Расчёт редукторных механизмов в трансмиссиях автомобилей. Воронин Н.Н. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

54 55
Пример 4.3. Выполнить проверочный расчёт на изгибную жёсткость
вторичного вала коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 по следующим исходным
данным: передача вторая, U
II
= 4,1; T
e
max
= 410 Н
⋅
м; G
сц
= 69500 Н; U
0
= 6,32;
r
К
= 0,49 м; d = 0,162 м; β = 25°40′15″; предположить соединение вторичного вала
непосредственно с карданным валом: D
ш
= 0,062 м, d
ш
= 0,054 м, γ = 17°; длина
участков вала (рис. 4.6): а = 0,215 м, b = 0,125 м, с = 0,065 м; диаметр и длина
ступеней вала: d
1
= 0,042 м, l
1
= 0,056 м; d
2
= 0,047 м, l
2
= 0,030 м; d
3
= 0,053 м,
l
3
= 0,028 м; d
4
= 0,062 м, l
4
= 0,1 м; d
5
= 0,076 м, l
5
= 0,090 м.
Расчётный момент на вторичном валу:
по двигателю
16801,4410
II
max
Р
=⋅==
UTT
e
Н
⋅
м;
по сцеплению
431032,649,08,069500
0К
maxсц
Р
=⋅⋅=ϕ=
UrGT
Н
⋅
м,
принимаем Т
Р
= 1680 Н
⋅
м.
Силы в зацеплении:
20779162,0168022
Р
=⋅==
dTF
t
Н;
8391
510425cos20tg20779costg
=
′′′
°°=βα=
wtr
FF
Н;
9986510425tg20779tg
=
′′′
°=β=
ta
FF
Н.
Радиальная составляющая сила от карданной передачи
( ) ( )
[ ]
Н.194810546217sin115,016804sin4
3
шшР
=⋅+°⋅⋅=+γµ=
−
dDTQ
r
Радиальную силу Q
r
направляем так, чтобы она увеличивала прогиб вала в
плоскости осей валов.
x
3
x
2
x
1
z
y
x
Y
A
Z
A
F
a
r
t
d/2
Y
B
B
Q
r
b
c
Рис. 4.6. Расчётная схема вторичного вала
в плоскости осей валов
Реакции опор в плоскости z: Y
А
= 1078,2 Н , Y
В
= 5365 Н.
Участок a (0 ≤ x
1
≤ a):
1
2
11
2
xYdxyEJd
A
−=
; ;2
1111
2
CxYdxyEJd
A
+−=
EJy
1
111
3
1
6 DxCxY
A
++−=
.
Участок b (0 ≤ x
2
≤ a + b):
( )
×−−+−= dFaxFxYdxyEJd
arA 22
2
22
2
×
( )
2
0
2
ax −
;
( ) ( )
22
2
2
2
222
222 CaxdFaxFxYdxyEJd
arA
+−−−+−=
;
=
2
EJdy
( ) ( )
222
2
2
3
2
3
2
466 DxCaxdFaxFxY
arA
++−−−+−
.
Участок c (a + b ≤ х
3
≤ a + b + c):
( )
×−−+−= dFaxFxYdxydEJ
arA 33
2
33
2
( ) ( )
[ ]
( )
( )
[ ]
( ) ( )
( )
[ ]
.6
466 ;2
22 ;2
333
3
3
2
3
3
3
3
333
2
3
3
2
3333
0
3
DxCbax
YaxdFaxFxYEJdyCbax
YaxdFxYdxdyEJbaxYax
BarA
BaAB
+++−×
×−−−−+−=++−×
×−−−−=+−−−×
Проверим равенство постоянных интегрирования.
Точка K:
2211
dxdydxdy
=
при
axx
==
21
, откуда
21
CC
=
;
21
yy
=
при
axx
==
21
, откуда
21
DD
=
.
Точка B:
3322
dxdydxdy
=
при
baxx
+==
32
, откуда
32
CC
=
;
32
yy
=
при
baxx +==
32
, откуда
32
DD
=
.
Следовательно,
CCCC ===
321
,
DDDD ===
321
.
Значение постоянных интегрирования согласно граничным условиям:
y
1
= 0 при x
1
= 0, откуда D = 0;
y
2
= 0 при x
2
= a + b, откуда С = 31,32 Н
⋅
м
2
.
( ) ( ) ( ) ( )
(
) ( )
мм; 53763049062
304100533042847304304230456
44
41
444
41
1
4
Э
=⋅+×
×+⋅+⋅+⋅==
∑
=
n
i
ii
ldld
( )
12
4
34
Э
1038712764105314,364
−−
⋅=⋅=π= dJ
м
4
.
Точка K (x
1
= 0,215 м): прогиб
(
×⋅⋅== 38712710295,495,4
11
EJy
K
)
064010
12
,=×
−
мм, угол поворота
( )
=⋅⋅⋅==θ
−
1211
,
103871271024,64,6 EJ
KZ
00008,0=
рад.
Если бы изначально сила
r
Q
была направлена вверх, то значения прогиба
024,0
=
′
K
y
мм, угла поворота
000120,
KZ,
=θ
′
рад. Следовательно, для прогиба валала
действительно выбран более неблагоприятный вариант.
Угол поворота сечения вала:
в опоре A (
0
1
=x
)
( )
0004,01038712710232,31
1211
=⋅⋅⋅==θ
−
EJС
AZ,
рад;
в опоре B (
34,0
2
=
x
м)
( )
=⋅⋅⋅==θ
−1211
,
1038712710212,5812,58 EJ
BZ
00075,0=
рад.

Страницы