Компонування автомобіля МАЗ 5549 та визначення його повної маси, колісної формули й осьових навантажень. Тяговий розрахунок та визначення тягово-швидкісних властивостей автомобіля. Проектування основних функціональних елементів автомобіля, страница 11

Для інших пар шестерень розраховуємо аналогічно, результати заносимо до таблиці.

   Таблиця        - Статичне навантаження на парах шестерень

	Z1 і Z2  , МПа	Z3 і Z4   , МПа	Z5 і Z6  , МПа	Z7  і  Z8 , МПа	Z9 і Z10, МПа
σст	906,5	1109,87	541	344	356

3.1.3 Карданна передача

На першому етапі проектування карданної передачі вибираємо її схему, кількість карданних валів та тип шарнірів, після чого креслимо її кінематичну схему (рис. 7).

Рисунок 7.  Кінематична схема карданної передачі без проміжного вала.

Для карданної передачі визначаємо внутрішній і зовнішній діаметри валів, виходячи з критичної частоти обертання  ω_кр,

ω_кр ⁼ К_зап ω_max

де     К_зап = І,2...2,0 – коефіцієнт запасу;

ω_max = (1,1...1,2)(ω_дmax/u_кmin) – максимально можлива при русі автомобіля частота обертання  карданного вала;

ω_дmax=334 c^-1 – максимальна частота обертання колінчастого вала двигуна;

u_кmin=1 – мінімальне передавальне число коробки передач.

                         ;

       

Знаючи значення    ω_кр, с^–1 та вибравши величину внутрішнього діаметра вала d (d=85мм) із ГОСТ 13758–89 (табл. 9, додаток 4), знаходимо зовнішній діаметр D із виразу:

                                   ,               (3.14)

де  D, d – відповідно зовнішній та внутрішній діаметри карданного вала;

L_b=1300мм – довжина карданного вала (відстань між шарнірами),мм (значення L_b визначаємо із компонувальної  схеми автомобіля).

  ;                       мм

Обчислену величину  D округляємо до найближчої більшої, після чого перевіряємо міцність вала на кручення  за виразом:

                                                     (3.15)

де    М_розр – розрахунковий крутний момент;

                                            (3.16)

де    β  – коефіцієнт запасу зчеплення;

М_кmax – максимальний крут­ний момент двигуна;

u_k1 – передавальне число першої передачі;

                                             

[τ] = 100 – 300 МПа.

Кут закручування вала, град,

                                                (3.17)

де G – модуль зсуву матеріалу  (для сталі G = 80 ГПа);

I_р –полярний момент інерції перерізу для порожнистого вала:

                                     .                   (3.18)

                        

                          

Кут закручування не перевищує 6^о на кожний метр довжини, отже карданна передача розрахована вірно.

3.1.4 Головна передача

Спочатку вибираємо тип і конструктивні особливості головної передачі та креслимо її кінематичну схему (рис. 8).

Рисунок  8 – Кінематична схема одинарної головної передачі

Потім визначаємо основні параметри і розміри конічної пари шестерень (кількість зубців, модуль, габаритні розміри). Кількість зубців шестерень обчислюємо за передавальним числом u₀, знайденим у тяговому розрахунку, прийнятої кінематичної схеми і мінімальною кількістю зубців ведучої шестерні (Ζ = 5...11 – менші значення – для вантажних автомобілів). Приймаємо Z₁=7.

                                                  .           (3.19)

                                                 

Модуль зубців шестерень за більшим радіусом становить

                                  ,                    (3.20)

де    M_розр – розрахунковий момент на ведучій шестерні, 

 ;

β₁ = 30...45° – кут нахилу спіралі зуба  ведучої шестерні;

y – коефіцієнт форми зуба відповідно до приведеної кількості зубців (табл. 7)

                                         ,               (3.21)

де δ – половина кута при вершині первинного конуса ведучої шестерні

Для пари конічних шестерень δ становить:

 ,           (3.22)

Ζ₁ ,Ζ₂ – кількість зубців   відповідно ведучої та веденої шестерень;

L = 90...150 мм – довжина твірної конуса;

 - довжина зуба (найчастіше );

                                 

σ – напруга згину зуба (σ = 420. ..550 МПа , менші значення при консольному кріпленні вала ведучої шестерні).

      

                      ,       (3.23)

де Р – умовне колове зусилля, що діє на середньому радіусі;