2.4.5. Карданные передачи

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Машиностроение
Карданная передача передает крутящий момент между несоосными валами, обеспечи­вает угловую, осевую компенсацию при изме­нении расстояния между ними. Карданные передачи, включающие карданные шарниры, валы, подвижные соединения, изменяющие их длину, могут быть плоскими, если ведущий, карданный и ведомый валы лежат в одной плоскости, пространственными, если это усло­вие не соблюдается, одно- и многошарнирны­ми (при трех и более шарнирах с промежуточ­ными опорами).
Карданные шарниры различают нерав­ной (асинхронные) и равной (синхронные) угловой скорости. Простые асинхронные шар­ниры (рис. 2.4.14, б) обеспечивают только угловые перемещения, универсальные (рис. 2.4.14, а) - угловые и осевые. Два карданных шарнира неравной угловой скорости с дели­тельным механизмом или с опорами ведущего и ведомого валов составляют основу конструк­ций синхронных сдвоенных карданных шар­ниров (рис. 2.4.14, в).
2.4.14
Синхронные шарниры (как простые, так и универсальные) различают по типу рабочих элементов: сдвоенные карданные шарниры с крестовинами и игольчатыми подшипниками; шариковые с шестью (рис. 2.4.15, д), пятью и четырьмя (рис. 2.4.15, б) шариками; трехши- повые с роликами (рис. 2.4.15, в)у дисковые (рис. 2.4.15, г).
Типоразмерные ряды и параметры ос­новных асинхронных и синхронных шарниров представлены в табл. 2.4.11 и 2.4.12. Переда­точное отношение асинхронных карданных шарниров, имеющих некоторые углы у/, пере­менное, зависящее от угла поворота а, а для синхронных шарниров равно единице.
табл 2.4.11
 

Максимальный крутящий момент, Mi,кН-м

Размеры крестовины, мм

Размерный

фактор BF • 10-5 м3

Автомобиль

В

С

0,3 ... 1

61,2 71,2 82

23,8 28 28

0,3222 0,283

ВАЗ-2105, 2107 ВАЗ-2121

АЗЛК-2141, КСК-100 (самоходный кран), К-700А, 702 (трактор)

1 ... 3

88,2 98

30 35

0,682 1,19

ГАЗ-24-10, УАЗ

ГАЗ-53, КАВЗ-685, ПАЗ-672, ГАЗ-66, 4043М (автопогрузчик)

3 ... 5

118 135

38 50

1,46 2,52; 3,6

ЗИЛ-431410, ГАЗ-4301, ЛиАЗ-677, 4008М, 4045JIM, 4065 (автопогрузчик), МАЗ-520, КамАЗ-5320

5 ... 13

155 173

50 62

4,3 6,56

КрАЗ-260, MA3-5335

БелАЗ-540, К-700А, 701 (трактор)

Примечание: BF= rDh.

2.4.12. Карданные шарниры равных угловых скоростей (типоразмерный ряд)

Максимальный крутящий момент, кН-м

tfcpi шарнира (рисунок)

Наружный диаметр, мм

Автомобиль

0,8 ... 1,2

Трехшиповой (2.4.15,^)

76»

ЗАЗ-1102

 

 

80

ВАЗ-1111

 

Шестишариковый с сепаратором

87, 82*

ВАЗ-2108, 2109

6 ... 10

(2.4.15, а)

95, 89*

ВАЗ-2121, АЗЛК-2141

 

Четырех-, пятишарико- вый, с центрирующим шариком (2.4.15,0)

110 142 156

УАЗ-469

ГАЗ-66, ПАЗ-3201 ЗИЛ-131

 

Сдвоенный карданный (2.4.14, в)

155 х 50*2

МАЗ-502, 509

10 ... 15

Дисковый (2.4.15, г)

122 160

"Урал-4320" КрАЗ-2556

* Шарнир расположен у силового агрегата.

*2 Расстояние по торцам подшипников х наружный диаметр подшипников, мм.

рис 2.4.15

В асинхронных шарнирах переменное передаточное отношение обусловлено Перио­дическим изменением угловой скорости со jведомой вилки от максимума со / cosyдо ми­нимума ©cosyдважды за один оборот шарни­ра по отношению к постоянной угловоц ско­рости оо ведущей вилки (рис. 2.4.16).

2.4.16

Переменное передаточное отношение асинхронных шарниров приводит к возникно­вению в трансмиссиях параметрических кру­тильных колебаний особенно при высоких угловых скоростях карданных передач. Сни­жение амплитуд параметрических колебаний, в плоских карданных передачах (рис. 2.4.17, а) осуществляют выбором углов у установки шарниров и соотношений жесткостей С на кручение валов по уравнениям
В уравнениях перед у tзнак "+" при фа­зовом угле 0 ° и при угле 90 ° между веду­щей вилкой /'-го шарнира и ведущей вилкой первого шарнира.
В пространственных карданных переда­чах снижение колебаний может быть достигну­та разворотом вилок карданного вала на угол 0, рассчитываемый по уравнению
Если знак "+" угла 0, то разворот веду­щей вилкой второго шарнира производится по направлению вращения вала (или ведомой вилки первого шарнира против направления вращения), а если знак то разворот веду­щей вилки второго шарнира осуществляется против направления вращения вала (или ведо­мой вилки первого шарнира по вращению).

