Требования к главной передаче

Главной передачей называется шестерённый механизм, повышающий передаточное число трансмиссии автомобиля. Главная передача служит для увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущим колёсам, и уменьшения скорости их вращения до необходимых значений

Главная передача обеспечивает максимальную скорость движения автомобиля на высшей передаче и оптимальный расход топлива в соответствии с её передаточным числом. Передаточное число главной передачи зависит от типа и назначения автомобиля, а также мощности и быстроходности двигателя. Передаточное число главной передачи обычно составляет 6,5…9,0 у грузовых автомобилей и 3,5…5,5 у легковых автомобилей.

На автомобилях применяются различные типы главных передач: одинарная и двойная. Одинарная состоит из одной пары шестерён и бывает:

- цилиндрическая, которая применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя. Её передаточное число 3,5…4,2, а шестерни могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая главная передача имеет высокий КПД – не менее 0,98, но при этом она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная по сравнению с другими.

- коническая применяется на легковых автомобилях и грузовых малой и средней грузоподъёмности. КПД конической главной передачи со спиральным зубом 0,97…0,98. Передаточные числа конических главных передач 3,5…4,5 у легковых и 5…7 у грузовых автомобилей и автобусов.

- гипоидная главная передача имеет широкое применение на легковых и грузовых автомобилях. Она имеет КПД равный 0,96…0,97.

- червячная главная передача может быть с верхним и нижним расположением червяка, имеет передаточное число 4…5 и в настоящее время применяется редко. Её применяют на некоторых многоосных многоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами червячная передача меньше по размерам, более бесшумная, обеспечивает более плавное зацепление и минимальные динамические нагрузки. Она имеет наименьший КПД (0,9…0,92).

На грузовых автомобилях средней и большой грузоподъёмности, на полноприводных трёхосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного числа трансмиссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момента, применяются двойные главные передачи. КПД двойных главных передач находится в пределах 0,93…0,96.

При разделении главной передачи на две части уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а также уменьшаются размеры картера и средней части ведущего моста. Разнесённая главная передача более сложная, имеет большую металлоёмкость, дорогостоящая и трудоёмкая в обслуживании.

Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомобиля к главной передаче предъявляются и специальные требования:

- минимальные габаритные размеры, обеспечивающие требуемый дорожный просвет;

- обеспечение наиболее низкого уровня шума.

При расчёте главной передачи выполняется следующее:

- определяется передаточное число главной передачи;

- находятся силы, действующие в зацеплении шестерён;

- производится расчёт шестерён на прочность и износ;

- подбираются подшипники.

Для червячной главной передачи передаточное число равно:

u_г= ,

где z₁ – число заходов червяка;

z₂ – число зубьев червячной передачи;

D₀, d₀ – начальные диаметры соответственно шестерни и червяка;

β_ч – угол подъёма винтовой линии червяка.

Передаточное число конической передачи равно:

u_г= ,

где z₁= ; z₂= - число зубьев ведущей и ведомой шестерён;

d₀, D₀ – начальные диаметры ведущей и ведомой шестерён;

β_1, β₂ – углы наклона зубьев ведущей и ведомой шестерён;

m_н – нормальный модуль.

Для гипоидной передачи передаточное число равно:

u_г= .

Для ведущей шестерни конической главной передачи:

окружная сила

Р₁= ,

где r_ср=к – 0,5lsinδ – средний радиус начального конуса шестерни;

r – радиус основания начального конуса;

l – длина зуба по образующей конуса шестерни;

δ – половина угла начального конуса;

осевая сила

Q₁= ,

где знак «-» - при одинаковых направлениях вращения и спирали; «+» - при разных направлениях вращения и спирали;

радиальная сила

R₁= .

При расчёте шестерни на прочность определяют напряжения в зубьях от изгиба: σ_изг= ,

где Р – окружная сила;

у – коэффициент,учитывающийформуичислозубьев;

b – ширина шестерни;

t_н – нормальный шаг в среднем сечении начального конуса шестерни.

При расчёте шестерён главной передачи на износ определяют контактные напряжения в зубьях. Вал ведущей шестерни главной передачи рассчитывают на прочность и жёсткость.

Поиск по сайту: