Современные условия заставляют производителей внедрять более современные надёжные и устойчивые системы управления автомобилем. Сложно представить современный мир без автомобиля, а так как с каждым днём на дорогах автомобилей становится больше, а скорости их передвижения растут необходимо внедрение, и соответственно разработка, новых и более надёжных систем. Но введение подобных систем зачастую невозможно из-за дороговизны и вследствие чего низкой рентабельности, или даже убыточности их внедрения. Поэтому выгоднее дорабатывать и усовершенствовать уже существующие механизмы и системы, путём увеличения точности и качества изготовления, или внедрения новых материалов.
Целью работы является разработка достаточно надёжного и безотказного привода с заданными характеристиками передаточного отношения (количеством оборотов шестерни и ходом рейки) и конструктивно необходимым углом скрещивания осей рейки и шестерни. Также необходимо учесть плавность и точность работы механизма для чего нужно разработать (подобрать) зубчатый профиль, обеспечивающий эвольвентное зацепление рейки и шестерни.
Для достижения заданной цели необходимо:
- Разработать и рассчитать эвольвентное зацепление шестерня-рейка.
- Определить усилия, действующие в зацеплении шестерня-рейка и рассчитать подшипники, воспринимающие эти усилия с необходимым запасом прочности
- Произвести расчёт на долговечность шестерни и рейки привода, подшипников шестерни, втулки и упора рейки, а также стопорных и упорных колец.
В данной работе был проведён краткий обзор, включающий в себя рассмотрение особенностей конструкции, а также преимуществ и недостатков различных типов приводов, составлена классификация и исходя из полученной информации был выбран наиболее предпочтительный с точки зрения, как долговечности, так и с точки зрения надёжности и простоты изготовления и эксплуатации привод.
Далее после выбора типа привода были получены основные компоновочные характеристики. После чего был разработан привод с характеристиками, соответствующими разработанными ранее.
Наиболее важными характеристиками можно считать характеристики, полученные в первом разделе главы: «Расчёт привода».
Угол наклона шестерни по отношению к рейке ф= 24,53°. Передаточное число механизма, которое обеспечивается эвольвентным зацеплением шестерни и рейки, которое выражается в числе оборотов шестерни при ходе рейки 153,4мм должно быть 2,88 оборота от левого крайнего положения к правому.
Приведены расчёты наиболее важных частей привода, которыми обеспечиваются заданные характеристики на прочность, а именно: рейки, шестерни, подшипников шестерни, втулки и упора рейки.
В результате расчётов привода на прочность были получены коэффициенты запаса удовлетворяющие (>1) условиям безотказной работы механизма на протяжении всего срока его эксплуатации.
В результате расчёта привода были рассчитаны и получены и приведены ниже коэффициенты запаса прочности в наиболее нагруженных областях:
Наименьший коэффициент запаса прочности шестерни =1,14
Наименьший коэффициент запаса прочности рейки =1,3
Наименьший коэффициент запаса прочности роликового подшипника шестерни =5,96
Наименьший коэффициент запаса прочности шарикового подшипника шестерни =4,17
Наименьший коэффициент запаса прочности упора рейки =1,87
Наименьший коэффициент запаса прочности втулки рейки =2,75
