Основными достоинствами обеспечивающими, широкое распространение гипоидной передачи, являются её большая по сравнению с конической прочность и бесшумность. Повышение прочности гипоидной передачи обусловлено увеличением среднего диаметра шестерни. Так при одинаковых передаточном числе и диаметре колеса начальный диаметр шестерни гипоидной передачи больше диаметра шестерни конической передачи.
При увеличении диаметра шестерни повышается прочность зуба, так как при этом больше шаг по нормали, а следовательно, и толщина зуба (примерно на 10...15%). Чем больше угол спирали, тем длиннее зуб и больше число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, по сравнению с конической передачей (примерно в 1,5 раза). Всё это обусловливает снижение усилия, действующего на зуб, и обеспечивает высокую плавность зацепления. Кроме того, гипоидные зубчатые колёса имеют в несколько раз большее сопротивление усталости по сравнению с коническими.
Коэффициент полезного действия гипоидной передачи несколько ниже коэффициента полезного действия конической и составляет 0,96...0,97, что связано с наличием наряду с поперечным продольного скольжения зубьев.
Наличие скольжения определяет весьма высокое сопротивление усталости гипоидной пары. Усталостное выкрашивание (питтинг) конических пар наблюдается в зоне чистого качения, т.е. у полюса зацепления. В гипоидных парах чистое качение отсутствует, для них характерно скольжение при высоком давлении, в связи с чем необходимо применять специальное гипоидное масло, наличие специальных присадок в котором препятствует разрушению масляной плёнки.
Расчётом определяют основные параметры и размеры конической пары шестерен (число зубьев, модуль, габаритные размеры). На рисунке 2.1 представлена кинематическая схема гипоидной главной передачи автомобиля.
Рисунок 2.1 – Кинематическая схема гипоидной главной передачи автомобиля.
Число зубьев ведомого зубчатого колеса:
, (2.1)
где 
– число зубьев ведущей шестерни лежит в пределах 5...11, в данном
расчёте для легкового автомобиля принимается 
10, согласно [4].
4 
40
Так как количество зубьев ведущей шестерни чётное, следовательно, количество зубьев конического колеса должно быть целым нечётным числом, согласно [5] принимается 39.
Фактическое передаточное число главной передачи:
. (2.2)
= 3,9
Отклонение фактического передаточного числа от заданного, %
. (2.3)
=2,5 %
Условие выполняется, т.к. согласно [5] 
не должно превышать 3 %.
Расчетный крутящий момент на ведущей шестерне, 
. (2.4)
432
Половина угла при вращении начального конуса ведущей шестерни для пары конических шестерен:
. (2.5)
=15 
Половина угла при вращении начального конуса ведомого колеса для пары конических шестерен:
. (2.6)
Приведенное число зубьев:
, (2.7)
где 
– угол наклона спирали ведущей шестерни для гипоидной передачи
лежит в пределах 
, в данном расчёте принимается =45 , согласно [4].
=29
Длина зуба, м
, (2.8)
где 
– длина образующей конуса лежит в пределах 0,09...0,15 м, в данном
расчёте принимается = 0,096 м.
0,032 м
Модуль зубьев шестерён, мм
, (2.9)
где 
– коэффициент формы зуба, определяется согласно таблицы 1.1 [4],
исходя из приведенного числа зубьев, в данном расчёте принимается 
0,119;
– напряжение изгиба зуба, лежит в пределах 420...550 МПа, в данном
расчёте при консольном закреплении шестерни, принимается
=450 МПа.
3,44 мм
Согласно [5] принимается 
= 5 мм.
Радиус основания начального конуса ведомого зубчатого колеса, м
. (2.10)
0,097 м
Радиус основания начального конуса ведущей шестерни, м
. (2.11)
где 
– угол наклона спирали ведомого зубчатого колеса для гипоидной
передачи легкового автомобиля лежит в пределах 
, в данном расчёте принимается = 
, согласно [4].
0,033 м
Средний радиус начального конуса ведущей шестерни, м
. (2.12)
0,029 м
Средний радиус начального конуса ведомого зубчатого колеса, м
. (2.13)
0,078 м
Условное окружное усилие действующее на среднем радиусе, Н
. (2.14)
14896 Н
Длина линии контакта зубьев, м
. (2.15)
0,036 м
Радиус эквивалентной цилиндрической шестерни, соответствующей ведущей конической шестерне, м
. (2.16)
0,060 м
Радиус эквивалентной цилиндрической шестерни, соответствующей ведомому коническому колесу, м
, (2.17)
0,337 м
Контактные напряжения, Па
, (2.18)
где 
– модуль продольной упругости материала, в данном расчёте
принимается = 
Па, согласно [4], Па.
Па
Контактные напряжения в зубьях не должны превышать 
Па, данное условие выполняется.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате полученных данных по проектировочному расчёту легкового автомобиля появилась возможность для уменьшения расхода топлива, при движении со скоростью 100 км/ч на 36 %, по сравнению с прототипом. Этого удалось достичь за счёт уменьшения максимальной мощности двигателя на
10,2 %, что, в свою очередь, привело к установке на автомобиль оригинальной коробки перемены передач и главной передачи. Снижение мощности также повлекло за собой незначительное ухудшение динамических свойств автомобиля, увеличилось время разгона от 0 до скорости 100 км/ч на 26 %. Снижение мощности повлияло на уменьшение габаритных размеров двигателя, что в конечном итоге привело к уменьшению массы автомобиля в целом. На данный легковой автомобиль следует установить шины 155/80R13,
Данные по расчёту гипоидной главной передачи полностью удовлетворяют критериям прочности и безопасности при работе.
Таблица 2.1– Сравнительная характеристика
| № п/п | Параметры | Числовые значения | |
| Прототип | Расчётные | ||
| 1. | Максимальная мощность двигателя, Вт | ||
| 2. | Максимальный крутящий момент, 
| ||
| 3. | Время разгона до 100 км/ч, с | 20,1 | |
| 4. | Расход топлива при 100 км/ч, л/100км | 9,8 | 8,52 |
| 5. | Шины | 165/80R13 | 155-13/6,45-13 |
| 6. | Передаточное число главной передачи | 4,1 | |
| 7. | Передаточное число I-ой передачи | 3,75 | |
| 8. | Передаточное число II-ой передачи | 2,30 | 2,52 |
| 9. | Передаточное число III-ой передачи | 1,49 | 1,6 |
| 10. | Передаточное число IV-ой передачи | 1,00 | 1,00 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Краткий автомобильный справочник. – 10-е изд., перераб и доп. – М.: Транспорт, 1983. – 220с., ил., табл. – (Гос. науч.-исслед. ин-т автомоб. трансп.)
2. Конструкция, расчёт и потребительские свойства изделий. Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 230100 «Сервис транспортных машин и оборудования (автомобильный транспорт)». Составитель А.В. Глазунов., – Иркутск, 2003. – Ч.1.-24 с.
3. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». – М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.: ил.
4. Автомобили. Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 150200. Составители: А.С. Бектемиров, А.Н. Герасимов. – Иркутск: Издательство Иркутский государственный технический университет-2002г. – Ч.2.-24 с.
5. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. – Калининград: Янтар. сказ, 2002. – 454 с.: ил., черт. – Б. ц.