Для проектирования принимаем автомобиль КамАЗ-5425 с двигателем КамАЗ-740 и пятиступенчатой коробки передач модели 15 с двухступенчатым делителем.
По данным [5] двигатель камАЗ-740 имеет следующую техническую характеристику:
- номинальная мощность 155 кВт (210 л.с.);
- частота вращения коленвала при номинальной мощности 2600 об/мин;
- наибольший крутящий момент 650 Н * м ;
- частота вращения коленвала при наибольшем крутящем моменте 1700 об/мин;
- наименьшая частота вращения коленвала на режиме холостого хода 600 об/мин.
Максимальное передаточное число коробки передач IH–7,28
На автомобиле КамАЗ-5425 устанавливается двойная главная передача, с передаточным числом 5,94. К зубчатому венцу ведомой цилиндрической шестерни болтами прикреплены чашки межколесного конического симметричного дифференциала, который в сборе с коническими подшипниками установлен в гнездах картера редуктора.
Применение дифференциала в приводе ведущих колес благоприятно влияет на состояние шин и управляемость автомобиля при движении по дорогам с хорошими сцепными свойствами. Однако, при движении автомобиля по грунтовым или обледенелым дорогам если у одного из ведущих колес автомобиля пропадет сцепление с дорогой, тяговое усилие значительно уменьшится и в результате этого автомобиль станет неподвижным. В таком случае действие дифференциала нежелательно, поэтому предлагается установить блокировку дифференциала, что повысит проходимость автомобиля в неблагоприятных дорожных условиях.
Работа дифференциала может выключаться путем блокировки друг с другом двух отдельных частей дифференциала. С полуосью соединена шлицами скользящая кулачковая муфта, которая входит в зацепление с кулачковым зубом на корпусе дифференциала. Муфта входит в зацепление при помощи вилки, ее перемещение может производиться с помощью рычага, расположенного на внешней стороне оси. При этом наблюдаются следующие изменения в штатной конструкции: левая чашка дифференциала выполняется с кулачками, на левой полуоси удлиняется шлицевая часть, устанавливается муфта включения блокировки, вилка включения муфты и крышка.
В зацепленном положении полуось и, следовательно, заднее колесо, соединенное с этой полуосью, вращается с теми же оборотами что и корпус. Блокировка одной полуоси к корпусу обеспечивает вращение другой полуоси с той же угловой скоростью.
Предлагаемый вариант конструкции представлен в графической части проекта: на сборочном чертеже и деталировке.
Максимальный крутящий момент подведенный к главной передаче
Мкп=Мд·ik·ηk,
где Мд – максимальный момент двигателя;
ik – максимальное передаточное число коробки передач;
ηк –КПД коробки передач.
Момент передаваемый через главную передачу к полуосям
Мк= Мд·ik·ηk· i0·η0
где i0 –передаточное число главной передачи;
η0 –КПД главной передачи.
ηк=0,98n,
где n – количество пар цилиндрических шестерен находящихся в зацеплении
η0=0,98m·095k,
где m – количество пар цилиндрических шестерен в главной передаче;
k – количество пар конических шестерен в главной передаче.
При заблокированном дифференциале подведенный к главной передаче момент разделяется поровну между полуосями. Тогда максимальный крутящий момент на одной полуоси равен
Расчет шлицевого соединения на смятие ведется с допущением, что нагрузка равномерно распределена между зубьями и по их длине по следующему условию
,
где Т– передаваемый крутящий момент;
z – число шлицев;
Асм – расчетная поверхность смятия;
–условное
допускаемое давление.
Расчетная поверхность смятия, для эвольвентных шлицев вычисляется по формуле
Средний радиус по высоте зуба
,
где m – модуль зубьев.
D – радиус окружности вершин зубьев
Наибольшее допускаемое условное давление [σ]усл для поверхности шлицев подвергнутых закалке до твердости 52HRC принимается равным 185 МПа.
Для расчитываемого соединения
Расчетное давление меньше допускаемого, следовательно, работоспособность шлицев обеспечена.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.