Ступенчатые и планетарные коробки передач механических трансмиссий - часть 26

 

103

Прогибы в сечениях промежуточного вала в вертикальной плоскости на III 

передаче. 

 

F

1

=R

2

=3525 H ; F

2

=R

3

=4174 H Силы  имеют одинаковое направление. 

 Прогибы от силы F

1

=3525 H  в сечениях I-I, II-II, III-III.  

Сечение I-I 

[ ]

10

000778

,

0

911

,

142

10

764

,

64

3525

2

6

y2 1

1

В

−

−

⋅

=

⋅

⋅

=

  м. 

Сечение II-II 

[ ]

10

000807

,

0

331

,

148

10

764

,

64

3525

2

6

y2 2

2

В

−

−

⋅

=

⋅

⋅

=

  м. 

Сечение III-III 

[ ]

10

000693

,

0

418

,

127

10

764

,

64

3525

2

6

y2 3

3

В

−

−

⋅

=

⋅

⋅

=

   м. 

 
      Прогибы от силы F

2

=4174 H

 

Сечение I-I 

[ ]

10

005185

,

0

128

,

1458

10

7092

,

1314

2

,

11

4174

2

6

y3 1

1

В

−

−

⋅

=

⋅

⋅

⋅

=

  м; 

Сечение II-II 

[ ]

10

006513

,

0

587

,

1010

10

764

,

64

4174

2

6

y3 2

2

В

−

−

⋅

=

⋅

⋅

=

  м. 

Сечение III-III 

[ ]

10

005771

,

0

461

,

895

10

764

,

64

4174

2

6

y3 3

3

В

−

−

⋅

=

⋅

⋅

=

  м. 

     Суммарные прогибы в вертикальной плоскости на III передаче. 
 

Сечение I-I 

[ ]

10

006

,

0

10

005963

,

0

10

)

005185

,

0

000778

,

0

(

2

2

2

y

В

1

1

−

−

−

⋅

≈

⋅

=

⋅

+

=

−

  м.  

Сечение II-II 

[ ]

10

007

,

0

10

007320

,

0

10

)

006513

,

0

000807

,

0

(

2

2

2

y

В

2

2

−

−

−

⋅

≈

⋅

=

⋅

+

=

−

 м. 

Сечение III-III 

[ ]

10

006

,

0

10

006464

,

0

10

)

005771

,

0

000693

,

0

(

2

2

2

y

В

3

3

−

−

−

⋅

≈

⋅

=

⋅

+

=

−

  м.. 

 

Прогибы промежуточного вала на II передаче 

 

Для сечений I-I и II-II прогиб определяем по формуле 5.17, а для сечения 3 

по формуле 5.18. Прогибы от силы F

1

 в сечениях определять не будем, так как 

эта  сила  на  шестерне  постоянного  зацепления  постоянна  для  всех  передач  и, 
следовательно,  для II передачи  прогибы  от  этой  силы  такие  же,  как  и  для III 
передачи. 

 

 

104

Прогибы в горизонтальной плоскости при g = 193 мм; g

1

 = 91 мм; 

 

[ ]

001461

,

0

Y

Г

2

1

1

=

−

 см 

[ ]

001516

,

0

Y

Г

2

2

2

=

−

 см       

Прогибы от силы F

1

 = 6620 Н. 

[ ]

001302

,

0

Y

Г

2

3

3

=

−

 см 

Прогибы от силы F

2

 = F

5

 = 10080 Н. 

