8. Расчёт карданной передачи
8.1 РасчётА карданной передачи
Карданная передача служит для передачи крутящего момента между валами оси, которые лежат не на одной прямой, а пересекаются.
Требования, предъявляемые к карданным передачам:
1. Обеспечение синхронной связи угловых скоростей вращения ведущего и ведомого звеньев;
2. Критическая частота вращения должна превышать максимально возможные в процессе эксплуатации;
3. Надежная передача крутящего момента, во всем диапазоне режимов работы;
4. Работа карданной передачи не должна сопровождаться шумом, вибрацией, резонансными явлениями;
5. На всех режимах работы карданная передача должна иметь высокий КПД.
Кинематическая схема карданной передачи, которая показана на рисунке 9
Рис.9 Кинематическая схема карданной передачи.
Определяем максимальный крутящий момент, Нм , (8.1)
где
-
коэффициент запаса сцепления;
-
максимальное значение крутящего момента
двигателя, Нм;
-
передаточное число первой передачи;
-
передаточное число дополнительной
коробки;
=
1,88286,171
=9195,76 Нм.
Определяем максимально возможную частоту вращения карданного вала
,
(8.2)
где
- максимальная
частота вращения коленчатого вала
двигателя;
-
передаточное число последней (высшей)
передачи коробки передач.
=
3251 мин-1.
Определяем критическую частоту вращения карданного вала по выражению:
,
(8.3)
где
- коэффициент
запаса по критической частоте вращения,
принимая его в пределах
.
=
1,7 · 2205 = 3748,5 мин-1.
Определяем внутренний диаметр трубы карданного вала (рис.10):
,
(8.4)
где
- коэффициент,
принимаем его в пределах
= 0,94
0,96.
-
касательные напряжения, возникающие в
поперечном сечении при кручении, оно
должно быть
= 100
300 МПа.
=
0,01024 м
100 мм.
Полученный
результат округляем до ближайшего
внутреннего диаметра
из ГОСТ 5005-82.
Трубы стальные электросварные
холоднодеформированные для карданных
валов.
Рис.10. Внешний и внутренний диаметр трубы карданного вала
Определяем наружный диаметр трубы карданного вала
,
(8.5)
=
107,36 мм
105 мм
0,105 м.
Полученный
результат округляем до ближайшего
наружного диаметра
из ГОСТ 5005-32.
Допустимая критическая частота вращения карданного вала
,
(8.6)
где
- длина
карданного вала (расстояние между
центрами шарниров), определим по
компоновочной схеме автомобиля длину
вала
(при двух
вальной карданной передаче - длину
большего вала).
=
3492 мин-1.
.
Прочность вала при кручении
,
(8.7)
где
- касательные
напряжения, возникающие в сечении вала
при кручении, должно быть не более
= 100
300 МПа.
=
184132037 Па
184 МПа.
.
Рассчитаем для полого вала полярный момент инерции
. (8.8)
=
0,0000021
м4.