ЗИЛ-130 (стр. 5 из 6)

Напряжение на разрыв крестовины определяется по формуле:

=760 кгс/см²

Площадь F сечения определяется из чертежа (А-А).

2.6.Расчет вилки кардана.

Рис.17. График зависимости коэффициента от

Сечение лапы вилки находится под одновременным воздействием изгиба и кручения.

Сечения лапы вилки выполнено близким к прямоугольному.

Моменты сопротивления на изгиб для сечений вилки определяется по формулам:

относительно оси Х - Х

относительно оси V - V

Моменты сопротивлений кручению:

при определении напряжений в точках 1 и 3

при определении напряжений в точках 2 и 4

- коэффициент, зависящий от отношения сторон прямоугольника и определяемый по

этому отношению из диаграммы (рис.17).

Для крестовины ЗИЛ-130 а = 60 мм, b = 27 мм, n = 2,22 ,

= 0,25

Плечи сил равны (см.КП 00.00.00 РЧ) с = 25 мм, m = 26,2 мм, R = 39 мм.

Напряжение изгиба в точках 2 и 4

= = =1200 кгс/см²

напряжение изгиба в точках 1 и 3

=2670 кгс/см²

напряжение кручения в точках 2 и 4

= = =845 кгс/см²

напряжение кручения в точках 1 и 3

=1980 кгс/см²

Наибольшие результирующие напряжения определяются по напряжениям изгиба и кручения, возникающим в одной и той же точке. В точках 1 и 3

=2300 кгс/см²

в точках 2 и 4.

=1044 кгс/см²

Величины допускаемых напряжений в выполненных конструкциях (500 - 1500) кгс/см²

7.Определение допустимого усилия, действующего на игольчатый подшипник.

Допустимое усилие определяется по формуле:

где

-число роликов или иголок;

-рабочая длина ролика, см;

d – диаметр ролика, см;

-число оборотов шипа в минуту,

g- угол между осями карданных валов;

g- может достигать

, примем g = ;

k- поправочный коэффициент, учитывающий твердость.

При твердости поверхностей качения шипа крестовин корпуса подшипника и самих роликов, составляющих по Роквеллу HRC=59-60, k=1.

Для автомобиля ЗИЛ-130:

где

=64 шт. М_мах=82 кгм

=15 мм при n=1700 об/мин

d =2,58 мм

=7,44

g = k=1

Тогда будет равно

2.8.Расчет критического числа оборотов карданного вала.

При вращении вала за счет центробежных сил, возникающих вследствие даже незначительного несовпадения оси вращения вала с центром тяжести, может возникнуть поперечный прогиб вала.

При приближении скорости вращения к критической, амплитуда поперечных колебаний вала возрастает и возможна поломка вала.

Карданный вал при изготовлении подвергается динамической балансировке, причем допустимый дисбаланс составляет 15-20 гсм.

Величина биения карданного вала в сборе не должна превосходить 0,5-0,8 мм.

На величину критической угловой скорости

влияют :

a) характер защемления вала в опорах,

b) величины зазоров в соединениях и подшипниках,

c) несносность деталей,

d) некруглость и разностенность трубы и ряд других факторов.

Для вала постоянного сечения с равномерно распределенной нагрузкой, равной собственному весу, и свободно лежащего на опорах, которые не воспринимают изгибающих моментов

где

- 1,2,3 – ступени критической угловой скорости,

Е – модуль упругости,

- длина вала между опорами,

- момент инерции сечения вала для случая изгиба,

Р и m – вес и масса единицы длины вала.

Угловая скорость w карданного вала не должна достигать

. Для трубчатого вала с наружным и внутренним диаметром D и d

;

Для ЗИЛ-130

D=75 мм =0,075 м;

d=70 мм =0,07 м,

=1425 мм =1,425 м

= 6000 об/мин.

Величина

должна быть больше , где максимальное число оборотов карданного вала, составляет

Тепловой расчет карданного шарнира

Работа трения на шипах карданного шарнира вызывает его нагрев. Уравнение теплового баланса

где L – мощность, подводимая к карданному шарниру, вт (дж/сек),

dt – время работы карданного шарнира