Реферат: Рабочие процессы и элементы расчета механизмов автомобиля Ford Fiesta

--PAGE_BREAK--G – модуль упругости второго рода.
3.2 Обоснование выбора исходных данных
Рассчитаем высоту зубьев шлицев, средний радиус поверхности контакта зубьев, плечо условно сосредоточенной силы, действующей в середине шипа, момент сопротивления сечения шипа, диаметр отверстия в шипе крестовины для смазывания, силу, действующую на подшипник при расчетном моменте .
Высота зубьев шлицев:
<shape id="_x0000_i1052" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image055.wmz» o:><img width=«123» height=«24» src=«dopb261540.zip» v:shapes="_x0000_i1052">,
где              D — наружный диаметр шлицев, D=45;
d — внутренний диаметр шлицев, d=40,6
<shape id="_x0000_i1053" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image057.wmz» o:><img width=«204» height=«24» src=«dopb261541.zip» v:shapes="_x0000_i1053">.
Средний радиус поверхности контакта зубьев:
<shape id="_x0000_i1054" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image059.wmz» o:><img width=«131» height=«27» src=«dopb261542.zip» v:shapes="_x0000_i1054">;
<shape id="_x0000_i1055" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image061.wmz» o:><img width=«219» height=«27» src=«dopb261543.zip» v:shapes="_x0000_i1055">.
Плечо условно сосредоточенной силы, действующей в середине шипа:
<shape id="_x0000_i1056" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image063.wmz» o:><img width=«87» height=«19» src=«dopb261544.zip» v:shapes="_x0000_i1056">,
где              H — размер между торцами крестовины, H=57,17 мм;
L-для иглы, L=10 мм .
<shape id="_x0000_i1057" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image065.wmz» o:><img width=«257» height=«21» src=«dopb261545.zip» v:shapes="_x0000_i1057">.
Момент сопротивления сечения шипа:
<shape id="_x0000_i1058" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image067.wmz» o:><img width=«193» height=«32» src=«dopb261546.zip» v:shapes="_x0000_i1058">,
где              dш — диаметр шипа, dш=0,0141 м;
do — диаметр отверстия для смазывания;
<shape id="_x0000_i1059" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image069.wmz» o:><img width=«95» height=«24» src=«dopb261547.zip» v:shapes="_x0000_i1059">;
<shape id="_x0000_i1060" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image071.wmz» o:><img width=«209» height=«24» src=«dopb261548.zip» v:shapes="_x0000_i1060">
<shape id="_x0000_i1061" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image073.wmz» o:><img width=«329» height=«44» src=«dopb261549.zip» v:shapes="_x0000_i1061">
Сила Pp, действующая на подшипник при расчетном моменте:<shape id="_x0000_i1062" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image075.wmz» o:><img width=«12» height=«23» src=«dopb261514.zip» v:shapes="_x0000_i1062">
<shape id="_x0000_i1063" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image076.wmz» o:><img width=«93» height=«27» src=«dopb261550.zip» v:shapes="_x0000_i1063">,
где              lk-расстояние между серединами игольчатых роликов противоположных карданных подшипников, lk-=0,04717 м;
M-расчетный крутящий момент на карданном валу:
<shape id="_x0000_i1064" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image078.wmz» o:><img width=«80» height=«23» src=«dopb261551.zip» v:shapes="_x0000_i1064">,
<shape id="_x0000_i1065" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image080.wmz» o:><img width=«157» height=«21» src=«dopb261552.zip» v:shapes="_x0000_i1065"> Н м;
<shape id="_x0000_i1066" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image082.wmz» o:><img width=«235» height=«25» src=«dopb261553.zip» v:shapes="_x0000_i1066"> Н.
Момент сопротивления кручения трубы карданного вала, коэффициент динамичности, полярный момент инерции сечения, модуль упругости при кручении, длина шлицев, коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по зубьям, плечо «А» опасного сечения в вилке карданного шарнира, момент сопротивления изгибу опасного сечения вилки шарнира, плечо «С» опасного сечения в вилке карданного шарнира, момент сопротивления кручения опасного сечения вилки карданного шарнира, коэффициент прогиба, поправочный коэффициент, учитывающий угол установки карданного вала выбраны согласно рекомендациям в [3].
Наружный диаметр сечения вала, внутренний диаметр сечения вала, расстояние между центрами карданов, передаточное число от карданного вала к ведущим колесам, длина трубы карданного вала, расстояние между серединами игольчатых роликов, угол установки карданного вала, число игл подшипника, диаметр иглы подшипника, длина иглы подшипника, частота вращения карданного вала при средней скорости движения автомобиля выбраны согласно рекомендациям в [2].
Максимальная скорость движения автомобиля, радиус качения колеса, крутящий момент на ведущем валу коробки передач, передаточное число коробки передач выбраны согласно данным в [1].
3.3 Проведение расчета
Таблица 7 — Исходные данные для расчета карданной передачи
Таблица 8 — Результаты расчета карданной передачи
Обратившись к [2] можно сделать вывод, что результаты расчета удовлетворяют установленным требованиям и данная карданная передача годна к эксплуатации.

