Трактор гусеничный сельскохозяйственный на базе ВТ-100

[кН] [7, стр. 427] (38)

F_r - радиальное усилие;

[кН]

F_а - осевое усилие;

[кН],

где d_срш - средний делительный диаметр конической шестерни, берется по чертежу;

_ш - угол делительного конуса шестерни, берется по чертежу.

Реакции опор вала рассчитываются по плоскостям, а затем геометрически складываются.

Рисунок 19

Вертикальная плоскость:

[кН]

[кН].

Горизонтальная плоскость:

[кН]

[кН].

Рисунок 20

Вертикальная плоскость:



[кН]

[кН].

Горизонтальная плоскость:

[кН]

[кН].

Рисунок 21

Вертикальная плоскость:



[кН]

[кН].

Горизонтальная плоскость:

[кН]

[кН].

Суммарные реакции в опорах В и Г будут:

[кН] (39)

[кН].

Результаты расчета опорных реакций вторичного вала на всех передачах приведены в таблице 6.

Таблица 6 Расчета опорных реакций вторичного вала на всех передачах

Передача	I	II	III	IV	V	З.Х.
T1, кНм	0,803	0,662	0,568	0,443	0,332	0,412
aw, мм	156,0	154,0	148,0
dw, мм	190,443	174,233	158,025	141,815	141,846	187,998
twцил, град.	21,929	21,953	20
N, кН	9,091	8,192	7,750	6,735	5,047	4,664
, град.	13,079	56,880	29,383
NВ, кН	2,057	1,854	1,754	1,524	4,227	2,288
NГ, кН	8,855	7,980	7,549	6,560	2,758	4,064
dсрш, мм	96,557
twкон, град.	17,5
ш, град.	17,553
F, кН	16,633	13,712	11,765	9,175	6,877	8,534
Fr, кН	5,001	4,123	3,537	2,759	2,068	2,566
Fa, кН	1,580	1,302	1,118	0,872	0,653	0,811
а, мм	202,5	302,0	166,5	66,5	66,5	202,5
l, мм	341,0
l1, мм	47,101
RВв, кН	1,462	1,682	0,728	0,041	2,453	0,250
RВг, кН	3,130	0,528	3,533	5,023	2,413	1,890
FrВ, кН	3,455	1,763	3,607	5,023	3,441	1,907
RГв, кН	20,152	17,248	14,247	10,740	8,651	11,072
RГг, кН	10,726	11,575	7,553	4,296	1,723	0,392
FrГ, кН	22,829	20,772	16,125	11,567	8,821	11,079

1.6.3 Определение частоты вращения валов на отдельных передачах

Частота вращения первичного вала КПП на каждой из передач определяется по [5] как обороты двигателя, соответствующие заданной на каждой передаче крюковой нагрузке Р_кр (см. п. 1.1.). Обороты вторичного вала определяются по формуле:

, [об/мин] (40)

где n_i - частота вращения вторичного вала на i-ой передаче;

n_{i перв} - частота вращения первичного вала на i-ой передаче;

u_i - передаточное число от первичного до вторичного вала соответственно на

i-ой передаче.

Результаты расчета приведены в таблице 7.

Таблица 7 Частоты вращения валов на передачах

Передача	I	II	III	IV	V	З.Х.
Вал первичный
n, об/мин	1685,0	1665,0	1615,0	1655,0	1675,0	1830,0
Вал вторичный
n, об/мин	1075,5	1316,5	1573,6	1986,0	2558,5	1175,0

1. Распределение времени работы трактора на отдельных передачах.

В результате анализа сельхозработ, на которых может быть использован данный трактор, и с учетом данных эксплуатационно-технических испытаний в Северо-Кавказской МИС [4] принято следующее распределение времени работы трактора по передачам, которое приведено в таблице 7.

Таблица 8 Распределение времени работы трактора на отдельных передачах

Передача	I	II	III	IV	V	З.Х.
	0,03	0,10	0,38	0,32	0,15	0,02

2. Определение ресурса подшипников.

Ресурс подшипников, работающих с переменной нагрузкой при переменной частоте вращения при действующем гамма-процентном ресурсе трансмиссии (=90%),

, [моточасы] (41)

где q - число режимов работы подшипника;

_i - коэффициент использования передач;

L_hi - ресурс подшипника на данном режиме, моточасы;

, (42)

где n_i - частота вращения подшипника на данном режиме, об/мин;

L_i - ресурс подшипника на данном режиме, млн. об;

- для роликоподшипника, (43)

- для шарикоподшипника,

где K_h - коэффициент, учитывающий показатели надежности трансмиссии; при

=90% K_h=1,3; С - динамическая грузоподъемность подшипника, Н.

- для роликового радиального подшипника;

- для шарикового радиального подшипника обычной грузоподъемности с D_w 25,4 мм;

[8] -для шарикового радиального подшипника повышенной грузоподъемности с D_w 25,4 мм;

f_с - коэффициент, зависящий от геометрии деталей подшипника и точности, берется по ГОСТ 18855-82;

i - число рядов тел качения в подшипнике;

l - длина ролика в подшипнике, мм;

_k - номинальный угол контакта подшипника, градусы;

z - число тел качения в одном ряду;

D_w - диаметр тела качения, мм.

Геометрические параметры подшипников определены по [9] и [10] и приведены в таблице 9.

Таблица 9 Геометрические параметры подшипников

Подшипник	D, мм	d, мм	dm, мм	Dw, мм	i	z	l, мм	k, град.	fc
№311	120	55	87,5	20,64	1	8	-	0	59,0
№2311КМ	120	55	87,5	17,00		12	17		88,8
№409А	120	45	82,5	23,02		7	-		57,1
№2612КМ	130	60	95,0	18,00		13	26		88,8

Значения C приведены в таблице 11.

P_i - приведенная нагрузка, действующая на данном режиме, Н.

- для роликового радиального подшипника;

-для шарикового радиального подшипника;

где F_ri - радиальная нагрузка на подшипник на данном режиме, Н;

F_ai - осевая нагрузка на подшипник на данном режиме, Н;

V - коэффициент вращения подшипника, берется по ГОСТ 18855-82; для всех подшипников КПП V=1,0 (вращается внутреннее кольцо);

K_э - коэффициент, учитывающий влияние на ресурс подшипника степени использования мощности двигателя и влияние динамических нагрузок; для всех подшипников K_э=1,1;

X - коэффициент радиальной нагрузки подшипника; берется по ГОСТ 18855-82;

Y - коэффициент осевой нагрузки подшипника; берется по ГОСТ 18855-82.

Так как шарикоподшипник №311 ГОСТ 8338-75 (первичный вал) осевых нагрузок не испытывает, то для них Y=0 и X=1. Шарикоподшипник №409А ТУ 37.006.087-79 (вторичный вал) воспринимает и радиальные, и осевые нагрузки; значения коэффициентов X и Y для него приведены в таблице 9.

Таблица 10 Значения коэффициентов радиальной и осевой нагрузки

Передача	I	II	III	IV	V	З.Х.
X	0,56	0,56	0,56	1	1	0,56
Y	1,92	1,98	2,06	0	0	2,21

Результаты расчета ресурса подшипников первичного и вторичного валов КПП приведены в таблице 10.

Таблица 11 Расчет ресурса подшипников первичного и вторичного валов КПП

Передача	Pi, Н	C, Н	Li, млн. об.	ni, об/мин	Lhi, моточасы	Lh, моточасы
1	2	3	4	5	6	7
Шарикоподшипник №311 ГОСТ 8338-75, опора А
I	4301	54915	1601	1685,0	15836	8131
II	1481		39216	1665,0	392553
III	4484	54915	1413	1615,0	14582	8131
IV	5875		628	1655,0	6324
V	7153		348	1675,0	3463
З.Х.	3678		2560	1830,0	23315
Роликоподшипник №2311КМ ГОСТ 8328-75, опора Б
I	5825	108790	13282	1685,0	131375	331675
II	7643		5371	1665,0	53764
III	4142		41385	1615,0	427090
IV	1623		939758	1655,0	9463827
V	964		5334319	1675,0	53077801
З.Х.	496		48861555	1830,0	445005055
Шарикоподшипник №409 ТУ 37.006.087-79, опора В
I	5465	76922	2145	1075,5	33240	28297
II	3922		5803	1316,5	73465
III	4755		3257	1573,6	34496
IV	5525		2076	1986,0	17422
V	3785		6457	2558,5	42062
З.Х	3146		11244	1175,0	159489
Роликоподшипник №2612КМ ГОСТ 8328-75, опора Г
I	25112	170955	460	1075,5	7129	19143
II	22849		630	1316,5	7976
III	17738		1464	1573,6	15506
IV	12724		4431	1986,0	37185
V	9703		10937	2558,5	71246
З.Х	12187		5116	1175,0	72567

1.7 Расчет шестерен

Расчет шестерен на прочность с учетом особенностей их работы (разные режимы) производится по ГОСТ 21354-87, а необходимые для этого геометрические параметры рассчитываются по ГОСТ 16532-70.

Расчет геометрических параметров.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 12.

Таблица 12 Геометрические параметры шестерен КПП трактора ВТ-100

	Коробка переключения передач
	колесо	47	43	39	35	34	30	35	47
	шестерня	30	34	38	42	38	35	41	27
, мм	4,0
, град.	20°
, град.	0°
Х	колесо	-0,1766	0	0,25	0,25	0,35	0,4276	0,25	-0,176
	шестерня	0,7	0,52	0,27	0,27	0,75	0,1	0,27	0,1765
в, мм	колесо	33	30	31	30	27	31	30	33
	шестерня	30	28	28	28	25	28	25	25
Шеро-ховат.	колесо
	шестерня
Нормы плавн.	колесо	9
	шестерня
, мкм	28
материал	25 ХГТ
Упроч- нение	колесо	нитроцементация
	шестерня
, мм	0,90
		60,5	61,0	60,5
		775	795	775
		610	615	610
		39,0
		355

В таблицу 12 входят следующие параметры:

- число зубьев (соответственно колеса и шестерни);

модуль;

угол профиля исходного контура;

угол наклона зуба;

коэффициент смещения;

ширина венца колеса (шестерни);

допуск на направление зуба по ГОСТ 1643-81;

толщина упрочненного слоя (средняя);

твердость поверхности зуба (средняя);

твердость сердцевины зуба (средняя).

Расчет будем производить для шестерни первой передачи (наиболее нагруженный режим).

Необходимые для прочностных расчетов рассчитываемые геометрические параметры:

, (44)

где: передаточное число зубчатой передачи;

.

межцентровое расстояние, мм, берется из чертежа детали;

делительный угол профиля в торцовом сечении, градусы;

(45)

угол зацепления, градусы;

(46)

;

основной угол наклона, градусы;

(47)

делительный диаметр соответственно шестерни и колеса, мм;

, мм (48)

начальный диаметр соответственно шестерни и колеса, мм;

, мм (49)

, мм ( )

основной диаметр соответственно шестерни и колеса, мм;

, мм (50)

диаметр окружности выступов соответственно шестерни и колеса, мм, берется из чертежа детали;

угол профиля зуба в точке на окружности выступов соответственно шестерни, колеса, градусы;

; (51)

коэффициент торцевого перекрытия;

коэффициент осевого перекрытия;

, (53)

где: рабочая ширина венца, мм; суммарный коэффициент перекрытия;

. (54)

Результаты расчета приведены в таблице 13.

Таблица 13 Рассчитанные геометрические параметры шестерни и колеса

		, мм	, °	, °	°	, мм	, мм	, мм	, мм	, °
Кол.	1,6567	156	20	21,9	0	188	190,44	176,6	194,4	24,66	1,52	0
Шес.						120	121,56	112,8	133,4	32,29

1.7.1 Определение частоты вращения шестерен на отдельных передачах

Частота вращения валов на отдельных передачах определена в п. 2.1.2., 2.2.2 и 2.3.2. данного расчета. В соответствии с кинематической схемой трансмиссии (рисунок 17), зная расположение шестерен на валах, определяется частота вращения шестерен трансмиссии. Частота вращения первичного вала КПП на каждой из передач определяется по как обороты двигателя, соответствующие заданной на каждой передаче крюковой нагрузке (см. п. 1.1). Обороты остальных валов определяются по формуле:

, (55)

где частота вращения вторичного, дополнительного валов или вала заднего хода соответственно на -ой передаче;

частота вращения первичного вала на - передаче;

передаточное число от первичного вала до вторичного, дополнительного или вала заднего хода соответственно на -ой передаче.

[об/мин]

[об/мин].

1.7.2 Расчет на контактную прочность

1.7.2.1 Расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев

Контактная выносливость активных поверхностей зубьев обеспечена, если расчетное напряжение в полюсе зацепления меньше допускаемого. Для шестерен, работающих на разных режимах, расчет производится для наиболее нагруженного.

, (56)

где расчетное контактное напряжение, МПа;

допускаемое контактное напряжение, МПа;

контактное напряжение в полюсе зацепления при , МПа;

коэффициент нагрузки.

, (57)

где коэффициент, учитывающий механические свойства материала сопряженных колес; для стали ;

коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления;

 (58)

коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

для ; (59)

;

окружная сила на делительном цилиндре, Н;

;

,

где коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку; ;

коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса;

, (60)

где динамическая добавка;

, (61)

где удельная окружная динамическая сила, Н/мм;

, (62)

 коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев; ;

коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса;

окружная скорость на делительном цилиндре, м/с, определяется для того же режима, что и ;

;

;

;

МПа;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;

, (63)

где коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в начальный период работы передачи;

, (64)

фактическое отклонение положения контактных линий в начальный период работы передачи , мкм;

, (65)

отклонение положения контактных линий вследствие упругой деформации и зазора в подшипниках, мкм; ;

отклонение положения контактных линий вследствие погрешностей изготовления, мкм;

, (66)

коэффициент, учитывающий статистическое распределение погрешностей;

удельная нормальная жесткость пары зубьев, [Н/мм мкм];

, [мкм];

, [мкм];

;

;

коэффициент, учитывающий приработку зубьев;

(67)

;

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

для прямозубых передач, ;

;

;

;

Допускаемое контактное напряжение определяется отдельно для шестерни и колеса.

, (68)

где предел контактной выносливости, МПА;

;

коэффициент запаса прочности; ;

коэффициент долговечности;

при (69)

при

где базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости;

(70)

;

действительное число циклов напряжений, соответствующее заданному сроку службы;

, (71)

где Т- ресурс трактора; Т=10000 часов.

коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев;

коэффициент, учитывающий окружную скорость;

(72)

коэффициент, учитывающий влияние смазки; ;

коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса; при мм;

- при мм. (73)

Результаты расчета приведены в таблице 14.

Таблица 14 Результаты расчета на контактную выносливость

0,520	8650	2,372	0,909	813	8,2	10,582	121,221	0,42	1,42

Продолжение таблицы 14

14,0	19,207	1,308	0,892	1,275	1,811	1094	1392
Колес.	Шест.	Колес.	Шест.			Колес.	Шест.	Колес.	Шест.
19,4	30,3	1,356	1,258	0,90	1,041	1	1	1474	1367

1.7.2.2 Расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки

Условие контактной прочности при действии максимальной нагрузки:

, (74)

где: - контактные напряжения при действии максимальной нагрузки, МПа;

допускаемое контактное напряжение при максимальной нагрузке, МПа.

, (75)

,

где коэффициент нагрузки, определяемый при .

Подробно формулы для определения приведены в п. 1.3.3.1; для расчета в них надо соответственно представить исходные данные по максимальной нагрузке.

;

,

где максимальная окружная сила на делительном цилиндре.

(76)

.

Результаты расчета приведены в таблице 15.

Таблицы 15 Значения контактной прочности при действии максимальной нагрузки

0,697	11617	0,313	1,313	1,250	1,223	1,606	1194	2662

1.7.2.3 Расчет на глубинную контактную выносливость

Глубинная контактная выносливость обеспечена, если расчетное контактное напряжение отвечает зависимости:

, (77)

где предел глубинной контактной выносливости, МПа;

коэффициент запаса прочности по глубинным контактным напряжениям.

Для цементированных и нитроцементированных колес предел глубинной контактной выносливости определяется в трех зонах возможного развития напряжения:

при ; (78)

- в упрочненном слое или

- на границе слоя;

где глубина расположения зоны глубинных касательных напряжений, мм;

; (79)

удельная окружная сила, Н/мм;

; (80)

;

приведенный радиус кривизны профилей, мм;

; (81)

;

модуль упругости; ;

;

эффективная твердость упрочненного слоя;

; (82)

эффективная толщина упрочненного слоя, мм;

; (83)

;

Результаты расчета приведены в таблице 16.

Таблица 16 Расчет на глубинную контактную выносливость

1,3	522	12,452	0,267	0,467	588	1094	4221	1628

1.7.2.4 Расчет на глубинную контактную прочность при действии максимальной нагрузки

Условие обеспечения глубинной контактной прочности при действии максимальной нагрузки:

, (84)

где предел глубинной контактной прочности, МПа;

коэффициент запаса прочности по максимальным глубинным контактным напряжениям.

Предел глубинной контактной прочности определяется в трех зонах аналогично п.1.3.3.3:

при ; (85)

при или по номограмме приложения в ГОСТ 21354-87 для параметров:

;

,

где глубина расположения зоны наибольших глубинных касательных напряжений при максимальной нагрузке, мм;

; (86)

;

эффективная твердость упрочненного слоя при расчетах на максимальную нагрузку;

; (87)

;

;

;

;

.

Результаты расчета приведены в таблице 17.

Таблица 17 Значения глубинной контактной прочности при действии максимальной нагрузки

1,1	0,310	562	149,0	3,0	1194	2125	1932

1.7.3 Расчет зубьев на прочность при изгибе

1.7.3.1 Расчет зубьев на выносливость при изгибе

Выносливость зубьев при изгибе, необходимая для предотвращения усталостного излома зубьев в опасном сечении на переходной поверхности, обеспечена, если расчетное напряжение меньше допускаемого. Для шестерен, работающих на разных режимах, расчет производится по наиболее нагруженному режиму (как и в расчете на контактную прочность).

, (88)

где расчетное местное напряжение при изгибе, МПа;

допускаемое напряжение изгиба, МПА;

, (89)

где окружная сила на делительном цилиндре, Н; ;

коэффициент нагрузки; ;

коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса;

,

где динамическая добавка;

;

удельная окружная динамическая сила, Н/мм;

;

коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;

, (90)

где ; (91)

- для прямозубого зацепления; (92)

;

;

;

;

;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в начальный период работы передачи;

; (93)

;

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

;

;

;

коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений;

; (94)

;

коэффициент, учитывающий наклон зуба; ;

коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; ;

, (95)

где предел выносливости при изгибе, МПа;

, (96)

 предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, МПа;

коэффициент, учитывающий технологию изготовления; ;

коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса; для поковки ;

коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба; ;

коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности; ;

коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки;

(наличием заднего хода пренебрегаем, так как он занимает всего 2% времени работы трансмиссии);

МПа;

коэффициент запаса прочности; ;

коэффициент долговечности;

, но , (97)

где базовое число циклов напряжений;

коэффициент, учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений;

; (98)

;

коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности; ;

коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса;

; (99)

;

;

МПа.

Результаты расчета приведены в таблице 18.

Таблица 18 Расчет зубьев на выносливость при изгибе

		Н/мм			мм
										кол	шест
0,520	8650	138,5	0,481	1,481	5,263	0,829	1,458	1,367	2,025	3,865	3,262
МПа	МПа						МПа
				кол	шест			кол	шест	кол	шест
513	476	750		19,4	30,3	1,0	0,979	1,027	1,035	487	490

1.7.3.2 Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой

Условие прочности зубьев при изгибе максимальной нагрузкой:

, (100)

где расчетные максимальные местные напряжение, МПа;

допускаемое напряжение изгиба в опасном сечении при действии максимальной нагрузки, МПа;

; (101)

; ;

, (102)

где предел прочности при изгибе максимальной нагрузкой, МПа;

, (103)

базовое значение предельного напряжения зубьев при изгибе максимальной нагрузкой, МПа; - коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба; ; коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения; 1; коэффициент запаса прочности; ; ; ; .

; МПа.

; МПа.

Результаты расчета приведены в таблице 19.

Таблица 19 Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой

		колесо	шест			колесо	шест
0,697	11617	689	639	2200	1,75	1291	1301

1.8 Расчет валов

Валы трансмиссии трактора должны обеспечивать достаточную несущую способность узла, то есть нормальную работу шестерен, расположенных на этих валах. При этом сами валы должны быть достаточно прочными, что определяется расчетом на статическую прочность и выносливость с учетом особенностей работы валов (разные режимы, см п. 1.6.1.1).

1.8.1 Расчет валов КПП

1.8.1.1 Определение критериев необходимости расчета валов

Расчеты валов на статическую прочность и выносливость достаточно трудоемкие, поэтому сначала с помощью критериев определяется, необходимы ли эти расчеты .

Условие необходимости проведения расчета на статическую прочность:

, (104)

, (105)

где критерий необходимости расчета вала на статическую прочность - коэффициент запаса прочности по пределу текучести, определяемый в предположении сосредоточения всех радиальных и осевых сил, а так же максимальной нагрузки в середине пролета, где условно помещается и наименьшее из сечений вала;

- предел текучести материала вала, МПа ;

наименьший в пределах пролета в диаметре вала, исключая концевые участки, находящиеся внутри подшипниковых колец, м;

- расстояние между точками приложения наиболее удаленных друг от друга сил, как активных так и реактивных, м;

сумма абсолютных величин радиальных опорных реакций , независимо от их направления, или сумма абсолютных величин активных радиальных сил, независимо от их направления, причем в расчете принимается наибольшая из этих сумм, кН;

наибольшая из осевых сил, независимо от того, в какой части пролета она действует, кН;

наибольшее из плеч приложения осевых сил, м;

максимальная нагрузка (см. таблицу 3), ;

минимально допустимое для данного вала значение коэффициента запаса прочности по пределу текучести

Радиальные опорные реакции валов определяются аналогично п. 1.6.1.1., но исходя из условий действия на валу максимальной нагрузки :

;

;

;

, кН;

, кН;

; кН.

Результаты расчета критерия приведены в таблице 20.

Таблица 20 Значения критериев необходимости расчета валов

вал	материал твердость	, МПа		, м	,
ВГ	25ХГТ	1080	2,1	0,056	0,3881	35,318	2,123	0,04828	1,079	5,145

Необходимость проведения расчета на усталостную прочность обуславливается соотношением значений критериев , где критерий необходимости расчета вала на усталостную прочность, определяется по таблицам для наибольшего концентратора напряжений:

- если , то статическая и усталостная прочность вала обеспечены;

- если , то необходимо в расчете на статическую прочность уточнить значение , и если , то усталостная прочность обеспечена, если , то необходим расчет на усталость.

Значения критерия приведены в таблице 20, где предел выносливости материала вала при изгибе с симметричным циклом, МПа;

Таблица 21 Значения критериев необходимости расчета валов

Вал	,		, МПа		Тип концентра- тора
ВГ	0,803	1,344	735	1,469	шлицы	7,000

Как следует из таблиц 20 и 21 , вал ВГ (вторичный) необходимо рассчитать на статическую прочность для уточнения значения .

1.8.1.2 Расчет на статическую прочность

Вал вторичный ВГ.

Расчет вала ВГ на статическую прочность проводится при включении в КПП 1 передачи (наиболее нагруженный режим для вала). Схема сил, действующих на вал на этом режиме, представлена на рисунке 20, определение реакций на опорах вала аналогично приведенному в п.1.6.1.1., но с учетом действия на валу максимальной нагрузки (см. таблицу 4).

Результаты расчета приведены в таблице 22.

Рисунок 22. Эпюры изгибающих и крутящих моментов

Таблица 22 Расчет на статическую прочность

,	, кН	, кН	, кН	, кН	, кН	, кН	, кН	, кН	, кН	, кН
1,079	12,216	2,764	11,899	22,350	6,720	2,132	1,965	4,206	27,079	14,413

Для построения эпюр, изгибающий и крутящего моментов необходимо определить их в характерных сечениях - по точкам приложения сил (сечение 1-1), (сечение 2-2) и на опоре Г.

Изгибающие моменты в характерных сечениях определяются по плоскостям - вертикальной и горизонтальной, а затем геометрически суммируются.

Вертикальная плоскость:

Горизонтальная плоскость:

Суммарный изгибающий момент:

Эпюры изгибающих и крутящих моментов представлены на рисунке 21.

Как следует из эпюр, наиболее опасные сечения 1-1 и опора Г.

Напряжения изгиба в опасных сечениях:

(106)

Напряжения кручения в опасных сечениях:

, (107)

где - момент сопротивления сечения при изгибе или кручении соответственно, ;

, (108)

, (109)

D- диаметр вала в опасном сечении, м.

Запас прочности по изгибу по отношению к пределу текучести:

(110)

Запас прочности по кручению по отношению к пределу текучести:

, (111)

где предел текучести материала вала при кручении;

Коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

(112)

Результаты расчета приведены в таблице 23.

Таблица 23 Расчет на статическую прочность

Се-чен.	D,м	,	,	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
1-1	0,056	0,00001756	0,00003512	53,5	30,7	1080	595	20,187	19,381	13,981
Г	0,060	0,00002160	0,00004320	49,8	25,0			21,687	23,800	16,030

Так как в обоих сечениях , то для вторичного вала ВГ расчет на усталостную прочность не нужен, так как и статическая и усталостная прочность обеспечены.

1.9 Расчет главной передачи трактора ВТ-100

Расчет шестерен на прочность с учетом особенностей их работы (разные режимы) производится по ГОСТ 21354-87, а необходимые для этого геометрические параметры рассчитываются по ГОСТ 16532-70. Прочностной расчет главной передачи, представляющий собой пару конических шестерен с прямым зубом, основан на допущении, что нагрузочная способность конической пары одинакова с нагрузочной способностью некоторой эквивалентной цилиндрической пары, параметры которой (числа зубьев ) определенным образом связаны с параметрами () конических колес:

(113)

.

Так как измерительное сечение конических колес - среднее, то оно же принимается за расчетное, и приведение конических колес к цилиндрическим проводится по среднему конусу, то есть модуль и шаг эквивалентной цилиндрической пары принимается равным модулю и шагу конических колес по конусу приведения, то есть среднему конусу. Тогда сохраняется исходный контур, а геометрические параметры пересчитываются .

1.9.1 Расчет геометрических параметров

Исходные данные для расчета приведены в таблице 24.

Таблица 24 Геометрические параметры шестерен главной передачи трактора ВТ-100

	колесо	шестерня
	189,205	18,877
, мм	6,364
, град.	17°50'
, град.	0°
Х	+0,42	-0,42
в, мм	38
Шероховатость
Нормы плавности	10
, мкм	45
материал	25ХГТ
Упрочнение	цементация	нитроцементация
, мм	1,125
		61,0	61,0
		795
		615
		36,0
		320

В таблицу 24 входят следующие параметры:

- число зубьев (соответственно колеса и шестерни);

модуль;

угол профиля исходного контура;

угол наклона зуба;

коэффициент смещения;

ширина венца колеса (шестерни);

допуск на направление зуба по ГОСТ 1643-81;

толщина упрочненного слоя (средняя);

твердость поверхности зуба (средняя);

твердость сердцевины зуба (средняя).

Расчет будем производить для шестерни первой передачи (наиболее нагруженный режим).

Необходимые для прочностных расчетов рассчитываемые геометрические параметры:

, (114)

где: передаточное число зубчатой передачи;

;

межцентровое расстояние, мм, берется из чертежа детали;

делительный угол профиля в торцовом сечении, градусы;

; (115)

угол зацепления, градусы;

, (116)

;

основной угол наклона, градусы;

; (117)

делительный диаметр соответственно шестерни и колеса, мм;

; мм (118)

начальный диаметр соответственно шестерни и колеса, мм;

; мм (119)

; мм (120)

основной диаметр соответственно шестерни и колеса, мм;

; мм (121)

диаметр окружности выступов соответственно шестерни и колеса, мм, берется из чертежа детали;

угол профиля зуба в точке на окружности выступов соответственно шестерни, колеса, градусы;

; (122)

коэффициент торцевого перекрытия;

коэффициент осевого перекрытия;

; (124)

где: рабочая ширина венца, мм;

суммарный коэффициент перекрытия;

; (125)

Результаты расчета приведены в таблице 25.

Таблица 25 Рассчитанные геометрические параметры шестерни и колеса

	колесо	шестерня
	10,0230
мм	662,117
	17°50'
	17°50'
	0°
мм	1204,1	120,1
мм	1204,101	120,133
мм	1148,372	114,573
мм	1222,2	127,5
	20,013°	26,038°
	1,995
	0
	1,995

1.9.2 Определение частоты вращения шестерен на отдельных передачах

Частота вращения валов на отдельных передачах определена в п. 1.6.1.2., 1.6.2.2 и 1.6.3.2. данного расчета. В соответствии с кинематической схемой трансмиссии (рисунок 17), зная расположение шестерен на валах, определяется частота вращения шестерен трансмиссии.

Результаты расчета приведены в таблице 26.

Таблица 26 Частота вращения шестерен на отдельных передачах

	колесо	шестерня
1-я передача	339,6	1075,5
2-я передача	415,7	1316,5
3-я передача	496,9	1573,6
4-я передача	627,2	1986,0
5-я передача	807,9	2558,5
Передача заднего хода	371,0	1175,0

1.9.3 Расчет на контактную прочность

1.9.3.1 Расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев

Контактная выносливость активных поверхностей зубьев обеспечена, если расчетное напряжение в полюсе зацепления меньше допускаемого. Для шестерен, работающих на разных режимах, расчет производится для наиболее нагруженного.

, (126)

где расчетное контактное напряжение, МПа;

допускаемое контактное напряжение, МПа;

контактное напряжение в полюсе зацепления при , МПа;

коэффициент нагрузки.

