Расчет валов

Основы Расчета элементов конструкции коробок передач

Лекция 3. Коробки передач

Расчет элементов привода управления сцеплением

Расчетные схемы и расчет механического и гидравлического приводов будут рассмотрены на практических занятиях.

Диапазоном передаточных чисел коробки передач называется отношение наибольшего и наименьшего их значений. Диапазоны передаточных чисел (Д= u_max/u_min) современных механических коробок передач составляют:

- 3,1…4,2 для легковых автомобилей;

- 5…8 для автобусов и грузовых автомобилей без прицепа;

- 10…20 для тягачей и автомобилей высокой проходимости.

При расчете коробок передач расчетный момент определяется по максимальному крутящему моменту двигателя.

При передаче крутящего момента валы коробки деформируются, что приводит к нарушению расчетного взаимного положения шестерен, появлению шума и повышенного износа деталей. Валы испытывают изгиб под действием сил, действующих в зубчатых зацеплениях (рис.18). Эти силы можно разложить на три составляющие:

- тангенциальную (окружную) силу F_τ = 2 М_тах·u/d_ш;

- радиальную силу F_r = 2 М_тах·u/cosβ_ш·d_ш;

- осевую силу F₀ = 2 М_тах·u·tgβ_ш /d_ш,

где u - передаточное число до рассматриваемой шестерни;

d_ш - диаметр рассматриваемой шестерни;

β_ш - угол наклона зуба шестерни; для легковых автомобилей β_ш = 30…45⁰; для грузовых автомобилей β_ш = 20…30⁰;

М_тах - максимальный крутящий момент, подведенный к первичному валу коробки передач от двигателя.

Для обеспечения необходимой жесткости, диаметр вала d_в выбирают с учетом следующих статистических данных: для первичного (ведущего) и промежуточного валов d_в / l_в = 0,16…0,18; для вторичного (ведомого) вала d_в / l_в = 0,18…0,21 (l_в – длина вала).

Расчет на прочность валов коробки передач проводят с учетом величин изгибающих моментов, действующих в вертикальной М_в и горизонтальной М_г плоскостях, а также крутящего момента М_к (для первичного вала М_к = М_тах). Изгибающие моменты определяют по найденным значениям тангенциальной и радиальной сил. Результирующее напряжение от крутящего М_к и изгибающих моментов М_в и М_г определяют как:

, где ;

W – момент сопротивления сечения вала.

Практика показывает, что прочность вала обеспечивается, если σ_рез <400 МПа.

Расчет синхронизаторов будет рассмотрен на практической работе.

Дата добавления: 2014-01-11