4 Расчет главной передачи
Главная передача – механизм трансмиссии автомобиля, преобразующий крутящий момент и расположенный перед ведущими колесами автомобиля.
4.1 Алгоритм расчета главной передачи
a.                  Радиус средней точки зуба ведущей шестерни:
<shape id="_x0000_i1067" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image084.wmz» o:><img width=«175» height=«69» src=«dopb261554.zip» v:shapes="_x0000_i1067">
2.                 Радиус средней точки зуба ведомой шестерни:
<shape id="_x0000_i1068" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image086.wmz» o:><img width=«179» height=«69» src=«dopb261555.zip» v:shapes="_x0000_i1068">,
где Z1 – число зубьев ведущей шестерни;
Z2 — число зубьев ведомой шестерни;
L – длина образующей делительного конуса;
В1 – длина зубьев ведущей шестерни;
В – длина зубьев ведомой шестерни;
β1 – угол наклона винтовой линии;
Mn – расчетное значение величины нормального зацепления;
<shape id="_x0000_i1069" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image088.wmz» o:><img width=«184» height=«49» src=«dopb261556.zip» v:shapes="_x0000_i1069">
3.                 Половина угла при вершине начального конуса ведущей шестерни:
<shape id="_x0000_i1070" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image090.wmz» o:><img width=«111» height=«69» src=«dopb261557.zip» v:shapes="_x0000_i1070">
3.                 Половина угла при вершине начального конуса ведомой шестерни
<shape id="_x0000_i1071" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image092.wmz» o:><img width=«113» height=«69» src=«dopb261558.zip» v:shapes="_x0000_i1071">
4.     Радиус кривизны зуба ведущей шестерни:
<shape id="_x0000_i1072" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image094.wmz» o:><img width=«264» height=«48» src=«dopb261559.zip» v:shapes="_x0000_i1072">
5.                 Радиус кривизны зуба ведомой шестерни:
<shape id="_x0000_i1073" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image096.wmz» o:><img width=«263» height=«45» src=«dopb261560.zip» v:shapes="_x0000_i1073">
6.     Эквивалентное число зубьев ведущей шестерни:
<shape id="_x0000_i1074" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image098.wmz» o:><img width=«241» height=«45» src=«dopb261561.zip» v:shapes="_x0000_i1074">
7.     Эквивалентное число зубьев ведомой шестерни:
<shape id="_x0000_i1075" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image100.wmz» o:><img width=«251» height=«45» src=«dopb261562.zip» v:shapes="_x0000_i1075">.
8.     Торцевой шаг по основанию конуса ведущей шестерни:
<shape id="_x0000_i1076" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image102.wmz» o:><img width=«196» height=«45» src=«dopb261563.zip» v:shapes="_x0000_i1076">
9.     Торцевой шаг по основанию конуса ведомой шестерни:
<shape id="_x0000_i1077" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image104.wmz» o:><img width=«197» height=«45» src=«dopb261564.zip» v:shapes="_x0000_i1077">
10.            Окружная сила ведущей шестерни:
<shape id="_x0000_i1078" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image106.wmz» o:><img width=«63» height=«48» src=«dopb261565.zip» v:shapes="_x0000_i1078">
11.            Окружная сила ведомой шестерни:
