Бортовийавтомобіль великої вантажності колісної формули 6х6

застопорити гайку, установити на місце кришку, обслужити гальмівний механізм передніх коліс;

приєднати поперечну кермову  тягу (короткий кінець тяги повинний знаходитися  біля  лівого колеса),  установити маточину, закріпити колеса і перевірити їх  сходження.

Технічне обслуговування карданної передачі і мостів.

ЩТО - очистити від пилу і  бруду, усунути помічені несправності.

ТО -1 - додатково перевірити надійність кріплення важелів поворотних кулаків і кришки підшипників  шворнів переднього ведучого моста  до корпуса кульової опори.

ТО - 2 - додатково через  прес - маслянку мастилом Літол-24 (солідолом) змастити підшипники хрестовин карданного вала приводу переднього моста (нагнітати мастило до його появи) змазати підшипники хрестовин карданного вала приводу переднього моста (нагнітати мастило до його появи з-під торцевих ущільнень підшипників).

Через одне ТО - 2 замінити масло  у ведучих мостах, кульових опорах і шворнях переднього моста, шліцьових  з'єднаннях карданних валів. Через  чотири ТО - 2 змастити підшипники хрестовин  карданних валів приводу середнього і  заднього мостів.

  Зміна мастила (ЦІАТИМ  – 208 по  3 кг у кожній) у кульових  опорах переднього моста виконується  в послідовності:

від’єднати цапфу від  корпуса поворотного кулака;

вийняти зовнішні півосі з  кулаками і диски. Перемішування  деталей категорично забороняється;

видалити з півосей  кульових опор старе мастило, промити  їх дизельним 

паливом  чи гасом;

закласти свіже мастило  в кульові опори, зібрати їх попередньо змастивши деталі. Верхні підшипники шворнів змастити через прес - маслянку (10...15 нагнітань ручним шприцом).

Перевірка відсутності люфтів у карданних валах здійснюється на оглядовій ямі при включеній  передачі шляхом погойдування  вала руками. Заміна мастила в шліцьових  з'єднаннях карданних валів виконується  з одночасним  промиванням деталей.

        У  ході експлуатації автомобіля  не допускай надмірно великих   люфтів у  карданах,   вчасно  виконуй   регулювання, стеж  за чистотою сапунів мостів.

Розрахунок карданної  передачі:

На карданные валы действует  крутящий момент, передаваемый от коробки  передач, и осевые силы, возникающие  при колебаниях ведущего моста на рессорах. При увеличении скорости вращения могут возникнуть поперечные колебания карданного вала. Поперечный изгиб вала происходит за счет центробежных сил, возникающих вследствие несовпадения оси вращения вала с его центром тяжести. Несовпадение может иметь место за счет неизбежных неточностей изготовления, прогиба вала под действием собственного веса и других причин.

Расчет карданного вала

Карданный вал работает на кручение, растяжение или сжатие и  изгиб (при поперечных колебаниях).

Максимальное напряжение кручения вала определяется для случая приложения максимального момента  двигателя и при действии макс. динамических нагрузок.

К_д - коэффициент динамичности - меняется в пределах 1-3.

Вал карданной передачи автомобиля .

   Наружный диаметр  вала D=75 мм.

   Внутренний диаметр  вала d=70 мм.

   Момент сопротивления  кручению определяется по формуле:

 

 (3.1)

 

   Максимальное напряжение  кручения вала определяется по  формуле:

 

кгс/см² =460 Мпа( 3.2)

 

[ ] = 300 400 МПа

 

 

Расчет вала на угол закручивания

 

    Величина угла  закручивания вала определяется  по формуле:

 

12⁰   (3.3)

где: G - модуль упругости при кручении , G = 850000 кг/см²

        Lкр - момент инерции сечения вала при кручении для полого вала

 

 см²   (3.4)

          L - длина карданного вала моста,  равна 142,5 см

  Величины углов закручивания  составляют при Кд = 1     от 3 до 9⁰ на метр длины вала.

