Конструирование и расчет карданной передачи

Рисунок 4.1 – Общая схема карданной передачи

Расчётный крутящий момент

 

Производить расчет карданной передачи на прочность необходимо по двум нагрузочным режимам

1) По максимальному моменту двигателя

2) По максимальному сцеплению колес с дорогой

В качестве расчетного принимает меньшее из полученных значений

4.2.1Расчетный крутящий момент на карданном валу заднего моста

По максимальному моменту двигателя:

,          (4.7)

.

Расчетный крутящий момент по сцеплению ведущих колес с опорной поверхностью:

,                (4.8)

Расчетным моментом выбираем Мр = 11400Н · м.

 

 

Эквивалентный крутящий момент на карданном валу

Эквивалентное тяговое усилие определяется по формуле:

                (4.9)

где  - полный вес,, Н; m₂ – масса, приходящаяся на заднюю тележку, m₂ =25700 кг;

- вес, приходящийся на ведущие колёса автомобиля, Н;

,

          (4.10)

        (4.11)

где m_вед–масса приходящаяся на ведущие колеса автопоезда, m_вед = 25700 кг;

;

=12500 Н.

Эквивалентный крутящий момент на карданном валу определяется по формуле:

,

=1400 Н·м.             (4.12)

4.2.3 Эквивалентный крутящий момент на карданном валу заднего моста

Эквивалентное тяговое усилие определяется по формуле:

                                        (4.13)

где  - полный вес, на задний мост автомобиля, Н; m₂ - масса, приходящаяся на задний мост, m₂ = 12850 кг; - вес, приходящийся на ведущие колёса автомобиля, Н;

;

= 6249 Н.

 

Эквивалентный крутящий момент на карданном валу заднего моста:

=715Н·м.

Размеры карданных труб

Основные параметры карданных труб приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Основные параметры карданных труб

Параметры	Обозначение	Средний мост	Задний мост
Длина карданного вала, м (между центрами крестовин)	Lк	0,842	0,637
Наружный диаметр трубы, м*	Dтр	0,116	0,102
Внутренний диаметр трубы, м*	dтр	0,104	0,94
Сопротивление кручения для трубы, м3	Wt
Момент инерции, м4	It
Толщина стенки трубы, м	b	0,006	0,004

* Размеры наружного D_тр и внутреннего d_тр диаметров карданных валов регламентируются ГОСТ 5005-82, в котором приведены сечения труб, крутящие моменты и т. д.

Шлицевое соединение

Параметры шлиц выбираем по ГОСТ 6033-80.

Таблица 4.2 - Основные параметры шлицевого соединения (по ГОСТ 6033-80)

Параметры	Обозначение	Средний мост	Задний мост
Модуль	m	2,5	2,5
Число шлиц	z	26	22
Наружный диаметр шлиц, м	dа	0,072	0,062
Диаметр впадин шлиц, м	df	0,062	0,052
Средний диаметр шлиц, м	dср	0,069	0,055
Длина шлицевого участка, м		0,1	0,087

 

Расчетная схема шлицевого соединения изображена на рисунке 4.4

 

Рисунок 4.4 - Схема шлицевого соединения.

Для облегчения конструкции вилок карданного вала среднего моста и карданного вала заднего моста выполнены с отверстием d₁=32мм.

Условие прочности кругового пальцевого сечения:

            (4.14)

где – допустимое напряжение кручения скользящей вилки; =105 МПа для Сталь 45 [3]; - момент сопротивления кручению кругового пальцевого сечения, м³;

                  (4.15)

где D = d_f – диаметр впадин шлицев, м;

Шлицевое соединение карданной передачи среднего моста:

=7,16·10^-4 м³;

= =29,4 МПа;

– условие выполняется.

Шлицевое соединение карданной передачи заднего моста

=4,68·10^-4 м³;

= =23,5 МПа;

– условие выполняется.