Проектирование автомобиля на базе ЗИЛ ММЗ 4413
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
вращающий момент в главной передаче передается под прямым углом.
Главная передача может быть одинарной, состоящей из одной пары шестерен, и двойной, состоящей из двух пар шестерен.
Одинарная передача может быть обычной и гипоидной. Гипоидная (сокращенно от гиперболоидная) передача осуществляется коническими шестернями со скрещивающимися осями. Преимущество гипоидной передачи в том, что ось ее ведущей шестерни расположена ниже оси ведомой (оси заднего моста). Поэтому центр масс автомобиля ниже и устойчивость его лучше. Гипоидная передача более надежна и бесшумна, чем передача с обычными коническими шестернями со спиральными зубьями.
Ведущие шестерни 1 (рис.3.1) выполняют заодно с валом или съемными. Ведомые шестерни 2 и 5 в основном изготавливают в виде съемных венцов, прикрепляемых болтами или заклепками к корпусу дифференциала. В двойной главной передаче имеется одна пара цилиндрических шестерен. Для обеспечения бесшумной работы конические шестерни выполнены со спиральными зубьями.
Во время движения автомобиля ведущий вал вместе с малой конической шестерней приводит во вращение ведомую коническую шестерню, закрепленную на корпусе дифференциала.
Дифференциал - это механизм трансмиссии, распределяющий подводимый к нему вращающий момент между полуосями ведущих колес и позволяющий им вращаться с различными скоростями. Он состоит из корпуса 1 (рис.3.2, а), крестовины 3, малых конических шестерен-сателлитов 4 и полуосевых конических шестерен 2. На цилиндрические пальцы крестовины свободно посажены сателлиты, которые вместе с крестовиной закреплены в корпусе (коробке) дифференциала и находятся в постянном зацеплении с шестернями правой и левой полуосей.
Когда автомобиль движется прямо и по ровной дороге, оба ведущих колеса встречают одинаковое сопротивление качению. При этом ведомая шестерня 5 (рис.8,б) главной передачи вращает вокруг I своей оси корпус дифференциала с крестовиной и сателлитами 4.
Рисунок 3.1 - Главная передача
а-одинарная обычная;б-гипоидная; в-двойная;1-ведущая шестерня с валом; 2-ведомая коническая шестерня;3-пром. коническая шестерня;4 -пром. цилиндр. шестерня с валом;5-ведомая цилиндрическая шестерня; 6 - дифференциал.
Сателлиты, находясь в зацеплении с правой и левой полуосевыми шестернями, зубьями приводят их во вращение с одинаковой частотой. В этом случае сателлиты вокруг собственной оси не вращаются.
При повороте (рис. 3.2, в) колеса автомобиля проходят разную длину пути. Вращение внутреннего колеса замедляется, а наружного - убыстряется.
Сателлиты, вращаясь вместе с корпусом, своими зубьями упираются в зубья полуосевой шестерни, замедлившей вращение, и сообщают дополнительную скорость другой полуосевой шестерне, в результате чего наружное колесо, проходя больший путь, вращается быстрее.
Рисунок 3.2 - Дифференциал:
а - устройство;б и в - схемы работы при прямолинейном движении и повороте; 1 - корпус (чашка); 2 - полуосевые шестерни; 3 - крестовина; 4 - сателлит; 5- ведомая шестерня главной передачи; 6 - ведущий вал главной передачи; 7 - правая полуось; 8 - левая полуось; 9 - наружное ведущее колесо
4. Раiет главной передачи ведущего моста
Раiет производим при самых жестких условиях, т.е. при максимальном крутящем моменте и первой передаче, по учебному пособию [5].
Из прототипа Тmax =402 Нм при n=1900 об/мин.
Тогда мощность на валу двигателя:
(4.1)
Передаточные числа ступеней:
раiетное коробки передач на первой передаче и1= 3,96;
главной передачи Uг=6,41.
По табл. 1П.1, [5] принимаем значение КПД элементов привода: КПД муфты (сцепления) =0,98; КПД пары подшипников вала коробки передач =0,99; КПД закрытой конической зубчатой передачи с опорами = 0,96.
Определяем мощность Р, частоту вращения n и вращающий момент Т на ведущей и ведомой шестернях.
Ведущая шестерня:
Вал ведомой шестерни:
4.1 Проектный раiет
4.1.1 Выбор варианта термообработки зубчатых колес
Вращающий момент на колесе расiитываемой зубчатой передачи Т2=12056,7Нм. Согласно рекомендациям [5] принимаем вариант термообработки (т.о.) V (табл. 1П.6): т.о. шестерни и колеса одинаковые - улучшение+цементация+закалка, твердость поверхности 56...63 HRC3.
Средняя твердость
(4.2)
4.1.2 Предварительное определение допускаемого контактного напряжения при проектном раiете на сопротивление контактной усталости
Предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений ([5], табл. 1П.9) для шестерни и колеса соответственно и т.о. V: (4.3)
Так как в данном случае нам неизвестен раiетный срок службы передачи, то принимаю ZN = Zmin = 1.
Раiетный коэффициент запаса прочности SH ([5], табл. 1П.9): SH =1,2. Предварительная величина допускаемого контактного напряжения для шестерни и колеса: (4.4)
4.1.3 Определение главного параметра конической передачи
Для конической передачи принимаем наиболее распространенное значение коэффициента = 0,285 .
Расiитаем параметр :
(4.5)
Предварительно определим коэффициент Кнв, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. По табл. 1П.19 для передачи с круговыми зубьями и конических роликоподшипников Кнв = 1,15.
Для передачи с круговыми зубьями коэффициент, учитывающий влияние вида зубьев конической передачи по [5], табл. 1П.21 для варианта термообработки V: (4.6)
То