6-modul. Avtomobilning ekspluatatsion xususiyatlari 1-mavzu. Avtomobilning ekspluatatsion xususiyatlari. Reja

5.4 Kardan uzatmasiga qo’yiladigan talablarning konstruksiyada qondirilishining.
Kardan uzatmasiga qo’yiladigan talablarning qondirilishi uning asosiy ikki qismi: kardan trubasi va kardan sharnirining konstruksiyasi, ularning bir- biriga nisbatan joylashish, ish jarayoniga bog'liqdir. Ko'p tarqalgan klassik kompanovkali avtomobillarda yetaklovchi g'ildiraklarga burovchi moment uzatmalar qutisidan ikki yoki uchta kardan sharnirlari orqali uzatiladi (VAZ- 2106, Damas, GAZ-3102, ZIL-130 va h.k), agar o'qlarning soni ikkitadan ortiq bo'lsa, ko'p kardan sharnirli kardan uzatmasi qo'llaniladi (KamAz-5320, Ural-377, Maz-6422-08 va h.k). Yuqoridagi avtomobil kardan uzatmalari bir vaqtning o’zida orqa osmalarbilan birligi va tik yo’nalishda harakatlanishi natijasida old shisali qismida ishlashining mavjudligi , bo’ylama
Q kuchi paydo bo’ladi. Bo’ylama kuchni yo’qotish yoki kamaytirish uchun kardan vali va osmaning tebranish markazlarini yaqinlashtirish, bu esa old qismi sharnirli yopiq kardan konstruksiyasi orqali amalga oshirilishi mumkin. Kardan uzatmasining old qismi sharsimon sharnirga ega trubadan iborat bo’lsa , hosil bo’layotgan bo’ylama kuchlar va aks-
ta’sir momentlari orqali qa’bul etilib ramaga uzatiladi. Natijada kardan uzatmasi faqat burovchi momentni uzatadi.
Ma’lumki, ko’priklarning tik yo’nalishda tebranishidan hosil bo’luvchi kuch kardan uzatmasining nisbiy uzayishning qisqarishi , old yoki ketingi qismida shlitsali bo’lagi bo’lishini ta’minlaydi. Shlitsalarda ishqalanishning kamaytirishning yo’li shlitsalarni moylashdir. Hozirgi zamon avtomobillarida shunday qilinadi. Bundan tashqari , shlisa tishlarining soni 10 tadan kam bo’lmasligi maqsadga muvofiq , natijada ishqalanish yanada kamayadi. Kardan uzatmasi texnologik jihatdan yaxshi tayyorlanishiga qarabmasdan uning og’irlik markazi aylanish o’qi bilan shar doim mos kelmaydi. Sabablaridan biri , aylanish davrida kardan valining egilishidir. Natijada kardan valining og’irlik markazi ekssentrik joylashib, valning zirillashiga olib keladi. Bu masalani ikki tayanchga ega bo’lgan m massali maxkamlangan disk va uning og’irlik markazi l masofada joylashgan holatdagi sxema misolida ko’rib chiqamiz. ( 2-rasm ) Bundan tashqari markazdan qochma kuch ta’sirida kardan vali o’zining neytral holatdan ƒ masofada egilsin. Uning egilishidan yangi muvozanatlanmagan markazdan qochma kuch paydo bo’lib, u disk massasidan hosil bo’lgan kuchga qo’shiladi.

2-rasm. Avtomobil yetakchi o’qiga kardan vali yordamida burovchi momentni uzatish sxemasi

3-rasm Kardan valining og’irlik markazi ekssentrik joylashg
Transmissiyaning geometrik parametrlarini aniqlash
Kursni loyihalashda, agar avtomobilning tayyor sxemasi bo'lmasa, o'quv maqsadlari uchun kardan uzatish uzunligi avtomobil-prototipi bazaining yarmiga teng bo'lishi kerak:
l=0,5*L
Bu yerda L –avtomobil-prototip bazasi, mm (L=3700 mm)
l=3700*0,5= 1850 mm
γ_о, γ_ст – kardan valning qiyalik burchaklari, avtomobil osmasining statik egilishida
f_о va f_ст – yuklanisndan, mos ravishda yuksiz transport vositasining nominal yukga ega bo'lgan
γ_д – avtomobil osmasining dinamik egilish paytida kardan valning qiyalik burchagi
f_д – yo'lning notekisligidan ta'sirida qiluvchi kuch;
∆_о, ∆ - avtomobilning yetakchi o'qini nominal holatdan o'ta yuqori va pastki pozitsiyalarga siljishi;
Н – nominal yuklanishda kardan uzatmaning yuqorgi sharniri (avtomashinaning kuch agregatidagi) va orqa yetakchi ko’prik sharnirlari o'qlari orasidagi balandlik.
Osmaning statik egilishi f_ст avtomobilning nominal yukdagi yetakchi ko’prik osmasining o’z chastotasi asosida aniqlanishi mumkin. Ushbu ma'lumotlar bo'lmasa, yuk avtomobillari uchun f_ст=60-80 мм. olish tavsiya etiladi. f_ст=80 мм deb qaabul qilamiz.
Avtomobilga yo’l notekisliklari ta’siridagi kuchdan osmaning dinamik egilishi f_d :
- yuk avtomobillari uchun f_д= f_ст. f_д =80 мм.
Osmaning egilishi uning elastik ellementi o’qidan o’tuvchcni yuklanishga bog’liqlik tenglamasi formula bilan ifodalanadi:
lnR_Z=f/f_о+ lnR_Zо-1
Bu yerda R_Z – нагрузка на упругий элемент подвески ведущего моста при прогибе подвески f. При f_д= f_ст=80 мм. f_о. ifoda qilaylik
R_Z=G₂/2
Bu yerda G₂ – номинальная нагрузка на ведущую ось автомобиля,Н (G₂= 49049Н);
R_Zо – нагрузка на упругий элемент подвески ведущего моста при прогибе f_о, Н:
R_Z= 49049/2 = 24525 Н
R_Zо=((m_а*g)/2)*(x₂/100)
Bu yerda m_а – yuklangan transport vositasining og'irligi (m_а = 3000 kg);
x₂ - yuklangan avtomobilning yetakchi ko’prikka tushadigan og'irligi (70%).
R_Zо=(3000*9,8/2)*(70/100)=10290 N
f_о qiymatni hisoblaylik
f_о= f_ст / (ln R_Z – ln R_Zо +1) (3.1.5)
f_о= 80/(ln24525 – ln10290+1) = 80/(10,11 – 9,24 +1) =80/1,87= 42,8 =43 mm
Avtomobil yetakchi ko’prigining nominal holatdan pastki chekka holatga o’tishi.
∆_о=f_ст – f_о
∆_о=80-43=37 mm
Avtomobil yetakchi ko’prigining nominal holatdan yuqorgi chekka holatga o’tishi.

