Требования, предъявляемые к конструкции автомобилей

Следует иметь в виду, что коэффициенты Х и Y различны в зависимости от типа подшипника и соотношения осевой и радиальной нагрузок.

Для вычисления эквивалентной динамической нагрузки на подшипник коробки передач необходимо вначале определить долю работы подшипника на каждой передаче, учитывая нагрузку и соответствующее число оборотов за время работы на данной передаче. Суммируя по всем передачам, можно вычислить эквивалентную динамическую нагрузку по формуле

P=

где P1,P2,P3,…Pn - эквивалентные нагрузки на подшипник на каждой передаче

при долговечности соответственно L1,L2,L3, Ln;

L=, Li=Si/(2рrk*uTPi*106),

(Si - пробег автомобиля на каждой передаче, uTPi - передаточное число части трансмиссии от вала, на котором установлен подшипник, до вала ведущего колеса автомобиля).

Динамическая грузоподъемность подшипника C = P .

Назначение, классификация и требования к карданным передачам. Кинематические харак-ки карданных передач неравных и равных угловых скоростей. Расчет карданного вала на прочность и жесткость.

Силовые приводы, силовые передачи и валы трансмиссии

Назначение, требования, классификация

Силовые приводы и силовые передачи трансмиссии (валы, карданные передачи, полуоси) применяются в трансмиссиях автомобилей для силовой связи механизмов, в том числе, валы которых несоосные или расположены под углом, причем взаимное положение их может меняться в процессе движения. Силовые приводы могут иметь один или несколько шарниров, соединенных валами, и промежуточные опоры. Передачи применяют также для привода вспомогательных механизмов, например, лебедки.

К силовым передачам предъявляют следующие требования:

а) передача крутящего момента без создания дополнительных нагрузок в трансмиссии (изгибающих, скручивающих, вибрационных, осевых);

б) возможность передачи крутящего момента с обеспечением равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов независимо от угла между соединяемыми валами;

в) высокий КПД;

г) бесшумность;

д) общие требования.

На рисунке 6.1 приведены классификации шарниров силовых передач.

Шарнир неравных угловых скоростей

В этом шарнире определяют нагрузки в крестовине и в вилке. Шипы крестовины испытывают напряжения изгиба и смятия, а крестовина напряжение разрыва. Вилка подвергается изгибу и скручиванию. Как указывалось выше, момент, передаваемый шарниром при наклоне вала, не является постоянным в течение одного оборота, а следовательно, и силы, действующие на детали шарнира, также переменны. Для определения нагрузок будем считать, что шарниром передается максимальный динамический момент, который ограничивается коэффициентом запаса сцепления. При малом угле наклона г вала шарнир передает момент МкmaxuґТРmax (uґТРmax – передаточное число трансмиссии до карданной передачи), а динамическое нагружение можно учитывать запасом прочности.

Валы

Во время работы вал силовой передачи испытывает изгибающие, скручивающие и осевые нагрузки.

Изгибающие нагрузки возникают в результате не уравновешенности вала, и в некоторой степени пары осевых сил, нагружающих шарнир. В эксплуатации неуравновешенность может появиться не только в результате механических повреждений вала, но также при износе шлицевого соединения или подшипников шарниров. Неуравновешенность приводит к вибрациям в силовой передаче и возникновению шума. Вал подвергается тщательной динамической балансировке на специальных балансировочных станках. Допустимый дисбаланс зависит от максимального значения эксплуатационной угловой скорости вала и находился в пределах. (15 .100) г·см. Для балансировки к валу приваривают пластины в местах, которые автоматически определяются балансировочным станком. Помимо этого проверяется биение вала в сборе с шарнирами. Допустимое биение устанавливается заводом изготовителем.

Следует иметь в виду, что даже хорошо уравновешенный вал в результате естественною прогиба, вызванного собственным весом, при некоторой угловой скорости, называемой критической, теряет устойчивость; его прогиб возрастает настолько, что возможно разрушение вала.

Пусть в статическом положении ось вала смешена на расстояние е от оси вращения, а при угловой скорости щ получает прогиб f . Тогда при вращении вала возникает центробежная сила

где mв – масса вала.

Центробежная сила уравновешивается силой упругости вала

где И с – изгибная жесткость.

Поэтому

Прогиб вала определяется в зависимости от принятой схемы его нагружения.

Будем считать вал нагруженной равномерно балкой на двух опорах со свободными концами. Прогиб балки