Опеделение прочности карданного вала при действии изгибающих и скручивающих нагрузок

Информация » Ремонт карданного вала автомобиля ГАЗ 32217 » Опеделение прочности карданного вала при действии изгибающих и скручивающих нагрузок

Изгибающие нагрузки возникают в результате неуравновешенности карданного вала, и в некоторой степени пары осевых сил, нагружающих крестовины карданного шарнира. В эксплуатации неуравновешенность может появиться не только в результате повреждения карданного вала, но также при износе шлицевого соединения или подшипников карданного шарнира. Неуравновешенность приводит к вибрациям в карданной передаче и возникновению шума.

Следует иметь в виду, что даже хорошо уравновешенный вал в результате естественного прогиба, вызванного собственным весом, при некоторой угловой скорости, называемой критической, теряет устойчивость; его прогиб возрастает настолько, что возможно разрушение вала.

Будем считать карданный вал нагруженной равномерно балкой на двух опорах. Критическая частота вращения (об./мин.):

(1.21)

Где Lв – длина карданного вала, Lв = 181,5см;

D – наружный диаметр трубы карданного вала, D = 7,3см;

d – внутренний диаметр трубы карданного вала, D = 7,1см.

Критическая частота вращения будет равна:

Критическая частота вращения должна быть 1,3 раза больше максимально эксплуатационной. Поэтому:

(1.22)

Минимальная допускаемая частота [nкр] = 5850 об/мин. Значит расчетная критическая частота вращения обладает запасом, который может компенсировать износ шлицевого соединения или подшипников, а также незначительные повреждения карданного вала.

Скручивающие нагрузки, которые воспринимает карданный вал, зависят от крутящего момента, передаваемого валом. Кроме того, являясь элементом многомассовой упругой системы трансмиссии, карданный вал участвует в крутильных колебаниях и воспринимает дополнительные скручивающие нагрузки, которые в случае резонанса могут быть значительными, а иногда и разрушающими.

Напряжение кручения карданного вала:

(1.23)

где Wτ – момент сопративления кручению трубы карданного вала, мм3;

(1.24)

Момент сопративления кручению трубы карданного вала равен:

В этом случае напряжение кручения будет равно:

Оценку напряженного состояния карданного вала при кручении произведем сопоставлением с допустимым значением [τ к] = 100МПа.

[τ к] > τ к

При передаче крутящего момента карданный вал закручивается на некоторый угол:

(1.25)

где Lтр – длина трубы карданного вала, Lтр = 1695мм;

G – модуль упругости при кручении, G = 850ГПа;

Jτ – полярный момент инерции сечения вала, мм4:

(1.26)

Полярный момент инерции сечения вала равен:

Угол закручивания трубы карданного вала:

Полученный расчетный угол закручивания трубы карданного вала сопоставим с допустимым значением

Из полученных расчетных данных следует, что карданный вал, устанавливаемый на автомобиль ГАЗ – 32217, обладает запасом прочности по критической частоте и скручивающим нагрузкам, обеспечивающим установленный срок службы, при условии соблюдения требований по эксплуатации транспортного средства.

Актуальное на сайте:

Напочвенные рельсовые и безрельсовые средства вспомогательного транспорта
Напочвенные рельсовые средства вспомогательного транспорта Наиболее широкое распространение для доставки вспомогательных грузов и людей получили рельсовые средства подвижного состава с уклоном до 5%о. В качестве локомотивов для вспомога ...

Свойства и показатели дизельного топлива, влияющие на работу двигателя
Свойства и показатели ДТ, влияющие на подачу топлива в цилиндры двигателя Свойства и показатели ДТ, влияющие на подачу топлива в цилиндры относятся: · Вязкость топлива; · Температурные свойства топлива; · Физическая и химическая стаби ...

«Предки» автомобиля
От «Гамаксиона» до пневмопривода Задолго до появления автомобиля люди уже изобретали разнообразные самодвижущиеся экипажи. Причем многие модели были не только действующими, но и весьма эффективными. К примеру, рассказывает в книге «Исто ...

Автомобильные дизельные топлива

Для автомобильных дизельных двигателей выпускаются топлива на базе керосиновых, газойлевых и соляровых дистилляторов прямой перегонки нефти. Для снижения содержания серы используют гидроочистку и депарафинизацию.

Продолжить чтение »