6. Расчет критического числа оборотов карданного вала.

При вращении вала за счет центробежных сил, возникающих вследствие даже незначительного несовпадения оси вращения вала с центром тяжести, может возникнуть поперечный прогиб вала.

При приближении скорости вращения к критической, амплитуда поперечных колебаний вала возрастает и возможна поломка вала.

Карданный вал при изготовлении подвергается динамической балансировке, причем допустимый дисбаланс составляет 15-20 гсм.

Величина биения карданного вала в сборе не должна превосходить 0,5-0,8 мм.

На величину критической угловой скорости влияют :

• характер защемления вала в опорах,

• величины зазоров в соединениях и подшипниках,

• несносность деталей,

• некруглость и разностенность трубы и ряд других факторов.

Для вала постоянного сечения с равномерно распределенной нагрузкой, равной собственному весу, и свободно лежащего на опорах, которые не воспринимают изгибающих моментов

(6.1)

где - 1,2,3 – ступени критической угловой скорости,

Е – модуль упругости,

- длина вала между опорами,

- момент инерции сечения вала для случая изгиба,

Р и m – вес и масса единицы длины вала.

Угловая скорость карданного вала не должна достигать . Для трубчатого вала с наружным и внутренним диаметромD и d

(6.2)

(6.3)

;(6.4)

(6.5)

Для ГАЗ 3307

D=68 мм =0,068 м;

d=64 мм =0,064м,

= =3120 об/мин. (6.6)

Величина должна быть больше, гдемаксимальное число оборотов карданного вала, составляет

7. Определение допустимого усилия, действующего на игольчатый подшипник

При вращении вала за счет центробежных сил, возникающих вследствие даже незначительного несовпадения оси вращения вала с центром тяжести, может возникнуть поперечный погиб вала. При приближении скорости вращения к критической амплитуда поперечных колебаний вала возрастает и возможна поломка вала. Поэтому при изготовлении карданный вал подвергается балансировке.

• На величину критической угловой скорости кр влияют:

• характер защемления вала в опорах;

• величины зазоров в соединениях и подшипниках;

• несоосность деталей;

• некруглость и разностенность трубы и ряд других факторов.

Для вала постоянного сечения с равномерно распределенной нагрузкой, равной собственному весу, и свободно лежащего на опорах, которые не воспринимают изгибающих моментов:

, (7.1)

где l – длина вала между опорами, l = 1,850 м;

E – модуль упругости, E = 21011 Н/м2;

I – момент инерции сечения вала;

m – масса единицы длины вала.

Учитывая, что и что(D, d – наружный и внутренний диаметры полого сечения вала, равные 68 мм и 64 мм соответственно), получаем следующую формулу для определения критической угловой скорости:

. (7.2)

Тогда критическая частота вращения карданного вала будет определяться:

. (7.3)

Для нормальной работы карданного вала необходимо, чтобы выполнялось следующее условие nкр  (1,15…1,2) nmax. Здесь nmax – максимальная частота вращения карданного вала. Она равна максимальной частоте вращения двигателя, которая для ГАЗ-3307 составляет около 4500 об/мин. Таким образом, nкр не должна быть меньше 4750…5000об/мин. Как видно, это условие выполняется и нормальная работа карданной передачи обеспечена.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Карданная передача

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Алексеев В .М.

У

1

ВСГУТУ, 430 гр.

Н. контр.

Утв.