Определение наиболее нагруженного зубчатого зацепления.
3.1.Для начала определим передаточные числа i-того зубчатого зацепления, оно высчитывается по формуле:
ui =
где, um – это передаточное число трёхвальной соосной коробки передач,
uпз – это передаточное число зубчатых колёс постоянного зацепления.
Передаточное число uпз будет являться передаточным числом, определяющим вращение промежуточного вала, которое можно определить как:
- для грузового автомобиля uпз = (0,23…0,3) uкп1.
uпз = 0,3 * 5,76 = 1,728
Отсюда мы получаем:
u1-2 = = 3,3
u3-4 = = 1,85
u5-6 = = 1,39
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:
uкп.выс = 0,3768 ,
где neN – частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной скорости автомобиля (т. е. частота вращения, достигаемая при развиваемой максимальной мощности двигателя Ne max), об/мин;
Vmax – максимальная скорость автомобиля, км/час.
Тогда скорость автомобиля в конце m-ной передачи, будет определяться по формуле:
Vm = 0,3768
V1 = 0,3768 = 12,2 м/с
V2 = 0,3768 = 22 м/с
V3 = 0,3768 = 29,3 м/с
V4 = 0,3768 = 70,4 м/с
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:
Tsi = γi , (2.2)
где L0 – ресурс работы коробки передач, приведённый к одному километру (L0 = 1км);
γi – коэффициент, учитывающий время работы i –того зубчатого зацепления в течение времени работы коробки передач до капитального ремонта (определяется по таблице), %;
Vm – 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).
Ts1 = 0,01 = 0,0014 с
Ts2 = 0,03 = 0,0023 с
Ts3 = 0,21 = 0,0119 с
Ts4 = 0,75 = 0,0178 с
3.4. Определим частоту вращения шестерни .
Для этого определим для начала промежуточное число, оно вычисляется по формуле:
nпр =
Где, = 1260 об/мин
Отсюда следует, что промежуточное число будет ровно:
nпр = = 729,17 об/мин
Частота вращения шестерни будет определяться соотношением промежуточного числа к передаточным числом ui :
n =
- шестерни постоянного зацепления nпз = = 421,9 об/мин;
- шестерни 1 передачи (1 – 2) n1 = = 220,96 об/мин;
- шестерни 3 передачи (3 – 4) n3 = = 394,14 об/мин;
- шестерни 5 передачи (5 – 6) n5 = = 524,58 об/мин.
3.5. Определяем расчётный момент.
Расчётный момент Tpi, передаваемый i-тым зубчатым зацеплением, будет определяться передаточным числом ui и КПД ηз зацепления:
Tpi = ui ηз
Вычисляем:
Tпз = 1,728 · 413 · 0,97 = 692,25 Н·м;
Tp(1-2) = 1,728 · 5,53 · 3,3 · 413 · = 2215,4 Н·м;
Tp(3-4) = 1,728 · 3,1 · 1,85 · 413 · = 1241,9 Н·м;
Tp(5-6) = 1,728 · 2,3 · 1,39 · 413 · = 921,4 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 Nэi (периодичность приложения нагрузки по отнулевому циклу), приходящееся на 1 км пробега автомобиля:
Nэi = 60Tsi npi Kшi , (2.1)
где Tsi – время работы i-того зубчатого зацепления в течение рабочего ресурса коробки передач, приведённое к одному километру пробега, час;
npi – расчётная частота вращения шестерни i-того зубчатого зацепления, об/мин;
Kшi – количество контактов одного зуба шестерни за один оборот i-того зубчатого зацепления;
Tpi – расчётный момент, действующий в i-том зубчатом зацеплении, Н·м;
Тэкв – эквивалентный момент (максимальный расчётный момент из действующих в зубчатых зацеплениях коробки передач), Н·м.
Вычисление:
Nэпз = = 19,1 Н·м
Nэ(1-2) = = 30,5 Н·м
Nэ(3-4) = = 157,7 Н·м
Nэ(5-6) = = 233 Н·м