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 асинхронними шарнірами необхідно виконати умови забезпечення синхронного обертання валів. Потім необхідно накреслити кінематичну схему карданної передачі (рис. 18).
Рис.18. Кінематична схема карданної передачі: а – з проміжним валом; б – без проміж-ного вала. |
Внутрішній та зовнішній діаметри карданних валів обчислюють, виходячи з критичної частоти обертання, :
; (57)
де - коефіцієнт запасу;
максимально можлива частота обертання карданного вала під час руху автомобіля;
- максимальна частота обертання колінчастого вала двигуна;
- мінімальне передаточне число коробки передач.
Знайдене значення (с-1) підставляють в формулу:
; (58)
де D, d - відповідно зовнішній і внутрішній діаметри труби карданного вала, мм;
- довжина (відстань між шарнірами) карданного вала, мм.
При мм, визначеній за компоновочною схемою автомобіля, необхідно використовувати двовальну передачу.
Вибравши стандартизоване значення d (табл. 15), з виразу (58) знаходять зовнішній діаметр труби карданного вала D і округлюють до найбільшої ближчої.
Таблиця 15
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:
; (59)
де - розрахунковий крутний момент.
(60)
де - коефіцієнт запасу зчеплення;
- максимальне значення крутного моменту двигуна;
- передаточне число першої передачі.
Напруга кручення повинна бути в межах 100…300 МПа.
Кут закручування вала карданної передачі:
; (61)
де - модуль зсуву матеріалу ( для сталі G = 85 ГПа );
- полярний момент інерції перерізу вала.
; (62)
Кут закручування не повинен перевищувати 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.