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=σт/σэкв=1220/902=1,38
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.
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
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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.