Основные параметры карданных валов

Карданный вал характеризуется длиной. Под длиной карданного вала понимают расстояние между центрами шипов крестовин карданных шарниров, установленных на концах карданного вала. Допустимую длину определяют исходя из критической частоты вращения. Критическая частота вращения – это частота, при которой происходит потеря устойчивости прямолинейной формы оси вращающегося вала. Критическая частота вращения карданного вала определяется по формуле:

, об/мин

где длина карданного вала,

наружный и внутренний диаметры трубы карданного вала.

В соответствии с ОСТ 37.001.053-88 (Валы карданные. Технические требования к установке. Нормы дисбаланса), допустимой является длина, при которой максимальная частота вращения карданного вала соответствует максимальной скорости движения ГЭТ и не превышает 70% расчетной критической частоты вращения вала. Исходя из этого, допустимую длину вала рассчитывают в следующем порядке:

1. Определяют максимальную частоту вращения карданного вала при движении транспортного средства:

,

где максимальная скорость движения ГЭТ, км/ч.

радиус колеса, м.

передаточное число от карданного вала к ведущим колесам.

2. Находят расчетный крутящий момент на карданном валу при минимальной скорости:

,

,

где крутящий момент на карданном валу,

крутящий момент на валу электродвигателя,

3900 (при установившемся 1430),

5 – 7.

3. Выбирают размеры наружного и внутреннего диаметра карданного вала по ГОСТ 5005 – 88, в котором приведены размеры сечения труб и значения крутящих моментов, соответствующих статическим уровнем направления кручения в карданных валах.

4. Получив исходные данные, определяют допускаемую длину карданного вала

.

5. Углы установки карданных валов влияют на напряженность работы передачи, а значит и срок службы. Углы установки при номинальной нагрузке не должны быть более 4 - 8º и не должны быть меньше 1º из-за опасности бринилирования.

Рисунок 14. Углы установки карданных валов

Данные ограничения принимаются для обеспечения более высокого КПД. Синхронное вращение валов карданной передачи достигается при следующих условиях:

– соблюдение углов установки двухшарнирной карданной передачи, углы и должны быть равны;

– вилки шарниров на концах карданного вала необходимо установить в одной плоскости;

– рекомендуется выбирать углы и в пределах от 1 до 3º для обеспечения более полной синхронизации.

Основные размеры крестовин и вилок карданных шарниров стандартизированы и должны выбираться из числа указанных в ОСТ 37.001.068 – 88 «Шарниры карданные неравных угловых скоростей. Основные размеры и технические требования».

Рисунок 15. Основные размеры крестовины и вилок

 

могут быть различными. Высота Н должна быть

или

,

где вес, приходящийся на мост, к которому подводится крутящий момент через рассчитываемую карданную передачу при полной нагрузке,

коэффициент сцепления шин с дорогой. Для подвижного состава ГЭТ 0,85,

передаточное число главной передачи,

радиус колеса.

Предварительный выбор вида шлицевого соединения вилки с валом и его параметров производят ориентируясь на данные существующие конструкции.

Выбранные параметры должны соответствовать ГОСТ 633-88, ГОСТ 1139-88 или отраслевой нормали автостроения ОН 025333-80. После выбора размеров деталей карданной передачи проводят проверочные расчеты.

 

Основные параметры некоторых карданных шарниров, применяемых в изделиях ГЭТ

Параметры	МАЗ РБ	GWB ФРГ	HS В.БР	МАЗ РБ	FSC РП	МАЗ РБ	GWB ФРГ
Передаваемый момент, кНм	6,8	7,5	9,45	9,5	10,5	12,5	12,5
Высота по шипам, мм		143,8	159,5
Диаметр шипа, мм	33,65	32,44	42,7		40,19	46,8	37,9
Касательные напряжения по линии касания иглы с шипом, МПа	2757,7	3075,7	2829,7		3015,7	2613,5	2810,8
Нагрузка на подшипники, кН	56,1	62,5	69,23	67,28	74,63	82,64	75,21
Статическая грузоподъемность подшипников, кН	59,69	53,65	69,05	72,5	65,25	69,67	90,84
Динамическая грузоподъемность подшипников, кН	32,27	29,26	35,3	35,79	33,35	49,41	49,55