Добавить проект
Прочитать правила
Платный доступ
Авторизация:




Чертежи » Робочі проекти : Машинобудування і механника : Автомобільна галузь : Розрахунок щеплення ГАЗ-53

Розрахунок щеплення ГАЗ-53

| Рб:
1
| Платформа: Компас | Поместил: geronimo | Дата: 23.10.14 12:40 | Размер: 739.37 KB | Скачали: 12
Коротко о файле: чертежи + ПЗ
Розрахунок щеплення ГАЗ-53 Вступ Задачею курсового проектування являється створення машини або механізму, які повністю відповідала б потребам народного господарства, що дає найбільший економічний ефект і які мали б найбільш високі техніко-економічні експлуатаційні властивості. Головними показниками являються: висока продуктивність, економність, міцність, надійність, мала вага і металоємкість, габарити, енергоємність, об'єм і вартість ремонтних робіт, витрати на оплату праці і т.д. Проектуючи автомобіль, конструктор повинен добавити збільшення її рентабельності і підвищення економічного ефекту за весь період експлуатації. Збільшення економічного ефекту залежить від великого комфорту технологічних, організаційно-продуктивних і експлуатаційних факторів. При проектуванні автомобіля його конструкції придають відповідні властивості, які прийнято називати потенціальними. Ступінь реалізації таких властивостей, а відповідно і якостей виробу, залежить від рівня конструкторської переробки, прийнятої технології його виготовлення та використаних матеріалів. Для обговорення можливості використання того чи іншого автомобіля в заданих умовах експлуатації, вироблений ряд критеріїв, які дозволяють об'єктивно оцінити відповідність існуючої чи перспективної конструкції автомобіля представленим вимогам. В основі критерій, характеризуючих ефективність експлуатації автомобіля, використовують відносність затрат на перевезення 1т вантажу. Транспорт можна вважати однією з головних галузей економіки, тому вдосконалення транспортних засобів потрібно вважати першочерговою задачею. Конструкція автомобіля постійно вдосконалюється. До автомобіля пред’являються все більш жорсткі вимоги. Це підвищення економічності, динамічності, зменшення власної ваги, підвищення активної та пасивної безпеки, підвищення екологічності та комфортабельності. Все більше і більше сучасних автомобілів обладнані електронною та мікропроцесорною технікою для керування. Автомобіль – це джерело забруднення навколишнього середовища, тому все більше і більше відводиться уваги автомобілям на альтернативному виді палива. Це електроавтомобілі, автомобілі, які працюють на природному газі, на водні. В останній час на автомобілях широко використовуються пластмаси та композитні матеріали. Це дозволяє значно зменшити масу автомобіля, підвищити економність та уникнути такого явища як корозія. Однак досягнення високих експлуатаційних - технічних властивостей автомобілів зв’язане з деяким загальним ускладненням їх конструкції, яка пред’являє більш високі вимоги до організації и рівня експлуатації. Вантажні автомобілі ГАЗ по мірі розвитку їх випуску відіграють все більш важливу роль в народному господарстві нашої країни. Знання характеристик, будови і роботи основних агрегатів і систем, технології технічного обслуговування дозволить водіям, робітникам автомобільного транспорту більш повністю використовувати технічні можливості автомобілів в процесі його експлуатації 1 Аналіз вихідних даних та розробка компонувальної схеми автомобіля 1.1 Вибір і обгрунтовування основних параметрів автомобіля. Розраховуємий тип автомобілів (вантажні автомобілі загального призначення) – це автомобілі середньої вантажопідйомності (від 2 до 5 тон), які використовуються для міських та позаміських перевезень. Ці автомобілі призначені для перевезення будь-яких видів вантажів і мають кузов типу платформа, фургон, або спеціально обладнаний кузов. Найбільш поширені моделі даного класу це: ГАЗ-52, ГАЗ-53А, ГАЗ-66 та інші аналоги. Автомобілі ГАЗ–52, ГАЗ–53А мають колісну формулу 4х2, проте використовується також модель з 4х4 - автомобіль ГАЗ-66. Це автомобіль