Вісник № 01. Автомобіле- та тракторобудування
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/50216
Переглянути
Документ Статичне дослідження елементів трьохвальної коробки передач легкового автомобіля з поперечним розташуванням двигуна(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Островерх, Олександр ОлеговичВ роботі спроектовано трьохвальну коробку передач легкового автомобіля з поперечним розташуванням двигуна. Для визначення статичного дослідження елементів спроектованої трьохвальної коробки передач використовувався метод кінцевих елементів, який дає змогу досить повно врахувати геометричні форми та реальні умови роботи передач, розподілу зовнішніх навантажень, а також фізичні властивості використовуваних матеріалів. Для побудови тривимірної моделі зубчастих коліс використовувалось програмне середовище КОМПАС 3DV16. В якості розрахункової програми застосовано систему APM FEM («Автоматичне Проектування Машин»), яка являє собою інтегрований в КОМПАС-3D інструмент для підготовки і подальшого кінцево-елементного аналізу тривимірної твердотільної моделі. Матеріал застосований стандартний сталь з невисокими характеристиками міцності, який дозволить при збільшенні навантажень надалі застосувати більш високоміцні сталі. Створення сітки кінцевих елементів проводилось у відповідності зі стандартним алгоритмом. Тривимірні моделі шестерень розбиті на кінцеві елементи, що дозволить з високою точністю провести їх розрахунок. Для збільшення продуктивності модель була спрощена, виконано виключення з розрахунку деяких елементів (фасок, отворів, округлень), які не чинять значного впливу на міцність. Кріплення деталі виконано по внутрішніх отворах деталей. На відміну від класичного розрахунку на міцність зубів, коли зусилля прикладається тільки до лінії контакту зубів, у даному розрахунку шестерень максимальний момент був прикладений до всієї робочої поверхні зуба. Вихідними даними по навантаженні шестерні служить максимальний крутний момент створюваний на валу двигуна. Виходячи з отриманих результатів, можна сказати, що навантаження розподіляється по довжині зуба нерівномірно. Найбільші напруги виникають зі сторони прикладання навантаження до кромки зуба, а також у середній і нижній ніжки сполучення її з зубчастим вінцем. Різний розподіл зусиль на всій поверхні шестерень пов'язано, з різними кутами профілю вихідного контуру зубів. Також був виконаний розрахунок коефіцієнту запасу текучості та міцності, та розраховане максимальне переміщення. В результаті проведених розрахунків по запасу міцності і текучості, невеликі показники у шестерні постійного зачеплення пов'язано з тим, що зусилля для розрахунку було докладено до однієї кромки. З огляду на те, що при роботі шестерні в зачепленні будуть знаходитися всі зуби, сумарно коефіцієнт запасу міцності, і текучості буде порівнянний з шестернею п'ятої передачі. Додаток зусилля до однієї кромки виконано для спрощення розрахунку. Аналіз розрахунку власних частотних коливань і кутових (циклічних частот), показав їх незначний вплив на деталі і механізми при конструюванні коробки передач.