Рабочие процессы и элементы расчета механизмов автомобиля Ford Fiesta

курсовая работа

2 Расчет коробки передач

Коробка передач является агрегатом трансмиссии, преобразующим крутящий момент и частоту вращения по величине и направлению. Предназначена для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах при троганнии автомобиля с места и его разгоне, при движении автомобиля и преодолении дорожных препятствий.

2.1 Алгоритм расчета КПП

1. Определение межосевого расстояния:

, (2.1)

где Ка = 8,6…9,3 - коэффициент для грузовых автомобилей и автобусов.

Мвых - крутящий момент на ведомом валу.

2. Диаметр ведущего вала в шлицевой части:

(2.2)

где Kd - эмпирический коэффициент,

Мemax - максимальный крутящий момент двигателя.

3. Угол наклона ?, удовлетворяющий условию ?? = 1, определяют из равенства:

, (2.3)

где mn - нормальный модуль.

4. Найдем уточненное значение угла наклона:

, (2.4)

где z? - суммарное число зубьев.

5. Число зубьев зубчатых колес:

Z + Zвм = Z? (2.5)

Zвм / Zвщ = up (2.6)

где Z- число зубьев ведущего зубчатого колеса

Zвм число зубьев ведомого зубчатого колеса,

Z? - суммарное число зубьев,

up - передаточное число от ведущего зубчатого колеса к ведомому.

6. Необходимый момент трения синхронизатора:

, (2.7)

где J? - суммарный приведенный момент инерции для той части системы, угловая скорость которой изменяется под действием момента .

U - передаточное число от вала, к которому приводится момент инерции, к включенному зубчатому колесу.

- начальная разность угловых скоростей вала и установленного на нем включенного зубчатого колеса.

7. Время синхронизации:

, (2.8)

где ?с - угловое замедление вала, на котором расположен синхронизатор.

2.2 Обоснование выбора исходных данных

1.Количество ступеней коробки передач 5, (1, данные производителя).

2.Максимальный крутящий момент на выходном валу, Нм: Mкр max = Mкр* U1*Uo = 106*3,58*4,06= 1540,7.

3. Радиус качения колеса автомобиля, м:0,33 (1, данные производителя).

4.Передаточные отношения главной передачи: 4,06 (1, данные производителя).

5.Угол наклона зубьев зубчатых колёс, град: т.к. прототип ВАЗ 2101 по М=106 Нм, то ?=27 град, (2, стр.180, табл. 7.3).

6.Относительный пробег на 1, 2, 3, 4, 5 передачах составляет соответственно 0,01, 0,04, 0,2, 0,75, 0,75; [3].

7.Модули зубчатого зацепления 1,2,3,4,5 передач соответственно равны

4,25; 3,5; 3,5; 3,5; 3,5; (2, стр. 180, табл. 7.3).

8.Число зубьев ведущих шестерён 1, 2, 3, 4, 5 передач: 14, 25, 34, 43, 52, (2, стр.180, табл. 7.3).

9. Передаточное отношение передач 1, 2, 3, 4, 5: 3,67; 2,10; 1,36; 1,00; 0,82; (1, данные производителя).

2.3 Проведение расчета

Таблица 3- Исходные данные КПП

Количество ступеней коробки передач

5

Максимальный крутящий момент на выходном валу, Н*м

1631,7

Радиус качения колеса автомобиля, м

0,33

Передаточное отношение главной передачи

3,9

Угол наклона зубьев зубчатых колёс, град

22

Относительный пробег на 1 передаче

0,01

Относительный пробег на 2 передаче

0,04

Относительный пробег на 3 передаче

0,2

Относительный пробег на 4 передаче

0,75

Относительный пробег на 5 передаче

0,75

Модуль зубчатого зацепления 1 передачи, мм

4,25

Модуль зубчатого зацепления 2 передачи, мм

3,5

Модуль зубчатого зацепления 3 передачи, мм

3,5

Модуль зубчатого зацепления 4 передачи, мм

3,5

Модуль зубчатого зацепления 5 передачи, мм

3,5

Число зубьев ведущей шестерни 1 передачи

14

Число зубьев ведущей шестерни 2 передачи

25

Число зубьев ведущей шестерни 3 передачи

34

Число зубьев ведущей шестерни 4 передачи

43

Число зубьев ведущей шестерни 5 передачи

52

Передаточное отношение 1 передачи

3,67

Передаточное отношение 2 передачи

2,1

Передаточное отношение 3 передачи

1,36

Передаточное отношение 4 передачи

1,00

Передаточное отношение 5 передачи

0,82

Таблица 4- Результаты расчета КПП

Межосевое расстояние, мм

106

Рабочая ширина венцов зубчатых колёс, мм

22

Ширина подшипников, мм

24

Осевой размер зубчатой муфты и синхронизатора, мм

78

Осевой размер картера коробки передач, мм

296

Диаметр ведомого вала (в средней части), мм

60

Диаметр промежуточного вала (в средней части), мм

51

Диаметр ведущего вала в шлицевой части, мм

51

Контактное напряжение зубьев 1 передачи, МПа

76,02

Контактное напряжение зубьев 2 передачи, МПа

40,78

Контактное напряжение зубьев 3 передачи, МПа

25,92

Контактное напряжение зубьев 4 передачи, МПа

18,67

Контактное напряжение зубьев 5 передачи, МПа

Напряжение изгиба зубьев 1 передачи, МПа

146,1

Напряжение изгиба зубьев 2 передачи, МПа

67,55

Напряжение изгиба зубьев 3 передачи, МПа

36,52

Напряжение изгиба зубьев 4 передачи, МПа

22,83

Напряжение изгиба зубьев 5 передачи, МПа

Ресурс коробки передач по контактным напряжениям, тыс.км

115,6

Ресурс коробки передач по усталостным напряжениям, тыс.км

139,3

Делись добром ;)