5.1 Расчет гипоидной главной передачи

Рис. 7. Расчетная схема гипоидной главной передачи.

Число зубьев шестерни гипоидной главной передачи выбираем из таблицы 8.1

Таблица 5.1 - Число зубьев шестерни гипоидной главной передачи

Минимальное число зубьев шестерни для легковых автомобилей: - Z1min= 8 - 12;

Принимаем Z1min=10;

Напряжения изгиба определяют по формуле:

, (5.1)

где Р - окружное усилие, Н;

y - коэффициент формы зуба;

b - длина зуба по образующей конуса, м;

tнср - нормальный шаг в среднем сечении конуса, м;

Мр - расчетный момент, Нм;

rср средний радиус начального конуса зубчатого колеса, м.

Половину угла при вершине начального конуса определяют из выражения:

,

;

;

Однако для гипоидных передач должно выполняться условие:

1+2< 90; поэтому принимаем ;

i0 = Z2/Z1;

Z2 = i0·Z1 = 3,57*10 = 35,7=36;

Длину образующей конуса колеса рассчитывают по формуле:

, (5.2)

где L2 - длина образующей конуса колеса, мм;

А - коэффициент;

Ме мах - максимальный крутящий момент двигателя, кгм.

Коэффициент для гипоидных передач - А= 25.

, мм;

Длину зуба по образующей конуса можно приближенно определить по формуле:

, (5.3)

где L2 - длина образующей конуса колеса, м.

, мм;

Угол наклона спирали зубьев для ведущей шестерни и ведомого колеса, соответственно:

1= 45°,

2= 20°;

Коэффициент формы зуба определяют исходя из эквивалентного приведенного числа зубьев:

, (5.4)

,

;

,

;

Торцовый модуль рассчитывают по формуле:

, мм; (5.5)

, мм;

Торцовый шаг по основанию начального конуса определяют по формуле:

, (5.6)

где ms- торцовый модуль, м.

, м;

Диаметр ведущей шестерни по образующей начального конуса рассчитывают по формуле:

, мм;

, мм;

Диаметр ведомого колеса по образующей начального конуса определяют по формуле:

, мм;

, мм;

Средний радиус начального конуса ведомого колеса определяют по формуле:

(5.7)

где D2 - диаметр ведомого колеса по образующей начального конуса, м.

, мм;

Средний радиус начального конуса ведущей шестерни определяют по формуле:

(5.8)

где D1 - диаметр ведущей шестерни по образующей начального конуса, м.

, мм;

Нормальный шаг в среднем сечении конуса определяют по формуле:

, (5.9)

где ts - торцовый шаг по основанию начального конуса, мм;

rcp 2 - средний радиус начального конуса ведомого зубчатого колеса, мм.

, мм;

Расчетный момент для ведущей шестерни рассчитывают по формуле:

, Н·м; (5.10)

, Н·м;

Расчетный момент для ведомого колеса определяют по формуле:

, Н·м; (5.11)

, Н·м;

Окружное усилие рассчитывают по формуле:

, Н; (6.12)

, Н;

, Н;

, Н;

, Н;

, мПа;

, мПа;

, мПа;

Допустимые напряжения изгиба - [и]= 500 - 700 МПа.

Контактные напряжения определяют по формуле:

, (5.13)

где 1, 2 - радиус кривизны по поверхности зубьев ведущей шестерни и ведомого колеса, соответственно, м;

Е - модуль упругости первого рода, Па.

Радиус кривизны по поверхности зубьев ведущей шестерни определяют по формуле:

м; (5.14)

мм;

Радиус кривизны по поверхности зубьев ведомого колеса рассчитывают по формуле:

м; (5.15)

, мм;

, мПа;

,мПа;

Допустимые контактные напряжения - [к]=1000 - 1200 МПа;