Расчет рабочей пары «рейка-зубчатый сектор»

Сочетание рабочих поверхностей рейки и сектора может рассматриватся в виде элементов зубчатого зацепления, испытывающий напряжения изгиба, которые, с учетом конусности, обеспечивающей регулировку зазора между зубьями, могут быть определены по формуле

, (2.17)

где - окружная сила в зоне зацепления на зубьях сектора, Н;

- угол конусности зубьев, находящийся в пределах ;

- длина контактной линии зацепления зубьев, м;

нормальный модуль зацепления, м;

- коэффициент формы зуба, для рассматриваемого случая ;

- коэффициент перекрытия зубьев, обычно находящийся в пределах .

Окружное усилие на зубьях сектора определяется по известным данным момента на рулевом колесе , передаточного числа рулевого механизма и радиуса делительной окружности зубьев сектора по формуле

, (2.18)

,

где - давление жидкости в системе усилителя при максимальном открытии золотникового устройства, в существующих конструкциях находящееся на уровне МПа;

- активная площадь поршня усилителя,

, (2.19)

где - наружный диаметр поршня, м;

- диаметр винта или штока, м.

Для изготовления рейки и сектора применяются стали типа 12XH3A; 40X; 25XГМ с последующей упрочняющей обработкой, имеющие допускаемые напряжения изгиба МПа.

В конструкции реечных рулевых механизмов зубчатый сектор обычно выполняется в едином блоке с валом сошки. Вал сошки испытывает нагрузки изгиба и кручения. Нагрузки от изгиба действуют в зоне суммарного сечения сектора и вала, в связи с чем их действие оказывается несущественным и проверка работоспособности вала сошки осуществляется по напряжениям кручения, определяемым по формуле

, (2.20)

,

где - полярный момент сопротивления сечения вала сошки, определяемый по формуле

, (2.21)

где - диаметр вала сошки в наименьшем сечении, м.

Допускаемые напряжения кручения для указанных марок сталей находятся на уровне МПа.

Заключение

В результате выполнения курсовой работы был произведён расчёт автомобиля с необходимыми техническими характеристиками на базе прототипа ЗИЛ-5301АО.

Рассчитанный автомобиль имеет большую грузоподъемность (3150кг) и большую максимальную скорость (102 км/ч) по сравнению с прототипом. Для обеспечения необходимых показателей была увеличена мощность двигателя (128 кВт), так же подверглись изменению трансмиссия, кузов и другие части автомобиля. Для этого автомобиля рассчитаны основные динамические характеристики, по которым построен динамический паспорт. Полученная модификация является более эффективной в плане применения ее на производстве, чем обеспечивает большую экономическую выгоду для предприятия. Что в результате сказывается на общей экономической выгоде в масштабах всего государства. Рекомендуется к массовому производству в кратчайшие сроки.

Также был произведен расчёт рулевого механизма автомобиля, подобран материал для вала сошки рулевого механизма. Выполнены рабочий чертеж вала сошки и сборочный чертеж рулевого механизма.

Библиографический список

1) Понизовкин А.Н. Краткий автомобильный справочник НИИАТ /А.Н. Понизовкин.-М.: АО Трансконсалтинг, 1994.-779с.

2) Лукин П.П. Конструирование и расчёт автомобиля / П.П. Лукин, Г.А. Гаспарянц, В.Ф. Радионов.- М.: Машиностроение ,1984-376 с.

3) Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Автомобили» / Разраб. В.Н. Торлин, Т.А. Рогозина, С.В. Огрызков, А.Г. Остренко. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2006.-44 с.

4) Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Автомобили» Расчет подвески / Разраб. В.Н. Торлин, Т.А. Рогозина, С.В. Огрызков, А.Г. Остренко. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2007.-63 с.

5) Гришкевич А.И. Автомобили: конструкция, конструирование и расчёт. Трансмиссия /А.И. Гришкевич, В.А. Вавуло, А.В. Карпов и др.; под редакцией А.И. Гришкевича. - Минск: высш. шк., 1985.-240 с.

6) Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для тех. спец. вузов. – 7-ое изд., испр. – М.: Высш. шк., 2001.-447 с.: ил.

Приложение А.1

Схема трансмиссии автомобиля КамАЗ-5320