Конструирование и расчет автомобиля
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
ания - [Q]= 7 - 8 на один метр длины.
4.2 Расчёт крестовины карданного шарнира
Рис. 5. Расчетная схема крестовины карданного шарнира.
Высоту крестовины карданного шарнира по шипам, исходя из максимального крутящего момента по двигателю, определяют по формуле:
, (4.6)
где Н - высота крестовины карданного шарнира по шипам, см.
, см;
Высоту крестовины карданного шарнира по шипам, исходя из максимального крутящего момента по сцеплению, определяют по формуле:
, (4.7)
где Gсц - вес, приходящийся на мост, к которому подводится крутящий момент через рассчитываемую карданную передачу, кН; j - коэффициент сцепления, - передаточное число главной передачи.
Коэффициент сцепления принимают - j= 0,85;
, м;
Принимаем: Н=57,17 мм; Н1=64,26 мм; dш=14,725 мм; В=36 мм; D=23,823 мм;
Подшипник 904902Zи=22; Dи=2,4мм; lи=10 мм;
где H1, H2- расстояние между внутренними и наружными плоскостями вилки карданного шарнира, м.
Н2=Н1+2lш=64,26+210=84,26 мм;
Где lш - длина шипа, равная 10 мм;
Плечо приложения максимальной нагрузки (расстояние от центра крестовины до середины шипа) можно определить по формуле
, (4.8)
, мм;
Максимальную нагрузку на шип крестовины карданного шарнира рассчитывают по формуле:
, (4.9)
где r - плечо приложения максимальной нагрузки, м;
g - угол наклона осей карданной передачи, град.
Угол наклона осей карданной передачи - g= 15 - 20
Принимаем 17;
, Н;
Момент сопротивления сечения шипа изгибу определяют по формуле:
, (4.10)
где dш- диаметр шипа крестовины, м.
, м;
, м;
Напряжение изгиба шипа в опасном сечении А - А определяют по формуле:
, (4.11)
где sи - напряжение изгиба шипа, Па; максимальная нагрузка на шип крестовины, Н; ш - длина шипа, м; ш- момент сопротивления сечения шипа изгибу, м3.
, мПа;
Допустимые напряжения изгиба - [sи]= 250 - 300 МПа.
Напряжение среза шипа крестовины определяют по формуле
, (4.12)
где t - напряжение среза шипа крестовины, Па.
, мПа;
Допустимые напряжения - [t]= 60 - 80 МПа.
4.3 Расчет вилки карданного шарнира
Рис. 6 Расчетная схема вилки карданного шарнира.
Напряжение изгиба вилки рассчитывают по формуле:
, (4.13)
где sиз - напряжение изгиба, Па;
с - плечо изгиба, м; из- момент сопротивления сечения изгибу, м3
, (4.14)
где b, h -высота и ширина сечения вилки карданного шарнира, м.
h = D+2в, мм;
h = 23,823+210 = 43,823 мм;
lи= в = с =10 мм =0,01 м;
, м3;
, мПа;
Допустимые напряжения изгиба - [sиз]= 60 - 80 МПа;
Напряжение кручения вилки определяют по формуле:
, (4.15)
где tкр - напряжение кручения, Па;
а - плечо кручения, м; кр - момент сопротивления сечения кручению, м3.
, м3; (4.16)
где k - коэффициент принимаем из таблицы 7.2
Таблица 4.2 Значения коэффициента
h / b1,01,51,752,02,53,04,010,0k0,2080,2310,2390,2460,2580,2670,2820,312
Коэффициент k - 0,282;
, м3;
Плечо кручения - а , можем найти из рис.6.
а, мм;
а, мм;
, мПа;
Допустимые напряжения кручения - [tкр]= 120 - 150 МПа.
4.4 Расчет подшипников карданного шарнира
Игольчатые подшипники карданных шарниров рассчитывают по допустимой нагрузке:
,
где Рдоп - допустимая нагрузка на подшипник, Н; и- количество иголок в подшипнике; и- длина иголки, см; и - диаметр иголки, см; м - частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте двигателя, об/мин;
iтр- передаточное число трансмиссии до рассчитываемой карданной передачи.
, Н;
После расчета допустимой нагрузки необходимо проверить полученное значение на соответствие условию:
доп>Qmax
Условие выполнилось.
5. Расчёт главных передач
5.1 Расчет гипоидной главной передачи
Рис. 7. Расчетная схема гипоидной главной передачи.
Число зубьев шестерни гипоидной главной передачи выбираем из таблицы 8.1
Таблица 5.1 - Число зубьев шестерни гипоидной главной передачи
i02,53456Z11512976
Минимальное число зубьев шестерни для легковых автомобилей: - Z1min= 8 - 12;
Принимаем Z1min=10;
Напряжения изгиба определяют по формуле:
, (5.1)
где Р - окружное усилие, Н; - коэффициент формы зуба; - длина зуба по образующей конуса, м; нср - нормальный шаг в среднем сечении конуса, м;
Мр - расчетный момент, Нм;
rср- средний радиус начального конуса зубчатого колеса, м.
Половину угла при вершине начального конуса определяют из выражения:
,
;
;
Однако для гипоидных передач должно выполняться условие:
d1+d2< 90; поэтому принимаем ;
i0 = Z2/Z1;
Z2 = i0Z1 = 3,57*10 = 35,7=36;
Длину образующей конуса колеса рассчитывают по формуле:
, (5.2)
где L2 - длина образующей конуса колеса, мм;
А - коэффициент;
Ме мах - максимальный крутящий момент двигателя, кгм.
Коэффициент для гипоидных передач - А= 25.
, мм;
Длину зуба по образующей конуса можно приближе