V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

На автобусе «Волжанин-3290» устанавливается карданная передача типа Dana-Spicer серии 1550 с двумя валами и промежуточной опорой. Особенностью карданной передачи автобуса «Волжанин-3290» является расположение валов под углом по отношению друг к другу и к валу КПП как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. В данной статье приведен кинематический анализ карданной передачи в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Из теории механизмов и машин для одиночного шарнира I справедливо соотношение (если ось ведущей вилки расположена в плоскости осей валов шарнира):

tg = tgcos₁.(1)

В результате преобразований формулы (1) получаем зависимость между угловой скоростью ведомого вала КПП и угловой скоростью ведомого вала карданной передачи:

(2)

Из формулы (2) видно, что угловая скорость карданного вала зависит от угла ₁ между ведущим и ведомым валами, а также от угла поворота  ведущего вала (ведомого вала КПП). Значение угла поворота  изменяется от 0 до 360.

Основным законодательным актом в котором прописаны все основные требования к карданным передачам является ГОСТ Р 52430-2005, который распространяется на карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей, их узлы и детали.

Рекомендуемые значения углов наклона валов карданной передачи согласно требованиям международного стандарта не более 6…8°.

Используя формулу (2) составили графики изменения угловых скоростей ведомого вала КПП, который является ведущим для карданной передачи и угловых скоростей двух валов карданной передачи. На графиках по оси ординат даны значения угловых скоростей в радианах (1/с), по оси абсцисс даны углы поворота вала от 0º до 180º.

На рисунке 1 представлен результирующий график зависимости угловых скоростей в горизонтальной плоскости.

Рисунок 1 – График зависимостей угловых скоростей от углов поворота валов

На рисунке 2 представлен результирующий график зависимости угловых скоростей в вертикальной плоскости.

Рисунок 2 – График зависимостей угловых скоростей от углов поворота валов

Таблица 1 – Сводная таблица углов наклона валов

карданной передачи автобуса «Волжанин-3290»

Искомый параметр		Формула	Результат				Рекомендуемые значения
			Углы в горизонтальной плоскости		Углы в вертикальной плоскости
Абсолютные углы γ В γ Г		γn= γn- γ n-1	γ1Г	0,0º	γ1В	6,0º
			γ2Г	2,8º	γ 2В	2,5º
			γ 3Г	4,1º	γ 3В	3,5º
			γ 4Г	0,0º	γ 4В	6,0º
Результирующий угол γ	γ1		6,0˚				В норме
	γ2		3,75˚				В норме
	γ3		5,39˚				В норме
	γ4		6,0˚				В норме
Угловая скорость на вторичном валу КПП, ωа			31,62 об/мин

В таблице 1 представлены углы наклона валов карданной передачи в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Исследовательская работа позволила расчетным путем показать, что в применяемой карданной передаче невозможно получить такие же значения угловых скоростей как на выходном валу КПП.

Основные неисправности карданной передачи, выявленные на автобусе «Волжанин-3290»: вибрация карданного вала, обрыв карданного вала, износ деталей подвесной опоры, срез болтов крепления фланцев могут образовываться из-за неравномерности вращения крестовин.

Рисунок 3 – Болт крепления подвесной опоры

Рисунок 4 – Соединение карданных валов

С целью обеспечения надежности карданной передачи необходимо проведение исследования вибрационных характеристик карданных валов.

Литература

1. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник для студентов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с., ил.

2. Чернова Г.А., Моисеев Ю.И., Попов А.В., Власова М.В. Оценка работоспособности карданной передачи автобусов «Волжанин» в эксплуатационных условиях// Естественные и технические науки, №5, 2010, - с. 573-574.

3. Автобусный завод «Волжанин»: [Электронный ресурс]. URL: http://www.volzhanin.ru. (Дата обращения: 13.02.2013).

Код для цитирования: Скопировать