

ла

I

Г р

'

 

 

 

14№!грзд)'м1

Н

! Н/Ш1^

!Н/1Ш^1

WZZ» !

I

 

I

Н

 

Иосн вич-412

кп-зи

386

27

0,5

 

6440

220

50

 

55600

10

M3-2I0I

КП-ЗИ

324

23

0,45

 

7200

230

55

 

26000

19

газ-24

КП-ЗМ

540

27

0.5

 

8440

260

52

 

43000

12

7A3-45I М

М-ЗМ

680

80

2,2

 

10600

328

65

 

32800

12

ГАЗ-53А

КП-ЗМ

18ч2

ЮС

1.9

 

26400

358

88

 

64800

12

ЗИЛ-130

КП-ЗМ

2960

120

2,1

 

33600

336

89

 

104000

14

УРАЛ-375Н

РК-СрМ

3972

103

1,6

 

37500

182

54

 

I3I000

21

 

СрМ-ЗМ

2186

107

1.9

 

24800

248

66

 

72400

12

КаиАЗ-5320

КП-СрМ

^ЭЪО

127

2,0

 

46500

226

67

 

147000

16

 

С1Й1-ЗМ

2465

100

1,7

 

27400

274

73

 

86600

12

МАЗ-500А

КП-ЗМ

3470

90

1,4

 

32700

160

47

 

II5000

16

КрАЗ--255Б

КП-РК

4592

 

1,2

 

38200

206

55

 

152000

20

 

РК-ЗМ

5064

60

 

35ЬОО

158

57

 

100000

14

БелАЗ-540А

кп-зи

6750

66

0,8

 

48200

130

38

 

 

 

БелАЗ~548А

КП-ЗМ

8520

85

1,0

 

60800

164

48

 

 

 

Сравнитвльнкенапряженияввьпюлненныхконструкцияхнаходятся

впледуищхпределах[9]

:

50...80 Н/'мм^;

80...I60 Н/мм^.

6.5.Проверочныйрасчеттрубыкадаанноговала

I. Определяетсякритическаячастотавращениякарданноговала

151

 

 

, об/мин,

( 20)

где

d ,

подставляются(рис. 3) всантиметрах.

Максимальнаячастотавращениякарданноговалапримаксимальнойскоростидвиженияавтомобилянедолжнапревышать70% расчет~ нойкритическойчастотывращения[5 I .

Критическуючастотувращениякараданноговала, имевдеготруб­ чатуючастьистержень(рис. 3,з), следуетрассчитыватьпоформу­ ле (20), подставляявместовеличины L/^g приведеннуюдлинувала

, определяемуюпоформулам: __________,

^пр

^ тр

^тр V

см.

где L

- условнаядлинатрубчатойчастивала,

см;

^гр

~ длинатрубы,

заменякщейстержень, см;

^ст

~ условнаядайнастержня, см(рис. 3,з).

Длятого чтобыреальнаякритическаячастотавращениякардан - но1‘'овалане оказаласьнижерасчетнойиработакарданнойпередачи несопрововдаласьвибрахдами, необходимовыполнятьбалансировку передачивдинамическомрежиме. Нормыдисбалансауказанывотрас­ левом ставдарте [5].

2.

Определяетсянапряжениекручениятрубыпридействиирасч

Hoi'o момента

7^ имаксимальногодинамическогомоментаTf^j

 

 

 

^21)

Величины

моментов

7^ и T /^j определяютсяпоуказаниям, дан-

ii№4 в

п. 6 . 1 .

Моменты

сопротивления W j- стандартныхтрубуказа-

33

нывтасЗл. I. Припро^ерк^|[ест^андартнойтрубывеличина

рассчитывается W ^ = -jg-■

. Дляполученияразмерности

напряжений Т

Н/мм^ вформуле(21) величина Т должнапод-

ставлятьсявйлм,

авеличина

 

- в

Уровнисравнительныхнапряжений

ввыполненныхконструк­

цияхприведенывтабл. 10. Рекомендациипорасчетутрубыкарданкоговаласучетомдлительностиработыприведенывработе[16].

