Розрахунок головної передачі.

 

На основі заданого цільового призначення автомобіля, що проектується, необхідно обрати та обґрунтувати тип головної передачі і, враховуючи її конструктивні особливості, накреслити її кінематичну схему.

Кінематичні схеми найбільш поширених конструкцій головних передач автомобілів представлені у рис. [7].

Вихідними даними для розрахунку головної передачі є: передаточне число, визначене при проведенні тягового розрахунку автомобіля, крутний момент на валу ведучої шестерні, а також обрана кінематична схема, Результатами розрахунків головної передачі повинні бути визначені кількість зубців шестерень, їх модулі, габаритні розміри.

Кількість зубців шестерень визначають, виходячи з передаточного числа головної передачі, визначеного при проведенні тягового розрахунку , кінематичної схеми та мінімальної кількості зубців ведучої шестерні (приймають ). У випадку використання двоступінчатої (подвійної) головної передачі її передаточне число:

; (6.17)

де - передаточне число конічної пари;

- передаточне число циліндричної пари,

(6.18)

Прийнявши значення z₃ за формулою (6.18), визначають кількість зубців веденої циліндричної пари z₄.

Модулі зубців конічних шестерень за більшим радіусом:;

де М_розр = - розрахунковий момент для розрахунку першого конічного ступеня головної передачі;

- коефіцієнт запасу зчеплення;

- максимальний крутний момент двигуна;

- передаточне число першої передачі;

= 30…45⁰ – кут нахилу спіралі зуба ведучої шестерні;

- коефіцієнт форми зуба (визначений за табл.6.2, виходячи з приведеної кількості зубців)

;

- половина кута при вершині первісного конуса ведучої шестерні;

L=90…550 мм - довжина твірної конуса;

, (в – довжина зуба); в;

=450…550МПа - напруга згину зуба.

Довговічність зубців шестерень оцінюють за контактними напругами:

; (6.19)

де Р – умовне колове зусилля, що діє на середньому радіусі

Р=М;

Е – модуль повздовжньої пружності матеріалу ( для сталі Е=210ГПа);

в₀= (r)·sin- довжина лінії контакту зубців;

r_ср, r- середні радіуси відповідно первісного конуса ведучої та веденої шестерень;

; ; (6.20)

Обчислене значення не повинно перевищувати припустиме (1000 МПа).

У гіпоїдній передачі кут нахилу спіралі зубців ведучої шестерні приймають рівним ; ведучої шестерні - для легкових автомобілів і вантажних автомобілів особливо малої вантажопідйомності; для вантажних автомобілів середньої, великої та особливо великої вантажопідйомності .

Розміри шестерень конічного ступеня головної передачі знаходять з умов:

; (6.21)

а розміри циліндричних шестерень другого ступеня головної передачі;

(6.22)

де Д₁, Д₂ – відповідно середні значення діаметрів первісних конусів конічних шестерень;

Д₃, Д₄ – діаметри первісних обводів відповідно ведучої та веденої шестерень циліндричної косозубої передачі;

- кути нахилу спіралей відповідно ведучої та веденої конічних шестерень;

- кути нахилу зубців ведучої та веденої циліндричних косозубих шестерень.

В разі отримання завдання на детальну розробку конструкції головної передачі необхідно додатково розрахувати діаметри валів і здійснити підбір підшипників ведучого та веденого валів.