5.3.2 Расчет карданной передачи с шарнирами равных угловых скоростей

Максимальный момент по сцеплению , Нм, передаваемый шарниром, определяют по формуле:

, (5.23)

где – вес, приходящийся на колесо.

Для обеспечения необходимой плавности работы и равномерного распределения нагрузки число шариков в шариковом карданном шарнире с делительным механизмом должно быть четным, поэтому на практике устанавливают четыре (шесть) шариков, равномерно распределенных по окружности.

Допустимое окружное усилие рассчитывают по формуле:

, (5.24)

где Р – окружная сила, действующая на шарик.

Окружную силу, действующую на шарик, определяют по формуле:

, (5.25)

где R – радиус расположения шариков.

Размеры внутренней обоймы должны обеспечить надежную связь с ведущим валом, и это предопределяет радиус расположения шариков.

Соотношение между радиусом расположения шариков и их диаметрами для обеспечения заданного срока службы рекомендуют определять по эмпирической зависимости:

= 1,71.

Карданный вал в приводе передних колес – цельнолитой. Поэтому рассчитывают его только по углу закручивания по формуле (5.10), при этом полярный момент инерции для сплошного сечения определяют по формуле:

. (5.26)

6. Главная передача

6.1. Назначение. Классификация. Требования

Главная передача предназначена для постоянного увеличения крутящего момента (для согласования скоростной характеристики двигателя и тяговой характеристики автомобиля на высшей ступени коробки передач).

Основными признаками для классификации главных передач являются число, тип и взаимное расположение применяемых в них зубчатых колес.

Требования к конструкции коробки передач:

1. обеспечение передаточного числа, соответствующего оптимальным тяговым качествам и топливной экономичности;

2. высокий КПД и низкий уровень шума;

3. достаточная прочность и жесткость при минимальной массе;

4. небольшие габаритные размеры для осуществления простой компоновки и обеспечения необходимого дорожного просвета;

5. общие требования.

Высокий КПД обеспечивается высоким качеством изготовле­ния зубьев шестерен, применением подшипников качения, по­вышением жесткости основных деталей.

Требование минимальных вибраций и шума прежде всего от­носится к главным передачам легковых автомобилей. Оно обеспе­чивается высоким качеством изготовления зубьев шестерен, осо­бенно гипоидных и конических, высокой точностью их зацепле­ния, увеличением диаметров валов и другими мерами, повышаю­щими жесткость всех деталей главной передачи, надежным сма­зыванием зубьев в зоне зацепления и циркуляционным смазыва­нием подшипников (конические роликовые подшипники при вра­щении работают как центробежные насосы).

Минимальные размеры по высоте обеспечиваются обычно при­менением гипоидных передач, при двух парах зацеплений минимальные размеры по высоте обеспечивает центральная плоская или двойная разнесенная главная передача.

Одинарные главные передачи, состоящие из одной пары шестерен, применяются на легковых автомобилях и грузовых малой и средней грузоподъемности.

Цилиндрическая главная передача используется в переднепри­водных легковых автомобилях при поперечном расположении дви­гателя; гипоидная главная передача имеет широкое приме­нение на автомобилях классической компоновки.

На грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности и автобусах для увеличения передаточного числа транс­миссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момен­та, применяются двойные главные передачи.