Курсовой проект

Министерство образования и науки РФ

Казанский национальный исследовательский технический

университет им. А.Н.Туполева

Кафедра: Автомобили и автомобильное хозяйство

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: “АВТОМОБИЛИ”

“ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКИ”

ПРОЕКТ ПРИНЯТ С ОЦЕНКОЙ:	ПРОЕКТАНТ:
(подпись, дата)	СТУДЕНТ ГР.1407 Хасанов Р.Р. (Фамилия И.О.)
	КОНСУЛЬТАНТ: Садчиков Ю.В. (Фамилия И.О.)

Казань 2013 г.

Содержание:

Глава 1.Теоретическая часть. 3

Введение. 3

Требования к раздаточной коробке. 5

Глава 2. Конструкторская часть. 9

1. Исходные данные для расчета. 9

Рис.3 Кинематическая схема раздаточной коробки. 9

2. Определение передаточных чисел раздаточной коробки передач 10

3. Расчетный режим нагрузки 12

4. Расчет зубчатых передач. 14

4.1. Расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев. 14

4.2. Расчет зубьев колёс на выносливость при изгибе. 19

4.3. Расчёт на прочность. 22

5.Расчет валов. 24

5.1. Определение нагрузок на вал. 24

5.2. Расчет вала на статическую прочность. 27

5.3. Расчёт вала на усталостную прочность. 29

6. Расчет подшипников качения. 32

6.1. Расчёт подшипников качения по динамической грузоподъёмности. 32

6.2 Расчёт подшипников качения по статической грузоподъёмности. 35

Список используемой литературы: 36

Раздаточной коробкой передач называется дополнительная коробка передач, распределяющая крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля.

Раздаточная коробка служит для увеличения тяговой силы на ведущих колесах и повышения проходимости автомобиля. Она одновременно выполняет функции демультипликатора, что позволяет увеличить диапазон передаточных чисел коробки передач и эффективнее использовать автомобили в различных дорожных условиях.

В зависимости от назначения автомобилей на них применяются раздаточные коробки различных типов (схема 1).

Схема 1 – Типы раздаточных коробок, классифицированных по различным признакам.

Раздаточные коробки с соосными валами привода ведущих мостов (рис.1,а,б) имеют широкое применение, так как они позволяют использовать для переднего и заднего ведущих мостов одну и ту же главную передачу (взаимозаменяемую). Однако в этом случае ведущая шестерня главной передачи переднего моста, имея левое направление спирали зубьев, будет работать на «ввинчивание». Поэтому при ослаблении затяжки ее подшипников может произойти заклинивание главной передачи переднего ведущего моста.

Раздаточные коробки с несоосными ведомыми валами (рис.1,в) в отличие от раздаточных коробок с соосными ведомыми валами не имеют промежуточного вала. Они более компактны, менее металлоемки, более бесшумны при работе и имеют более высокий КПД.

Раздаточные коробки с блокированным приводом ведущих мостов позволяют использовать полную по условиям сцепления ведущих колес с дорогой тяговую силу без их пробуксовывания. Однако при движении автомобиля на повороте или на неровной дороге при блокированном приводе неизбежно проскальзывание колес, так как передние колеса проходят больший путь, чем задние. В этом случае увеличивается изнашивание шин, расход топлива и происходит перегрузка деталей трансмиссии. Для устранения таких отрицательных явлений передний мост отключают при движении по дорогам с твердым покрытием и включают только на тяжелых участках дороги.

Раздаточные коробки с дифференциальным приводом ведущих мостов (рис. 1,а,б) исключают возникновение перечисленных выше отрицательных явлений. Применяемый в этих коробках межосевой дифференциал позволяет приводным валам ведущих мостов вращаться с разными скоростями и распределять крутящий момент двигателя между мостами в соответствии с воспринимаемыми ими вертикальными нагрузками. Если нагрузки одинаковы по величине, то используют симметричный дифференциал, а если неодинаковы, то несимметричный.

При раздаточных коробках с дифференциальным приводом передний мост постоянно включен. В результате изнашивание шин меньше, чем при отключении переднего моста. Однако межосевой дифференциал ухудшает проходимость автомобиля, так как при буксовании на месте одного из колес автомобиль не может начать движение. Поэтому для повышения проходимости межосевые дифференциалы выполняют с принудительной блокировкой.

Наибольшее распространение на автомобилях повышенной проходимости получили двухступенчатые раздаточные коробки.

2 Кинематический и геометрический расчет раздаточной коробки

2.

