2 Назначение и условия работы детали в сборочной единицы

Деталь – Вал-шестерня входит в состав раздаточной коробки седельного тягача МАЗ 54326-020.

Деталь – Вал-шестерня, представляет собой вал, на котором выполнены: резьба; шлицы двух видов – прямобочные и с эвольвентным профилем; а также нарезаны зубья и два отверстия с пересекающимися осями.

Данная деталь входит в состав раздаточной коробки. Раздаточная коробка (рисунок 2.1) служит для передачи крутящего момента от коробки переменных передач к переднему ведущему мосту. С ее помощью осуществляется автоматическое или принудительное включение и выключение переднего моста.

Рисунок 2.1 – Схема раздаточной коробки

Вал-шестерню устанавливают на шарикоподшипники, которые запрессовывают в корпус раздаточной коробки. На прямобочные шлицы устанавливается соединительный фланец, который служит для присоединения карданного вала привода переднего ведущего моста автомобиля. Неподвижность соединительного фланца в продольном направлении обеспечивается за счет корончатой гайки навинчиваемой на резьбу, нарезаемую на хвостовике вал-шестерни.

Вал-шестерня раздаточной коробки находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней на оси вторичного вала коробки передач. Благодаря этому вал-шестерня раздаточной коробки на всех передачах синхронно подключает в работу передний ведущий мост, когда срабатывает муфта свободного хода.

Вал не только поддерживает нагруженные детали, но и передает вращающие моменты. На валу имеется зубчатый венец, зубья которого: воспринимают ударные и контактные нагрузки, изнашиваются из-за трения, а также воспринимают напряжения от изгиба. Также на валу имеется два вида шлицев, которые работают на смятие, срез и также изнашиваются из-за трения. Исходя из сказанного необходимо подобрать такой материал, который бы воспринимал контактные нагрузки, обладал хорошей износостойкостью, выдерживал нагрузки кручения и изгиба. Поэтому вал-шестерню изготавливают из высококачественной конструкционной стали 20ХН3А ГОСТ 4543-71. Сталь этой марки используется при изготовлении шестерен, валов, втулок, силовых шпилек, болтов, червяков, муфт и другие цементируемых деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающих под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах. Заменителями данной стали являются стали 38ХА, 20ХГР, 20ХГНР, 15Х2ГН2ТА, 20ХНГ. Механические свойства и химический состав стали 20ХН3А представлены в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 – Механические свойства стали 20ХН3А ГОСТ 4543-71

Термообработка

Сечение,

мм