- •2.Разработка и расчет элементов конструкции
- •2.1.Краткая характеристик агрегата.
- •2.2 Определение параметров нагрузочного режима
- •2.2.1 Установление относительных пробегов
- •2.2.2Определение пробегов на I-той передаче за ресурсный пробег при различных режимах работы трансмиссии Li.
- •2.2.3.Определение расчетного момента.
- •2.2.4. Определение коэффициентов пробега.
- •2.3 Проверочный расчет зубчатых колес
- •2.3.1 Расчет зубчатых колес по контактным напряжениям
- •2.3.2 Расчет зубчатых колес по контактным напряжениям
- •2.3.3 Определение предельного напряжения на сопротивление усталости
- •2.3.4 Определение ресурсов зубчатого колеса по контактным напряжениям и напряжениям при изгибе, расходуемые на 1 км пробега автомобиля
- •2.3.5 Определение общих ресурсов зубчатого колеса по контактным напряжениям и напряжениям при изгибе.
- •2.3.6 Расчет зубчатых колес на прочность
- •2.4 Расчет подшипников
- •2.4.1 Определение динамической грузоподъемности подшипника
- •2.4.2 Определение приведенной нагрузки на подшипник
- •2.3.3 Определение числа оборотов подшипника за 1 км пробега автомобиля
2.3.2 Расчет зубчатых колес по контактным напряжениям
Расчет зубчатых колес на сопротивление усталости при изгибе заключается в определении напряжений изгиба :
, (2.42)
где: – рабочая ширина зуба при расчете изгибных напряжений, мм;
– нормальный модуль, мм;
– единичное напряжение изгиба;
– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев;
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями в зависимости от степени точности передачи;
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;
– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникшую в зацеплении;
– коэффициент, учитывающий влияние трения и смазки;
– коэффициент, учитывающий влияние размеров зубчатого колеса и модуля зубьев.
Определяем расчетную окружную силу
Расчетную окружную силу определяем по формуле (2.21). При расчете зубчатых колес на выносливость при изгибе показатель кривой выносливости [4, стр. 3].
;
;
Расчетная окружная сила в зацеплении привода промежуточного вала демультипликатора - :
;
Расчетная окружная сила в зацеплении привода промежуточного вала основной КПП - :
;
Определение единичного напряжения изгиба .
Единичное напряжение изгиба (коэффициент напряжения изгиба) определяется по формуле:
, (2.43)
где: – нормальное значение коэффиицента ;
– коэффициент, учитывающий влияние параметров парного зубчатого колеса;
– коэффициент, учитывающий влияние угла профиля;
– коэффициент, учитывающий влияние радиуса переходной кривой профиля зуба;
– коэффициент, учитывающий влияние преднамеренного перераспределения толщины зубьев шестерни и колеса.
Значение находим по номограмме рис. 2.1 [4, стр12] в зависимости от коэффициента смещения соответствующего колеса и эквивалентного числа зубьев .
Эквивалентное число зубьев для косозубой передачи определяется по формуле:
, (2.44)
, (2.45)
;
;
Коэффициенты смещения шестерен и колес [].
;
;
Коэффициент, учитывающий влияние параметров парного зубчатого колеса определяется по формуле:
, (2.46)
, (2.47)
где: – число зубьев условного парного колеса передачи;
– коэффициент суммарного смещения шестерни и колеса ;
Коэффициент суммарного смещения , определяется по формуле:
;
;
При коэффициенте смещения число зубьев условного парного колеса передачи определяется по формуле:
, (2.48)
, (2.49)
;
;
Коэффициент, учитывающий влияние параметров
парного зубчатого колеса для шестерни и колеса привода промежуточного
вала основной КПП - :
;
;
При стандартном значении угла профиля и радиуса переходной кривой профиля у ножки зуба, коэффициенты, учитывающие влияние угла профиля и радиуса переходной кривой профиля зуба .
Для цилиндрической передачи коэффициент, учитывающий влияние преднамеренного перераспределения толщины зубьев шестерни и колеса .
;
;
Определение коэффициента, учитывающего перекрытие зубьев .
Для косозубой передачи коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.
Методика выбора приведена в пункте «Расчет зубчатых колес по контактным напряжениям» [4, стр. 14].