1 Исходные параметры автомобиля

Расчет будем производить для автомобиля, параметры которого представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Исходные параметры автомобиля

Параметр			обозначение		значение		Размерность
Тип автомобиля			Грузовой		—		—
Колесная формула			4х4		—		—
Полная масса			ma		8460		кг
Тип двигателя			—		дизельный		—
Максимальная скорость			Va max		70		км/ч
Частота вращения при максимальной мощности			np		2400		мин-1
Максимальный крутящий момент			Me max		460		Нм
Передаточные числа КП	I	UI		7,44
	II	UII		4,1
	III	UIII		2,29
	IV	UIV		1,47
	V	UV		1
Статический радиус колеса			rc		0,526		м
Наружный радиус колеса			Dн		1,122		м

Для конструирования принимаем схему раздаточной коробки изображенной на рисунке 1.

2 в. с блокированным приводом и несоосными входными валами, с периодически подключаемым передним мостом

2.2 Кинематический расчет раздаточной коробки

Для определения передаточного числа первой передачи раздаточной коробки воспользуемся следующей формулой (2.1).

, (2.1)

где -полная масса автомобиля,

=0,85 – коэффициент сцепления колес с дорогой

— расчетный радиус колеса.

Определим расчетный радиус колеса по формуле (2.2).

(2.2)

Передаточное число главной передачи определяем по формуле (2.3):

(2.3)

КПД трансмиссии состоит из КПД коробки передач, раздаточной коробки, и главной передачи и расчитывается по формуле (2.4).

(2.4)

Передаточное число второй передачи раздаточной коробки передач примем

2.3 Геометрический расчет раздаточной коробки

Выбираем некоторые геометрические параметры раздаточной коробки, а затем уточняем значения действительных передаточных чисел.

Межосевое расстояние a_wрассчитываем по формуле (2.5).

(2.5)

где – коэффициент межосевого расстояния, для грузовых автомобилей: принимаем= 9,0. Принимаем.

Выходной крутящий момент раздаточной коробки определяется по формуле (2.6)

(2.6)

Предварительно принимаем угол наклона зубьев = 18. Нормальный модуль принимаем m_n= 4 мм.

Принимаем стандартные параметры исходного контура: = 20; h_a^*=1;

с^*=0,25;r_f=0,4.

Окружной модуль определяется по формуле по формуле (2.7):

(2.7)

Определим суммарное число зубьев по формуле (2.8).

(2.8)

Уточним угол наклона зубьев по формуле (2. 9).

(2.9)

Определим число зубьев ведущих и ведомых колес РК

(2.10)

(2.11)

где U^*— передаточное число зубчатой пары, U^*= U_пили U_i, в нашем случае U^*= U_РК, так как в выбранной конструкции РК нет промежуточного вала.

, (2.12)

(2.13)

Определение действительных значений передаточного числа зубчатых пар переднего и заднего моста на первой передачи РК:

, (2.14)

(2.15)

Данные кинематического расчета сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Результаты кинематического расчета РК

Пере-дача	Требуемые значения	Z		Действительные значения
	Ui			Ui
Iп	1,78	78		1,79
IЗ	1			1

Рассчитаем делительные диаметры колес по формуле (2. 16)

(2.16)

Рассчитаем начальные диаметры колес по формуле (2.17)

(2.17)

Диаметр вершин зубьев определяем по формуле (2.18)

(2.18)

Диаметр впадин определяем по формуле (2.19).

(2.19)

Ширина зубчатых венцов:

Контактная определяется по формуле (2.20)

(2.20)

Рабочая ширина зубчатых венцов определяется по формулам (2.21) и (2.22)

(2.21)

(2.22)

Данные геометрического расчета сводим в таблицу 2.3

Таблица 2.3 – Результаты геометрического расчета РК

Передача	Обозна-чение
I передний мост		28	164	17,97	36,08	39,69	0	117,74	117,56	125,74	107,74
		50				36,08	0	210,25	210,44	218,25	200,25
I задний мост		39	164	17,97	36,08	39,69	0	163,99	164	172	154
		39				36,08	0	163,99	164	172	154

Быстросменная раздаточная коробка и калькулятор передач

/>

Выбор нижнего заданного коэффициента

1,000 1. 628 спиральный 1.640 2.407 Спиральный 2.421 2.824

Верхний коэффициент установки

Быстрое изменение		Без коэффициента передачи задней0008		Количество зубов	ПОНИЖЕНИЕ	ПОВЫШАЮЩАЯ ПЕРЕДАЧА
1.000	32/32
1,032	31/32
1,065	31/33
1. 100	30/33
1,133	30/34
1,172	29/34
1.207	29/35
1. 250	28/35
1,286	28/36
1,333	27/36
1.370	27/37
1. 420	26/37
1,462	26/38
1,520	25/38
1,560	25/39
1,625	24/39
1,667	24/40
1,739	23/40

Если коробка передач находится на высокой передаче, введите 1 для передаточного числа

X

---

=

000.

