Частота обертання відповідного вала с

.

.

(3).

тоді (4). Звідки

(5).

З умови рівності крутного моменту на всіх шестірнях проміжного вала

, можна записати

(6).

Порівнюючи рівняння (6) з (5) отримаємо умову рівності осьових сил, виникаючих на зубцях шестірень проміжного вала:

На практиці часто відступають від цієї умови в зв’язку з необхідністю витримувати міжцентрові відстані всіх пар шестірень, які знаходяться в зачепленні. В цьому випадку кути і вибирають так, щоб рівнодіюча сил ібула направлена до задньої стінки коробки передач і яка б сприймалася зовнішньою обоймою заднього підшипника проміжного вала. Обойма підшипника фіксується в корпусі розрізною шайбою.

В коробці передач розраховують синхронізатори, вали, шестірні і підбирають підшипники.

Робочий процес синхронізатора:

Аналізуючи робочий процес синхронізатора, розглянемо два його пристрої – вирівнюючий та блокуючий.

А) Вирівнюючий пристрій синхронізатора.

Момент тертя

Враховуючи, що можна записати

Момент інерції від дотичних сил деталей, що обертаються:

Де J-момент інерції деталей, що обертаються.

Рис 18.Схема сил, що діють у вирівнюючому пристрої синхронізатора.

кутове прискорення шестірні передачі, котра включається.

- частота обертання шестірні передачі (більш високої), що

виключається. ω - частота обертання колінчатого вала двигуна.

- частота обертання веденого вала до переключання передачі (на більш низькій передачі). t- час синхронізації (вирівнювання) частот обертання.

Таким чином підставивши значення, що входять до ε отримаємо.

(7)

Для забезпечення процесу синхронізації повинна виконуватись умова

Ттр = Ij, тобто

звідки

час синхронізації

Осьова сила, що діє на муфту синхронізатора,

Де F – зусилля, яке прикладає водій до важеля включення передач.

Б) Блокуючий пристрій синхронізатора спрацьовує, як тільки на вирівнюючих конусах виникає сила тертя

Силою, що розблоковує синхронізатор (без урахування сил тертя на конусних поверхнях), є сила F . Щоб не було передчасного включення передачі (до вирівнювання частот обертання елементів, що з’єднуються), повинна виконуватись умова.

Рис 19. Cхема сил, що діють на блокуючий пристрій синхронізатора.

Оскільки , тоді

умова матиме вигляд

, звідки отримаємо

Таким чином, умову блокування синхронізатора виражає нерівність

Якщо r= r, то умова блокування набуває вигляду

При дотриманні цієї нерівності включити передачу можливо лише після вирівнювання частот (кутових швидкостей) обертання елементів, що з’єднуються

У синхронізаторів сучасних автомобілів приймають μ = 0,06, α = 6…7,

.

Вали розраховують на міцність та жорсткість. Перед розрахунками попередньо визначають конструкцію та розміри валів по умові забезпечення жорсткості. Забезпечується достатня жорсткість при співвідношенні великого діаметра d до відстані між опорами l для первинного і проміжного валів в проміжку 0,16…0,18, а у вторинного вала в проміжку 0,18…0,21 і співвідношення діаметра вала d до міжвісьної відстані αу проміжного вала складає 0,45. Попередньо діаметр первинного вала вибирають, користуючись залежністю, мм . Коефіцієнт к приймають в проміжку 4…4,6.

Розрахунок вала на втомленість, як правило не проводяться, так як в практиці поломки через втомлення валів не спостерігаються.

При знаходженні чисел зуб’їв та дійсних передаточних чисел креслять спрощену кінематичну схему коробки передач.

Рис 20.Спрощена кінематична схема 5-ти ступінчатої коробки передач.

Для забезпечення паралельності валів коробки передач необхідно, щоб міжосьові відстані кожної зубчатої пари були одинакові, тобто, щоб виконувалась умова

де m - нормальний модуль шестерні, що знаходяться в зачепленні,

Z, β- відповідно число та кут нахилу зуб’їв.

Якщо взяти до уваги необхідність рівності сум чисел зуб’їв кожної з пар шестерень, тобто Z+ Z= Z+ Z= …… то для виконання умови одна-ковості міжосьової відстані, потрібно виконання умов рівності

При визначенні чисел зуб’їв пари шестірень привода проміжного вала приймають Кількість зуб’їв Z= uZ.

Значення модуля визначають, виходячи з умов міцності зуба, складних напругах згину та стиску.

Шестірні перевіряють на міцність по напруженнях згину зуб’їв, їх зношування – по контактних напругах. Стосовно шестірень, виготовлених з одного матеріалу, напруги стиску.

Де F – колове зусилля, Е – модуль пружності матеріалу,

для сталі Е = 210 Гпа. В- довжина лінії контакту зуб’їв. В= (r+r)sin.

r, r- радіуси первісних обводів відповідних шестірень. Знак (+) приймають при зовнішньому зачепленні зуб’їв, (-) при внутрішньому.

Кількість та розміри шліців на валу обирають залежно від діаметра вала. Шліци перевіряють на зминання та зріз.

Підшипники (опори валів) коробки передач підбирають за каталогом у відповідності з динамічною вантажною під’ємністю G.

Де – еквівалентне динамічне навантаження -Н. р –показник ступеня

L- номінальна довговічність, млн. обертів.

а - узагальнений коефіцієнт, що характеризує спільний вплив на довговічність підшипника якості металу та умов експлуатації.

В зв’язку з тим, що довговічність підшипника коробки передач повинна відповідати пробігу автомобіля до капітального ремонту, величину L доцільно вимірювати не в млн.. обертів, а в годинах,

де

Дата добавления: 2014-01-07