Коробка передач и раздаточная коробка

При выборе конструкции механической, ступенчатой коробки пере­дач необходимо учитывать, что двухвальные коробки можно применять в случае передачи небольших вращающих моментов (легковые и грузовые автомобили небольшой грузоподъемности).

В конструкции коробки передач шестеренчатого типа должно быть предусмотрено применение устройств для уменьшения ударных нагрузок - синхронизаторов.

Гидромеханические передачи следует применять на автомобилях, которые работают преимущественно с частыми остановками (городские автобусы, карьерные автомобили и др.). При этом необходимо учитывать, что применение таких передач значительно снижает КПД трансмиссии. Поэтому мощность двигателя должна быть увеличена на 30...40%.

Для трехвальной шестеренчатой коробки передач необходимо подобрать число зубьев всех шестерен (кроме шестерен заднего хода), определять параметры и размеры шестерен привода промежуточного вала и первой передачи, а для двухвальной коробки - пары шестерен первой и последней передач. Затем следует определить расстояние между ва­лами, примерные габаритные размеры коробки передач и вычертить ее кинематическую схемуПорядок расчета механической коробки передач

1. Расчет валов на статическую прочность

2. Расчет валов на жесткость

3. Расчет зубчатых зацеплений коробки передач

3.1. Расчет на контактную усталость и прочность

3.2. Расчет на изгибную прочность и выносливость

4. Расчет подшипников вторичного вала

4.1.Расчет динамической грузоподъемности подшипников

4.2.Расчет на статическую грузоподъемность

Карданная передача

Конструкция карданной передачи должна обеспечивать передачу вращающего момента между механизмами, оси валов которых несоосны. При проектировании карданной передачи с асинхронными шарнирами не­обходимо выполнение условий, обеспечивающих синхронное вращение ва­лов; равенство углов наклона соединяемых валов, расположение всех валов в одной вертикальной плоскости. Для повышения КПД передачи углы между валами не должны превышать 8...10^о. Для уменьшения центробежных сил длина валов не должна быть больше 1,4...1,6м.

При большем расстоянии между соединяемыми агрегатами необхо­димо применять промежуточные валы с опорами или же удлиненные валы в коробке передач или раздаточной коробке.

Устройство для компенсации осевых перемещений в карданной передаче (шлицевое или другое подвижное соединение) следует выполнять на коротких валах, что повышает прочность и надежность работы кар­данной передачи.

В карданной передаче определяют внутренний и наружный диаметры валов исходя из условия прочности вала на изгиб под действием центробежных сил от неуравновешенных масс вала. Кроме того, необходимо установить, как должно быть выполнено устройство для изменения длины (шлицевое соединение) передачи, указать особенности его конструкции и место установки. В поясни­тельной записке следует также отразить способ смазки всех трущихся деталей передачи.

Порядок расчета карданной передачи

1. Максимальное напряжение кручения карданного вала

2. Осевая сила, действующая на карданный вал при колебаниях автомобиля

3. Расчет крестовины карданного шарнира

4. Расчет вилки карданного шарнира

5. Определение допустимого усилия, действующего на игольчатый подшипник крестовины

6. Расчет критической частоты вращения карданной передачи

7. Угол закручивания валов карданной передачи

Главная передача

При выборе и обосновании конструкции главной передачи необ­ходимо исходить из условий обеспечения минимальных ее габаритов, массы не подрессоренных частей и высокого КПД передачи. После выбора и обоснования конструкции главной передачи составляется ее кинемати­ческая схема.

При этом для конической пары шестерен главной передачи же­лательно применять гипоидную передачу, что позволит уменьшить ее габариты в 1,3...1,5 раза.

В главной передаче расчетом определяют основные параметры и размеры конической пары шестерен (число зубьев, модуль, габаритные размеры). Число зубьев шестерен находят исходя из передаточного числа, найденного в тяговом расчете, принятой кинематической схемы главной передачи и минимального числа зубьев ведущей шестерни.

Обычно принимают =5…11. Если главная передача двойная, задаются передаточным числом конической пары, которое выбирают в пределах =1,9…2,5.

В главной передаче необходимо установить, как будут выполнены устройства для регулировки зацепления конических шестерен; устрой­ство для регулировки подшипников главной передачи, а также обеспе­чение смазки трущихся деталей (шестерен и подшипников).

Дифференциал

Тип и конструкцию дифференциала для проектируемого автомобиля выбирают исходя из условия необходимого распределения вращающего момента между ведущими колесами или мостами автомобиля.

Для автомобилей, предназначенных в основном для работы на до­рогах с твердым покрытием, целесообразно применять простой симметрич­ный дифференциал, а для автомобилей, предназначенных для работы по дорогам без твердого покрытия - дифференциалы повышенного трения или самоблокирующиеся. После выбора и обоснования типа и конструкции дифференциала вычерчивают его кинематическую схему и устанавливают предельное значение коэффициента распределение момен­та по ведущим колесам автомобиля

где - внутреннее передаточное число дифференциала (для сим­метричных дифференциалов = 1); - коэффициент блокировки. Обычно =0…0,2 для дифференциалов с малым внутренним тре­нием; = 0,2...0,6 для дифференциалов с повышенным трением; > 0,6 для самоблокирующихся дифференциалов.

Порядок расчета главной передачи и дифференциала

1.Расчет на прочность вала шестерни гипоидной главной передачи

1.1.Окружная сила на шестерне

1.2.Радиальная сила на шестерне

1.3.Осевая сила на шестерне

1.4.Окружная сила на колесе

1.5.Радиальная сила на колесе

1.6.Осевая сила на колесе

1.7.Определение реакций опор вала шестерни

1.8.Определение запаса прочности вала шестерни

2.Расчет зубьев шестерни на прочность

2.1.Расчет зубьев шестерни на изгибную прочность

2.2.Расчет зубьев шестерни на контактную прочность

3. Проверка работоспособности подшипников по статической грузоподъемности

4.Проверка на прочность пальца дифференциала

4.1. Проверка пальца на смятие

4.2.Проверка пальца на срез