Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Розрахунок диференціала






Диференціал - механізм трансмісії автомобіля, що розподіляє підведений до нього крутний момент між вихідними валами, що забезпечує їх обертання з різними кутовими швидкостями.

Класифікація й вимоги до диференціалів докладно розглянуті в [2, 5-7].

Залежно від місця установки диференціали можуть бути міжосьові (що розподіляють крутний момент між мостами) і міжколісні (що розподіляють крутний момент між ведучими колесами).

По характеру розподілу крутного моменту диференціали поділяються на симетричні й несиметричні. На сучасних автомобілях найбільше поширення одержали симетричні конічні диференціали (рис. 22). Такі диференціали, застосовуються як на легкових, так і на вантажних автомобілях, причому як у якості міжколісних, так і міжосьових.

Рисунок 22 - Розрахункова схема симетричного конічного диференціала

 

При виборі основних параметрів зубчастих коліс конічних диференціалів можуть бути використані дані табл. 22 [7].

 

Таблиця 22 - Геометричні параметри конічних диференціалів

Автомобіль Число зубів Зовнішній окружний модуль, мм Конусна відстань, мм Кут профілю Ширина вінця, мм Число сателітів
сателітів шестерень
М-2140     4, 13 35, 53 22°30' 12, 6  
ВАЗ-2107     4, 0 37, 77 22°30' 12, 0  
ГАЗ-3110     5, 0 47, 20 23°30' -  
УАЗ-469     4, 75 44, 90 22°30' 35, 0  
ГАЗ-3307     5, 75 62, 62 22°30' 21, 0  
ЗИЛ-431410     6.35 78, 09 22°30' 27.0  
Урал-375Н     6.35 78, 09 20° 27.0  
КамАЗ-5320     6, 35 78, 09 22°30' 27, 0  
МАЗ-5335     5, 50 62, 77 20° 22, 5  
КрАЗ-257Б1     8, 0 98, 39 20° 30, 2  
БелАЗ-540А     8, 0 98, 39 20° 30, 2  
БелАЗ-548А     9, 0 110, 68 20° 37, 0  

 

Сателіти й півосьові шестерні виконуються прямозубими (р=0). Число зубів сателітів і шестерень може бути як парним, так і непарним, але за умовами складання повинно відповідати умові:

де Zш - число зубів півосьової шестерні;

nc - число сателітів;

K - ціле число.

Шип хрестовини під сателітом випробовує напруження зминання й зрізу.

Напруження зминання розраховують за формулою

де - напруження зминання шипу сателіта, Па;

Мд - момент на корпусі диференціала, Нм;

r1 - радіус прикладення осьової сили, що діє на вісь сателіта, м;

d1 - діаметр осі сателіта (діаметр шипа хрестовини), м;

l - довжина осі, на якій обертається сателіт, м.

Момент на корпусі диференціала визначають за формулою

Радіус прикладення осьової сили, що діє на вісь сателіта, визначають за формулою

де ms - зовнішній окружний модуль, м.

Діаметр шипа хрестовини розраховують за формулою

,

де Рдоп.с - припустимий тиск між шипами й сателітами, Па.

Припустимий тиск між шипами й сателітами [7]:

- для легкових автомобілів - Р доп.с = 80 МПа;

- для вантажних автомобілів - Р доп.с =100 МПа.

Довжина осі, на якій обертається сателіт, може бути приблизно визначена за формулою

де b - ширина зубчастого вінця сателіта, м;

с - половина кута початкового конуса сателіта, град.

Половина кута початкового конуса сателіта розраховують за формулою

де Zc - число зубів сателіта.

Допустимі напруження зминання - [ ] =50…60 МПа [6].

Напруження зрізу осі сателіта визначають за формулою

де - напруження зрізу осі сателіта, Па.

Допустимі напруження зрізу - [ ]=100…120 МПа [6]. Радіальні сили в симетричному диференціалі врівноважуються, осьові сприймаються корпусом диференціала. Торці сателітів розраховують на зминання під дією осьової сили. Осьову силу визначають за формулою

де Qc - осьова сила, що діє на торець сателіта, Н;

r2 - радіус прикладення окружної сили в зачепленні, м.

Радіус прикладення окружної сили в зачепленні при розрахунках можливо прийняти рівним радіусу прикладення осьової сили, що діє на вісь сателіта.

Напруження зминання торця сателіта розраховують за формулою

де с - напруження зминання торця сателіта, Па;

d2 - діаметр торцевої поверхні сателіта, що сприймає осьове навантаження, м.

Допустимі напруження зминання - [ з]=10…20 МПа [6]. Торці півосьових шестерень розраховують на зминання під дією осьової сили, що діє на півосьову шестірню.

Діаметр торцевої поверхні сателіта, що сприймає осьове навантаження, визначають за формулою

.

Осьову силу, що діє на півосьову шестірню, визначають за формулою

де QП - осьова сила, що діє на півосьову шестерню, Н;

Кут зачеплення - =20° [7].

Напруження зминання торця півосьової шестерні розраховують за формулою

де П - напруження зминання торця півосьової шестерні, Па;

r3, r4 - найменший і найбільший радіуси торцевої поверхні шестерні, що сприймає осьове навантаження, відповідно, м.

Найбільший радіус торцевої поверхні шестерні може бути прийнятий рівним радіусу прикладення осьової сили, що діє на вісь сателіта, тобто r3 = r1.

Найменший радіус торцевої поверхні шестерні приблизно може бути визначений за формулою

де rпо - радіус півосі, м.

Мінімальні діаметри півосей наведені в табл. 23 [7]. Допустимі напруження зминання - [ П]=40...70 МПа [6]. При повороті автомобіля число обертів сателіта на осі не перевищує поб=20...30 об/хв. Тому розрахунки на зношування не обов'язкові.

Число обертів різко зростає при буксуванні, однак цей випадок не характерний для нормальних умов експлуатації.

 

Таблиця 23 - Мінімальні діаметри півосей

Автомобіль ВАЗ-2107 М-2140 ГАЗ-3110 ГАЗ-3307 МАЗ-500А
dmin, мм 21, 6 24, 0 27, 5 42, 0 42, 0
Автомобіль Урал-375Н ЗИЛ-431410 КрАЗ-257 БелАЗ-540А  
dmin, мм 48, 0 48, 0 58, 0 58, 0  

 

Навантаження на зуби сателітів і півосьових шестерень визначають з умови, що окружна сила розподілена нарівно між усіма сателітами і кожен сателіт передає зусилля двома зубами.

Розрахунковий момент на сателіті і на півосьовій шестерні, розраховують за формулою

Розрахунки зубів сателітів по напруженнях згину роблять по формулам для конічних головних передач. При цьому допустимі напруження згину становлять [ і]=500...800 МПа [6].

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.01 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал