1.3 Главная передача

а) Назначение главной передачи

Главная передача обеспечивает постоянное увеличение крутящего момента и передачу его к ведущим колёсам, выбирается из условий получения заданной максимальной скорости автомобиля на высшей передаче в коробке передач и оптимальной топливной экономичности.

б) Требования, предъявляемые к конструкции.

К главным передачам предъявляют следующие требования:

- оптимальное значение передаточного числа;

- высокий КПД;

КПД влияет на уровень шума главной передачи коробки передач автомобиля, так как шум в главной передаче, как в любом механизме, является результатом потерь энергии.

-низкий уровень шума;

Уровень шума главной передачи является одной из её основных эксплуатационных характеристик, определяющей как конструктивное и технологическое совершенство, так и состояние при эксплуатации. Технологически снижение уровня шума обеспечивается точностью изготовления зубьев, чистотой поверхности зубьев, а также условиями смазки. Точность зацепления зависит как от регулировочных параметров, так и от конструктивных – жёсткости установки зубчатых колёс (определяется жёсткостью всех элементов главной передачи: картера, подшипников, валов, самих зубчатых колёс), а также от способа установки колёс. Следует иметь ввиду, что уровень шума главной передачи в значительной степени определяет её надёжность и износостойкость.

- небольшие вертикальные размеры (как правило, именно нижняя точка картера главной передачи определяет величину дорожного просвета).

в) Классификация заданной конструкции.

На автомобиле ВАЗ - 2170 главная переча цилиндрическая косозубая и встроена в коробку передач.

д) Общий вид конструкции (схема).

Показан на рисунке 3

е) Применяемость конструкции

Цилиндрическая передача применяется при поперечном расположении двигателя в переднеприводных автомобилях, цилиндрическая главная передача размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением (см рис 3).

ж) Анализ конструкции в соответствии с требованиями

Шестерня главной передачи закрепляется на ведомом валу коробки передач, а иногда выполняется за одно целое с этим валом и устанавливается консольно. При консольной установке шестерни главная передача и дифференциал могут быть несколько сдвинуты в сторону двигателя, тем самым уменьшается разница длины полуосей. С той же целью колесо закрепляется на картере дифференциала, обычно с левой по ходу автомобиля стороны.

В существующих конструкциях зубья цилиндрической передачи выполняются прямыми, косыми и шевронными. На автомобиле ВАЗ - 2170 зубья цилиндрической передачи – косые.

Передаточное число цилиндрической пары принимают обычно 3,5…4,2. Так как число зубьев шестерни для обеспечения плавности зацепления должно быть не менее десяти, то при большем передаточном числе размеры зубчатого колеса увеличиваются, в результате чего снижается дорожный просвет и повышается уровень шума при работе главной передачи. КПД цилиндрической пары – не менее 0,98.

З ) Расчёт зубьев ведущей шестерни главной передачи трансмиссии автомобиля ВАЗ - 2170

Косозубые зубчатые зацепления характеризуют следующие основные соотношения:

; (26)

, (27)

где - нормальный модуль, мм; - торцовый модуль, мм; - число зубьев.

Расстояние между осями валов связано с передаваемым крутящим моментом, следующим соотношением:

, (28)

где = 14,5…16 для легковых автомобилей.

Угол профиля зуба . Нормальный модуль выбирают из гостированного размерного ряда; его значение зависит от передаваемого крутящего момента.

При =100…200 =2,25…2,5. На низших передачах нормальный модуль имеет более высокое значение. Угол наклона зубьев для легковых автомобилей.

Рисунок 6 - Схема сил, действующих на промежуточный вал коробки передач

На косозубых колёсах возникают осевые силы, пропорциональные углу наклона зубьев. В трёхвальных коробках осевые силы уравновешены на промежуточном валу на всех передачах, кроме первой передачи и заднего хода, если они выполнены на прямозубых колёсах.

Исходя из равенства осевых сил:

; ; ; (29)

; , (30)

где - передаточное число пары постоянного зацепления;

, - радиусы делительных окружностей колёс промежуточного вала.

Из равенства осевых сил находим:

_{, (31)}

На прочность зубчатые передачи рассчитывают в соответствии с ГОСТ 21354-87. Материалом зубчатых колёс служат легированные стали:

- цементуемые – 12ХН3А, 20ХН3А, 18ХГТ, 30ХГТ, 20ХГР, и др. (глубина цементируемого слоя 0,8..1,5 мм)

- цианируемые -35Х, 40Х, 40ХА, и др. (глубина цианируемого слоя 0,2..0,4 мм)

- закаливаемые ТВЧ – 45, 55П.

Твёрдость поверхности зуба 57..64 HRC, сердцевины 30..46 HRC. Для этих материалов допускаемое напряжение изгиба , допускаемое контакное напряжение