Шарниры равных угловых скоростей

Карданные шарниры равных угловых скоростей применяются для привода управляемых ведущих колес, где они обеспечивают равномерное вращение колес при углах r wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> между валами до 40º.

Сдвоенные карданные шарниры представляют собой карданные передачи с двумя шарнирами неравных угловых скоростей у которой отсутствует карданный вал. Вилки закреплены, соединены и располагаются в одной плоскости и . Для этого равенства служит центрическое устройство состоящее из центральной обоймы, вставленной в уширение вала сферического сухаря и резинового защитного чехла.

Недостатки сдвоенного шарнира:

1. Конструктивная сложность;

2. Неполная синхронность работы.

3. Они не могут передавать больших крутящих моментов вследствие большого давления на иголки подшипника.

Существуют также кулачковые шарниры, имеющие равные угловые скорости, но они также имеют ограниченное применение.

Расчет сдвоенных карданных шарниров аналогичен расчетам шарниров равных угловых скоростей.

Критическая угловая скорость валов должна удовлетворять неравенству

,

.

Критическая частота вращения для свободно лежащего на опорах вала определяется формулой

.

Для полувалов

,

где наружный диаметр;

внутренний диаметр;

L – длина вала.

Крестовину рассчитывают на срез и смятие

,

где размер от оси вала до середины шипа крестовины,

угол перекоса валов.

Допускаемые напряжения изгиба, среза и смятия следующие

МПа,

МПа,

МПа.

Ведущие мосты

Мост – узел троллейбуса, соединяющий колеса одной оси между собой и через подвеску с основанием кузова.

Мост воспринимает от колес силы и реактивные моменты, возникающие в результате взаимодействия колес с дорогой и передает их подрессоренной массе. Назначение: преобразование крутящего момента двигателя при передаче его к ведущим колесам таким образом, чтобы обеспечить экономическую органомику троллейбуса. Функционально мосты можно разделить:

-ведущие;

-управляемые;

-поддерживающие.

Ведущий мост представляет собой пустотелую балку, внутри которой размещены главная или центральная передача, дифференциал, полуоси и конечные передачи или бортовые редуктора. Мост воспринимает вес троллейбуса приходящийся на заднее основание кузова , передает вертикальную нагрузку, а также тяговые и тормозные усилия на основание кузова.

Требования к ведущим мостам:

1) высокая надежность;

2) обеспечение различных передаточных чисел главной передачи, соответствующих необходимым тягово-скоростным свойствам при высокой степени унификации мостов;

3) небольшие габаритные размеры для возможности удобной компоновки и обеспечения достаточного дорожного просвета;

4) минимальная масса неподрессоренных частей при гарантируемой прочности и долговечности в пределах срока службы троллейбуса;

5) бесшумная работа;

6) отсутствие пульсации угловой скорости при передаче крутящего момента к ведущим колесам;

7) высокий КПД при разных нагрузках и частоте вращения;

8) достаточная прочность и жесткость балки моста( максимальный статический прогиб не должен превышать 1,5 мм на один метр колеи);

9) Ремонтопригодность и технологичность в изготовлении и защищенность от проникновения воды, грязи и повреждения механизмов трансмиссии, расположенных в балке. В течение пробега до капитального ремонта должна быть обеспечена работа всех деталей, допускается лишь замена уплотнений.

Рисунок 17. Схемы главных передач:

а) – одинарная коническая, б) – гипоидная, в) – червячная, г) – двойная коническая

Конструкция главных передач (центральных)

Главная передача располагается между двигателем и дифференциалом ведущего моста. Главная передача обеспечивает передачу крутящего момента на дифференциал и полуоси. Главная передача состоит из конических или цилиндрических шестерен одно- или двухступенчатых. Конические шестерни имеют прямые или круговые зубья. Одинарная коническая передача имеет передаточное отношение . Гипоидная передача имеет смещение , равное

,

где внешний делительный диаметр колеса.

У транспортных средств смещение принимают равным примерно 1/8 диаметра ведомого зубчатого колеса. Передаточное отношение у конической передачи , у гипоидной передачи – , где принимается равным 1,3…1,5,

,

где и средний угол наклона зуба колеса и шестерни соответственно.

При и принимают равным 13 зубьям, а 14 зубьям.

Угол наклона зуба .

Внешний окружной модуль ,

где расчетный крутящий момент на шестерне главной передачи.

,

где расчетный момент по сцеплению колес с дорогой,

передаточное число.

округляют до стандартных значений по ГОСТ 9563-88.

Внешний делительный диаметр рассчитывают

.

Диаметр ведущей гипоидной шестерни определяют

,

где параметр контурного направления,

.

Для гипоидной передачи

,

где и углы делительного конуса шестерни и колеса.

У транспортных средств, предназначенных для перевозки пассажиров, передаточное отношение ведущего моста бортовыми редукторами принимают в различных конструкционных исполнениях. Сумму чисел зубьев колес конических передач выбирают так, чтобы При этом

Рисунок 18. Основные параметры конической

передачи с межосевым углом 90⁰

Ориентировочный внешний окружной модуль конической передачи с круговым зубом

,

где максимальный момент на ведущем коническом колесе.

При расчетах значение и среднего нормального модуля определяют в такой последовательности

,

,

,

,

.

Конические передачи ведущих мостов с круговыми зубьями работают более плавно, бесшумно и обладают более высокой нагрузочной способностью. Их основным недостатком являются большие осевые силы, причем если напряжение линии зуба и вращение при наблюдении с малого торца не совпадают, то осевые силы будут направлены к вершине. Такое направление осевой силы нежелательно, т.к. при наличии осевого зазора может произойти заклинивание зубьев. При расчетах зубчатых передач рекомендуют следующую формулу для конических и гипоидных шестерен для определения угла спирали посередине зуба

,

где значение угла спирали,

гипоидное смещение,

диаметр делительной окружности исходного контура колеса.

Для конической передачи с круговым зубом:

,

где ширина зуба,

среднее конусное расстояние.