 

 

 

Таблица

Формулыдляопределенияориентировочногозначениямакси­

мальногодинамическогомоментанакарданномвалу

 

 

трансмиссии

 

 

 

 

 

Типыавтомобилей

 

!

Формулыдляопре-

 

 

 

!деления Тк*

 

о«Ф

Легковые4x2

 

 

 

1,5

‘ij

о S

 

 

 

 

 

 

S Wо

Грузовые4x2 приG g < 15 т

 

 

'I^c' h

g o o

 

 

l i s

Грузовые4x2 и6x4 приG ^ >

15 т

1,6

 

Полноприводныеавтомобили

 

 

1,6

 

 

 

 

 

Автомобили4x2 сгидромеханическойтрансмис-

т

■К

./

сией

 

 

 

‘н ^cfx

'■г

h

- см.пояснениекформуле (I) ;

fi>c -

коэффициентзапаса

фрикционногосцепления;

- см.формулу(7);

7^

- максимальный

крутящиймоментнанасосномколесегидротрансформатора;К

- мак­

симальныйкоэффициенттрансформации.

 

 

 

 

3.

Определяетсяуголзакручиваниятрубыкарданноговала под

действиемрасчетногомомента

 

 

 

 

 

 

 

____Ш .

,

 

 

(22)

где ^

- длинатрубыкарданноговала, см

(рис. 3,з);

Tf^

- расчетныймомент, подставляется

 

вНем;

-полярныймоментинерциисечения, см*^; длястандарт­ ныхтрубуказанвтабл. I, припроверкенестандарт­ нойтрубывеличина рассчитывается

G

- модульупругостиприкручении,

G = 8,5-10 ,И/см.

34

Величины уа-'лов закручивания, приходяищ еся

на один н етр

длуПШ

трубы ,

лдя

вш олы еш ш х

конструкций

приведс-ны

в та б л .

1 0 .

 

 

6 . 6 .

Проверочный

р а сч е т ц щ щ ев ого со е д а н е ш и

скользж дей

 

 

В11лки (р к о .

4 , в )

 

 

 

1 .

О пределяется с^/Т.^арная окру::’ная гаша,

д е й сг в у ш а я на

б ок о ­

вые п овер хн остп пьищ

 

 

 

 

 

гд е

7^

-

расчетный

крутящий

моглент карданного

ва л а ,

оп р ед ел е -

 

 

 

 

ш ю к о т о р о го дано в

п .

6 . 3 ; в

форглулу (2 3 )

величина

 

 

 

 

п од ста в л я ется

в

Нг,м;

 

 

 

 

 

'Dg

~

нарухш ш диаметр шлицевой ч а сти ва л а ,

мгл;

 

 

 

 

 

-

вн утреш ю й

диаметр

шлицевой ч а сти скользящ ей

вилки,

 

 

 

 

и?.

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .

О пределяется нош ш альное

напрялсение

смятия

боковы х

п овер х ­

н о сте й

шлиц

(J

п г-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с м

( O g - O ^ ) . f ^ Z

, Н / ш / .

 

(2 4 )

гд е

J

 

р аооч ая длина ш лицевого

соеди н ени я, ш ;

 

 

 

Си, -

 

 

 

 

Z

-

число ишиц.

 

 

 

 

 

 

 

11олу^?еш1ое значение

<5^,^

соп остав .п яется

с о

средншл ст а т и с т и -

чесю-'Д уровне!.! сравнгл:ел:ьнш;

HanpHixeimfl

смятия

в

выполненных

к о н -

с т р у к х ш х ,

~ 15.. .25 Н/ш^ (т а б л .

10).

 

 

 

 

Р асчет

шлицевых

соеди н и .aiii

тр ан сш сс;и и автомобш тей с учетом

ряда

К'.'ЧСтруктиБнкх

и

эксплуатацконньо: ф акторов

рассм отрен

в

ра ~

б о т е

[ 1 7 I .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 . 7 . Проверочный

р а сч е т

поддишшша

промежуточной опоры

 

 

 

 

трбхш арш ркой

кардаш ю й передачи

 

 

а ) . О пределяется

 

о с е в о е

уси л и е, д е й ст в у ш е е

в шлицевом

со е д и -

нешга

ск п л ьзя:;е 11 вилки

(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

a S i D ^ h l ) ^ )

, И

 

 

 

(25)

 

 

Of

 

 

 

 

 

 

35

где 7^^

- пояснениекформулам(8) и(9), Нм;

 

JJ

- расчетноезначениекоэффициентатрениявшлицевом

 

соединении; можнопринимать[14]

0,2’

^S,^o~ пояснениекфорглуле(23), мм.

б). Определяетсяэквивалентнаядинамическаярадиальнаянагруз­ канаподшипник)

 

 

 

^

= V

,

Н,

(26)

где

V

- к>)эффициентосевойнагрузки,

определяемыйпо [26]

 

 

юш потаблицам16 л17 [15].

 

 

 

в). Определяетсяусталостныйизносподшипникавусловныхеди­

ницах, накопленныйзаодинкм пробегаавтомобиля

 

где

 

? ц.

- пояснениекформуле(2),

"гц. в

м;

 

 

Р

- см. форглулу(26), Н;

 

 

 

 

 

 

_ коэффициентбезопасности; для подшипниковза­

 

 

 

крытоготипа(180000)

следуетпринимать[14]

 

 

Kj-

pi 1,3; дляпрочихподшипников K j »

1,1.

 

г). Определяетсярасчетныйсрокслужбыподшипникавкмпробе­

гаавтомобиля

#

С ■TUg

 

 

 

 

 

 

 

 

^

'

(20)

где

С

~ динамическаягрузоподъемностьподшипника,

кгс( из

 

 

каталога-справочника).

 

 

 

7. КРАТКИЕСЯедаИйЯШ ВЬШОРУРАЗШРНРСТИКАРДАННЫХ ШАРНИРОВРАВгКХУГЛОВЫХЖОРОСТЕИ

Карданныешарнирыравпьсг.угловыхскоростейпригленнются для приводаведатдихуправляемыхколес. Призависимойподвескепривод ведущегоуправляег^огоколесавыполняетсяввидеодношар1шрнойкар­ даннойпередачи(рис. 1,г); принезависимойподвескеввиде двухпарнирнойпередачисшарнирамиравныхугловыхскоростей(рис. 2,г) илитрехшарнирной(рис. 2,д); одинизшарнироввпоследнем случаеобязательноявляетсяшар1шромравныхугловыхскоростей, обеспечиваицимпрактическислнхрояноевращениесоединяемыхимва­

36

ловприизмененииугламездушши впределах, принятыхдлямакси­ мальногоповоротауправляемогоколеса.

Выборосновныхразмеровшарнировравныхух’.лвыхскоростейпро­

изводитсявосновномповеличинерасчетногокрутящегомоментаТ^. (формула7 ип. 6.3), действующегонашарнир.

Вработах[3 и4] приведенытаблицысданнымиобосновныхраз­ мерахипередавпема.)скиухЯ'щлхмоментахдлянаиболеераспространен­ ныхконетруiujjili шарнихокритзгшхугловыхскоростейпроизводстваза­ рубежныхфирм. 0 ':;Я'Г.Г1:ер",-п-ерыипередаваемыерасчетныекрутящие моментыдляконе;тру••щ,;:!* ;"эр1шровравныхугловыхскоростей, приме­ няемыхнаотечестве1шыхполноприво,цныхавтомобилях, приведены в отраслевойнормнлйfISl. Ьсоответствиисп. 4 даннойнормалиос­ новныепараметрышаршровpubiiic \тловыхскоростейдшшнысоотве­ тствоватьцоказатедям, указанны!'! втабл. 12. Этатаблицаотносит­ сякшариковымшар1шрамсцект-рируюпитмц(ариком(рис. 1,г) идисковымшаршфам, применяемы!/! маавтомобиляхУРМ-375 иКрАЗ-255.