Определение коэффициента , учитывающего распределение нагрузки между зубьями в зависимости от степени точности передачи.
Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки между зубьями в зависимости от степени точности передачи определяется по формуле:
, (2.50)
где: – коэффициент, учитывающий влияние числа зубьев и величины смещения на распределение нагрузки между зубьями;
– коэффициент, учитывающий влияние точности изготовления и удельной нагрузки на распределение нагрузки между зубьями.
Коэффициент определяется по табл. 2.3 [4, стр. 15] в зависимости от числа зубьев и величины смещения .
;
;
Коэффициент определяется по табл. 2.5 [4, стр. 15] в зависимости от степени точности передачи и удельной нагрузки .
;
;
;
Определение коэффициента , учитывающего распределение нагрузки по ширине венца.
Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки по ширине венца определяют:
для передач с неразветвленным потоком мощности –в зацеплении привода промежуточного вала демультипликатора - :
, (2.51)
где: – коэффициент, учитывающий приработку зубьев в процессе эксплуатации;
Коэффициент , учитывающий приработку зубьев в процессе эксплуатации определяется по табл. 2.6 [4, стр. 16] в зависимости от расчетной окружной скорости , м/с.
;
;
Определение коэффициента , учитывающего динамическую нагрузку, возникшую в зацеплении.
Коэффициент , учитывающий динамическую нагрузку, возникшую в зацеплении определяется по формуле:
, (2.52)
;
Определение коэффициента , учитывающего влияние трения и смазки.
При использовании смазочных материалов, рекомендуемы для агрегатов трансмиссии автомобиля, принимаются следующие значения коэффициента : для шестерни и колеса [4, стр. 17].
Определение коэффициента , учитывающего влияние размеров зубчатого колеса и модуля зубьев.
Коэффициент , учитывающий влияние размеров зубчатого колеса и модуля зубьев определяется по табл. 2.7 [4, стр. 17] в зависимости от начального диаметра и модуля .
;
Определяем искомое значение напряжений изгиба: ;
Результаты расчета зубчатых колес на сопротивление усталости по напряжениям изгиба представлены в виде табл. 2.6 .
Таблица 2.6
Результаты расчета зубчатых колес на сопротивление усталости по напряжениям изгиба.
Коэффициент |
Обозна- чение |
Привод Основной КПП (шест.) |
Привод Основной КПП (кол.) |
1-я Передача (шест.) |
1-я Передача (кол.) |
4-я Передача (шест.) |
4-я Передача (кол.) |
Привод демуль-типлик-атора (шест.) |
Привод демуль-типлик-атора (кол.) |
Расчетная окружная сила в зубчатом зацеплении, Н |
|
12407,624
|
12407,624 |
17460,744
|
17460,744 |
10876,88
|
10876,889
|
22919,57
|
22919,57
|
Рабочая ширина зуба при расчете изгибных напряжений, мм |
|
35 |
38 |
37 |
36 |
32 |
32 |
39 |
39 |
Нормальный модуль, мм |
|
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
Единичное напряжение изгиба |
|
2,28 |
2,25 |
2,26
|
2,28 |
2,55 |
2,137 |
2,259 |
2,28 |
Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев |
|
0,714 |
0,714 |
0,556 |
0,556 |
0,654 |
0,654 |
0,602 |
0,602 |
Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями в зависимости от степени точности передачи |
|
1,0832 |
1,086 |
1,102 |
1,09 |
1,072 |
1,1 |
1,098 |
1,09 |
Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца |
|
1,17 |
1,17 |
1,2 |
1, 2 |
1,08 |
1,08 |
1,14 |
1,14 |
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникшую в зацеплении |
|
1,63 |
1,63 |
1,539 |
1,539 |
2,07 |
2,07 |
1,546 |
1,546 |
Коэффициент, учитывающий влияние трения и смазки |
|
1,05 |
0,95 |
1,05 |
0,95 |
1,05 |
0,95 |
1,05 |
0,95 |
Коэффициент, учитывающий влияние размеров зубчатого колеса и модуля зубьев |
|
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
Напряжение изгиба, МПа |
|
287,88 |
236,91 |
290,198 |
211,12 |
326,57 |
254,48 |
371,78 |
337,04 |