6 Расчет полуосей

Передача крутящего момента от межколесного дифференциала к ведущим колесам в зависимости от конструкции подвески, а также от того, управляемые колеса или нет, осуществляется с помощью цельных валов – полуосей или карданных передач с синхронными шарнирами. Полуоси применяются в приводе ведущих неуправляемых колес при зависимой подвеске.

6.1 Нагрузочные режимы полуосей

При расчетах полуосей (рисунок 6.1) используются следующие нагрузочные режимы:

• передача максимальной силы тяги;

• экстренное торможение;

• занос;

• переезд через неровности с учетом динамических нагрузок.

а) б)

Рисунок 6.1 – Схемы полуосей:

а – полуразгруженной, б – полностью разгруженной.

Таблица 5.2 – Геометрические параметры симметричных конических дифференциалов

Автомобиль	Число зубьев		Внешний окружной модуль, мм	Конусное расстояние, мм	Угол профиля	Ширина венца, мм	Число сателлитов
	сателлитов	шестерен
ЗАЗ-968	10	20	3,50	39,13	2030	11,0	2
Москвич-2140	10	14	4,13	35,53	2230	12,6	2
ВАЗ-2101	10	16	4,0	37,77	2230	12,0	2
ГАЗ-24	10	16	5,0	47,20	2330	–	2
УАЗ-469	10	16	4,75	44,90	2230	35,0	4
ГАЗ-53А	11	22	5,75	62,62	2230	21,0	4
ЗИЛ-130	11	22	6,35	78,09	2230	27,0	4
Урал-375 Н	11	22	6,35	78,09	20	27,0	4
КамАЗ-5320	11	22	6,35	78,09	2230	27,0	4
МАЗ-5335	11	20	5,50	62,77	20	22,5	4
КрАЗ-257Б1	11	22	8,0	98,39	20	30,2	4
БелАЗ-540А	11	22	8,0	98,39	20	30,2	4
БелАЗ-548А	11	22	9,0	110,68	20	37,0	4

На режиме передачи максимальной силы тяги учитываются следующие нагрузки.

Максимальный момент по двигателю , Нм, определяют по формуле

, (6.1)

где – передаточное число дополнительной коробки на низшей ступени (учитывается в том случае, если в трансмиссии установлена дополнительная коробка);– коэффициент блокировки дифференциала; – число симметричных дифференциалов в трансмиссии.

Коэффициент блокировки дифференциалов [5]:

• легковых автомобилей – = 0,05 ÷ 0,1;

грузовых автомобилей – = 0,1 ÷ 0,15.

Максимальный момент по сцеплению , Нм, определяют по формуле

, (6.2)

где – сцепная масса (масса, приходящаяся на ведущий мост), кг;– динамический радиус колеса; коэффициент динамического изменения нормальных реакций на ведущих колесах.

Продольный коэффициент сцепления при расчете полуосей – = 0,8 [5].

Коэффициент динамического изменения нормальных реакций на задних ведущих колесах – = 1,1 ÷ 1,2 [5].

Из двух определенных моментов для дальнейших расчетов принимается меньший.

Нормальную реакцию , Н, рассчитывают по формуле

. (6.3)

Продольную реакцию , Н, определяют по формулам

. (6.4)

. (6.5)

Из двух определенных продольных реакций для дальнейших расчетов принимается меньшая.

На режиме экстренного торможения учитывается нормальная и продольная реакции.

Нормальную реакцию , Н, рассчитывают по формуле

, (6.6)

где индекс «» означает, что данный параметр используется при экстренном торможении.

Коэффициент динамического изменения нормальных реакций на задних ведущих колесах в режиме экстренного торможения – = 0,8 ÷ 0,9 [5].

Продольные реакции , Н, определяют по формуле

. (6.7)

Нормальную реакцию , Н, на режиме заноса определяют по формуле

, (6.8)

где – высота центра масс, м;– поперечный коэффициент сцепления;В – колея ведущих колес, м; «+» – для внутренней по отношению к направлению заноса полуоси; «–» – для внешней полуоси.

Высота центра масс для легковых автомобилей принимается равной диаметру колеса.

Поперечный коэффициент сцепления – = 1,0 [5].

Боковую реакцию , Н, определяют по формуле

. (6.9)

На режиме переезда через неровности с учетом динамических нагрузок динамическую реакцию , Н, рассчитывают по формуле

, (6.10)

где – коэффициент динамичности.

Коэффициент динамичности [5]:

• для легковых автомобилей – = 1,5 ÷ 1,75;

• для грузовых автомобилей – = 1,8 ÷ 2,0;

• для АТС повышенной проходимости – = 2,0 ÷ 2,5.