Расчёт шестерен и сателлитов

 

Расчёт полуосевых шестерен и сателлитов дифференциала на прочность выполняется аналогично расчёту на прочность шестерен главной передачи. При этом различается только определение окружной силы, действующей на зубья шестерен. При расчете считают, что окружная сила распределяется поровну между всеми сателлитами и каждый сателлит передает усилие двумя зубьями.

 

Рис.1. Схема для расчёта конического дифференциала.

 

Окружная сила, действующая на один сателлит:

 

 

гдеr₁ - радиус приложения окружной силы;

n_c - число сателлитов.

 Н

Напряжение изгиба в зубьях полуосевых шестерен и сателлитов:

 

 

гдеb - ширина шестерни - сателлита;

m_н - нормальный модуль;

y - коэффициент формы зуба.

Допустимые напряжения изгиба [σ_изг] = 500…800 МПа.

Материал шестерен и сателлитов - сталь 18ХГТ, 20ХН3А и 24ХГМ.

 МПа - шестерня полуоси.

 МПа - сателлит.

 

Расчёт оси сателлитов

 

У оси рассчитывают шипы под сателлитами и в местах крепления в корпусе дифференциала.

Ось под сателлитом рассчитывают на смятие и на срез:

напряжения смятия

 

 

 

МПа < 60 МПа - условие выполнено

напряжения среза

 

 

МПа < 100 МПа - условие выполнено

гдеd - диаметр оси;

l₁ - длина оси под сателлитом;

d₁ - диаметр поверхности контакта сателлита с корпусом дифференциала. Допустимые напряжения смятия [σ_см] = 50…60 МПа.

Допустимые напряжения среза [τ_ср] = 100…120 МПа.

Ось в месте крепления в корпусе дифференциала рассчитывают на смятие:

 

МПа < 60 МПа - условие выполнено.

Где

 

 

 

Н - окружная сила, действующая на ось; r₂ - радиус приложения окружной силы к оси; l₂ - длина заделки оси в корпусе дифференциала.

Допустимые напряжения смятия [σ_см] = 50…60 МПа.

При расчёте дифференциала по давлению торца сателлита на корпус дифференциала в месте контакта определяют напряжения смятия:

 

 

МПа < 10 МПа - условие выполнено.

где

Н - осевая сила, действующая на сателлит;

α - угол зацепления; δ - половина угла начального конуса сателлита;

 

 мм²

 

- торцовая площадь сателлита.

Допустимые напряжения смятия [σ_см] = 10…20 МПа.

 

Заключение

 

Определив основные параметры автомобиля, и проанализировав полученные результаты, а, также сравнив их с данными автомобилей - аналогов, можно сделать вывод о том, что проектируемый автомобиль находится в промежуточном положении между своими «одноклассниками» по группе, и отвечает всем требованиям, предъявляемым к современным автомобилям. На основе анализа данных полученных в расчете можно сказать, что автомобиль обладает тягово-скоростными характеристиками, типичными для автомобилей малого класса и сопоставимыми с имеющимися данными по автомобилям - аналогам. Сравнив полученные результаты с данными контрольного расхода топлива автомобилей - аналогов, делаем вывод, о том, что топливная экономичность проектируемого АТС, приблизительно соответствует автомобилям этой же группы. В целом, автомобиль по своим характеристикам получился достаточно практичным и может эффективно использоваться в различных сферах хозяйственной жизни.

 

Список литературы

 

1. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник для студентов вузов по специальности "Автомобили и автомобильное хозяйство". - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с., ил.

2. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для студентов вузов по специальности "Автомобили и автомобильное хозяйство". - М.: Машиностроение, 1989. - 238 с., ил.

3. Иларионов В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля. - М.: Машиностроение, 1968. - 280 с.

4. Гришкевич А.И. - Проектирование трансмиссий автомобилей: справочник. - М.: Машиностроение, 1984. - 269 с.

5. Вахламов В.К. - Конструкция, расчёт и эксплуатационные свойства автомобиля: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 560 с.

6. Левицкий В.С. - Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2007. - 435 с.