Рабочие процессы и элементы расчета механизмов автомобиля Ford Fiesta (стр. 3 из 6)
| Критическая частота вращения коленчатого вала, об/мин | 1561 |
| Максимальная частота вращения коленчатого вала, об/мин | 4228 |
| Допустимая длина коленчатого вала, мм | 452,5 |
| Расчётный крутящий момент на карданном валу на низшей передаче, Н*м | 418,4 |
| Напряжение кручения трубы под действием расчётного момента, Па | 2,97E+04 |
| Максимальный динамический момент, Н*м | 1255 |
| Напряжения кручения трубы под действием динамического момента, Па | 8,90E+04 |
| Угол закручивания трубы карданного вала, град | 1,35E+04 |
| Напряжение смятия боковых поверхностей шлицев, Па | 11,62 |
| Условно сосредоточенная нормальная сила, действующая в середине шипа, Н | 8875 |
| Напряжение изгиба шипа крестовины в опасном сечении, Па | 1,38E+04 |
| Напряжение среза шипа крестовины в опасном сечении, МПа | 57,01 |
| Напряжение изгиба в опасном сечении вилки шарнира, Па | 5547 |
| Напряжение среза в опасном сечении вилки шарнира, Па | 2552 |
| Динамическая грузоподъёмность подшипника, кН | 6,134 |
| Пробег автомобиля до выхода подшипника из строя, тыс.км | 158,5 |
Обратившись к [2] можно сделать вывод, что результаты расчета удовлетворяют установленным требованиям и данная карданная передача годна к эксплуатации.
Главная передача – механизм трансмиссии автомобиля, преобразующий крутящий момент и расположенный перед ведущими колесами автомобиля.
4.1 Алгоритм расчета главной передачи
a. Радиус средней точки зуба ведущей шестерни:
2. Радиус средней точки зуба ведомой шестерни:
,где Z1 – число зубьев ведущей шестерни;
Z2 - число зубьев ведомой шестерни;
L – длина образующей делительного конуса;
В1 – длина зубьев ведущей шестерни;
В – длина зубьев ведомой шестерни;
β1 – угол наклона винтовой линии;
Mn – расчетное значение величины нормального зацепления;
3. Половина угла при вершине начального конуса ведущей шестерни:
3. Половина угла при вершине начального конуса ведомой шестерни
4. Радиус кривизны зуба ведущей шестерни:
5. Радиус кривизны зуба ведомой шестерни:
6. Эквивалентное число зубьев ведущей шестерни:
7. Эквивалентное число зубьев ведомой шестерни:
.8. Торцевой шаг по основанию конуса ведущей шестерни:
9. Торцевой шаг по основанию конуса ведомой шестерни:
10. Окружная сила ведущей шестерни:
11. Окружная сила ведомой шестерни:
,где Мр – расчетный крутящий момент.
12. Осевая сила шестерни (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
13.Радиальная сила шестерни (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
14.Напряжение изгиба (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
где i1 – передаточное число 1 – й передачи;
iR – передаточное число раздаточной коробки;
kD – коэффициент динамичности;
Y – коэффициент формы зуба.
15.Напряжение смятия шестерни (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
16.Ресурс главной передачи:
,где Rо – радиус качения колеса.
R2 – расчетное значение радиуса начальной окружности ведомой шестерни:
4.2 Обоснование выбора исходных данных
Рассчитаем длину зубьев ведущей шестерни, длину зубьев ведомой шестерни.
Длина зубьев ведущей шестерни:
,где L - длина образующей делительного конуса, L=180 .
мм.Длина зубьев ведомой шестерни:
; 
мм.Угол наклона винтовой линии (BET 1), угол наклона винтовой линии (BET 2), смещение осей (Е), угол зацепления (AL), коэффициент динамичности (Kd) выбраны согласно рекомендациям в [2, стр. 249, таб.11.1].
Передаточное число первой передачи (U1), передаточное число раздаточной коробки (Up), радиус качения колеса (Ro), расчётный крутящий момент (Mtr), максимальный крутящий момент (Me max) выбраны согласно данным производителя [1].
Число зубьев ведущей шестерни (Z1), число зубьев ведомой шестерни (Z2) выбраны согласно рекомендациям в [2, стр. 249, таб.11.1].
4.3 Проведение расчета
Таблица 7 - Исходные данные для расчета главной передачи
| Длина образующей делительного конуса ( L ), мм | 180 |
| Число зубьев ведущей шестерни ( Z1 ) | 9 |
| Число зубьев ведомой шестерни ( Z2 ) | 32 |
| Угол наклона винтовой линии (BET 1 ), град | 51,17 |
| Угол наклона винтовой линии (BET 2 ), град | 26,15 |
| Смещение осей ( Е ), мм | 31,75 |
| Длина зубьев ведущей шестерни ( B1 ), мм | 54 |
| Длина зубьев ведомой шестерни ( B2 ), мм | 50 |
| Угол зацепления ( AL ), трад | 16 |
| Передаточное число первой передачи ( U1 ) | 3,67 |
| Передаточное число раздаточной коробки ( Up ) | 2.135 |
| Радиус качения колеса (Ro), мм | 330 |
| Коэффициент динамичности ( Kd ) | 1,5 |
| Расчётный крутящий момент ( Mtr ), Н*м | 114 |
| Максимальный крутящий момент ( Me max ), Н*м | 114 |
Таблица 8 - Результаты расчета главной передачи
| Радиус средней точки зуба (Rср), мм | 41,42 |
| Радиус средней точки зуба (Rср), мм | 106,6 |
| Половина угла при вершине начального конуса (DEL1), град | 16,13 |
| Половина угла при вершине начального конуса (DEL2), град | 76,27 |
| Радиус кривизны зуба (Ro1), мм | 27,8 |
| Радиус кривизны зуба (Ro2), мм | 129,8 |
| Эквивалентное число зубьев (Ze1) | 34,86 |
| Эквивалентное число зубьев (Ze2) | 160,6 |
| Торцевой шаг по основанию конуса (Ts1), мм | 32,76 |
| Торцевой шаг по основанию конуса (Ts2), мм | 23,4 |
| Окружная сила (P1), Н | 2,752 |
| Окружная сила (P2), Н | 1,07 |
| Осевая сила (Q1), Н | 3,462 |
| Осевая сила (Q2), Н | 0,456 |
| Радиальная сила (Rs1), кН | 2,029 |
| Радиальная сила (Rs2), кН | 0,5799 |
| Напряжение изгиба (SIG изг 1), МПа | 1,765 |
| Напряжение изгиба (SIG изг 2), МПа | 0,4287 |
| Напряжение смятия (SIG см 1), МПа | 113,2 |
| Напряжение смятия (SIG см 2), МПа | 73,36 |
| Ресурс главной передачи, тыс. км. | 1,99E+05 |
Ресурс главных передач до капитального ремонта лежит в пределах 125…250 тыс. км. пробега для легковых автомобилей, следовательно рассчитанная главная передача имеет малый ресурс, но в целом удовлетворяет установленным требованиям.