Требования, предъявляемые к конструкции автомобилей

Назначение, классификация и требования к конструкции главных передач. Выбор основных параметров и расчет на прочность конических зубчатых пар главной передачи.

Главная передача обеспечивает постоянное увеличение крутящего момента и передачу его к ведущим колёсам, выбирается из условий получения заданной максимальной скорости автомобиля на высшей передаче в коробке передач и оптимальной топливной экономичности.

К главным передачам предъявляют следующие требования: -оптимальное значение передаточного числа; - высокий КПД; -низкий уровень шума; - небольшие вертикальные размеры.

Классификация главных передач.

1 Одинарные (червячная, цилиндрическая(прямозубая ,косозубая, шевронная)коническая, гипоидная)

2 двойная (центральная, разнесенная)

При расчете шестерен на прочность) определяют напряжения в зубьях от изгиба:

где окружная сила;

коэффициент, учитывающий форму и число зубьев;

ширина шестерни;

нормальный шаг в среднем сечении начального конуса шестерни.

Допускаемые напряжения изгиба в зубьях .

Расчет главной передачи на износостойкость зубьев по контактным напряжениям

При расчете главной передачи на износ определяют контактные напряжения в зубьях:

где модуль упругости;

средние радиусы начального конуса соответственно ведущей и ведомой шестерен.

Допускаемые контактные напряжения (большие значения – для гипоидных главных передач).

Шестерни главных передач изготавливают из стали следующих марок: 15ХН3А, 20ХН3А, 20ХНМА, 30ХГТ.

Расчет шкворня и втулок поворотных цапф на прочность (режим - торможение)

Углами наклона шкворня в поперечной и продольной плоскостях пренебрегают вследствие их небольших значений, которые не влияют на результаты расчета.

При торможении силы и , нагружающие соответственно верхний и нижний концы шкворня, возникают под действием:

нормальной реакции :

тормозной силы :

реактивной силы :

тормозного момента

Суммарная сила, действующая на верхний конец шкворня

Суммарная сила, действующая на нижний конец шкворня

Расчет шкворня и втулок поворотных цапф на прочность (режим - боковой занос автомобиля)

При заносе на верхний и нижний конец шкворня действуют только поперечные силы:от нормальной реакции :

от поперечной реакции :

на левом шкворне

на правом шкворне

Суммарные силы:

на левом шкворне

на правом шкворне

Расчет шкворня и втулок поворотных цапф на прочность (режим - динамические нагрузки)

на шкворень действуют силы:

Шкворень на всех нагрузочных режимах рассчитывают на изгиб и на срез, а втулки шкворня рассчитывают на смятие:

Напряжения изгиба шкворня

Напряжения среза шкворня

Напряжения смятия втулок шкворня

Где диаметр шкворня, высота втулки шкворня.При определении напряжений в шкворне и втулках шкворня принимают наибольшие из значений суммарных сил, действующих на шкворень для рассматриваемых режимов движения автомобиля. Шкворни изготавливают из стали марок 40, 50, 18ХГТ. [] = 500 МПа, [] = 100 МПа, [] = 50 МПа.