|
РАСЧЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛА
Дифференциал – механизм, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между выходными валами и обеспечивающий их вращение с неодинаковыми угловыми скоростями.
Классификация и требования к дифференциалам подробно рассмотрены в [3, 4, 5].
На современных автомобилях наибольшее распространение получили симметричные конические дифференциалы (рисунок 1.1). Такие дифференциалы, называемые часто простыми, применяются как на легковых, так и на грузовых автомобилях, причем как в качестве межколесных, так и в качестве межосевых.
Сателлиты и полуосевые шестерни выполняются прямозубыми. Число зубьев сателлитов и шестерен может быть как четным, так и нечетным, но по условиям сборки должно подчиняться условию:
, (1.1)
где – число зубьев полуосевой шестерни; – число сателлитов; К - целое число.
Напряжения смятия s, Па, рассчитывают по формуле:
, (1.2)
где – момент на корпусе дифференциала, Н×м; – радиус приложения осевой силы, действующей на ось сателлита, м; – диаметр оси сателлита (диаметр шипа крестовины), м; l – длина оси, на которой вращается сателлит, м.
Момент на корпусе , Н×м, межколесного дифференциала автомобиля с колесной формулой 4 2 определяют по формуле:
, (1.3)
где – максимальный крутящий момент двигателя, Н×м; – передаточное число первой ступени коробки передач; – передаточное число главной передачи.
Радиус приложения осевой силы , м, действующей на ось сателлита, определяют по формуле
, (1.4)
где – внешний окружной модуль, м.
Диаметр шипа крестовины , м, рассчитывают по формуле
, (1.5)
где – допустимое давление между шипами и сателлитами, Па.
Допустимое давление между шипами и сателлитами дифференциалов [5]:
· легковых автомобилей – = 80 МПа;
· грузовых автомобилей – = 100 МПа.
Длина оси l, м, на которой вращается сателлит, может быть приближенно определена по формуле
, (1.6)
где b – ширина зубчатого венца сателлита, м; – половина угла начального конуса сателлита, град.
Половину угла начального конуса сателлита , град, рассчитывают по формуле:
, (1.7)
где – число зубьев сателлита.
Допустимые напряжения смятия – [s] = 50 ¸ 60 МПа [4].
Напряжение среза , Па, оси сателлита определяют по формуле
. (1.8)
Допустимые напряжения среза – [ ] = 100 ¸ 120 МПа [4].
Торцы сателлитов рассчитывают на смятие под действием осевой силы. Осевую силу , Н, определяют по формуле
, (1.9)
где – радиус приложения окружной силы в зацеплении, м.
Угол зацепления – a = 20° [5].
Радиус приложения окружной силы в зацеплении при расчетах можно принять равным радиусу приложения осевой силы, действующей на ось сателлита.
Напряжение смятия , Па, торца сателлита рассчитывают по формуле
, (1.10)
где – диаметр торцевой поверхности сателлита, воспринимающей осевую нагрузку, м.
Диаметр торцевой поверхности сателлита , м, воспринимающей осевую нагрузку, определяют по формуле
. (1.11)
Допустимые напряжения смятия – [ ] = 10 ¸ 20 МПа [4].
Торцы полуосевых шестерен рассчитывают на смятие под действием осевой силы, действующей на полуосевую шестерню.
Осевую силу , Н, действующую на полуосевую шестерню, определяют по формуле
. (1.12)
Напряжение смятия торца полуосевой шестерни , Па, рассчитывают по формуле
, (1.13)
где , – наибольший и наименьший радиусы торцовой поверхности шестерни, воспринимающей осевую нагрузку, соответственно, м.
Наименьший радиус торцовой поверхности шестерни приближенно может быть определен по формуле
, (1.14)
где – радиус полуоси, м.
Минимальные диаметры полуосей приведены в таблице 1.2 [5].
Допустимые напряжения смятия – [ ] = 40 ¸ 70 МПа [4].
Расчетный момент на сателлите и на полуосевой шестерне, рассчитывают по формуле
. (1.15)
Расчет зубьев зубчатых колес дифференциала по напряжениям изгиба производят по формулам для конических главных передач. Допустимые напряжения изгиба зубьев – [ ] = 500 ¸ 800 МПа [4].
При выборе основных параметров зубчатых колес симметричных конических дифференциалов могут быть использованы данные таблицы 1.1 [5].
|
Дата добавления: 2015-09-30; просмотров: 46 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
электрический вентилятор футбол | | | Исследования структуры кристаллов |