∆=f_д

∆=f_д=80 mm
Nominal yukda avtomobilning quvvat agragatining vallar o'qlari va yetakcni ko’prigi orasidagi masofa
Н=l*tgγ_ст (γ_ст=4 deb qabul qilamiz)
Н=1850*tg4^о=1850*0,07=129,5 mm
Yetakchi ko’prik osmasining dinamik egilishida kardan valning qiyalik burcnagi:
γ_д=arctg((H - ∆)/l)
Bunda γ_д>1^о munosabat bajarilishi kerak
γ_д= arctg ((129,5 - 37)/1850) = 2,862^о =2,9^о
Yuksiz avtomobilda kardan valining qiyalik burchagi quyidagi formula bilan aniqlanadi:
γ_о=arctg((H + ∆_о)/l)
γ_о= arctg((129,5 + 37)/1850) = 5,14^о
Bunda γ_д= (4÷6)^о munosabat bajarilishi kerak
Kardan valining kesimining o'lchamlarini aniqlash
Kardan vali trubasining tashqi diametri quyidagi formula bilan aniqlanadi:
D= ((16*М_max)/(π*(1-С⁴)*[τ_к]))^⅓
Bu yerda М_max – kardan vali tomonidan uzatiladigan eng katta moment, Nmm.
Bu moment ikki momentning kichigiga teng qabul qilinadi:
- 1-uzatmada dvigateldan uzatiladigan maksimal moment:
М_max=М_Кmax*и₁
-yo’l bilan shina o’rtasida Ilashish koeffitsienti φ=0,6-0,8da ilashish kuchi bilan aniqlanadigan moment
М_max=(G₂*m₂*r_к/u_о)*φ
(3.2.2) va (3.2.3) formulalarga kiritilgan miqdorlar:
M_Kmax - dvigatelning maksimal burovchi momenti, (478000 Nmm);
G₂ - avtomobilning yetakchi (orqa) o'qiga yuklanish, (49049 N);
u₁ - 1-uzatmada uzatmalar qutisining uzatishlar soni (6,4);
i_o - asosiy uzatmaning uzatishlar soni (4,9);
m₂ - avtomobil harakatlanayotganda yetakcni (orqa) o'qiga yuklanishning qayta taqsimlash koeffitsienti (0,7);
r_k - g'ildirakning aylanish radiusi, (430 mm);
М_max=478000*6,4=3059200 Nmm
М_max=(49049*0,7*430/4,9)*0,8 = 2410408 Nmm
D=(16*2410408/ 3,14*(1 - 0,6561)*120)^⅓ = 67,020 mm
С – D_v quvurining ichki diametrining tashqi diametriga nisbatiga teng koeffitsient:
С= D_в/D (yupqa devorli kardan val quvurlari uchun С=0,9-0,95)
С=0,90 deb qabul qilamiz.
[r_к] – допускаемое напряжение для материала трубы карданного вала на кручение, МПа
r_к=(0,55-0,6)[δ_р]
Принимаю r_к=0,6[δ_р]
r_к=0,6*[200]=120 МПа
Bu yerda [δ_р] – kuchlanishdagi kardan val trubasi materiali uchun cho’zilishga ruxsat etilgan kuchlanish, MPa. [δ_р]=200 deb qabul qilamiz.
Mahalliy va xorijiy avtomobillarning kardan val quvurlari St 15, 20, 30, kam uglerodli po'latdan yasalgan, ular uchun [δ_р]=120-200 МПа.
Quvurning ichki diametrini hisoblaymiz:
D_в=D*С
D_в=67,020*0,90=60,318 =60,32 mm
va quvur devor qalinligi:
S=(D - D_в)/2
S=(67,020-60,32)/2= 3,35
GOST 8734-75 "Sovuq deformatsiyalangan choksiz po'lat quvurlar" asosida 68 mm tashqi quvur diametrini, 4,0 mm devor qalinligini tanlaymiz.