<shape id="_x0000_i1079" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image108.wmz» o:><img width=«64» height=«48» src=«dopb261566.zip» v:shapes="_x0000_i1079">,
где Мр – расчетный крутящий момент.
12.            Осевая сила шестерни (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
<shape id="_x0000_i1080" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image110.wmz» o:><img width=«459» height=«45» src=«dopb261567.zip» v:shapes="_x0000_i1080">
13.Радиальная сила шестерни (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
<shape id="_x0000_i1081" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image112.wmz» o:><img width=«465» height=«45» src=«dopb261568.zip» v:shapes="_x0000_i1081">
14.Напряжение изгиба (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
<shape id="_x0000_i1082" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image114.wmz» o:><img width=«409» height=«71» src=«dopb261569.zip» v:shapes="_x0000_i1082">
где i1 – передаточное число 1 – й передачи;
iR – передаточное число раздаточной коробки;
kD – коэффициент динамичности;
Y – коэффициент формы зуба.
15.Напряжение смятия шестерни (i = 1 – ведущей, i = 2 – ведомой):
<shape id="_x0000_i1083" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image116.wmz» o:><img width=«224» height=«85» src=«dopb261570.zip» v:shapes="_x0000_i1083">
16.Ресурс главной передачи:
<shape id="_x0000_i1084" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image118.wmz» o:><img width=«373» height=«95» src=«dopb261571.zip» v:shapes="_x0000_i1084">,
где Rо – радиус качения колеса.
R2 – расчетное значение радиуса начальной окружности ведомой шестерни:
<shape id="_x0000_i1085" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image120.wmz» o:><img width=«151» height=«48» src=«dopb261572.zip» v:shapes="_x0000_i1085">
4.2 Обоснование выбора исходных данных
Рассчитаем длину зубьев ведущей шестерни, длину зубьев ведомой шестерни.
Длина зубьев ведущей шестерни:
<shape id="_x0000_i1086" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image122.wmz» o:><img width=«76» height=«21» src=«dopb261573.zip» v:shapes="_x0000_i1086">,
где              L — длина образующей делительного конуса, L=180 .
<shape id="_x0000_i1087" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image124.wmz» o:><img width=«121» height=«21» src=«dopb261574.zip» v:shapes="_x0000_i1087"> мм.
Длина зубьев ведомой шестерни:
<shape id="_x0000_i1088" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image126.wmz» o:><img width=«80» height=«17» src=«dopb261575.zip» v:shapes="_x0000_i1088">;
<shape id="_x0000_i1089" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image128.wmz» o:><img width=«113» height=«19» src=«dopb261576.zip» v:shapes="_x0000_i1089">мм.
Угол наклона винтовой линии (BET 1), угол наклона винтовой линии (BET 2), смещение осей (Е), угол зацепления (AL), коэффициент динамичности (Kd) выбраны согласно рекомендациям в [2, стр. 249, таб.11.1].
Передаточное число первой передачи (U1), передаточное число раздаточной коробки (Up), радиус качения колеса (Ro), расчётный крутящий момент (Mtr), максимальный крутящий момент (Me max) выбраны согласно данным производителя [1].
Число зубьев ведущей шестерни (Z1), число зубьев ведомой шестерни (Z2) выбраны согласно рекомендациям в [2, стр. 249, таб.11.1].
4.3 Проведение расчета
Таблица 7 — Исходные данные для расчета главной передачи