, (127)

где коэффициент, учитывающий механические свойства материала сопряженных колес; для стали ;

коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления;

; (128)

коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

для ; (129)

;

окружная сила на делительном цилиндре, Н;

;

,

где коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку; ;

коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса;

, (130)

где динамическая добавка;

, (131)

где удельная окружная динамическая сила, Н/мм;

, (132)

коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев; ;

коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса;

окружная скорость на делительном цилиндре, м/с, определяется для того же режима, что и ;

;

;

;

МПа;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;

, (133)

где коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в начальный период работы передачи;

, (134)

фактическое отклонение положения контактных линий в начальный период работы передачи, мкм;

, (135)

отклонение положения контактных линий вследствие упругой деформации и зазора в подшипниках, мкм; ;

отклонение положения контактных линий вследствие погрешностей изготовления, мкм;

Для шестерен конечной передачи и , так как там происходит самоустановка зубьев по длине.

коэффициент, учитывающий статистическое распределение погрешностей;

;

удельная нормальная жесткость пары зубьев, [Н/мм мкм];

, мкм;

;

;

коэффициент, учитывающий приработку зубьев;

; (136)

;

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

для прямозубых передач, ;

;

;

;

Допускаемое контактное напряжение определяется отдельно для шестерни и колеса.

, (137)

где предел контактной выносливости, МПА;

;

коэффициент запаса прочности; ;

коэффициент долговечности;

при (138)

при , (139)

где базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости;

(140)

;

действительное число циклов напряжений, соответствующее заданному сроку службы;

, (141)

где Т- ресурс трактора; Т=10000 часов.

коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев;

коэффициент, учитывающий окружную скорость;

; (142)

коэффициент, учитывающий влияние смазки; ;

коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса;

при мм; - при мм (143)

; ;

, МПа.

Результаты расчета приведены в таблице 27.

Таблица 27 Значения контактной выносливости активных поверхностей зубьев

0,803	14020	2,641	0,818	754	11	6,762	84,638	0,229	1,229
22,5	14,390	1,421	0,889	1,374	1,689	980	1403
Колес.	Шест.	Колес.	Шест.			Колес.	Шест.	Колес.	Шест.
341,7	1082,1	0,949	0,896	0,90	1,018	0,975	1	991	960

1.9.3.2 Расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки

Условие контактной прочности при действии максимальной нагрузки:

, (144)

где:- контактные напряжения при действии максимальной нагрузки, МПа;

допускаемое контактное напряжение при максимальной нагрузке, МПа.

; (145)

,

где коэффициент нагрузки, определяемый при .

Подробно формулы для определения приведены в п. 1.6.3.1.; для расчета в них надо соответственно представить исходные данные по максимальной нагрузке.

;

;

где максимальная окружная сила на делительном цилиндре.

(146)

.

Результаты расчета приведены в таблице 28.

Таблицы 28 Значения контактной прочности при действии максимальной нагрузки

1,079	18846	0,171	1,171	1,33	1,293	1,514	1076	2684

1.9.3.3 Расчет на глубинную контактную выносливость

Глубинная контактная выносливость обеспечена, если расчетное контактное напряжение отвечает зависимости:

, (147)

где предел глубинной контактной выносливости, МПа;

коэффициент запаса прочности по глубинным контактным напряжениям.

Для цементированных и нитроцементированных колес предел глубинной контактной выносливости определяется в трех зонах возможного развития напряжения: при

; (148)

- в упрочненном слое или

- на границе слоя;

где глубина расположения зоны глубинных касательных напряжений, мм;

; (149)

удельная окружная сила, Н/мм;

; (150)

;

приведенный радиус кривизны профилей, мм;

; (151)

;

модуль упругости; ;

;

эффективная твердость упрочненного слоя;

; (152)

эффективная толщина упрочненного слоя, мм;

; (153)

;

;

;

, МПа.

Результаты расчета приведены в таблице 29.

Таблица 29 Значения глубинной контактной выносливости

1,3	623	18,570	0,357	0,557	544	980	2905	1958	1506

1.9.3.4 Расчет на глубинную контактную прочность при действии максимальной нагрузки

Условие обеспечения глубинной контактной прочности при действии максимальной нагрузки:

, (154)

где предел глубинной контактной прочности, МПа;

коэффициент запаса прочности по максимальным глубинным контактным напряжениям.

Предел глубинной контактной прочности определяется в трех зонах аналогично п.3.3.3.:

при ; (155)

при или по номограмме приложения в ГОСТ 21354-87 для параметров:

;

;

где глубина расположения зоны наибольших глубинных касательных напряжений при максимальной нагрузке, мм;

; (156)

;

эффективная твердость упрочненного слоя при расчетах на максимальную нагрузку;

; (157)

;

;

;

;

.

Результаты расчета приведены в таблице 30

Таблица 30 Глубинная контактная прочность при действии максимальной нагрузки

1,1	0,414	510	134,4	1,5	1076	1750	1591

1.9.4 Расчет зубьев на прочность при изгибе

1.9.4.1 Расчет зубьев на выносливость при изгибе

Выносливость зубьев при изгибе, необходимая для предотвращения усталостного излома зубьев в опасном сечении на переходной поверхности, обеспечена, если расчетное напряжение меньше допускаемого. Для шестерен, работающих на разных режимах, расчет производится по наиболее нагруженному режиму (как и в расчете на контактную прочность).

, (158)

где расчетное местное напряжение при изгибе, МПа;

допускаемое напряжение изгиба, МПА;

, (159)

где окружная сила на делительном цилиндре, Н;

;

коэффициент нагрузки;

;

коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса;

;

где динамическая добавка;

;

 удельная окружная динамическая сила, Н/мм;

;

коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;

, (160)

где ; (161)

- для прямозубого зацепления; (162)

;

;

;

;

;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в начальный период работы передачи;

; (163)

;

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

;

;

;

коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений;

; (164)

;

коэффициент, учитывающий наклон зуба; ;

коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; ;

; (165)

где предел выносливости при изгибе, МПа;

; (166)

предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, МПа;

коэффициент, учитывающий технологию изготовления; ;

коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса; для поковки ;

коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба; ;

коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности; ;

коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки;

(наличием заднего хода пренебрегаем, так как он занимает всего 2% времени работы трансмиссии);

МПа;

коэффициент запаса прочности; ;

коэффициент долговечности;

, но (167)

где базовое число циклов напряжений;

коэффициент, учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений;

; (168)

;

коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности; ;

коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса;

; (169)

;

;

МПа.

Результаты расчета приведены в таблице 31.

Таблица 31 Расчет зубьев на выносливость при изгибе

		Н/мм			мм
										кол	шест
0,803	14020	96,729	0,262	1,262	6,38	0,836	1,625	1,501	1,894	3,49	4,846
МПа	МПа						МПа
				кол	шест			кол	шест	кол	шест
383	532	750		341,7	1082	1,0	0,944	0,9	1,035	411	473

1.9.4.2 Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой

Условие прочности зубьев при изгибе максимальной нагрузкой:

, (170)

где расчетные максимальные местные напряжение, МПа; допускаемое напряжение изгиба в опасном сечении при действии максимальной нагрузки, МПа;

; (171)

;

;

, (172)

где предел прочности при изгибе максимальной нагрузкой, МПа;

; (173)

базовое значение предельного напряжения зубьев при изгибе максимальной нагрузкой, МПа;

- коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба; ;

коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения;

1; коэффициент запаса прочности; ; ; ; .

; МПа. ; МПа.

Результаты расчета приведены в таблице 32.

Таблица 32 Расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой

		колесо	шест			колесо	шест
1,079	18846	515	715	2200	1,75	1029	1301

1.10 Тяговая характеристика трактора ВТ-100Д

На тракторе ВТ-100Д c пятискоростной коробкой передач установлен дизель Д-442-24И Ne=95,6кВт ОАО «Алтайдизель» с полкой постоянной мощности, основные показатели которого приведены в таблице 33, а скоростная характеристика представлена на рисунке 23 и в таблице 34.