Сечение I-I 

[ ]

(

)

[

]

(

)

[

]

01188

,

0

251

,

1703

10

7092

,

1314

1

,

9

1008

1575

,

476

517

,

2369

109

,

190

10

7092

,

1314

1

,

9

1008

75

,

5

1

,

9

75

,

5

3

,

20

75

,

5

10

7092

,

1314

1

,

9

1008

Y

6

6

2

2

3

6

Г

5

1

1

=

⋅

⋅

⋅

=

−

+

−

⋅

⋅

⋅

⋅

=

⋅

−

⋅

+

−

⋅

⋅

⋅

=

−

 

Сечение II-II 

[ ]

(

)

[

]

01262

,

0

925

,

1808

10

7092

,

1314

1

,

9

1008

05

,

11

1

,

9

05

,

11

3

,

20

05

,

11

10

7092

,

1314

1

,

9

1008

Y

6

2

2

3

6

Г

5

2

2

=

⋅

⋅

⋅

⋅

=

⋅

−

⋅

+

−

⋅

⋅

⋅

=

−

 

Сечение III-III 

[ ]

(

)

(

)

(

)

[

]

014518

,

0

762

,

932

10

764

,

64

1008

668

,

1933

859

,

6

765

,

1007

10

764

,

64

1008

1

,

9

3

,

20

3

,

20

1

,

13

1

,

9

3

,

20

1

,

9

1

,

13

3

,

20

1

,

13

1

,

9

10

764

,

64

1008

Y

6

6

2

2

3

3

6

Г

5

3

3

=

⋅

⋅

=

+

+

−

⋅

⋅

=

=

⎥

⎥
⎦

⎤

⎢

⎢
⎣

⎡

⎟

⎟
⎠

⎞

⎜

⎜
⎝

⎛

−

⋅

⋅

−

+

−

+

+

⋅

−

⋅

⋅

=

−

 

Прогибы в сечениях I-I, II-II, III-III промежуточного вала на II передаче в 

вертикальной плоскости 

 
F

1

 = R

2

 = 3525 Н; F

2

 = R

5

 = 5367 Н (силы имеют одинаковое направление). 

Сечение I-I 

[ ]

000778

,

0

Y

В

2

1

1

=

−

 см; 

[ ]

006324

,

0

251

,

1703

10

7092

,

1314

1

,

9

7

,

536

Y

6

В

5

1

1

=

⋅

⋅

⋅

=

−

 см. 

Суммарный прогиб в сечении 1-1 

[

]

[ ] [ ]

0071

,

0

007102

,

0

006324

,

0

000778

,

0

Y

Y

Y

B

5

1

1

B

2

1

1

B

1

1

≈

=

+

=

+

=

−

−

−

 см. 

Сечение II-II 

[ ]

000807

,

0

Y

B

2

2

2

=

−

 см; 

[ ]

00672

,

0

925

,

1808

10

7092

,

1314

1

,

9

7

,

536

Y

6

В

5

2

2

=

⋅

⋅

⋅

=

−

 см; 

Суммарный прогиб в сечении II-II 

[

]

0075

,

0

007527

,

0

00672

,

0

000807

,

0

Y

B

2

2

≈

=

+

=

−

 см. 

 

см

 

 

см

 

 

105

Сечение III-III 

[ ]

000693

,

0

Y

B

2

3

3

=

−

 см; 

[ ]

00773

,

0

762

,

932

10

764

,

64

7

,

536

Y

6

В

5

3

3

=

⋅

⋅

=

−

 см. 

Суммарный прогиб в сечении III-III 

[

]

008

,

0

008423

,

0

00773

,

0

000693

,

0

Y

3

3

≈

=

+

=

−

 см. 

Все  полученные  величины  прогибов  на  различных  передачах  сводим  в 

таблицу 5.10. Прогибы промежуточных валов даны в см. 

                                                                                                          Таблица 5.10 

Тип автомобиля 

УАЗ – 3303 

Сечения 

1 2 3 

вертикальный 

      0,006 

     0,007 

0,005 

III 

передача

 

горизонтальный 

       0,008 

     0,011 

0,0095 

вертикальный 

       0,0071 

     0,0075 

0,008 

Прогибы

 

II 

передача

 

горизонтальный 

        0,013 

     0,014 

0,016 

 
Наиболее   значительное   распространение   получила   норма      прогиба  

[f] = 0,003

⋅L,  где L – расстояние  между  опорами  вала.  В  нашем  случае  

L

=

20,3

⋅10

-2

 м, следовательно 

[ ]

2

10

3

,

20

003

,

0

f

−

⋅

⋅

=

м, т. е. прогибы не превосхо-

дят допустимых. 

