Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Розрахунки карданного вала
|
|
Для визначення основних розмірів карданного вала необхідно визначити максимальну частоту обертання карданного вала, відповідну до максимальної швидкості автомобіля.
Максимальну частоту обертання карданного вала, відповідну до максимальної швидкості автомобіля, розраховують за формулою
де nmax - максимальна частота обертання карданного вала, об/хв;
nN - частота обертання колінчатого вала двигуна при максимальній потужності, об/хв;
iB - передаточне число вищої ступені коробки передач;
k - коефіцієнт.
Значення коефіцієнта:
- для бензинових двигунів без обмежника максимальної частоти обертання колінчатого вала - k = 1, 2;
- для дизелів і бензинових двигунів з обмежником максимальної частоти обертання колінчатого вала - k = 1, 0.
Для визначення основних розмірів карданного вала необхідно також визначити розрахунковий крутний момент на карданному валу на нижчій ступені коробки передач.
Розрахунковий крутний момент на карданному валу визначають за формулою
М к =Ме max i1,
де Мк - розрахунковий момент на карданному валу, Нм;
i1 - передаточне число першої ступені коробки передач.
Після визначення максимальної частоти обертання карданного вала й розрахункового крутного моменту на карданному валу з табл. 151 [7] вибирають відповідні розміри перетинів труб карданних валів.
Критичну частоту обертання карданного вала визначають за формулою
де пкр - критична частота обертання карданного вала, об/хв;
DВ - зовнішній діаметр карданного вала, м;
dВ - внутрішній діаметр карданного вала, м;
LВ - довжина карданного вала, м.
Розрахункова критична частота обертання карданного вала звичайно перевершує дійсне значення внаслідок піддатливості опор, неточного балансування вала, наявності зазорів у шлицьових з'єднаннях. Досвід експлуатації показав, що для задовільної роботи карданної передачі необхідно вводити коефіцієнт запасу по критичній частоті обертання:
Таблиця 15 - Розміри перетинів труб карданних валів і їх навантажувальна здатність
| Розміри перетину | Момент опору перетину крутінню, см3 | Полярний момент інерції, см4 | Розрахунковий крутний момент на карданному валу, Н м, при напрузі кручення | Припустима довжина, см, при максимальній частоті обертання | ||||
| Внутрішній діаметр, мм | Товщина стінки, мм | 100-120 МПа | 25-55 МПа | 3000 хв -1 | 4000 хв-1 | 5000 хв-1 | ||
| 2, 5 | 8, 44 | 21, 10 | 844-1000 | 211-464 | ||||
| 2, 5 | 8, 81 | 22, 46 | 881-1050 | 220-484 | ||||
| 2, 0 | 9, 87 | 29, 13 | 977-1180 | 247-543 | ||||
| 2, 5 | 12, 47 | 37, 40 | 1247-1500 | 312-686 | ||||
| 3, 5 | 17, 82 | 55, 23 | 1783-2140 | 445-979 | ||||
| 3, 5 | 23, 16 | 81, 06 | 2316-2780 | 579-1273 | ||||
| 2, 0 | 14, 12 | 49, 43 | 1412-1700 | 353-776 | ||||
| 1, 6 | 12, 97 | 48, 11 | 1297-1560 | 324-712 | ||||
| 1, 8 | 14, 63 | 54, 57 | 1463-1750 | 366-805 | ||||
| 2, 0 | 16, 30 | 61, 14 | 1630-1950 | 407-895 | ||||
| 2, 1 | 17, 15 | 64, 48 | 1775-2060 | 429-943 | ||||
| 2, 2 | 17, 99 | 67, 83 | 1779-2180 | 450-990 | ||||
| 2, 5 | 20, 54 | 78, 05 | 2054-2460 | 513-1128 | ||||
| 3, 0 | 24, 84 | 95, 63 | 2484-2980 | 621-1366 | ||||
| 2, 5 | 27, 26 | 118, 60 | 2726-3280 | 621-1366 | ||||
| 3, 0 | 32, 93 | 144, 90 | 3293-3950 | 621-1366 | ||||
| 3, 5 | 38, 67 | 172, 10 | 3867-4640 | 621-1366 | ||||
| 4, 0 | 44, 51 | 200, 30 | 4451-5340 | 621-1366 | ||||
| 3, 5 | 50, 51 | 255, 10 | 5051-6050 | 621-1366 | ||||
| 4, 0 | 58, 08 | 296, 20 | 5808-6950 | 621-1366 | ||||
| 100, 5 | 6, 0 | 101, 50 | 571, 00 | 10150-12200 | 621-1366 | |||
| 4, 0 | 70, 76 | 396, 30 | 7076-8500 | 621-1366 | ||||
| 4, 5 | 80, 03 | 452, 20 | 8003-9600 | 621-1366 | ||||
| 5, 0 | 89, 40 | 509, 60 | 8940-10700 | 621-1366 |
Напруження кручення трубчастого вала розраховують за формулою
,
де 
кр - напруження кручення трубчастого вала, Па;
Wкр - момент опору перетину крученню, м3.
Момент опору нестандартного перетину крученню розраховують за формулою
допустимі напруження кручення [6]:
- для карданних валів легкових автомобілів - [ кр] = 25...55 МПа;
- для карданних валів вантажних автомобілів - [ кр] =100...120 МПа.
На жорсткість карданний вал розраховують по куту закручування:
, (5)
де 
- кут закручування карданного вала, град;
Jкр - полярний момент інерції перетину, м4;
G - модуль пружності при крученні, Па.
Полярний момент інерції нестандартного перетину трубчастого вала визначають за формулою
Модуль пружності при крученні - G=8, 5× 104 МПа [7]. Припустимий кут закручування рівний [ ]=7...8° на один метр довжини [6].