Выбор расчётной схемы

2. Выбор расчётной схемы

В данной курсовой работе рассчитывается мост автомобиля КамАЗ-5511. По данному агрегату производится расчёт вала ведомой конической шестерни, зубчатой передачи и двух подшипников. Двигатель: модель 740. Для расчёта необходимы следующие технические характеристики:

Т=650 Н*м – крутящий момент при 2600 об/мин;

n=2600 об/мин – обороты двигателя;

к_сц=1,2 – коэффициент сцепления, (1,1…..1,3).

3. Определение нагрузок

Рис. 1. Силы в зацеплении конической передачи.

Рис. 2. Размеры конических колёс.

Рис. 3. Расчётная схема вала.

Рис. 4. Определение расчётных осевых нагрузок для подшипников.

4. Расчёт деталей коробки передач

 

4.1 Расчёт конической передачи

 

Исходные данные: Крутящий момент, передаваемый на главную передачу по прямой (пятой) передаче: Т=780 Н*м

 (с учётом коэффициента сцепления)

Частота вращения колеса: n=2600 об/мин.

Передаточное число конической передачи: U=1.73

 (26 и 15 зубьев);

Срок службы: t=10 л.;

Коэффициент, учитывающий работу деталей за год: к_год=0,4;

Коэффициент, учитывающий работу за сутки: к_сут=0,3.

Циклограмма нагружений.

Т_max=1,7Т

Т

0,55Т

0,25Т

t

 0,35t 0.35t 0.3t

t

1. Из табл. 3.1. (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 39) выбираем материал зубчатых колёс:

сталь 35ХМ ГОСТ 4543-71 с сочетанием термообработок:

шестерня – закалка 45…50 HRC;

колесо – улучшение 269…302 НВ,  =750 Мпа.

2. Допускаемые напряжения определяем из табл. 3.2. (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 40):

для шестерни:

 

для колеса:

3. Срок службы передачи:

t=10*к_год*365*24*к_сут

t=10*0,4*365*24*0,3=10512 ч.

4.Число циклов нагружения:

N_к=60nt

N_к=60*2600*10512=16,39*10⁸

6.  Эквивалентный крутящий момент:

,

где -наибольший из длительно действующих на колесе крутящих моментов по циклограмме;

-крутящий момент, соответствующий 1-й ступени циклограммы;

-число циклов напряжений, соответствующее 1-й ступени циклограммы;

-общее число циклов напряжений, соответствующее заданному сроку службы.

7.  При несимметрично относительно опор расположения зубчатых колёс . Тогда:

7. Из табл. 3.3. (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 42) определяем коэффициент концентрации нагрузки:

8. Расчётное значение допускаемого контактного напряжения:

При этом должно выполняться условие:

Принимаем

9. Диаметр внешней делительной окружности:

;

10. Углы делительного конуса:

;

11. Конусное расстояние:

12. Ширина колёс:

13. Число зубьев шестерни определяется по рис 3.5. (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 59):

- не отличается от заданного.

14. Внешний торцовой модуль передачи:

15. Основные размеры колёс:

Делительные диаметры:

 

Коэффициенты смещения исходного контура определяются из табл. 3,8 (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 61):

Внешние диаметры колёс:

Средний диаметр колеса:

16.Силы в зацеплениях:

Окружная сила на внешнем диаметре:

Осевая сила на шестерне:

Радиальная сила на шестерне:

Осевая сила на колесе:

Радиальная сила на колесе:

4.2 Расчёт валов

Приняв для расчёта только с учётом крутящего момента на валу Т (Н*м) касательное напряжение , наименьший диаметр определяется по формуле:

Внутренние диаметры определяются из табл. 4.1.(Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 106).

l₁=0.065 м.; l₂=0.215 м.; l₃=0.280 м.

4.3 Подбор подшипников

По табл. 5.3. и 5.5 (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 157 и 162) подбираем подшипники:

1.  Роликоподшипник, радиальный с короткими цилиндрическими роликами, однорядный.

Средняя узкая серия №2307 ГОСТ 8328-75 , .

2.  Роликоподшипник радиально-упорный, конический, однорядный

Средняя широкая серия №7607 ГОСТ 333-79 , .

5. Проверочный расчёт

 

5.1 Проверочный расчёт конической передачи

1.  Проверочный расчёт на выносливость при изгибе.

Эквивалентная окружная сила:

,

где gF – показатель степени кривой усталости при расчёте на изгибную выносливость.

Определяем значение коэффициента :

Определение окружной скорости колеса:

По табл. 3.11 (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 66) принимаем 6-ю степень точности, тогда по табл. 3.10 (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 64)

Определение эквивалентного числа зубьев:

 

Из табл. 3.12 (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 66) определяем значения коэффициентов  и

Напряжения изгиба на зубьях колеса:

Напряжения изгиба в зубьях шестерни:

Вывод: усилия изгибной выносливости выполняется.