Таблица 33 Основные показатели дизеля

Наименование параметра	Обозначение	Величина
Диапазон оборотов полки постоянной мощности, об/мин		1300 ... 1800
Эксплуатационная мощность на номинальном режиме, кВт		95,6
Число оборотов на номинальном режиме, об/мин		1800
Крутящий момент на номинальном режиме, кНм		0,508
Часовой расход топлива на номинальном режиме, кг/ч		22,4
Удельный расход топлива на номинальном режиме, г/кВтч		234,0
Максимальный крутящий момент, кНм		0,686
Число оборотов при максимальном крутящем моменте, об/мин		1300
Число оборотов холостого хода, об/мин		1970



Рисунок 23. Скоростная характеристика Д-442-24И.

Таблица 34 Скоростная характеристика дизеля

, об/мин	, кВт	, кНм	, кг/ч	, г/кВтч
1940	16,9	0,083	8,9	527
1930	22,5	0,111	9,9	440
1920	28,1	0,140	10,8	384
1910	33,7	0,169	11,8	350
1900	39,4	0,198	12,8	325
1890	45,0	0,228	13,7	304
1880	50,6	0,257	14,7	291
1870	56,2	0,287	15,7	279
1860	61,9	0,318	16,6	268
1850	67,5	0,349	17,6	261
1840	73,1	0,380	18,5	253
1830	78,7	0,411	19,5	248
1820	84,4	0,443	20,5	243
1810	90,0	0,475	21,4	238
1800	95,6	0,508	22,4	234
1775	96,4	0,519	22,3	231
1750	97,1	0,530	22,3	230
1725	97,7	0,541	22,3	228
1700	98,2	0,552	22,3	227
1675	98,6	0,563	22,3	226
1650	99,0	0,573	22,3	225
1625	99,3	0,584	22,3	225
1600	99,6	0,595	22,3	224
1575	99,8	0,606	22,3	223
1550	99,9	0,616	22,3	223
1525	99,9	0,626	22,3	223
1500	99,8	0,636	22,3	223
1475	99,4	0,644	22,3	224
1450	98,9	0,652	22,1	224
1425	98,3	0,659	22,0	224
1400	97,6	0,666	21,9	224
1375	96,7	0,672	21,7	224
1350	95,6	0,677	21,5	225
1325	94,4	0,681	21,3	226
1300	93,2	0,685	21,1	226
1250	90,7	0,693	20,7	228
1200	88,3	0,703	20,3	230

Тяговый расчет трактора проводится при условии работы его на стерне, кривая буксования принята как обобщенная по результатам анализа отчетов Северо -Кавказской МИС по испытаниям тракторов ВТ-100Д, ВТ-100РМ, ВТ-100МД, ВТ-100М, ВТ-100Н, ВТ-100НП и ВТ-100ДП с 1995 по 2000 годы.

Эксплуатационная масса трактора = 8200кг.

Тяговый расчет выполнен по формулам из [1, стр. 23], исходные данные - , , , - приведены в таблице 34.

Теоретическая скорость трактора [м/с] (174)

где - передаточное число трансмиссии на каждой из передач;

(175)

- передаточное число пятискоростной коробки передач на i-ой передачи; передаточные числа на всех передачах приведены в таблице 35;

- передаточное число главной передачи; = 3,1667;

- передаточное число заднего моста; = 1,4182;

- передаточное число бортовой передачи; = 5,4615;

- радиус ведущего колеса; = 0,3517 м.

Касательная сила тяги

, [кН] (176)

где - кпд трансмиссии на каждой из передач;

, (177)

- кпд пятискоростной коробки передач на i-ой передаче; кпд на всех передачах приведены в таблице 35;

- кпд главной передачи; =0,980;

- кпд заднего моста; =0,983;

- кпд бортовой передачи; =0,988;

- кпд гусеницы; =0,950.

Таблица 35

Передача
I	1,5667	0,988
II	1,2647	0,988
III	1,0263	0,988
IV	0,8333	0,988
V	0,6547	0,964

Сила тяги на крюке [кН] (178)

где - сила сопротивления перекатыванию;

[кН] (179)

- коэффициент сопротивления перекатыванию; = 0,07;

- ускорение свободного падения.

= 5,63 кН.

Действительная скорость трактора

[м/с] (180)

где - буксование трактора.

Крюковая мощность трактора

 [кВт] (181)

Тяговый кпд трактора (182)

Тяговый удельный расход топлива

[г/кВтч] (183)

Результаты расчета тяговой характеристики трактора на всех передачах и диапазонах приведены в таблицах 36...40, кривые тяговой характеристики представлены на рисунке 24.

Таблица 36 Передача I; =38,4261; =0,893

, об/мин	, м/с	, кН	, кН	, %	, м/с	, кВт		, г/кВт?ч
1940	1,86	8,12	2,49	0,16	1,86	4,64	0,274	?
1930	1,85	10,87	5,24	0,33	1,85	9,69	0,431	?
1920	1,85	13,65	8,03	0,51	1,84	14,73	0,524	733
1910	1,84	16,46	10,83	0,69	1,82	19,74	0,586	598
1900	1,83	19,35	13,72	0,87	1,81	24,83	0,630	516
1890	1,82	22,21	16,58	1,06	1,80	29,79	0,662	460
1880	1,81	25,10	19,47	1,24	1,78	34,75	0,687	423
1870	1,80	28,03	22,40	1,43	1,77	39,69	0,706	396
1860	1,79	31,04	25,41	1,62	1,76	44,68	0,722	371
1850	1,78	34,03	28,41	1,81	1,75	49,59	0,735	355
1840	1,77	37,05	31,42	2,00	1,73	54,45	0,745	340
1830	1,76	40,12	34,49	2,23	1,72	59,30	0,754	329
1820	1,75	43,25	37,62	2,51	1,71	64,15	0,760	320
1810	1,74	46,38	40,75	2,90	1,69	68,83	0,765	311
1800	1,73	49,53	43,91	3,34	1,67	73,41	0,768	305
1775	1,71	50,66	45,03	3,50	1,65	74,12	0,769	301
1750	1,68	51,75	46,12	3,75	1,62	74,66	0,769	299
1725	1,66	52,82	47,19	4,08	1,59	75,05	0,768	297
1700	1,63	53,88	48,25	4,43	1,56	75,34	0,767	296
1675	1,61	54,90	49,27	4,79	1,53	75,52	0,766	295
1650	1,59	55,97	50,34	5,43	1,50	75,49	0,763	295
1625	1,56	56,99	51,36	5,95	1,47	75,44	0,760	296
1600	1,54	58,07	52,44	6,96	1,43	75,01	0,753	297
1575	1,51	59,10	53,47	8,03	1,39	74,43	0,746	300
1550	1,49	60,11	54,49	9,06	1,35	73,81	0,739	302
1525	1,47	61,10	55,47	10,51	1,31	72,75	0,728	307
1500	1,44	62,06	56,43	11,94	1,27	71,63	0,718	311
1475	1,42	62,86	57,23	13,17	1,23	70,44	0,709	316
1450	1,39	63,62	57,99	14,55	1,19	69,05	0,698	321
1425	1,37	64,34	58,71	15,91	1,15	67,61	0,688	325
1400	1,35	65,02	59,40	17,35	1,11	66,05	0,677	331
1375	1,32	65,59	59,96	18,70	1,07	64,42	0,666	337
1350	1,30	66,05	60,42	19,86	1,04	62,82	0,657	342
1325	1,27	66,45	60,82	20,86	1,01	61,29	0,649	348
1300	1,25	66,87	61,24	22,20	0,97	59,53	0,639	354
1250	1,20	67,68	62,05	24,66	0,91	56,16	0,619	369
1200	1,15	68,64	63,01	29,80	0,81	51,00	0,578	398

