Расчет дифференциала автомобиля ВАЗ-2105

Федеральное агентство по образованию

Государственное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Политехнический Институт

Кафедра: «Автомобили и Двигатели»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Расчет дифференциала

 автомобиля ВАЗ-2105

Выполнил: студент АТ 64-1

Мутовина А.И.

Проверил: Муромцев А. С.

Красноярск 2007

Дифференциал – механизм трансмиссии автомобиля, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между выходными валами и обеспечивающий их вращение с разными угловыми скоростями.

Дифференциалы по конструкции разделяют на шестеренчатые, кулачковые, червячные и с механизмами свободного хода.

Наибольшее распространение получили конические шестеренчатые дифференциалы, обладающие большей компактностью в сравнение с цилиндрическими. Недостатком конических дифференциалов является наличие осевых усилий и большое трение на торцах конических шестерен.

Исходные данные: автомобиль прототип – ВАЗ 2105, , остальные параметры приведены в таблице 3.

Таблица 3 Геометрические параметры зубчатых колес конического симметричного дифференциала автомобиля ВАЗ-2105.

Нормальный модуль:

 (10), где  - окружной модуль,

 - половина угла при вершине начального конуса сателлита,

,

,

,

Примем нормальный модуль .

Длину образующей конуса примем как у прототипа .

Длина зуба:

,

Коэффициент блокировки принимаем из таблицы 4; 5.

Таблица 4. Коэффициенты блокировки дифференциалов.

Коэффициент :

,

Половина угла при вершине образующего конуса полуосевой шестерни:

,

,

Приведенное число зубьев полуосевой шестерни:

 (11),

,

По  и  из таблицы 2 находим коэффициент формы зуба .

Напряжения изгиба у основания зуба полуосевой шестерни:

 (12), где  - максимальный момент, развиваемый двигателем,

 - передаточное число коробки на низшей передаче,

 - передаточное число главной передачи,

 - КПД трансмиссии,

 - коэффициент блокировки дифференциала,

 - нормальный модуль,

 - коэффициент формы зуба,

 - число зубьев полуосевой шестерни,

 - длина образующей начального конуса полуосевой шестерни,

 - число сателлитов.

              ,

Допускаемое напряжение . Превышение составляет 2,4 раза.

Подобное превышение допустимо по следующим причинам:

1)  вышеприведенная методика является приближенной и дает завышенные величина напряжений;

2)  превышение напряжений имеет место лишь на первой передаче, на второй передаче напряжения будут превышать допустимые на 45%, на третьей- на 7%,на четвертой напряжения уже будут значительно ниже допустимых ;

3)  небольшие скорости полуосевых шестерен и сателлитов при движении на первой и второй передачах обеспечивают режим их работы, близкий к статическому.

Рис. 4. Расчетная схема сателлита.

Определим уточненный торцевой модуль:

,

Зная торцовый модуль, рассчитаем диаметр наружной окружности сателлита по большому конусу:

,

Полученный диаметр является основанием  (см. рис. 4) равнобедренного треугольника , стороны которого являются образующими сателлита.

Половина диаметра  вместе с конусным расстоянием , образуют прямоугольный треугольник, высоту которого  можно определить по теореме Пифагора:

 (13),

,

Высота ножки зуба:

,

Принимаем размеры, исходя из прототипа: , , , , , .

Удельное давление на опорную поверхность оси сателлита в шестерне:

 (14),

,

Удельное давление на ось сателлита в месте закрепления ее в коробке дифференциала:

 (15),

,

Удельное давление по торцу сателлита:

 (16),

.

Расчетные удельные давления ни в одном случае не превышают допустимых .