Е – среднее расстояние между серединами игольчатых роликов, расположенных противоположно.

Напряжение изгиба шипа проверяют в сечении А-А:

,

h – плечо силы Р_ш;

W – момент сопротивления сечения шипа, мм³.

Если шип без отверстия под смазку то

.

Если с отверстием под смазку:

,

d_о – диаметр отверстия.

Оценка напряженного состояния шипа при изгибе определяется:

[s_из]=200…300МПа.

Напряжение среза шипа также проверяется в сечении А-А:

.

Если с отверстием под смазку:

,

[t_ср]=60…100МПа.

Расчет вилки шарнира.

При работе кардана в вилке возникаю напряжения изгиба кручения. Под действием силы Р_ш возникают напряжения изгиба на плече а.

.

Напряжение кручения возникает в сечении В-В под действием Р_ш на плече с.

.

Моменты сопротивления W _s и W _t зависят от формы сечения В-В. Во многих случаях форма – прямоугольник тогда:

,

Где n – коэффициент, определяемый соотношением e/b.

[s_из]=50…80МПа.

[t_ср]=80…160МПа.

Расчет подшипника.

Определяем эквивалентный крутящий момент на валу:

,

Р – эквивалентное тяговое усилие на колесах АТС, определяемое из выражения

,

SG – вес приходящийся на колеса автомобиля к которым момент передается карданом;

G_S - вес, приходящийся на все ведущие колеса АТС;

Р_к – суммарное эквивалентное тяговое усилие определяемое в зависимости от полного веса АТС.

Зависимость тяговой силы от полного веса автомобиля:

Верхние кривые относятся к грузовым автомобилям (4´2) при хорошей дороге. Более низкие кривые идут в плане изменения дорожных условий.

При изменении колесной формулы (полноприводные автомобили) располагаются в более низком положении.

Определяем радиальную нагрузку на подшипники:

,

е_к – длина кардана.

Учитываем фактор начального движения в подшипниках:

, a -центральный угол между игольчатыми роликами

                                  , z -количество игольчатых роликов.

Если n>1, его округляют до целого числа, если n<1, принимают равным 1.

Принимают поправочный коэффициент в зависимости от фактора качательного движения. При n<1 k=0,83+g, при n>1 рассчитывается по специальной формуле (см. ниже).

Рассчитываем коэффициент влияния качательного движения на срок службы:

.

По существующим формулам расчета подшипника на усталостный износ определяется величина усталости в у.е. на 1 км пробега автомобиля.

Долее определяют расчетный срок службы подшипника в км пробега, с учетом динамической грузоподъемности и усталости на износ. Срок службы подшипника должен быть не менее половины планируемого срока службы АТС до капремонта. Подшипник проверяют по статической грузоподъемности.