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