- •Министерство образования республики беларусь
- •Содержание
- •1 Техническая характеристика транспортного средства
- •2 Введение
- •3. Обзор схем и конструкций мостов, их применение
- •4.Описание работы, регулировок и технических характеристик проектируемого узла.
- •5. Расчет проектируемого изделия и его элементов
- •5.1. Выбор основных параметров заднего моста
- •5.1.1. Обоснование и выбор передаточного числа главной передачи
- •5.1.2. Расчет кинематики главной передачи
- •5.1.3. Расчет кинематики дифференциала
- •5.2. Расчет нагруженности элементов трансмиссии
- •5.2.1. Выбор нагрузочного режима трансмиссии
- •5.2.2. Расчет по контактным напряжениям
- •5.2.3. Расчет по изгибным напряжениям
- •5.2.4 Расчет долговечности главной передачи
- •5.2.5. Расчет нагруженности подшипников
- •5.2.5.1 Определение усилий на зубчатых колёсах
- •5.2.5.2 Определение реакций опор вала-шестерни главной передачи
- •5.2.5.3 Определение эквивалентной нагрузки подшипников вала-шестерни
- •5.2.5.4 Определение приведённой нагрузки подшипников вала-шестерни
- •5.2.5.5 Оценка выносливости подшипников вала-шестерни
- •5.2.5.6 Определение реакций опор корпуса дифференциала
- •5.2.5.7 Определение эквивалентной нагрузки подшипников корпуса дифференциала
- •5.2.5.8 Определение приведённой нагрузки подшипников корпуса дифференциала
- •5.2.5.9. Оценка выносливости подшипников корпуса дифференциала
- •5.3 Расчёт деталей на прочность
- •5.3.1Расчет зубчатых колёс главной передачи на прочность
- •5.3.2 Расчет деталей дифференциала на прочность
- •6. Заключение
- •7. Список использованной литературы
5.1.3. Расчет кинематики дифференциала
По эмпирическим соображениям Re*=40 мм
Число сателлитов nc=2;
Число зубьев сателлитов zc=10;
Число зубьев короны zк=14;
Внешний модуль определяется по формуле:
Ширина зубчатого венца
Принимаем b=14 мм
Средний радиус колес:
Rm*=Re*-0,5·b=33 мм.
5.2. Расчет нагруженности элементов трансмиссии
5.2.1. Выбор нагрузочного режима трансмиссии
При выборе нагрузочного режима для расчета долговечности и прочности использована методика определения нагрузочного режима для трансмиссии [2].
При этом определялись:
Удельная окружная сила на колесах:
где Ui – передаточное число i-ой передачи в коробке передач.
Средняя удельная окружная сила на колесах на i-ой передаче:
где - удельное сопротивление дороги, =;
bmi - среднее удельное сопротивление воздуха;
ami - среднее удельное сопротивление разгону.
где Vmi – средняя скорость автомобиля на i-ой передаче:
А – коэффициент, А=0,02 (по табл. 1.4 [2]).
где В=0,2 – коэффициент по табл. 1.4 [2].
Результаты расчета сведены в таблице 5.3.
Таблица 5.2.1
Номер |
|
|
|
Vmax i, |
|
|
|
|
передачи |
Ui |
γpi |
γΨ |
км/ч |
γb m i |
γ a m i |
γ m i |
γpi/γ m i |
1 |
4,71 |
0,213 |
0,018 |
31,710 |
0,000014 |
0,039 |
0,057 |
3,735 |
2 |
3,14 |
0,142 |
0,018 |
47,565 |
0,000048 |
0,025 |
0,043 |
3,314 |
3 |
2,11 |
0,095 |
0,018 |
70,784 |
0,000158 |
0,015 |
0,034 |
2,838 |
4 |
1,67 |
0,075 |
0,018 |
89,434 |
0,000319 |
0,011 |
0,030 |
2,536 |
5 |
1,29 |
0,058 |
0,018 |
115,778 |
0,000692 |
0,008 |
0,027 |
2,190 |
6 |
1 |
0,045 |
0,018 |
149,354 |
0,001486 |
0,005 |
0,025 |
1,835 |
7 |
0,84 |
0,038 |
0,018 |
177,802 |
0,002507 |
0,003 |
0,024 |
1,582 |
8 |
0,67 |
0,030 |
0,018 |
222,916 |
0,004940 |
0,001 |
0,024 |
1,240 |
З.х. |
3,32 |
0,150 |
0,018 |
44,986 |
0,000041 |
0,026 |
0,044 |
3,376 |
По графикам на рис. 1.19 [2] и 1.18 [2] по соотношению pi/mi определим коэффициенты пробега, значения которых представлены в табл. 5.4.
5.2.2. Расчет по контактным напряжениям
–полусумма углов наклона зуба шестерни и колеса;
bw – ширина зубчатого венца bw=28 мм;
Коэффициент торцевого перекрытия для гипоидной передачи при числе зубьев шестерни Z1=11 а приблизительно равен 1,07 [2].
Коэффициент контактного напряжения:
Коэффициент, учитывающий осевое перекрытие зубчатых колес (по графику на рис. 2.3б [2]):
Коэффициент осевого перекрытия:
Коэффициент, учитывающий повышение интенсивности нагрузки на наклонных контактных линиях:
Коэффициент, учитывающий неточность распределения нагрузки между зубьями:
Коэффициент, учитывающий влияние точности изготовления зубчатой передачи:
Коэффициент, учитывающий влияние приработки зубьев в процессе эксплуатации:
Kн=0,8 (по табл. 2.4 [2]).
Коэффициент, учитывающий влияние упругих деформаций валов передачи под нагрузкой:
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, обусловленную погрешностями зубчатых колес (по графику на рис. 2.6 [2]):
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, обусловленную воздействием звеньев внешних по отношению к зубчатой передаче (по графику на рис. 2.6 [2]):
Коэффициент, учитывающий влияние динамических нагрузок при расчете зубчатых колес на выносливость по напряжениям изгиба:
Коэффициент, учитывающий влияние динамических нагрузок:
Параметр расчетного контактного напряжения [10]:
Значения ПН для каждой передачи приведены в табл. 6.2.
Коэффициент, учитывающий влияние шероховатости активной поверхности зубьев:
Zr=1.
Параметр предела контактной выносливости для материала колес сталь 20Х2Н4А:
ПНlim=21 МПа.
Параметр контактных напряжений при базовом числе циклов:
Так как ПН<0,9ПHPO у колеса на первой передаче, то определим долговечность гипоидной передачи.