Снижение осевой нагрузки будет иметь место при наличии соединения, в котором трение скольжения при осевом перемещении будет заменено трением качения (шлицы с шариками).
2.4.Оценка неравномерности вращения карданных валов.
Схематично карданная передача ЗИЛ-130 представлена на рис.
Для одиночного карданного шарнира соотношение между углами
и (см. рис.15) может быть представлено выражением:Дифференцируя, получим:
, , - угловая скорость вала А; - угловая скорость вала В.Отношение
, в то же время .Представим
Умножим правую часть на
тогда отсюда получим:Отсюда следует, что
= только когда ,в общем случае , т.е. при равномерной скорости вращения вала А вал В будет вращаться неравномерно.Величина разности между значениями
и зависит от угла между валамиЗадаваясь углом поворота вала А, можно оценить неравномерность вращения валa В при постоянном угле между валами
,при
=0 при =2700 ; ;при
=900 при =3600 ; ;при
=3600 ;Угловая скорость вторичного вала для а\м ЗИЛ-130 при движении на первой передаче с Мmax (n = 1700 об/мин)
24 1/сек.Построим график (рис.16) колебаний угловой скорости карданного вала заднего моста (В) в зависимости от поворота ведущего вала А и угла
.Примем угол перекоса валов А и В близким к максимальному
.,град. | ,1/сек. | при ,1/сек |
0 | 24 | 25,1 |
90 | 24 | 23 |
180 | 24 | 25,1 |
270 | 24 | 23 |
360 | 24 | 25,1 |
Рис.16. График зависимости угловой
скорости вала В
от угловойскорости вала А
и углаперекоса валов.
Соотношение между углами поворота вала В и С имеет вид:
.Докажем, что
= при . Учитывая положение вилок вала В и смещение ведущих вилок I и II на 900, друг относительно друга, получим, отсчитывая угол поворота от положения вала А,или
, ; ,Отсюда
при
, , .При движении а\м из-за неравномерности вращения вал В будет дополнительно нагружаться инерционным моментом
где IA, IB - моменты инерции вращающихся частей, приведенные соответственно
к валам А и В .
2.5.Расчет крестовины карданного шарнира
На шип крестовины карданного шарнира действует сила Р.
Величина силы Р определяется по формуле:
7821,6 кгс,где R - расстояние от оси крестовины до середины шипа, R = 39 мм.
Сила Р действует на шип крестовины, вызывая его смятие, изгиб и срез. Напряжение смятия не должно превышать 800 кгс/см2, напряжение изгиба - 3500 кгс/см2,
напряжение среза - 1700 кгс/см2.
Напряжение смятия определяется по формуле:
=1040 кгс/см2где d - диаметр шипа, d = 3,05 см
l - длина шипа, l = 2,5 см
Напряжение изгиба:
=3480 кгс/см2для шипа
=2,8 кгс/см2Напряжение среза
=1080 кгс/см2Силы Р, приложенные к шипам, дают равнодействующие N, вызывающие напряжение на разрыв в сечении II-II.