Повышение проходимости автомобиля в неблагоприятных дорожных условиях, путем блокирования дифференциала подвижной кулачковой муфтой, страница 5

4.3 Расчет кулачковой муфты

Критериями работоспособности кулачковых муфт являются  прочность и ресурс кулачков по контактным напряжениям и по изгибу.

Условное контактное напряжение в предположении равномерной работы всех кулачков

,

где  D – средний диаметр окружности расположения кулачков;

z – число кулачков;

b –ширина кулачка, измеряемая по радиусу;

h –высота кулачка, измеряемая по оси муты.

Для муфт, включаемых на ходу, [р] =70...100 МПа.

Номинальные напряжения изгиба у основания кулачков в предположении, что сила приложена к вершинам кулачков (неполное включение):

где  k – коэффициент неравномерности расположения кулачков, равный 2;

bD2 толщина кулачка по среднему радиусу;

S – коэффициент безопасности

Расчетные условное контактное напряжение и номинальное напряжение изгиба не превышают допустимых значений, следовательно работоспособность кулачков обеспечена.

Расчет диаметра зубчатой муфты в месте посадки на полуось

Момент сопротивления сечения муфты

где Dнар – наружный диаметр муфты;

       D – диаметр окружности впадин зубьев шлицев;

       d – диаметр окружности вершин зубьев шлицев.

Эквивалентное напряжение

σэкв= Т/Wи=12325000/11264=902 МПа

Коэффициент запаса прочности

N=σтэкв=1220/902=1,38

4.4 Расчет полуоси на прочность

На автомобиле КамАЗ-5425 применяются полностью разгруженные полуоси. Следовательно, полуось будет нагружена только передаваемым крутящим моментом.

Крутящий момент на полуоси:

Т=12325000 H*мм

Момент сопротивления кручению:

.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

 ,

где τ-1=0,6·σ-1=0,6·667=394 МПа- предел выносливости стали при симметричном цикле кручения.

                               Кτ=1,58                       ετ=0,75

Требуемый запас прочности составляет[n]=1,3...2,0 . Можно сделать вывод о достаточной прочности полуоси.


Заключение

Проведенный анализ существующей конструкции дифференциала позволил внести в конструкцию механизм блокировки, что в свою очередь увеличивает проходимость автомобиля в неблагоприятных дорожных условиях.

Работоспособность элементов блокировки   подтверждена результатами проведенных расчетов:

-  коэффициент запаса прочности полуоси по касательным напряжениям  равен 1,42, при допускаемом 1,3...2,0

-  расчетное наибольшее допускаемое условное давление [σ]усл для поверхности шлицев составляет 92,5МПа, при допускаемом 185МПа

-  расчетные условное контактное напряжение равное 62 МПа и номинальное напряжение изгиба  равное 110 МПа не превышают допустимых значений, равных соответственно 70...100 МПа и 560 МПа

-коэффициент запаса прочности в поперечном сечении муфты блокировки составляет 1,38, при допускаемом 1,3...2,0


Список использованных источников

1  Высоцкий М.С. Основы проектирования автомобилей и автопоездов боль­
шой грузоподъемности. — Минск: Наука и техника, 1980.

2  Высоцкий М.С. , Горелик З.М., Херсонский С.Г. Автомобили МАЗ (уст­
ройство, техническое обслуживание и ремонт). - М.: Транспорт, 1968.

3  Литвинов А.С., Ротенберг Р.В., Фрумкин А.К. Шасси автомобиля. -   М.: Машгиз, 1963.

4  Лукин П.П., Гаспарянц Г.А., Родионов В.Ф. Конструирование и расчет ав­
томобиля. -М.: Машиностроение, 1984.

5  Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элемен­
ты расчета: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Ав­
томобили и автомобильное хозяйство". - М.: Машиностроение, 1989.

6  Павлюк А.С., Величко А.В. Расчет проектируемого узла или агрегата АТС.
Методические   указания   к   выполнению   курсового   проекта   по   дисциплине
"Автотранспортные средства" для студентов специальности 1609 "автомобили и
автомобильное хозяйство". -Барнаул: Б.и., 1988

7  Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник /   Под общ.ред.
А.И.Гришкевича. - М.: Машиностроение, 1984.

8  Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных вузов -М.: Машиностроение, 1989.