Конструирование и расчет автомобиля
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
ередача в коробках передач грузовых автомобилей большой грузоподъемности при малом числе зубьев шестерни (Z=12)
Принимаем mн = 2,75 мм;
Рабочую ширину венцов зубчатых колес коробки передач можно определить из соотношения:
(3.3)
где b - рабочая ширина венца зубчатого колеса, м.
b = 72,75 = 19мм = 0,019 м.
Угол наклона спирали зуба:
b= 20;
Передаточное число приводаiп= 1,6 … 2,5;
Принимаем iпр= 1,6;
Число зубьев зубчатого колеса первичного вала Z1= 17 - 27;
Принимаем Z1= 20;
Передаточное число зубчатой пары:
Iпары = ii/ iпр;(3.4)
Iпары = i2/ iпр= 1,52/1,6= 0,95;
Число зубьев зубчатого колеса на ведомом валу:
;
;
Z5 = IпарыZ6;
Z5 = 0,9541 = 39;
Первая передача:
Iпары1 = i1 / iпр;
Iпары1 = 1,89/ 1,6 = 1,18;
;= 1,1837 =43 ;
Вторая передача:
Iпары2 = i2/ iпр;
Iпары2 = 1,52/ 1,6 = 0,95;
;
Z9 = 0,9541 = 39;
Третья передача:
Iпары3 = i3 / iпр;
Iпары3 = 1,22/ 1,6 = 0,76;
;
Z7 = 0,7646 = 35;
Четвёртая передача:
Iпары4 = i4 / iпр;
Iпары4 = 0,98/ 1,6 = 0,6;
;
Z5 = 0,651 = 30;
Пятая передача:
Iпары5 = i5/ iпр;
Iпары5 = 0,78/ 1,6 = 0,48;
;
Z3 = 0,4855 = 26;
Шестая передача:
Iпары6 = i6/ iпр;
Iпары6 = 0,63/ 1,6 = 0,39;
;
Z1 = 0,3958 =22 ;
Необходимо проверить межосевое расстояние по числу зубьев:
;(3.5)
, мм;
Определение диаметров начальных окружностей:
d = mн*Z ,мм;
d1 = mн*Z1 = 2,7522 = 60,5мм;
d2 = 159,5мм;d6 = 140,25 мм;d10 = 112,75 мм;
d3 =71,5 мм;d7 = 96,25 мм;d11 = 118,25 мм;
d4 = 151,25 мм;d8 = 126,5 мм;d12 = 101,75 мм;
d5 = 82,5 мм;d9 = 107,25 мм;
3.2 Расчёт зубчатых колёс коробки передач на прочность
Окружное усилие рассчитывают по формуле:
, (3.6)
где iк* - передаточное число до рассчитываемого зубчатого колеса; r0 - радиус начальной окружности зубчатого колеса, м.к1*=1; iк2*=iпр; iк3*=iпрi1; iк4*=iпр; iк5*=iпрi2; iк6*=iпр;
iк7*= iпрi3; iк8*= iпр; iк9*= iпрi4; iк10*= iпр; iк11*= iпрi5; iк12*= iпр;
, Н.
Последующие расчёты сведены в таблицу 5.1
Коэффициент формы зуба приближенно определяют по формуле:
;
;
Последующие расчёты сведены в таблицу 5.1
Напряжения изгиба рассчитываются по формуле:
, (3.7)
где sи - напряжение изгиба, Па; Р - окружное усилие, Н; - коэффициент формы зуба.
, МПа;
Контактные напряжения определяют по формуле:
,(3.8)
где Е- модуль упругости 1-го рода Па; sсж - контактные напряжения, Па; a - угол зацепления шестерен, град; r1, r2 - радиусы начальных окружностей шестерен в паре, м;
Модуль упругости 1-го рода - Е= 2105 МПа;
Угол зацепления шестерен - a=20;
r1= ;
r2= ;
r3= ;= ;= ;= ;= ;= ;= ;= ;= ;= ;
, МПа;
Последующие расчёты сведены в таблицу 5.1
Таблица 3.2
P, HУ?сж, МПа?и, МПа17143,4780,1068171207,7338,065331923911,9050,126602156,198683436319,2310,1116181108,7286,192630344212,8210,124651170,847010455665,5170,1155461034,6247,865044364563,8890,122403188,483610175134,3750,118814986,78218,448020885134,3750,118814218,448020894694,2860,1215761041,2195,1880479105665,5170,115546247,8650443114212,8210,1246511108,7170,8470104126319,2310,111618286,1926303
Допустимые значения напряжения сжатия 1500-2000 МПа;
Допустимые значения изгиба зубьев 350-400 МПа;
3.3 Расчёт синхронизаторов
Рис. 4. Расчетная схема инерционного конусного синхронизатора.
Удельную работу буксования рассчитывают по формуле:
, (3.9)
где lс - удельная работа буксования, МДж/м2; - работа буксования при выравнивании угловых скоростей вала и установленного на нем зубчатого колеса, Дж; с - площадь поверхности трения синхронизатора, м2.
Работу буксования определяют по формуле:
, (3.10)
где Jпр - суммарный приведенный момент инерции, кгм2;
wе - расчетная угловая скорость коленчатого вала двигателя при переключении передач, рад/с; к - передаточное число выключаемой передачи; iк+1 - передаточное число включаемой передачи.
Суммарный приведенный момент инерции можно определить по формуле:
, (3.11)
где Jсц - момент инерции ведомого диска сцепления, кгм2; вщ - момент инерции ведущего вала коробки передач, кгм2; квщ - момент инерции ведущей шестерни привода промежуточного вала,кгм2; пром- момент инерции промежуточного вала, кгм2;
SJкпром - момент инерции шестерен постоянного зацепления на промежуточном валу, кгм2; квд - момент инерции зубчатого колеса на ведомом валу коробки передач, кгм2.
Момент инерции диска (шестерни, вала):
,(3.12)
где J - момент инерции, кгм2; - масса диска, кг; - радиус диска, м.
, кгм2;
Диаметр ведущего вала коробки передач определяют:
,(3.13)
где dвщ - диаметр ведущего вала, мм; - коэффициент.
Коэффициент - k= 4,0 - 4,6
Принимаем k=4;
, мм;
Из рекомендуемого отношения диаметра ведущего вала к его длине, можно найти длину вала:
, (3.14)
где lвщ - длина ведущего вала, мм.вщ = dвщ/0,16 = 162,5 мм;вщ = 1,020,0152=0,0007 кгм2;
M= ? lвщ; (3.15)
M= 77000,1625=0,88, кг;
квщ = MR2;
квщ = MR2=3,380,0722=0,017, кгм2;
М=??R2B, кг;
где B - рабочая ширина венца зубчатого колеса, м.
М=77003,140,07220,027 = 3,38, кг;
Jпром = MR2, кгм2;
Диаметр промежуточного вала:
dпром = 0,45А, м;
dпром = 0,450,1048=0,047, м;
М = ?lпром?R2,кг;
М = 77000,283,140,02352=3.74 кг;
; lпром = 0,047/0,17=0,28, м;
Jпром = 3,740,02352 = 0,0021 кг