Виходячи із компоновочної схеми автомобіля, що проектується, його призначення, схеми приводу ведучих коліс, необхідно вибрати та обгрунтувати схему карданної передачі, кількість валів та шарнірів, а також тип шарнірів. При застосуванні карданної передачі з асинхронниними шарнірами необхідно виконати умови забезпечення синхронного обертання валів. Потім необхідно накреслити кінематичну схему карданної передачі.
Внутрішній та зовнішній діаметри карданних валів обчислюють, виходячи з критичної частоти обертання, Wкр:
Wкр=Кзап·Wmax; (6.12)
де Кзап=1,2…2,0 – коефіцієнт запасу; Wmax= (1,1…1,2)·- максимально можлива частота обертання карданного вала під час руху автомобіля;
W- максимальна частота обертання колінчастого вала двигуна;
Uk min – мінімальне передаточне число коробки передач.
Знайдене значення Wпр(с) підставляють в формулу:
; (6.13)
де D, d – відповідно зовнішній і внутрішній діаметри труби карданного вала, мм.
L- довжина (відстань між шарнірами) карданного вала, мм.
При L1600 мм, визначеній за компоновочною схемою автомобіля, необхідно використовувати двовальну передачу.
Вибравши стандартне значення d (табл.6.5), з виразу (6.13) знаходять зовнішній діаметр труби карданного вала D і округлюють до найбільшої ближчої величини.
Таблиця 6.5
Розміри перерізів труб карданних валів
D, мм | 49;50;51 | 59;60;61;62; | 74;6;75;2;76 | 90;91;92 | 114;115;116 |
d мм |
Міцність вала на кручення перевіряють за виразом:
; (6.14)
де М- розрахунковий крутний момент.
; (6.15)
де - коефіцієнт запасу зчеплення;
М- максимальне значення крутного моменту двигуна;
- передаточне число першої передачі.
Напруга кручення повинна бути в межах 100…300 МПа.
Кут закручування вала карданної передачі:
; (6.16)
де G – модуль зсуву матеріалу (для сталі G=85 ГПа);
J- полярний момент інерції перерізу вала.
;
Кут закручування не повинен перевищувати 60 на кожний метр довжини вала. Якщо , необхідно збільшити площу перерізу карданного вала або зменшити його довжину.
В разі отримання в завданні на курсовий проект розробки карданної передачі необхідно додатково провести розрахунки вилок і хрестовин карданних шарнірів, а також шліцьових з’єднань у випадку використання складених валів.