Подшипники трансмиссии работают при переменной частоте вращения, которая зависит не только от изменения частоты вращения двигателя, но и от номера включенной передачи, а также при переменных нагрузках, которые зависят от величины крутящего момента развиваемого двигателем, номера включенной передачи и вала, на котором они находятся. Все это учтём при расчете подшипников на долговечность.
При определении радиальных и осевых нагрузок, действующих на подшипники (опоры) в качестве передаваемого крутящего момента ранее бралось максимальное значение крутящего момента двигателя. При расчете подшипников на долговечность примем так называемый расчетный крутящие момент равный:
где а - коэффициент использования крутящего момента, который зависит от ряда факторов, в том числе и от удельной мощности автомобиля. Для уменьшения объема расчетной работы примем его равным единице.
Как отмечалось выше, на подшипники действуют не статические силы, а динамические, а также ряд факторов, которые необходимо учесть при расчете (например, фактор безопасности, температурный и др.). Приведённую нагрузку определим по формуле:
где Fэпр - эквивалентная приведенная динамическая нагрузка; Кб - коэффициент безопасности, учитывающий влияние динамических нагрузок:
где Кд1 = 1,2 для заднего подшипника вторичного вала; Кд2=1,1 для остальных подшипников. Кт - коэффициент температуры, учитывающий влияние теплового режима работы подшипников на долговечность. Так как температура не превышает 100°С, то Кт=1. Км=1,2 - коэффициент материала, учитывающий влияние поверхностной твердости деталей, выполняющих роль беговых дорожек.
Эквивалентная динамическая нагрузка учитывает тип подшипника, схему их установки и нагружения.
Для радиальных и радиально-упорных подшипников эквивалентная нагрузка на j-й передаче будет:
при
где X и Y –коэффициенты радиальной и осевой нагрузок: e – параметр осевого нагружения (их значения приводятся в ГОСТ 18855-22) представим в Таблице 5.10.1.
Таблица 5.10.1 – Коэффициенты
Подшипник |
Х |
Y |
е |
1 |
0 |
2,3 |
0,19 |
2 |
0 |
2,16 |
0,2 |
3 |
0 |
2,02 |
0,22 |
4 |
0 |
1,85 |
0,24 |
5 |
0 |
1,66 |
0,27 |
6 |
0 |
1,48 |
0,29 |
7 |
0 |
1,39 |
0,32 |
8 |
0 |
1,31 |
0,34 |
V=1 - коэффициент вращения;
и - соответственно радиальная и осевая нагрузки, действующие на опоры рассчитываемых валов.
В зависимости от включенной передачи с учетом ранее принятого обозначения расчёт эквивалентной нагрузки для каждой из передач выполним в Таблицах 5.10.2 – 5.10.7.
Таблица 5.10.2 – Эквивалентная нагрузка при
j |
Qj, Н |
, Н |
Fэj, Н |
|
1 |
7,8 |
2,2 |
17,9 |
1,54≥0,19 |
2 |
9,8 |
3,1 |
21,2 |
1,46≥0,2 |
3 |
12,2 |
3,9 |
24,6 |
1,55≥0,22 |
4 |
16 |
5,3 |
29,6 |
1,63≥0,24 |
5 |
21,1 |
7,3 |
35 |
1,74≥0,27 |
6 |
27,8 |
9,8 |
41,1 |
1,92≥0,29 |
7 |
37,3 |
13,3 |
51,8 |
2,02≥0,32 |
8 |
49,7 |
18 |
65,1 |
2,11≥0,34 |