[ ]= 7 8⁰

 

Определение осевой силы действующей  на карданный вал

 

Кроме крутящего момента, на карданный вал действуют осевые силы Q, возникающие при перемещениях ведущего моста.

Задний мост при движении автомобиля по неровностям совершает качание относительно оси серьги рессоры (точка О) по радиусу R₁ . Карданный вал заднего моста колеблется вокруг точки О₂ по радиусу R₂.

Вследствие неравенства  радиусов R₁ и R₂ совершаются осевые перемещения карданного вала.

Величина осевого перемещения  на преобладающих режимах эксплуатации составляет 2 - 5 мм.

Величина осевой силы Q действующей  на карданный вал при колебаниях автомобиля определяется по формуле:

 

   (3.5)

 

где D_ш и d_ш - диаметры шлицев по выступам и впадинам;

- коэффициент трения в шлицевом  соединении.

Коэффициент зависит от качества смазки:

при хорошей смазке =0,04 – 0,6;  при плохой смазке =0,11 – 0,12.

В случае заедания при недостаточной  смазке величина =0,4 – 0,45.

Для шлицевого соединения карданного вала автомобиля

D_ш = 62 мм d_ш = 54 мм.

Тогда величины осевой силы будут составлять:

при хорошей смазке - =0,05,

 

=1050 кгс;

при плохой смазке - =0,115,

=2400 кгс;

при заедании - =0,45,

=9480 кгс;

Осевые усилия, возникающие  в карданной передаче, нагружают  подшипники К.П. и главной передачи.

Снижение осевой нагрузки будет иметь место при наличии  соединения, в котором трение скольжения при осевом перемещении будет  заменено трением качения (шлицы  с шариками).

Оценка неравномерности  вращения карданных валов.

Для одиночного карданного шарнира соотношение между углами и (см. может быть представлено выражением:

 

   (3.6)

Дифференцируя, получим:

, (3.7)

,  

- 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 валами

Задаваясь 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 при движении на первой передаче с   М_max (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

 

,1/сек.

,град.

 

Рисунок 7 - График зависимости угловой

скорости вала В

от угловой

скорости вала А

и угла

 перекоса валов. 

 

Соотношение между углами поворота вала В и С имеет вид:

.   (3.8)

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

,

; ,    (3.9)

Отсюда

при , , .

При движении а\м из-за неравномерности  вращения вал В будет дополнительно нагружаться инерционным моментом

   (3.10)

где I_A, I_B - 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,  ( 3.11)

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/см^{2     (} 3.12)

 

где d - диаметр шипа, d = 3,05 см

    l - длина шипа, l = 2,5 см

   Напряжение изгиба:

=3480 кгс/см^{2             (}  3.13)

для шипа

=2,8 кгс/см^2 (3.14)

Напряжение среза

=1080 кгс/см^2 (3.15)

Силы Р, приложенные к шипам, дают равнодействующие N, вызывающие напряжение на разрыв в сечении II-II.

Напряжение на разрыв крестовины определяется по формуле:

=760 кгс/см^{2               (}3.16)

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

Расчет вилки кардана.

 

Рисунок 8 - 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

       (3.17)

относительно оси V - V

    (3.18)

Моменты сопротивлений кручению:

при определении напряжений в точках 1 и 3

       (3.19)

      при определении  напряжений в точках 2 и 4

         3.20

- коэффициент, зависящий от  отношения сторон прямоугольника  и определяемый по

этому отношению из диаграммы (рис.17).

 

Для крестовины  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/см^{2       (}3.21)

напряжение изгиба в точках 1 и 3

=2670 кгс/см²      ( 3.22)

напряжение кручения в  точках 2 и 4

= = =845 кгс/см^{2     (} 3.23)

напряжение кручения в  точках 1 и 3

=1980 кгс/см^{2 (}  3.24)

 

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

=2300 кгс/см^{2         (} 3.25)

в точках 2 и 4.

=1044 кгс/см²    ( 3.26)

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

7.Определение допустимого  усилия, действующего на игольчатый  подшипник.

 

 Допустимое усилие определяется по формуле (3.27):

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:

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.