Подшипники |
|
Коэффициент работоспособности подшипника |
|
, |
(65) |
где Рэ – эквивалентная нагрузка, кг; n – частота вращения подшипника, об/мин; h – долговечность подшипника, ч.
Расчетный момент
, |
(66) |
где а – коэффициент использования крутящего момента. Частота вращения подшипника
, |
(67) |
где vср – средняя техническая скорость автомобиля (50 км/ч – для легковых автомобилей, 30 км/ч – для грузовых); uг – передаточное число главной передачи; rк – радиус колеса, м.
Долговечность подшипника
, |
(68) |
где S – пробег автомобиля до капитального ремонта.
3.4.Раздаточная коробка
В данной теме рассматриваются классификация и схемы раздаточных коробок, требования к ним, расчет их деталей и привода.
Для изучения темы необходимо воспользоваться учебной литературой
[1], c. 257...268; [3], с. 71...74.
Раздаточная коробка распределяет крутящий момент двигателя между
ведущими мостами и служит для увеличения тяговой силы автомобиля и повышения его проходимости.
Классификация раздаточных коробок
Классификация раздаточных коробок представлена на рис. 14.
Требования к раздаточным коробкам
К раздаточным коробкам предъявляются следующие требования - она должна обеспечивать:
1.Распределение крутящего момента.
2.Увеличение тяговой силы.
3.Циркуляцию мощности.
4.Минимальную скорость движения.
44
Рис. 14. Классификация раздаточных коробок
Расчет раздаточной коробки
Раздаточная коробка и ее детали рассчитывается аналогично коробки передач.
Расчетный крутящий момент на ведомом валу
, |
(69) |
где φх=0,8 – коэффициент сцепления; Gв – нагрузка на колеса ведущего моста; rк – радиус колеса; uг – передаточное число главной передачи.
3.5.Карданная передача
В данной теме рассматриваются классификация и схемы карданных передач, требования к ним и расчет их деталей.
Для изучения темы необходимо воспользоваться учебной литературой
[1], c. 269...287; [2], c. 123...142; [3], с. 74...81.
Карданная передача осуществляет силовую связь механизмов
автомобиля, валы которых несоосны или расположены под углом и служит для передачи между ними крутящего момента.
Классификация карданных передач
Классификация карданных передач представлена на рис.15.
45
Рис. 15. Классификация карданных передач
Требования к карданным передачам
К карданным передачам предъявляются следующие требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:
1.Равномерность вращения валов.
2.Наилучший показатель КПД трансмиссии.
3.Бесшумность работы.
Расчет карданной передачи
При передаче крутящего момента в шлицевом соединении возникает осевая сила
, |
(70) |
где Мmax – максимальный момент двигателя; uк1 – передаточное число первой передачи; rср – средний радиус боковой поверхности шлицов; μ – коэффициент трения.
Рис. 16. Расчетная схема вала
Карданный вал
Центробежная сила, вызывающая прогиб вала
, |
(71) |
где е – смещение центра тяжести вала; f – дополнительный прогиб вала; m – масса вала; ω – угловая скорость вала (рис. 16).
Сила упругости вала
, |
(72) |
где с – изгибная жесткость вала.
46
Критическая частота вращения карданного вала |
|
|
|
, |
(73) |
где m – масса вала. |
|
|
Напряжения кручения: |
|
|
для трубчатого вала |
; |
(74) |
для сплошного вала |
. |
(75) |
Расчет карданного вала на жесткость по углу закручивания |
|
|
|
, |
(76) |
где G=850 ГПа – модуль упругости при кручении; J – момент инерции сечения карданного вала.
Напряжения смятия шлицов
, |
(77) |
где lш – длина шлицов. |
|
Напряжения среза шлицов |
|
, |
(78) |
где b – ширина шлицов. |
|
Осевая сила, вызывающая сжатие и растяжение |
|
. |
(79) |
Напряжения сжатия |
|
, |
(80) |
где F – площадь сечения вала.
Карданные шарниры
Рассчитывают крестовину и вилку (рис. 17). Крестовина работает на разрыв, а ее шипы – на изгиб и срез. Напряжения изгиба шипа
, |
(81) |
где а – плечо изгиба шипа; r – плечо приложения окружной силы к шипу; d – диаметр шипа.
Напряжения среза шипа крестовины
. (82)
47
Рис. 17. Схемы для расчета деталей карданного шарнира неравных угловых скоростей:
а – крестовина; б – вилка
.
Напряжения крестовины на разрыв
, |
(83) |
где F – площадь сечения АА. Напряжения изгиба вилки шарнира
, |
(84) |
где с – плечо изгиба в опасном сечении ББ; Wизг – момент сопротивления изгибу.
Напряжения кручения вилки шарнира
, |
(85) |
где l – плечо кручения в сечении ББ; Wкр – момент сопротивления кручению. Допустимая нагрузка на игольчатый подшипник
, |
(86) |
где l – длина иголки; d – диаметр иголки; z – число иголок в подшипнике; nе – частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте; γ – угол между валами.
Четырехшариковый ШРУС
Окружная сила, действующая на шарик |
|
, |
(87) |
где r – плечо приложения окружной силы. Напряжения смятия
, |
(88) |
где dш – диаметр шарика.
48