Оценкаразличныхкснструкцийшарнировравныхутловюсскоростейиэлементыихрасчетарассматриваютсявспециальнойлитерату­ ре[19 и3].

Таблица 12 Тшюразмернийрядпаршровравныхугловыхч:коростей[l8]

Кс)Г.,;тру''-

тившв!

типш'.я)~

Шариковнй

lliapKicoiiUil lt!apiiKOJ!'Mi* Шв]'ИКОИИЧ Ji.lK'KOBllil

.ЬдЮнлимА

I I

сз•

г tf ^ гЩ 'ч’ О) б

 

Cli

о

 

-га

Йа

о

J

S аг.,

ш о о 5-

*■= tr

 

г.)

137

 

ТГ Т Г

*sj g

 

 

 

 

& -

i § | g ‘^3'§

 

ТЙ

§ 6

Ьв

;

01G3«

 

е-^:

I

g fp

0 PQ;

S

!

оCL,@3

щ

СП S

 

!

*4t-i

 

 

\ со Q га о Ы

 

 

ЭS Ж

2 5 , о2

98

 

 

2 ? 5

 

 

 

 

220

2 9 ,5

IIC

■15(!

40

142

7715

4 2, :V':i

}'Сс

(■20,

‘X

j , :2

:4fv;ri

ЮГ,

МО

' S 3

о

 

 

ша.

 

 

 

 

 

| g | “g o >

 

 

дс? оН й

о К

Оц

wia'OatsJ^

о СЦ

. со го 5

го

<1> О ч О О О О

о

 

 

Он Й и S к

96

32

IGOO

 

109

35

1500

 

134

44,5

2750

 

144

50

3500

 

166

55

4000

 

192

62

5500

 

6 . IlATEHT110-/iri4OPIv.AUyl0rti0E ИСоЛЕДОЗАшЩ

Зыполняя п роект,

в 1и ш ч а »1Ш1Я р а зр а б о т к у

карданной передачи,

необходимо

п ровести

naтeнтн.o-инфop^.aциoниoe

и с с л е д о з а а и е , залЯй-

чающееся в

изучении

и

использовании отечествен н ы х и зарубежн:и:

патентных ^/aтe..iaлoз и периодической техн и ческой Л1'1тературы«11оиск

тек.уще? п атентно? инфop^.aши

п рои зводи тся по

Ойллетеням открытий

к и зооретен ий

[И7,

2 ь ] . Карданные передачи

и

их

элек.енты о т н о с я ­

т с я

к разделал;

В62У

(1 7 /О С ),

r i6 D ( 3 /2 G )

и F16H

(

2 3 / 0 0 - 2 3 / 1 0 ) . При-

(\:ер

рас.1;лфровки соозн а ч ек и я :

раздел В ,

группа

62Ы, класс 17, под­

к л а сс 0 0 .

Бри проекгирозании

i;0Jie3H0

так.ие и сп о л ь зо в а ть

данные,

 

ик.еюаиеся

з работах

[ ? , 2 0 ,

2 2 ] . По

ряду сп е п к а л ь н ж в о п р о со в

 

кожно реко.’/.нндонйть

раооты,

упомянутие ниже.