Таблица 37 Передача II; =31,0198; =0,893

, об/мин	, м/с	, кН	, кН	, %	, м/с	, кВт		, г/кВт?ч
1940	2,31	6,56	0,93	0,06	2,31	2,14	0,127	?
1930	2,30	8,78	3,15	0,20	2,29	7,22	0,321	?
1920	2,29	11,02	5,39	0,34	2,28	12,29	0,437	879
1910	2,27	13,28	7,66	0,49	2,26	17,32	0,514	681
1900	2,26	15,62	9,99	0,64	2,25	22,45	0,570	570
1890	2,25	17,93	12,30	0,78	2,23	27,45	0,610	499
1880	2,24	20,27	14,64	0,93	2,22	32,45	0,641	453
1870	2,23	22,63	17,00	1,08	2,20	37,44	0,666	419
1860	2,21	25,06	19,43	1,24	2,19	42,48	0,686	391
1850	2,20	27,47	21,85	1,39	2,17	47,44	0,703	371
1840	2,19	29,91	24,28	1,55	2,16	52,36	0,716	353
1830	2,18	32,38	26,75	1,70	2,14	57,30	0,728	340
1820	2,17	34,91	29,28	1,86	2,13	62,27	0,738	329
1810	2,15	37,44	31,81	2,03	2,11	67,16	0,746	319
1800	2,14	39,99	34,36	2,22	2,10	71,99	0,753	311
1775	2,11	40,89	35,26	2,29	2,06	72,81	0,755	306
1750	2,08	41,78	36,15	2,37	2,03	73,52	0,757	303
1725	2,05	42,64	37,01	2,45	2,00	74,15	0,759	301
1700	2,02	43,49	37,86	2,53	1,97	74,69	0,761	299
1675	1,99	44,32	38,69	2,64	1,94	75,12	0,762	297
1650	1,96	45,18	39,55	2,73	1,91	75,57	0,763	295
1625	1,93	46,01	40,38	2,85	1,88	75,89	0,764	294
1600	1,90	46,87	41,24	2,97	1,85	76,23	0,765	293
1575	1,88	47,71	42,08	3,06	1,82	76,48	0,766	292
1550	1,85	48,53	42,90	3,18	1,79	76,64	0,767	291
1525	1,82	49,32	43,70	3,31	1,76	76,70	0,768	291
1500	1,79	50,10	44,47	3,42	1,72	76,69	0,768	291
1475	1,76	50,74	45,11	3,57	1,69	76,39	0,769	291
1450	1,73	51,36	45,73	3,68	1,66	76,03	0,769	291
1425	1,70	51,94	46,31	3,79	1,63	75,58	0,769	291
1400	1,67	52,49	46,86	3,99	1,60	74,99	0,768	292
1375	1,64	52,95	47,32	4,11	1,57	74,27	0,768	292
1350	1,61	53,32	47,69	4,21	1,54	73,42	0,768	293
1325	1,58	53,64	48,01	4,30	1,51	72,48	0,768	294
1300	1,55	53,98	48,35	4,46	1,48	71,49	0,767	295
1250	1,49	54,63	49,01	4,70	1,42	69,50	0,766	298
1200	1,43	55,41	49,78	4,97	1,36	67,58	0,765	300

Таблица 38 Передача III; =25,1727; =0,893

, об/мин	, м/с	, кН	, кН	, %	, м/с	, кВт		, г/кВт?ч
1940	2,85	5,32	-	-	2,85	-	-	-
1930	2,83	7,12	1,49	0,10	2,83	4,23	0,188	?
1920	2,82	8,95	3,32	0,21	2,81	9,32	0,332	?
1910	2,80	10,78	5,15	0,33	2,79	14,39	0,427	820
1900	2,79	12,67	7,04	0,45	2,77	19,55	0,496	655
1890	2,77	14,55	8,92	0,57	2,76	24,58	0,546	557
1880	2,76	16,45	10,82	0,69	2,74	29,63	0,586	496
1870	2,74	18,36	12,73	0,81	2,72	34,65	0,617	453
1860	2,73	20,33	14,70	0,94	2,70	39,75	0,642	418
1850	2,71	22,30	16,67	1,06	2,69	44,75	0,663	393
1840	2,70	24,27	18,64	1,19	2,67	49,73	0,680	372
1830	2,68	26,28	20,65	1,31	2,65	54,71	0,695	356
1820	2,67	28,33	22,70	1,45	2,63	59,74	0,708	343
1810	2,66	30,38	24,76	1,58	2,61	64,70	0,719	331
1800	2,64	32,45	26,82	1,71	2,60	69,61	0,728	322
1775	2,60	33,19	27,56	1,75	2,56	70,49	0,731	316
1750	2,57	33,90	28,27	1,80	2,52	71,28	0,734	313
1725	2,53	34,60	28,98	1,84	2,48	71,97	0,737	310
1700	2,49	35,30	29,67	1,89	2,45	72,59	0,739	307
1675	2,46	35,97	30,34	1,93	2,41	73,10	0,741	305
1650	2,42	36,66	31,03	1,98	2,37	73,64	0,744	303
1625	2,38	37,33	31,71	2,02	2,34	74,06	0,746	301
1600	2,35	38,04	32,41	2,06	2,30	74,50	0,748	299
1575	2,31	38,72	33,09	2,11	2,26	74,84	0,750	298
1550	2,27	39,38	33,75	2,15	2,23	75,10	0,752	297
1525	2,24	40,03	34,40	2,22	2,19	75,25	0,753	296
1500	2,20	40,65	35,02	2,27	2,15	75,32	0,755	296
1475	2,16	41,18	35,55	2,32	2,11	75,14	0,756	296
1450	2,13	41,68	36,05	2,36	2,08	74,87	0,757	296
1425	2,09	42,15	36,52	2,41	2,04	74,51	0,758	295
1400	2,05	42,60	36,97	2,45	2,00	74,07	0,759	295
1375	2,02	42,97	37,34	2,48	1,97	73,45	0,760	295
1350	1,98	43,27	37,64	2,51	1,93	72,67	0,760	296
1325	1,94	43,53	37,90	2,54	1,89	71,80	0,761	297
1300	1,91	43,81	38,18	2,56	1,86	70,94	0,761	297
1250	1,83	44,34	38,71	2,64	1,79	69,11	0,762	300
1200	1,76	44,96	39,33	2,71	1,71	67,37	0,763	301

