РОЗРАХУНОК ступінчастою коробкою передач
Визначення основних параметрів коробки передач
Передавальні числа і число ступенів, що забезпечують оптимальні тягові і паливно-економічні якості автомобіля. Після вибору схеми коробки передач приступають до її конструювання (визначають міжосьова відстань, модуль зубчастої передачі, ширину вінців, кут нахилу зубів).
Малюнок 1.1 - Схема коробки передач передньопривідного автомобіля.
Для коробок передач міжосьова відстань приблизно можна визначити за формулою:
де Temax = 253,4 Нм - максимальний крутний момент двигуна, Нм;
uКП1 = 2,5 і іКП5 = 1,0 - передавальне відношення відповідно першої та п'ятої передач.
Попередньо обчислені значення залишаться міжосьових відстаней при великосерійному виробництві коробок передач округлюють до найближчого стандартного значення: 80 і 60 мм.
Ширина вінців зубчастих коліс:
Після обчислення округлюють до найближчої бік до стандартного числа, 17 і 15 мм відповідно.
Осьової розмір двосторонньої зубчастої муфти з синхронізаторами:
56 і 41 мм відповідно.
Осьової розмір КП по картеру:
Максимальні діаметри ведених валів (в середній їх частині) вибирають з умови:
36 і 27 мм відповідно.
Діаметр ведучого валу в шлицевой частини:
Діаметри передніх шийок ведених валів становить: 0,23аω = 18 і 16 мм відповідно.
Визначаємо діаметри коліс
Ділильні діаметри d:
Діаметри кіл вершин зубів da:
де, у = - (аω - а) / mn - коефіцієнт сприйманого зсуву;
а = 0,5m (z2 + z1) - Ділильний міжосьова відстань.
Діаметри кіл западин зубів df:
Результати розрахунків зведені в таблицю 1.2
Розрахункове напруження згину в зубах колеса, розрахунки виробляємо для самої навантаженої пари, тобто першій передачі:
де, КF = KFv KFβ KFα = 1,1 ∙ 1,05 ∙ 1,3 = 1,5 - коефіцієнт навантаження при розрахунку по напруженням вигину;
КFv = 1,1 - коефіцієнт, що враховує внутрішню динаміку навантаження;
КFβ = 1,05 - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу напружень біля основи зубів по ширині зубчастого вінця;
КFα = 1,3 - коефіцієнт враховує вплив похибок виготовлення шестерні і колеса на розподіл навантаження між зубами;
YF2 = 1,6 - коефіцієнт, що враховує форму зуба колеса;
[Σ] F2 - допустиме напруження вигину зубів колеса визначають по загальній залежності з шестернею:
де σFlim = 850 МПа - межа витривалості при отнулевом циклі напружень;
SF = 1,1 - коефіцієнт запасу міцності:
Розрахункове напруження в зубах шестерні:
де YF1 = 1,65 - коефіцієнт, що враховує форму зуба шестерні
Розрахунок швидкохідного валу. перевірочний розрахунок
Вал розраховуємо як балку на шарнірних опорах, які розташовані посередині конічних наполегливих однорядних підшипників. Зосереджені зовнішні навантаження на вал прикладаємо посередині шестерні і циліндричного кінця в двох взаємно перпендикулярних площинах. Крутний момент Т, на циліндричній кінці направляємо по обертанню вала. Окружна сила Ft. прикладена до шестерні на радіусі d1 / 2 створює момент опору. Кінець вала з'єднаний з карданної передачею пружною муфтою. Напрямок поперечної сили від муфти FM1 невідомо. Докладаємо FM1 в сторону, протилежну окружний.
Поперечна сила, що діє від муфти на вал:
де Do - посадковий діаметр.
Допустима частота обертання nпр = 681 с-1.
Довжини ділянок визначаємо за кресленням:
a = 37,75 мм .; b = 186,2 мм .; з = 50,72 мм.
Реакції опор в горизонтальній площині:
Реакції опор у вертикальній площині:
Згинальні моменти в горизонтальній площині: