Проектування карданної передачі автомобіля

ЗМІСТ

 

Вступ.........................................................................................................................2

1.Аналіз вихідних даних та розробка компонувальної схеми автомобіля.........3

1.1 Визначення параметрів маси...........................................................................3

1.2 Визначення кількості осей...............................................................................4

1.3 Уточнення компонування автомобіля та навантаження на його осі...........4

1.4 Вибір шин......................................................................................................…5

2.Розробка кінематичної схеми силової передачі автомобіля............................6

3.Визначення потужності двигуна та його вибір.................................................7

4.Визначення кількості передач і передаточних чисел автомобіля................…8

5.Проектування карданної передачі автомобіля.................................................10

5.1 Кінематична схема карданної передачі.........................................................10

5.2 Основні параметри механізму, що проектується.........................................11

5.3 Розрахунок деталей.........................................................................................13

5.3.1 Розрахунок хрестовини................................................................................13

5.3.2 Розрахунок вилки.........................................................................................13

5.3.3 Розрахунок голчатого підшипника.............................................................15

5.3.4 Розрахунок труби..........................................................................................16

5.3.5 Розрахунок шліцьового з’єднання..............................................................17

Перелік літератури................................................................................................18

ВСТУП

Метою даної роботи є проектування карданного валу вантажного автомобіля загального призначення. Автомобіль призначений для перевезення 4 тонн вантажу по дорогах з твердим по­криттям з виїздом на ґрунтові дороги.

Особливістю автомобіля є відносно довга база (4 м.), що зумовлює, в свою чергу, особливість механізму, що проектується (в даному випадку це карданна передача).Проте необхідність таких автомобілів безперечна, так як в сучасному суспільстві значна кількість вантажів має відносно невелику вагу але великі габарити або значну кількість, якщо вантаж перевозиться в супертарі. У зв’язку з вище написаним виникає потреба по надійному забезпеченню передачі крутного моменту та потужності від двигуна до ведучої вісі на таку відстань.

 Карданна передача використовується у трансміссії автомобіля для силового зв’язку механізмів, вали котрих не співвісні або розташовані під кутом, причому взаємне положення їх може мінятися в процесі руху. Карданна передача може мати один або кілька карданних шарнірів, з’єднаних карданними валами та проміжні опори.

До карданних передач пред’являють такі вимоги:

Передача крутного моменту без утворення додаткових навантажень у трансмісії (вигибаючих, скручуючих, вібраційних, осьових);

·  Можливість передачі крутного моменту із забезпеченням рівності кутових швидкостей ведучого та ведомого валів незалежно від кута між з’єднувальними валами;

·  Високий ККД ;

·  Безшумність, низька вібрація, відсутність резонансних явищ в зоні експлуатаційних швидкостей;

·  Надійна робота при великому періоді між ТО.

В даній конструкції автомобіля застосуємо карданну передачу нерівних кутових швидкостей з жорсткими шарнірами та шліцьовим компенсатором осьового зміщення.

1 АНАЛІЗ ВИЗХІДНИХ ДАНИХ ТА РОЗРОБКА КОМПОНУВАЛЬНОЇ СХЕМИ АВТОМОБІЛЯ

1.1 Визначення параметрів маси

Власну масу вантажного автомобіля визначають як

mо=kг·mг=0.875·4000=3500 кг

де mг=4000 кг вантажопідйомність автотранспортного засобу;

kо=0,875 коефіцієнт власної маси.

Повна маса автотранспортного засобу

mа=mо+mг+(mп+mб)·(z+1)=3500+4000+(75+5)·(2+1)=7740 кг

де mп=75 кг маса пасажира;

mб=5 кг маса багажу на одного пасажира;

z=2 кількість сидячих міст для пасажирів.

1.2 Визначення кількості осей

 

Спираючись на вже існуючі конструкції приймемо, що автомобіль має 2 вісі і колісну формулу 4×2.

1.3 Уточнення компонування автомобіля та навантаження на його осі

 

Автомобіль має короткокапотне компонування —двигун над переднім мостом, кабіна частково насунена на двигун.

Переваги такого компонування: зручний доступ до двигуна, зручність входу та виходу з кабіни, найменше можливе навантаження на передній міст (навантаження на дорогу від переднього мосту 27...30% від повної маси і 50% від власної маси)—це покращує прохідність. Недоліки: дещо обмежена оглядовість.

Розподіл маси на осі:

—для повної маси mа2=kа2·mа=0,7·7740=5418 кг;

mа1=mа-mа2=7740-5418=2322 кг

—для власної маси mо2=kо·mо=0,5·3500=1750 кг;

mо1=mо-mо2=3500-1750=1750 кг

де mа2=5418 кг і mо2=1750 кг маса, що приходиться на задню вісь, відповідно від повної та власної маси;

kа2=0,7 , kо2=0,5 коефіцієнти розподілу мас відповідно для повної та власної маси.

Визначення навантаження на осі від повної маси

Ga2=ma2·g=5418·9,81=53150,58 H

Ga1=ma1·g=2322·9,81=22778,82 H

Координати центра мас знаходять з виразів (мал.1)

a=L*ma2/ma=4·5418/7740=2,8 м

b=L-a=4-2,8=1,2 м

де L=4 м база автотранспортного засобу.

Висоту центра мас hg для завантаженного автомобіля визначають за формулою

hg=0.3L=0.3·4=1,2 м

 Мал.1