Определение наиболее нагруженного зубчатого зацепления

3.1.Для начала определим передаточные числа i -того зубчатого зацепления, оно высчитывается по формуле:

u_i =

где, u_m – это передаточное число трёхвальной соосной коробки передач,

u_пз – это передаточное число зубчатых колёс постоянного зацепления.

Передаточное число u _пз будет являться передаточным числом, определяющим вращение промежуточного вала, которое можно определить как:

- для легкового автомобиля u _пз = (0,4…0,45) u _кп1.

u _пз = 0,4 * 4 = 1,6

Отсюда мы получаем:

u_1-2 = = 2,5

u_3-4 = = 1,25

u_5-6 = = 0,81

u_7-8 = = 0,5

3.2. Определяем скорость автомобиля, придерживаясь тому, что минимальное значение передаточного числа коробки передач (то есть передаточное число на высшей передаче) рассчитывают из условия обеспечения заданной максимальной скорости автомобиля:

u _кп.выс = 0,3768 ,

где n_eN – частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной скорости автомобиля (т. е. частота вращения, достигаемая при развиваемой максимальной мощности двигателя N_{e max}), об/мин;

V_max – максимальная скорость автомобиля, км/час.

Тогда скорость автомобиля в конце m -ной передачи, будет определяться по формуле:

V_m = 0,3768

V₁ = 0,3768 = 26,02 км/ч

V₂ = 0,3768 = 52,02 км/ч

V₃ = 0,3768 = 80,03 км/ч

V₄ = 0,3768 = 104,04 км/ч

V₅ = 0,3768 = 130,06 км/ч

Максимальная скорость автомобиля мала, так как стоит раздаточная коробка передач и из за этого уменьшилась максимальная скорость.

3.3. Определяем время работы зубчатого зацепления, будет определяться гарантийным пробегом автомобиля:

T_si = γ _i , (2.2)

где L ₀ – ресурс работы коробки передач, приведённый к одному километру (L ₀ = 1км);

γ _i – коэффициент, учитывающий время работы i –того зубчатого зацепления в течение времени работы коробки передач до капитального ремонта (определяется по таблице), %;

V_m – скорость автомобиля в конце m -ной передачи, км/час.

Для трёхвальной КП время работы постоянного зубчатого зацепления будет равно сумме времени работы на всех передачах, кроме прямой (при включении прямой передачи никакие зубчатые зацепления в работе по передаче вращающего момента не принимают).

T_s1 = 0,005 = 0,00032 с

T_s2 = 0,02 = 0,00064 с

T_s3 = 0,15 = 0,0092 с

T_s4 = 0,575 = 0,0092 с

T_s5 = 0,25 = 0,0032 с

3.4. Определим частоту вращения шестерни.

Для этого определим для начала промежуточное число, оно вычисляется по формуле:

n _пр =

Где, = 2040 об/мин

Отсюда следует, что промежуточное число будет ровно:

n _пр = = 1275 об/мин

Частота вращения шестерни будет определяться соотношением промежуточного числа к передаточным числом u_i:

n =

- шестерни постоянного зацепления n _пз = = 796,8 об/мин;

- шестерни 1 передачи (1 – 2) n ₁ = = 510 об/мин;

- шестерни 2 передачи (3 – 4) n ₂ = = 1020 об/мин;

- шестерни 3 передачи (5 – 6) n ₃ = = 1574,07 об/мин;

- шестерни 5 передачи (7 – 8) n _{5 =} = 2550 об/мин.

3.5. Определяем расчётный момент.

Расчётный момент T_pi, передаваемый i -тым зубчатым зацеплением, будет определяться передаточным числом u_i и КПД η_з зацепления:

T_pi = u_i η_з

Вычисляем:

T_пз = 1,6 · 114 · 0,97 = 177 Н·м;

T_{p (1-2)} = 1,6 · 2,5 · 114 · = 429,05 Н·м;

T_{p (3-4)} = 1,6 · 1,25 · 114 · = 214,5 Н·м;

T_{p (5-6)} = 1,6 · 0,81 · 114 · = 139,01 Н·м.

T_{p (7-8)} = 1,6 · 0,5 · 114 · = 85,8 Н·м.

3.6. Согласно полученным данным, определим наиболее нагруженное зубчатое зацепление:

Критерием наиболее нагруженного i -того зубчатого зацепления коробки передач является эквивалентное число циклов нагружений N _{э i} (периодичность приложения нагрузки по отнулевому циклу), приходящееся на 1 км пробега автомобиля:

N _{э i} = 60 T_si n_pi K _{ш i} , (2.1)

где T_si – время работы i -того зубчатого зацепления в течение рабочего ресурса коробки передач, приведённое к одному километру пробега, час;

n_pi – расчётная частота вращения шестерни i -того зубчатого зацепления, об/мин;

K _{ш i} – количество контактов одного зуба шестерни за один оборот i -того зубчатого зацепления;

T_pi – расчётный момент, действующий в i -том зубчатом зацеплении, Н·м;

Т _экв – эквивалентный момент (максимальный расчётный момент из действующих в зубчатых зацеплениях коробки передач), Н·м.

Вычисление:

N _{э пз} = = 10,1 Н·м

N _э(1-2) = = 9,8 Н·м
N _{э (3-4)} = = 19,6 Н·м

N _{э (5-6)} = = 94,85 Н·м

N _{э (7-8)} = = 98 Н·м