 

 

В работе [ 2 1 ] в

§ 6 рассматриваются способа’}'Т1гань:"ешгя дина-

глическ'Х нагрузок в

трансм'юсни путем прзд.генопгм упругих

элементов

Б составе

карда1-:ной передачи, дай этом приведешл таюю и

экспери­

ментальные датяше. Вопросы проектирова.чия карданной перэдачи

с

учетом kPj тильиш; колобашй! в ^^оансг.яссил рассматриваются в рабо­ тах f В д 4 ]. .Полатли£ость и гломенти ипсрцни элеглентов карданной

передачи у'штиваются в обще!’динагличеоко!!; системе автоглобиля и

оказинают влияние на дипаг.шчесюш процессы в трансьдюс’^ы, Исс.тедо-

всш!.ш,! этих процессов посвя;;;егШ г.когие работы, в том

числе [23 и

2 4 ], В рэде случаев необходкгло проектировать коротгаш

кардапине

передач!-:. Напрюлер, ке:«,ду двигателем и отдельно установленной ко­ робкой передач, ме-чиу коробкой передач и раздаточно!! коробкой.

ПрЕлсры конструкций 1'аких передач показаны на рис, 2 ,а,б,в. В случае примене^шя втаких передачах luapin-ipa с крестовиной размер­ ность последнего ОЕределяется по п. 5.1 и 6 .2 .

Некоторые сведешш по расчету упрутих полугарданиих шарниров имеются вработах [9 и 41.При проектироваш-ш жестких и упругих гю;1у1:арданных шарниров можно пользоваться данньзни главы 16 "Муфти" работы [ 2 ]. Однако при этом необход1йю учитывать существенно пере­ менные величшш нагрузок, действуюицсс втрансглюсии автомобилей. Этот учет состоит втом, что для шарниров, расположеш-шх наприглер

коробкой передач,

целесообразно исходить не

только из велхгчиш

расчетного крутяи1его

момента

Ti^ , но таюке и

из велЕ1'чины Э1ши -

валентногокрутя]>1егомомента

(п. 6). При

вш10Л}зеширабочих

38

чертежейглавныхэлементовкарданныхпередачследуетруководство­ ватьсятехническимитребованиямипоточности, твердостиповерхно­ стей, дисбалансуит.д., указанншливотраслевыхстандартах[5 и 131. Данныепоприменяемымматериаламитермообработкеосновных деталейкарданныхпередачприведеныькаталоге-справочникеl2Sh

Литература

1.ГОСТ18667-73. Автомобили. Основныеагрегатыимеханизмы. Терминыиопределения.

2.Иванов М.Н. Деталимашин. - М.: Высшаяшкола, 1976.

3.МалаX овский Я.Э., Лапин А.А., Ведек6-

евН.К. Карданныепередачи. - М.: Машгиз, 1962.

4. ^askieuJicz 26. MecfianLczne nanedy samochoddus. \л/аф i fixzeguSy. VJazsxaLCa, WyaaaJnictcda комиШkacj'i i facznosU , W68.

5.OCT 37.001.053-74. Валыкарданные. Техническиетребования кустановке. Нормыдисбаланса. Г&1автопром.

6.ГОСТ5005-65. Трубыстальныеэлектросварныедля.карданных

валов.

7. Дегтяр Б.А. Опытсовершенствовайиякарданныхпе­ редач.- Автомобильнаяпромышлышость , 1970, & 5.

8.Успенский И.Н. Проектированиетрансглиссииавтомо­ биля. Учебноепособие. -Горький: ГПИ, I97I'.

9.Антонов А.С. идр. Армейскиеавтомобилй-. Конструкция ир^-5чет. ЧастьI. - М.: Воениздат, 1970.

10.0строверхов А.О., Русецкий И.К., Бойко Л.И. Динамическаянагруженностьтрансмиссийколесныхмашин.- Ма: Наукаитехника, 1977.

11.К ожевников С.Н.,Перфильев П.Д. Карданныепередачи. - 1{иев; Техника, 1978.

12.Тарасов А.Я. Вибрациилегковыхавтомобилей, имеющих трех1ларнирнуюкарданнуюпередачуспромежуточнойопорой.-Автомо- бильнаяпромьплленность, 1969, ШI.

13.ОСТ37.001.068-76. Шаршрыкарданныенеравныхугловыхско­ ростей. Основшеразмерыитехническиетребования.

14.ПроектPIM длярасчетаподшипниковкаченияавтомобилей.

уМ, 1976.

39