Конструирование и расчет автомобиля

курсовая работа

3.3 Расчёт синхронизаторов

Рис. 4. Расчетная схема инерционного конусного синхронизатора.

Удельную работу буксования рассчитывают по формуле:

, (3.9)

где lс - удельная работа буксования, МДж/м2;

Lc - работа буксования при выравнивании угловых скоростей вала и установленного на нем зубчатого колеса, Дж;

Fс - площадь поверхности трения синхронизатора, м2.

Работу буксования определяют по формуле:

, (3.10)

где Jпр - суммарный приведенный момент инерции, кг·м2;

е - расчетная угловая скорость коленчатого вала двигателя при переключении передач, рад/с;

iк - передаточное число выключаемой передачи; iк+1 - передаточное число включаемой передачи.

Суммарный приведенный момент инерции можно определить по формуле:

, (3.11)

где Jсц - момент инерции ведомого диска сцепления, кг·м2;

Jвщ - момент инерции ведущего вала коробки передач, кг·м2;

Jквщ - момент инерции ведущей шестерни привода промежуточного вала,кг·м2;

Jпром- момент инерции промежуточного вала, кг·м2;

Jкпром - момент инерции шестерен постоянного зацепления на промежуточном валу, кг·м2;

Jквд - момент инерции зубчатого колеса на ведомом валу коробки передач, кг·м2.

Момент инерции диска (шестерни, вала):

,(3.12)

где J - момент инерции, кгм2;

M - масса диска, кг;

R - радиус диска, м.

, кг·м2;

Диаметр ведущего вала коробки передач определяют:

,(3.13)

где dвщ - диаметр ведущего вала, мм;

k - коэффициент.

Коэффициент - k= 4,0 - 4,6

Принимаем k=4;

, мм;

Из рекомендуемого отношения диаметра ведущего вала к его длине, можно найти длину вала:

, (3.14)

где lвщ - длина ведущего вала, мм.

lвщ = dвщ/0,16 = 162,5 мм;

Jвщ = 1,02·0,0152=0,0007 кг·м2;

M= с· lвщ; (3.15)

M= 7700·0,1625·=0,88, кг;

Jквщ = M·R2;

Jквщ = M·R2=3,38·0,0722=0,017, кг·м2;

М=с·р·R2·B, кг;

где B - рабочая ширина венца зубчатого колеса, м.

М=7700·3,14·0,0722·0,027 = 3,38, кг;

Jпром = M·R2, кг·м2;

Диаметр промежуточного вала:

dпром = 0,45·А, м;

dпром = 0,45·0,1048=0,047, м;

М = с·lпром·р·R2,кг;

М = 7700·0,28·3,14·0,02352=3.74 кг;

; lпром = 0,047/0,17=0,28, м;

Jпром = 3,74·0,02352 = 0,0021 кг·м2;

Jкпром = J2+J4+ J6+ J8+ J10+ J12, кг·м2;

J2 = M·R2=2,35·0,062=0,008,кг·м2;

М2=с·р·R2·B=7700·3,14·0,062·0,027=2,35кг;

J4 = M·R2=2,19·0,0582=0,003,кг·м2;

М4=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0582·0,027=2,19 кг;

J6 = M·R2=1,9·0,0542=0,0029,кг·м2;

М6=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0542·0,027=1,9 кг;

J8 = M·R2=1,49·0,0482=0,0034,кг·м2;

М8=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0482·0,027=1,49 кг;

J10 = M·R2=1,2·0,0432=0,002,кг·м2;

М10=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0432·0,027=1,2 кг;

J12 = M·R2=0,99·0,0392=0,002,кг·м2;

М12=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0392·0,027=0,99 кг;

Jкпром = 0,008+0,003+ 0,0029+ 0,0034+ 0,002+0,0015=0,021 , кг·м2;

Jквд = J1+ J3+ J5+ J7+ J9+ J11, кг·м2;

J1 = M·R2=0,75·0,0342=0,0009,кг·м2;

М1=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0342·0,027=0,75 кг;

J3 = M·R2=0,99·0,0392=0,0015,кг·м2;

М3=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0392·0,027=0,99 кг;

J5 = M·R2=1,2·0,0432=0,0022,кг·м2;

М5=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0432·0,027=1,2 кг;

J7 = M·R2=1,5·0,0482=0,0035,кг·м2;

М7=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0482·0,027=1,5 кг;

J9 = M·R2=1,76·0,0522=0,005,кг·м2;

М9=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0522·0,027=1,76 кг;

J11 = M·R2=2,2·0,0582=0,006,кг·м2;

М11=с·р·R2·B=7700·3,14·0,0582·0,027=2,2 кг;

;

кг·м2;

Расчётная угловая скорость коленчатого вала двигателя при переключении передач:

щ2 = (0,7-0,8)·щn;

где n угловая скорость коленчатого вала двигателя при максимальной мощности.

n==, с-1;

е = 0,8·659,4=527,5, с-1;

, Дж;

Площадь поверхности трения синхронизатора определяют по формуле:

(3.16)

где r - средний радиус поверхности трения конуса синхронизатора, м;

bc- ширина кольца трения по образующей конуса, м.

(3.17)

где Мт - момент трения на поверхности конуса, Н·м;

- половина угла при вершине конуса, град. Принимаем 12;

- коэффициент трения. Принимаем: 0,1;

S - осевая сила, Н.

, (3.18)

где tс - время синхронизации, с.

Принимаем tс - 0,5 с.

,Н·м;

Осевую силу определяют по формуле:

; (3.19)

где Ррыч - усилие, прикладываемое водителем к рычагу коробки передач, Н;

iрыч - передаточное число рычага переключения передач.

Принимаем: Ррыч - 100Н, iрыч - 11

сцепление карданный зубчатый колесо

, Н;

, м;

Ширину кольца трения по образующей конуса определяют по формуле:

, (3.20)

где РN- допустимое давление на поверхность конуса, Па.

Принимаем: РN= 1,5 МПа;

, м;

Площадь поверхности трения синхронизатора определяют по формуле:

, (3.21)

где r -средний радиус поверхности трения конуса синхронизатора, м;

bc- ширина кольца трения по образующей конуса, м.

, м2;

, МДж/м2.

Допустимая удельная работа буксирования для грузовых автомобилей lc = 0,03 - 0,1 МДж/м2

Делись добром ;)