2.4.17

Аналитические зависимости для расчета основных параметров шарниров и валов при­ведены в табл. 2.4.13. При расчете долговечно­сти карданного шарнира ориентируются на экспериментальные данные о долговечности шарниров при определенных режимах их ра­боты, иногда используются данные расчетов. Долговечность шарниров (базовая) при задан­ных для определенных их типоразмеров дли­тельно действующих крутящих моментов MiсоставляетL^= 1500 ч при угле у - 3 часто­те вращения Л/, = 100 мин"1 синхронных шесгишариковых шарниров с сепараторами и Lh= 3000 ч при угле у = 3 ° и частоте враще­ния /!/, = 1000 мин'1 асинхронных шарниров с крестовинами и игольчатыми подшипниками.
При изменении частоты вращения действующего крутящего момента Мх и углов у в шарнирах долговечность Lxшестишарико- вых синхронных шарниров с сепаратором мо­жет быть рассчитана по зависимостям табл. 2.4.13, а асинхронных с крестовинами и игольчатыми подшипниками по рис. 2.4.18 с учетом поправочных коэффициентов А/,, Ку, Kl, зависящих от частоты вращения, угла, базовой долговечности.
Трубы карданных валов - алекгросварные холоднодеформированные тонкостенные из низкоуглеродистых сталей (Ст08; 15; 20) с высокими требованиями к точности геометрии (ГОСТ 5005-82). Существенное уменьшение (в 5 раз) массы и повышение виброизоляцион­ных качеств труб валов карданных передач может быть получено при изготовлении их из анизотропных полимерных композиционных материалов путем соответствующего расчета структуры полимерной композиции. В табл. 2.4.14 представлены параметры стальных труб автомобильных карданных передач.

2.4.18

Подвижные соединения могут быть с трением качения (рис. 2.4.19, а). В этом случае их рабочие элементы - шарики, ролики с ци­линдрической или сферической поверхностя­ми перемещаются в пазах определенного про­филя. Наиболее часто в конструкциях приме­няют подвижные соединения с трением скольжения (рис. 2.4.19, б). В этом случае рабочими элементами являются шлицы с эвольвентным или прямоугольным профилем, причем для уменьшения сил трения (осевых сил) и повышения износостойкости применя­ют покрытия шлиц вала или втулки анти­фрикционными полимерными композициями.

 

Параметры труб карданных передач

Внутренний диаметр А»н. мм

Толщина стенки S,мм

Модель автомобиля

45

2,5

ГАЗ-21, УАЗ-469

66

2,0

ВАЗ-2105, 07, ВАЗ-2121

71

1,6 1,8 2,1 3,0

ГАЗ-24-10, БАЗ-3727, РАФ-2203

ИЖ-21251

ГАЗ-66-10

ЗИЛ-431410, ЛиАЗ-677

82

3,5

КрАЗ-255, "Урал-375"

94

4,04

КамАЗ-4331, MA3-5335, МАЗ-5551

101

5,0

БелАЗ-540

2.4.19

Промежуточная опора карданной пере­дачи (рис. 2.4.20) - шариковый подшипник, расположенный на валу и через упругий рези­новый элемент соединенный с кузовом, вос­принимает при работе нагрузки от изгибных колебаний карданных валов и действий осевых сил, возникающих в подвижных шлицевых соединениях. По структуре она представляет собой одномассовую колебательную систему, характеризуемую собственной частотой коле­баний v= ^С / т (т- масса карданной пере­дачи, приходящаяся на промежуточную опору, С - жесткость упругого элемента), а как виб­роизолятор оценивается величиной силы, пе­редаваемой кузову.2.4.20

Предельные величины динамических сил, передаваемых промежуточными опорами на раму, кузов не должны превышать в легко­вых автомобилях 36 Н, грузовых малой грузо­подъемности - 68 Н, средней - 113 Н, боль­шой - 340 Н.
Надежность герметизации - условие бе­зотказности и долговечности промежуточных опор, обеспечивается подшипниками закрыто­го типа с одноразовой смазкой и пыле- грязезащитными кольцами-лабиринтами опор.
Испытания карданных передач в сборе проводят на стендах и в трансмиссиях при движении машин в реальных условиях. От

дельные элементы-шарниры, подвижные шли- цевые соединения испытывают на стендах на статическую прочность закручиванием под действием крутящего момента до разрушения, на усталостную прочность и износостойкость под нагрузкой (крутящим моментом) и изме­нением параметров (углов в шарнирах, ходов в подвижных соединениях).

 


 

Поиск


Сейчас 119 гостей и 2 пользователей онлайн





Забыли данные входа на сайт?
Роликовые коньки стоимость детские роликовые коньки sportum.ru.