Таблица 8 — Результаты расчета главной передачи
Ресурс главных передач до капитального ремонта лежит в пределах 125…250 тыс. км. пробега для легковых автомобилей, следовательно рассчитанная главная передача имеет малый ресурс, но в целом удовлетворяет установленным требованиям.

5 Расчет полуоси
5.1 Алгоритм расчета полуоси
Для полностью разгруженной полуоси определяют только напряжении кручения.
1.                При прямолинейном движении:<shape id="_x0000_i1090" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image130.wmz» o:><img width=«137» height=«45» src=«dopb261577.zip» v:shapes="_x0000_i1090">,
где R — величина нормальной реакции на внутренний конец полуоси со стороны дифференциала.
m2 — максимальное значение коэффициента перераспределения веса.
G2 – вес, приходящийся на задний мост.
Wк = 0.2·D3 — момент сопротивления при кручении.
2.                При динамической нагрузке: <shape id="_x0000_i1091" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image132.wmz» o:><img width=«83» height=«45» src=«dopb261578.zip» v:shapes="_x0000_i1091">
где <shape id="_x0000_i1092" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image134.wmz» o:><img width=«111» height=«41» src=«dopb261579.zip» v:shapes="_x0000_i1092">,
<shape id="_x0000_i1093" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image136.wmz» o:><img width=«76» height=«41» src=«dopb261580.zip» v:shapes="_x0000_i1093">
B -расстояние от середины внешнего опорного подшипника до вертикали проходящей через центр опорной площадки колеса.
L – длина полуоси.
Mдин = 0,5 · Ме · i1 · i0 · kд(1+kб) — максимальный момент, передаваемый полуосью ведущего моста.
Ме — максимальный момент двигателя, Н*м;
i1, i0 — передаточные числа первой и главной передачи ;
Kд — коэффициент динамичности (Kд=1...1,3);
КБ- коэффициент блокировки.
для дифференциала с малым внутренним трением КБ = 0,1...0,2;
повышенного трения КБ = 0,2...0,6
блокированного КБ до 1.

5.2 Обоснование выбора исходных данных
Коэффициент перераспределения веса, расчётный коэффициент продольного сцепления, расчётный коэффициент поперечного сцепления, коэффициент динамичности, момент, подводимый к полуоси выбраны согласно рекомендациям в [3].
Вес, приходящийся на рассчитываемый мост, радиус колеса, колея автомобиля выбраны согласно данным в [1].
Диаметр полуоси, расстояние от середины внешнего опорного подшипника до вертикали, длина полуоси выбраны согласно рекомендациям в [4, стр. 143].
5.3 Проведение расчета
Таблица 9 — Исходные данные для расчета полуоси
Вес, приходящийся на рассчитываемый мост, Н
7500
Коэффициент перераспределения веса
1,2
Расчётный коэффициент продольного сцепления
0,8
Расчётный коэффициент поперечного сцепления
1
Колея автомобиля, мм
1400
Коэффициент динамичности
1,2
Диаметр полуоси, мм
28
Расстояние от середины внешнего опорного подшипника до вертикали, мм
80
Длина полуоси, мм
605
Радиус колеса, мм
330
Момент подводимый к полуоси, Н*м
114
Таблица 10 -Результаты расчета полуоси
Максимальные суммарные напряжения, МПа
225,49
Максимальный угол закручивания, град
0,77121
Ресурс полуоси, тыс. км.
13151
Обратившись к [3] можно сделать вывод, что результаты расчета удовлетворяют установленным требованиям и данная полуразгруженная полуось годна к эксплуатации.

6 Расчет рессоры Упругий элемент подвески выполняющий одновременно функции упругого элемента, направляющего устройства и гасящего устройства.
6.1 Алгоритм расчета многолистовой рессоры
Зная ориентировочное число листов n и число листов, равных по длине коренному листу n1, определяют:
1) Коэффициент формы рессоры:
B = 1 — <shape id="_x0000_i1094" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image138.wmz» o:><img width=«24» height=«47» src=«dopb261581.zip» v:shapes="_x0000_i1094">;
2) Коэффициент увеличения прогиба:
I = <shape id="_x0000_i1095" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image140.wmz» o:><img width=«203» height=«79» src=«dopb261582.zip» v:shapes="_x0000_i1095">.
Длина коренных листов:
L = <shape id="_x0000_i1096" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image142.wmz» o:><img width=«91» height=«56» src=«dopb261583.zip» v:shapes="_x0000_i1096">,
где: Е — модудь упругости, (Е=20.5·104 МПа);
f — статический прогиб рессоры, определяемый по выбранному числу колебаний подрессоренной массы nk;
Параметры рессоры:
1) Момент инерции рессоры:
J = <shape id="_x0000_i1097" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«62013.files/image144.wmz» o:><img width=«65» height=«51» src=«dopb261584.zip» v:shapes="_x0000_i1097">;
где: Р — нагрузка на упругий элемент.
2) Число листов рессоры:
    продолжение
--PAGE_BREAK--

    продолжение
--PAGE_BREAK--