Анализ эксплуатационных свойств автомобиля ВАЗ-2112. Модернизация синхронизатора КПП, страница 20

5. В новой конструкции не сама скользящая муфта выравнивает угловые скорости шестерен (как на старой), а сухарь переключения, а только потом входит в действие скользящая муфта, что позволяет уменьшить износ муфты и повысить ее долговечность и как следствие уменьшить  затраты на ремонт. (рис 13, рис14)

Рисунок 13 – Схема переключения

Рисунок 14 – Схема переключения

7.3 Проекторские расчеты

7.3.1 Расчет исходных параметров механической коробки передач

Основные исходные данные для расчёта:

-  Тип автомобиля: легковой

-  Максимальный крутящийся момент двигателя, Ме_max= 129 Н·м.

- Передаточные числа коробки передач: i₁=3.636, i₂=1,95, i₃=1.357, i₄=0,941, i₅=0,784, i_зх=3,5, i₀=3,706.

1. Межцентровое расстояние между валами, мм:

,                                          (118)

где     – максимальный эффективный крутящийся момент двигателя, Н·м

а – коэффициент, зависящий от типа автомобиля, а = 14,5÷16 – для  легковых автомобилей;

2. Модуль по нормали зацепления пары шестерен первичного и вторичного валов

,                                  (119)

где     b  – угол наклона зубьев по начальному цилиндру пары косозубых шестерен, b= 25÷45^о – для легковых автомобилей;

в – ширина шестерни, в =(0,17÷0,25)·С;

Z_1min – минимально допустимое число зубьев шестерни первичного вала (ведущей);

Кσ – допускаемое напряжение для ведомой шестерни вторичного вала коробки передач, МПа, зависящее от многих факторов, Кσ =350÷450МПа –легковые автомобили;

у – коэффициент формы зуба, при α = 20⁰ и h₁ = 0,8·m

,                                      (120)

;

3. Выбор чисел зубьев колес зубчатой пары

Для определения чисел зубьев ведущего  и ведомого  колес зубчатой пары используют систему двух алгебраических уравнений:

,                                      (121)

где      – передаточное число данной зубчатой пары.

При  , а ; при , а .

Для двухвальной КПП соответствующие передаточные числа обеспечиваются одной парой зубчатых колес, поэтому для й передачи в коробке

Рассчитаем число зубьев шестерен на пятой передачи. Одними из условий работоспособности зубчатой передачи является:

- отсутствие заклинивание зубьев одного колеса во впадинах другого, это обеспечивается при угле профиля  α = 20⁰ значение чисел зубьев больше 17.

- числа зубьев шестерен должны быть целыми числами.

- минимальные габаритные размеры передачи.

- задание передаточное число с мах точностью.

Запишем систему уравнений:

Выражаем  из нижнего уравнения и получаем:

.

Проверяем на последнее условие:

.

Определение чисел зубьев на остальных передачах производиться аналогично.

Фактическое значение не должно отличаться от номинального более чем на 4%:

                                                    (122)

Тогда

.

7.3.2 Расчет контактных напряжений

7.3.2.1 Прямозубое зацепление шестерен(первая передача)

1. Общее выражение для определения напряжений в месте контакта:

.                          (123)

где     σ_к – контактные напряжения в полюсе зацепления шестерен;

N – нормальное давление между зубьями в полюсе зацепления;

Е – модуль упругости первого рода, Е = 2·10МПа:

r₁ и r₂ – радиусы кривизны зубьев в полюсе зацепления соответственно ведущей и ведомой шестерен;

в – рабочая длина контакта или ширина шестерни, в= 0,015м;

a  – угол зацепления, a= 20º.

2. Окружное усилие на начальной окружности для первичного,  вторичного валов,Н:

,

.                              (124)

где     ,   – радиусы начальных окружностей зубчатых колес на первой

передаче.

3. Радиусы начальных окружностей зубчатых колес найдем из следующего соотношения:

,(125)

Тогда

,                                             (126)

                                       

,                                            (127)

.

Тогда

;

.

4. Радиусы кривизны в полюсе зацепления, м :

;

(128)

.

;

.

5. Подставляем найденные значения в формулу (117), получим:

;

.