Расчет параметров зубчатого конического соединения

Страница 1

Расчет максимальных контактных напряжений необходим для определения материала, приемлемого для изготовления шестерен дифференциала.

Исходными данными являются [2]:

передаточное число 3,92

ширина колеса, мм 48

число зубьев ведущей шестерни 25

число зубьев ведомой шестерни 98

высота зуба, мм 14

Конусное расстояние определяем следующим образом [11:

(1.30)

где – ширина колеса, мм, ().

Согласно выражения (1.30):

Углы делительных конусов колеса и шестерни [11:

(1.31)

(1.32)

Из выражения (1.32):

Диаметр внешней делительной окружности колеса определяем по формуле [11:

(1.33)

где – конусное расстояние, мм;

– угол делительного конуса колеса, град.

Согласно (1.33):

Внешний окружной модуль передачи [11]:

(1.34)

где – диаметр внешней делительной окружности колеса, мм;

–число зубьев ведомой шестерни.

Согласно формуле (1.34):

Диаметр внешней делительной окружности шестерни [11]:

(1.35)

Согласно формуле (1.35):

Внешние диаметры кольца и шестерни [10]:

(1.36)

(1.37)

где – высота зуба, мм.

Согласно формулам (1.36) и (1.37):

Контактные напряжения образуются в месте соприкосновения двух тел в тех случаях, когда размеры площадки касания малы по сравнению с размерами тел. Если значение контактных напряжений больше допускаемого, то на поверхности деталей появляются вмятины, борозды, трещины или мелкие раковины. Подобные повреждения наблюдаются у зубчатых, червячных, фрикционных и цепных передач, а также в подшипниках качения.

Значение этих напряжений вычисляют по формуле [11:

(1.38)

где – распределенная нагрузка, Н;

– модуль упругости металла, Па, () [11;

– приведенный радиус кривизны, м;

–коэффициент Пуассона.

Для конструкционных металлов коэффициент Пуассона располагается в пределах = 0,25. 0,35. Без существенной погрешности принимают =0,3 [11.

Приведенная нагрузка вычисляется по формуле:

(1.39)

Согласно (1.39):

Распределенная нагрузка определяется по формуле:

(1.40)

где – максимальный крутящий момент двигателя, Н*м, (см. приложение А =389Н*м).

Согласно (1.40):

Из формулы (1.38):

Этим требованием отвечает Сталь 08Х18Н (), которую выбираем в качестве материала для изготовления шестерен зубчатого конического соединения переднего моста.

В конструкторской части приведена компоновка автомобиля, рассчитаны такие тягово-динамические характеристики как сила тяги на ведущих колесах, динамический фактор, построены силовые и мощностные балансы, рассчитаны характеристики ускорения и вычислен путевой расход топлива.