00 MPH

 

X X X 336

Калькулятор конечного коэффициента ползания трансмиссии (количество оборотов двигателя на оборот шины) ниже и нажмите кнопку расчета, чтобы определить окончательный коэффициент сканирования.

---

Окончательный коэффициент сканирования:	50:1	100:1	150:1	200:1
35″ tires at 1,500 rpm	3.2 mph	1.6 mph	1.0 mph	0.7 mph
37-дюймовые шины при 1 500 об/мин	3,5 миль/ч	1,7 миль/ч	1,1 мили/ч	0,8 миль/ч
42-дюймовые шины при 1 500 об/мин 593,9 мили в час	1,9 мили в час	1,3 мили в час	1,0 мили в час

---

Для расчета других оборотов используйте наш калькулятор оборотов двигателя.

Основы расчета передаточного числа

Передаточное число — это количество оборотов, которое совершает двигатель, прежде чем шины сделают один полный оборот. Передаточное число рассчитывается путем умножения передаточных чисел трансмиссии, раздаточной коробки и зубчатого венца и шестерни. Водители внедорожников и гусеничные автомобили строят свои автомобили с низким (численно высоким) передаточным числом, потому что это не только увеличивает крутящий момент на колесах, но и обеспечивает лучшую реакцию дроссельной заслонки при низкоскоростном, техничном вождении.

[ Коэффициент трансмиссии x Соотношение трансферного соотношения x Соотношение оси ] = [ 2,48 x 2,72 x 3,73 ] = [ 25,16: 1 ]

]

].

16

Transmission	1st Gear	2nd Gear	3rd Gear	4th Gear
Chrysler TF-727	2. 45:1	1.45:1	1.00:1
Chrysler TF-904	2.45:1	1.45:1	1.00:1
Chrysler A-500 / 42RH	2,74: 1	1,54: 1	1,00: 1	0,69: 1
CHRYSLE 1,45:1	1.00:1	0.69:1
Ford C4	2.46:1	1.46:1	1.00:1
Ford C6	2.46:1	1,46: 1	1.00: 1
Ford AOD	2,40: 1	1,47: 1	1,00: 1	0,67: 1
	900-й.0050	2,84: 1	1.55: 1	1,00: 1	0,70: 1
GM Powerglid
GM Powerglide (Big Block)	1. 82:1	1.00:1
GM 200-4R	2.78:1	1.57:1	1.00:1	0.67:1
GM Th450 / Turbo 350	2.52:1	1.52:1	1.00:1
GM Th500 / Turbo 400	2.48:1	1.48:1	1,00: 1
GM 700R4 / 4L60E	3,06: 1	1,63: 1	1,00: 1	0,70: 1
9494949494949494949894989498949894949494949494949894949494949. :1	1,00:1	0,75:1

Transfer Case	High Range	Low Range
Borg Warner 1339	1.00:1	2. 57:1
Borg Warner 1350	1,00:1	2,48:1
Борг Уорнер 1356	1.00:1	2.72:1
Dana / Spicer 18	1.00:1	1.97 / 2.46:1
Dana 20	1.00:1	2.34 / 2.46: 1
DANA 300	1,00: 1	2,62: 1
Н.П.0050	1.00:1	1.96:1
NP 208 / 209	1.00:1	2.69:1
NP 228 / 229	1.00:1	2.69:1
NP 231 / NP231HD	1.00:1	2.72:1
NP 241 / NP241HD	1.00:1	2.72:1
NP 261 / 263	1.00:1	2. 76:1
NP 271 / 273	1,00:1	2,72:1

Чтобы определить передаточное отношение вашей оси, воспользуйтесь нашим Калькулятором передаточного числа зубчатого венца и шестерни

Этот калькулятор коэффициента сканирования ©Copyright Crawlpedia.com — При копировании укажите ссылку на эту страницу.
Данные точны, насколько нам известно, и предлагаются как есть без каких-либо гарантий.

---

Другие направляющие шестерни и оси:

Сравнение блокировок дифференциалов — Подробное сравнение популярных дифференциалов и блокировок.
Определитель передаточного числа — Найдите идеальное передаточное число оси для ваших новых шин большего или меньшего размера.
Калькулятор передаточного числа — Расчет передаточного числа шестерен на основе количества их зубьев.