Таблица 39 Передача IV; =20,4394; =0,893

, об/мин	, м/с	, кН	, кН	, %	, м/с	, кВт		, г/кВт?ч
1940	3,51	4,32	-	-	3,51	-	-	-
1930	3,49	5,78	0,15	0,01	3,49	0,54	0,024	?
1920	3,47	7,26	1,63	0,10	3,47	5,66	0,202	?
1910	3,45	8,75	3,12	0,20	3,44	10,76	0,319	?
1900	3,43	10,29	4,66	0,30	3,42	15,95	0,405	802
1890	3,41	11,81	6,18	0,39	3,40	21,03	0,467	651
1880	3,40	13,35	7,72	0,49	3,38	26,11	0,516	563
1870	3,38	14,91	9,28	0,59	3,36	31,17	0,555	504
1860	3,36	16,51	10,88	0,69	3,34	36,31	0,587	457
1850	3,34	18,10	12,47	0,79	3,32	41,37	0,613	425
1840	3,32	19,71	14,08	0,90	3,29	46,38	0,635	399
1830	3,31	21,34	15,71	1,00	3,27	51,42	0,653	379
1820	3,29	23,00	17,38	1,11	3,25	56,50	0,670	363
1810	3,27	24,67	19,04	1,21	3,23	61,52	0,684	348
1800	3,25	26,35	20,72	1,32	3,21	66,49	0,696	337
1775	3,21	26,95	21,32	1,36	3,16	67,43	0,700	331
1750	3,16	27,53	21,90	1,39	3,12	68,27	0,703	327
1725	3,12	28,10	22,47	1,43	3,07	69,02	0,707	323
1700	3,07	28,66	23,03	1,47	3,03	69,70	0,710	320
1675	3,03	29,20	23,57	1,50	2,98	70,27	0,713	317
1650	2,98	29,77	24,14	1,54	2,94	70,86	0,716	315
1625	2,94	30,31	24,69	1,57	2,89	71,34	0,718	313
1600	2,89	30,89	25,26	1,61	2,84	71,84	0,721	310
1575	2,85	31,44	25,81	1,64	2,80	72,23	0,724	309
1550	2,80	31,98	26,35	1,68	2,75	72,54	0,726	307
1525	2,76	32,50	26,87	1,71	2,71	72,77	0,729	306
1500	2,71	33,01	27,38	1,74	2,66	72,91	0,731	306
1475	2,66	33,43	27,81	1,77	2,62	72,79	0,732	306
1450	2,62	33,84	28,21	1,80	2,57	72,58	0,734	305
1425	2,57	34,22	28,59	1,82	2,53	72,28	0,735	304
1400	2,53	34,59	28,96	1,84	2,48	71,90	0,737	304
1375	2,48	34,89	29,26	1,86	2,44	71,33	0,738	304
1350	2,44	35,13	29,50	1,88	2,39	70,61	0,739	304
1325	2,39	35,35	29,72	1,89	2,35	69,79	0,739	305
1300	2,35	35,57	29,94	1,91	2,30	68,98	0,740	306
1250	2,26	36,00	30,37	1,93	2,21	67,26	0,742	308
1200	2,17	36,51	30,88	1,97	2,13	65,63	0,743	309

Таблица 40 Передача V; =16,0576; =0,872

, об/мин	, м/с	, кН	, кН	, %	, м/с	, кВт		, г/кВт?ч
1940	4,46	3,31	-	-	4,46	-	-	-
1930	4,44	4,43	-	-	4,44	-	-	-
1920	4,42	5,57	-	-	4,42	-	-	-
1910	4,39	6,71	1,08	0,07	4,39	4,74	0,141	?
1900	4,37	7,89	2,26	0,14	4,36	9,86	0,250	?
1890	4,35	9,05	3,42	0,22	4,34	14,85	0,330	922
1880	4,32	10,24	4,61	0,29	4,31	19,86	0,393	740
1870	4,30	11,43	5,80	0,37	4,28	24,85	0,442	632
1860	4,28	12,66	7,03	0,45	4,26	29,92	0,483	555
1850	4,25	13,88	8,25	0,53	4,23	34,91	0,517	504
1840	4,23	15,11	9,48	0,60	4,21	39,86	0,545	464
1830	4,21	16,36	10,73	0,68	4,18	44,84	0,570	435
1820	4,19	17,63	12,00	0,76	4,15	49,86	0,591	411
1810	4,16	18,91	13,28	0,85	4,13	54,82	0,609	390
1800	4,14	20,20	14,57	0,93	4,10	59,74	0,625	375
1775	4,08	20,65	15,03	0,96	4,04	60,75	0,630	367
1750	4,02	21,10	15,47	0,98	3,99	61,65	0,635	362
1725	3,97	21,54	15,91	1,01	3,93	62,47	0,639	357
1700	3,91	21,97	16,34	1,04	3,87	63,21	0,644	353
1675	3,85	22,39	16,76	1,07	3,81	63,86	0,648	349
1650	3,79	22,82	17,19	1,09	3,75	64,52	0,652	346
1625	3,74	23,24	17,61	1,12	3,70	65,07	0,655	343
1600	3,68	23,68	18,05	1,15	3,64	65,64	0,659	340
1575	3,62	24,10	18,47	1,18	3,58	66,11	0,662	337
1550	3,56	24,51	18,88	1,20	3,52	66,50	0,666	335
1525	3,51	24,91	19,28	1,23	3,46	66,80	0,669	334
1500	3,45	25,30	19,67	1,25	3,41	67,02	0,672	333
1475	3,39	25,63	20,00	1,27	3,35	66,98	0,674	332
1450	3,33	25,94	20,31	1,29	3,29	66,85	0,676	331
1425	3,28	26,23	20,61	1,31	3,23	66,64	0,678	330
1400	3,22	26,51	20,88	1,33	3,18	66,34	0,680	330
1375	3,16	26,74	21,11	1,34	3,12	65,87	0,681	329
1350	3,10	26,93	21,30	1,36	3,06	65,24	0,682	330
1325	3,05	27,09	21,46	1,37	3,01	64,51	0,683	330
1300	2,99	27,26	21,64	1,38	2,95	63,79	0,685	331
1250	2,87	27,60	21,97	1,40	2,83	62,26	0,687	332
1200	2,76	27,99	22,36	1,42	2,72	60,82	0,689	334



.

2. Технологическая часть

Технологический процесс в машиностроении характеризуется не только изучением и улучшением конструкции машин, но и непрерывным совершенствованием их производства. На данном этапе важно качество при минимальных затратах и в заданные сроки изготовить машины, применив современное высокопроизводительное оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства автоматизации и механизации производства. От принятой технологии производства во многом зависит долговечность и надежность машин, а так же затраты на их эксплуатации и изготовлении. Развитие новых технологических процессов и методов на базе использования оборудования с ЧПУ, роботов, гибких производственных систем и высококачественной техники способствует созданию более совершенных машин, снижению их себестоимости и уменьшению затрат труда на изготовление.

Разработка технологических процессов является одним из ответственных этапов подготовки производства. Технологический процесс должен обеспечивать высокое качество изделий в соответствии с техническими условиями при минимальном уровне затрат. Важной особенностью каждого вида производства является комплексная автоматизация и механизация технологического процесса - применение универсального усовершенствованного оборудования.

Применение автоматических линий, то есть совокупностей технологического оборудования, установленного в последовательности технологического процесса обработки, соединенного автоматическим транспортом и оснащенного автоматическим загрузочно-разгрузочными устройствами и общей системой управления, а так же применение гибких технологий позволяет повысить производительность, уменьшить трудоемкость труда, снизить количество рабочих мест и улучшить условия труда.

2.1 Краткое описание узла и назначение детали

Проектируемый узел - гидравлический амортизатор с повышенной плавностью хода и ограничителем температуры.

Гидроамортизатор состоит из внутренней и внешней гильз, внешняя гильза 1 выполняет функцию камеры компенсации температурного расширения рабочей жидкости. Во внутренней гильзе 2 размещен шток-поршень 3, разделяющий внутренний объем гильзы на две полости, сообщающиеся между собой через дроссельные отверстия в поршне, стержень 6 перепуска жидкости из одной полости в другую, имеющий переменное сечение, проходящее через отверстие в поршне, золотник, расположенный внутри поршня и выполненный в виде двух плоских, размещенных одна на другой круглых шайб, с расположенными равномерно по окружности перепускными отверстиями и термочувствительный элемент их термобиметалла.

Уплотнение внутренней гильзы гидроамортизатора осуществляется посредством уплотнительных колец 22, установленных на наружной цилиндрической поверхности стакана 7, а также имеющей сквозную расточку, в которую установленные уплотнительные кольца 23, уплотняющие шток гидроамортизатора. Уплотнение внешней гильзы гидроамортизатора осуществляется уплотнительными кольцами 21. Шток-поршень от пыли и грязи защищен гофрой 14, закрепленный с одной стороны посредством крышки 8 и гайки 9, а с другой стороны, гофра, через шайбу 12 закреплена на торце серьги 13, болтами 20.