4. Расчет крестовины карданного шарнира

На шип крестовины карданного шарнира действует сила Р.

Величина силы Р определяется по формуле:

,(4.1)

где R - расстояние от оси крестовины до середины шипа, R = 33 мм.

Сила Р действует на шип крестовины, вызывая его смятие, изгиб и срез. Напряжение смятия не должно превышать 80МПа

напряжение изгиба – 350 МПа

напряжение среза – 170 МПа.

Напряжение смятия определяется по формуле:

= 55,16 МПа. (4.2)

где d - диаметр шипа, d = 16 мм.

l - длина шипа, l = 22 мм.

Момент сопротивления изгибу сечения шипа крестовины определяется по формуле

. (4.3)

Напряжение изгиба:

.(4.4)

Напряжение среза:

.(4.5)

Силы Р, приложенные к шипам, дают равнодействующие N, вызывающие напряжение на разрыв в сечении II-II.

Напряжение на разрыв крестовины определяется по формуле:

.(4.6)

5. Расчет вилки кардана.

Для крестовины ГАЗ 3307 а = 45 мм, b = 15 мм, n = 2,22 ,= 0,268

Плечи сил равны с = 21 мм, m = 3 мм, R = 39 мм.

Момент сопротивления сечения изгибу относительно оси x-x:

. (5.1)

Момент сопротивления изгибу относительно оси y-y:

. (5.2)

Момент сопротивления кручению при определении напряжений в точках 1 и 3

. (5.3)

Момент сопротивления кручению при определении напряжений в точках 2 и 4

(5.4)

Напряжение изгиба в точках 2 и 4:

.(5.5)

напряжение изгиба в точках 1 и 3:

.(5.6)

напряжение кручения в точках 2 и 4:

.(5.7)

напряжение кручения в точках 1 и 3:

.(5.8)

Наибольшие результирующие напряжения определяются по напряжениям изгиба и кручения, возникающим в одной и той же точке. В точках 1 и 3

.(5.9)

.(6)

Величины допускаемых напряжений в выполненных конструкциях (900- 2300) кгс/см².

7.Определение допустимого усилия, действующего на игольчатый подшипник.

Допустимое усилие определяется по формуле:

(7.1)

где -число роликов или иголок;

-рабочая длина ролика, см;

d – диаметр ролика, см;

-число оборотов шипа в минуту,

γ- угол между осями карданных валов;

γ - может достигать , примем γ =;

k- поправочный коэффициент, учитывающий твердость.

При твердости поверхностей качения шипа крестовин корпуса подшипника и самих роликов, составляющих по Роквеллу HRC=59-60, k=1.