 

IV.

 

Расчет  подшипников 

    В коробке передач применяются следующие подшипники: 

1.

 

Подшипники первичного вала. 

Опора А – шариковый радиальный однорядный  с защитной шайбой  
17

× 40 × 11- 60203

.  

Коэффициент работоспособности     С=11300. 

                   Предельная частота вращения            n

пр.

=16000 м

-1

. 

                   Допустимая стат. нагрузка                 Q

ст

=

4200

 

Н

.

 

Опора В – шариковый радиальный однорядный со стопорной канавкой на  
наружном кольце 40

× 80× 18 – ГПЗ 208. 

                   Коэффициент работоспособности     С=39000

. 

                   

Предельная частота вращения            n

пр.

=10000 м

-1

.  

                   Допустимая стат. нагрузка                 Q

ст

=

17000

 

Н

.

 

2.

 

Подшипники вторичного вала. 

Опора С – игольчатый подшипник без колец 20 – 1701182

. 

                  

Диаметр роликов   d=5,5

⋅10

-3

 м.

 

                  

Длина роликов       l=16

⋅10

-3  

 м. 

                  

Число роликов       z=14. 

Коэффициент работоспособности вычисляем по формуле: 
С=20

⋅ z

0,7

⋅ d⋅ l =20⋅ 14

0,7

⋅ 5,5⋅10

-3

⋅ 16⋅ 10

-3 

= 11100. 

 

106

Опора Д − шариковый радиальный однорядный со стопорной канавкой на 

наружном кольце 30

× 72× 19 – ГПЗ 50306. 

              Коэффициент работоспособности    С=33000

. 

              Предельная частота вращения           n

пр.

=10000 м

-1

.  

              Допустимая стат. нагрузка                 Q

ст

=14000 Н.

 

3.

 

Подшипники промежуточного вала. 

Опора  Е

 – Шариковый  радиальный  однорядный 25

× 62× 17 – ГПЗ 305 

(УАЗ-3303 1701 066) 

              Коэффициент работоспособности    С=27000.

 

              Предельная частота вращения            n

пр.

=10000 м

-1

.  

              Допустимая стат. нагрузка                 Q

ст

=11000 Н. 

Опора Р

 - шариковый радиальный однорядный со стопорной канавкой на 

наружном кольце 30

× 72× 19 – ГПЗ 50306. 

              Коэффициент работоспособности    С=33000

. 

              Предельная частота вращения           n

пр.

=10000 м

-1

.  

              Допустимая стат. нагрузка                 Q

ст

=14000 Н.

 

4.

 

Режим работы подшипников. 

Расчетный крутящий момент определяется по формуле: 

                                                  

Т

р 

= а 

⋅ Т

мах 

,   Н

⋅м,                                              (5.19) 

где  Т

мах

 =170 Н

⋅м – максимальный  крутящий  момент  двигателя;  

а  –

 

коэффициент  использования  максимально  крутящего  момента,  зависящий  от  
отношения     полного веса автомобиля к максимальному крутящему    моменту  

двигателя.  Для автомобиля УАЗ –3303 отношение 

44

,

1

1700

2450

Т

G

max

а

=

=

. Отсюда 

коэффициент 

α  из  графика  (рис. 5.7) равен  α = 0,635. Расчетный  крутящий 

момент равен T

p

 = 

α ⋅ T

max

 = 0,635 

⋅ 170 = 108 Н⋅м. 

 

 

Рис.5.7. График для определения 

α

 

 

Длительность  включения  передач,  согласно  нормали  МАМИ  «Методы 

расчета подшипников качения автомобилей», нами принята следующая 

1-я передача и з/ход 

β

1

= 5 % общего срока службы; 

2-я передача  

β

2

= 10 % общего срока службы; 

3-я передача  

β

3

= 15 % общего срока службы; 

Прямая (4-я) передача 

β

4

= 70 % общего срока службы.