Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Шарниры равных угловых скоростей



Карданные шарниры равных угловых скоростей применяются для привода управляемых ведущих колес и ведущих колес с независимой подвеской, где они обеспечивают равномерное вращение колес при углах g между валами до 50°.

Наибольшее практическое применение получили шарниры равных угловых скоростей следующих типов.

Сдвоенные карданные шарниры (рис. 6.5) представляют собой карданную передачу с двумя шарнирами неравных угловых скоростей, у которой длина карданного вала равна нулю, вилки расположены в одной плоскости и центрирующим устройством обеспечивается равенство углов наклона валов g1 и g2. Устройство состоит из сферической обоймы б, вставленной в уширение вала 1, сферического сухаря 7, установленного на конце вала 4, и резинового защитного чехла 5. Валы 1 и 4 имеют проушины. Втулки 2 соединяют валы с составными крестовинами 3. Крестовины установлены в корпусе шарнира 8.

Недостатком сдвоенного шарнира является конструктивная сложность, а также то, что он не может передавать большие крутящие моменты из-за ограничения давления иголок на палец крестовины.

Кулачковый шарнир (рис. 6.6, а) имеет: две вилки 2 и 6, насаженные на валы 1 и 7 или откованные с ними как одно целое; два полуцилиндрических кулачка 3 и 5, охватываемых вилками; диск 4, входящий в

 

 

цилиндрические пазы кулачков. Такой шарнир работает аналогично сдвоенному, в котором первый шарнир создает неравномерность вращения, а второй устраняет эту неравномерность. В результате этого приводной вал вращается равномерно. На рис. 6.6, б приведена другая конструкция кулачкового карданного шарнира. В вилках 1 и 6 этого шарнира установлены два кулачка 2 и 4, которые соединены между собой с помощью шипа 3 и паза 5.

Рис.6.6. Кулачковый шарнир  
Кулачковые шарниры отличаются простотой конструкции и способностью передавать крутящий

момент до 30 кН×м вследствие наличия развитых передающих поверхностей. Однако КПД этих шарниров ниже, чем у сдвоенных. Они устанавливаются в картерах или имеют специальные защитные кожухи.

Шариковые шарниры обеспечивают равенство угловых скоростей соединяемых валов за счет того, что их рабочие шарики всегда располагаются в биссекторной плоскости.

Валы 1 и 5 шарикового шарнира с делительными канавками (рис. 6.7, а...в) имеют вилки, в которых вырезано по четыре канавки 2 и 4. В собранном виде вилки располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях, а между ними устанавливаются шарики 3. Для центрирования вилок в одной из них устанавливается на штифте 7 центрирующий шарик 6 с лыской, которая нужна для прохода рабочих шариков 3 при сборке. Применяются также шариковые шарниры, у которых шарик 6 устанавливается без штифта 7. Средние линии канавок (рис. 6.7, а) представляют собой окружности равного радиуса с центрами O1 и O2, которые находятся на одинаковом расстоянии от центра карданного шарнира О. В результате при любом угле между валами рабочие шарики 3 удерживаются в плоскости, проходящей через точки пересечения средних линий канавок 2 и 4 и делящей пополам угол между осями валов (рис.6.7, в).

В зависимости от размеров шарниры этого типа рассчитаны на передачу крутящего момента1,34…7,60 кН× м. Шариковые шарниры собирают с предварительным натягом, зависящим от размеров шарнира. Сборка шарнира – селективная. Для этого подбираются шарики одинакового диаметра в пределах жесткого доступа

Разновидностью рассмотренного шарнира является шариковый шарнир l1 – при сжатии; l2 – при растяжении с прямолинейными канавками (рис. 6.8), который допускает угловые и осевые перемещения соединяемых валов.На рис. 6.9 показана конструкция шарикового шарнира. Он состоит из внутренней обоймы 1, сепаратора 2, шести шариков 3 и чашечки 4. Центры кривизны канавок О1 и О2 расположены на одинаковом расстоянии от центра шарнира О.

  Рис.6.9. Шариковый шарнир с канавками переменного сечения Так как положение средней линии канавки относительно центра шарнира изменяется, угловые перемещения валов вызывают подъем или опускание канавок, за счет чего изменяется положение шариков. В этой конструкции шарики устанавливаются в биссекторной плоскости сепаратором 2. Поперечное сечение канавок шарикового шарнира может представлять не окружность (рис. 6.10, а), а эллипс (рис. 6.10, б). Конфигурация эллипса такова, что линия действия сил в точках контакта шариков с канавками составляет 45° с направлением действия окружной силы.  

Центры пятен контакта 5 шариков шарнира с поверхностью канавок располагаются при этом на определенном удалении от наружных кромок канавок чашки и обоймы, что предохраняет последние от смятия и позволяет выдерживать длительные динамические нагрузки. Шарниры этого типа могут передавать крутящий момент до 50 кН×м.

 

    Рис. 6.10. Схема расположения шарика в канавках с поперечным сечением различной формы: 1 — обойма, 2 — сепаратор; 3 — шарик: 4 — чашка: 5 — проекция пятна контакта Расчет сдвоенных карданных шарниров с крестовинами аналогичен расчету карданных передач с шарнирами неравных угловых скоростей. В кулачковых шарнирах напряжения смятия на контактирующих поверхностях относительно невысокие вследствие значительной площади последних. Расчет вилок ведется как и для шарниров неравных угловых скоростей.

Основные размеры и передаваемые расчетные крутящие моменты для шарниров равных угловых скоростей, применяемых на отечественных полноприводных автомобилях, приведены в ОН 025. 315—68.

Вилки шариковых шарниров равных угловых скоростей обычно изготовляют из стали 15 НМ с последующей цементацией и закалкой, шарики — из стали ШХ15.

 

Расчет шарнира «Рцепп» с делительным рычажком (рис.6.11)

 

 

 

Рис.6.11

 

Для обеспечения равномерного вращения ведомого вала необходимо выполнить условие:

Из рис. получаем Так как то

OЕ=OС+СE;

Отсюда

(6.11)

 

Задача: подобрать размеры:m,a и b, чтобы выполнялось условие

Размеры шарниров равных угловому ускорению выбирают по стандартам. В проверочных расчетах проверяют прочность рабочей поверхности шариков и дорожек.

где z-число шариков.