підвищеної прохідності, який призначений для експлуатації в погіршених шляхових умовах та умовах бездоріжжя. ГАЗ–53А – це вантажний автомобіль з кабіною, розташованною за двигуном і кузовом типу платформа або фургон. Задньоприводний, встановлюється двигун ЗМЗ-53 (карбюраторний, типу V-8, з робочим об’ємом 4,25 л і потужністю 84,6 кВт). ГАЗ–52 – це вантажний автомобіль з кабіною, розташованною за двигуном і кузовом типу платформа або фургон. Задньоприводний, встановлюється двигун ЗМЗ-52 (карбюраторний, типу R-6, з робочим об’ємом 3,5 л і потужністю 62 кВт). ГАЗ-66 – це вантажний автомобіль з кабіною, розташованною над двигуном і кузовом типу платформа або фургон. Задньоприводний, встановлюється двигун ЗМЗ-53 (карбюраторний, типу V-8, з робочим об’ємом 4,25 л і потужністю 84,6кВт). Автомобіль – самоскид “ГАЗ – 53Б” випускається Саранським заводом автосамоскидів з 1966 р. на базі автомобіля “ГАЗ – 53А”, який випускався Горьківським автомобільним заводом з 1965року. Він має двох дверну суцільнометалеву кабіну з двома дверима та двома місцями для сидіння. Призначення даного автомобіля – перевезення вантажів . Кузов автомобіля - металева платформа зі знімними надставними бортами. Розвантаження на три сторонни. Технічні характеристики автомобіля ГАЗ – 53Б представлені в таблиці 1.1 У якості палива на автомобілі використовується бензин А-76 (ГОСТ 2084 - 67). Паливний бак автомобіля розташований під кабіною автомобіля і займає горизонтальне положення . На автомобілі ГАЗ – 53А використовуються камерні діагональні шини розміром 8,25 R 20 (240 R 508). Колеса є дискові з ободом 152Б – 508 (6,0 Б 20) з розрізними бортовими кільцями. Тиск повітря в шинах - передніх коліс, кПа (кгс/см2) 280 (2,8) - задніх коліс, кПа, (кгс/см2) 430 (4,3) Таблиця 1.1 - Технічні характеристики автомобіля ГАЗ – 53Б Параметри Одиниця виміру Значення Корисна вантажопідємність Повна маса автомобіля Маса в спорядженому стані Габаритні розміри а – ля - довжина - ширина - висота Радіус повороту по колії зовн. переднього колеса Максимальна швидкість Витрата палива Дорожній просвіт а-ля (під картером задн. мосту) База а-ля Колія передніх коліс ( на площині дороги ) Колія передніх коліс (між середин. подвійн скатів) Кути звісу ( з навантаженням ) - задній - передній Максимальний кут підйому Погрузочна висота платформи кг кг кг мм мм мм м км/год л/100км мм мм мм мм град. град. град. мм 3500 7400 3750 6380 2475 2575 8 90 24 265 3700 1560 1690 32 41 50 1330 1.2 Визначення параметрів маси: Маса автомобіля визначається за допомогою коефіцієнта використання маси q, який є відношенням власної маси автомобіля Мо до його вантажоємності Мгр і маси пасажирів Мп тобто в нашому випадку n = 2 чоловіки Мо = 3750 кг; Мгр = 3500 кг Мп = 75∙n = 75∙2 = 150 кг Тоді ( 1.1) Повна маса автомобіля: Ма = М0 + Мгр + Мn = 3750 + 3500 + 150 = 7400кг ( 1.2 ) 1.3 Визначення кількості осей автомобіля: , (1.3) де Gа = Ма ∙ g - сила ваги автомобіля; g - прискорення сили ваги; Gд - допустиме вагове навантаження на некеровану вісь; φрозр- коефіцієнт зміни нормальної реакції дороги на ведучі колеса автомобіля при русі в тяговому режимі; ψmax - коефіцієнт сумарного опору дороги (максимальне значення для заданих дорожніх умов). =1 / ( 1 - 0,3 φ розр), (1.4) ψрозр - коефіцієнт зчеплення ведучих коліс з полотном дороги в несприятливих умовах (ψрозр = 0,15...0,4). =1/(1-0,3∙0,15)=1. nb min≥(7400∙9,8∙0,22)/(1∙5445∙9,8∙0,15)=1,8. Отже приймаємо кількість осей автомобіля n=2. 1.4 3абезпечення активної, пасивної та екологічної безпеки Заходи, які покращують активну безпеку автомобіля : -використання більших дзеркал заднього виду, які збільшують оглядовість водія; -використання сигнальних вогнів більших за розмірами та потужністю, увідповідності до норм сучасної безпеки ; - використання додаткових фар, протитуманних; -використання більш зручніших сидінь, які зменшують втомлювальність; -обладнання місця водія системою кондиціювання повітря; -заміна покришок на більш високоякісні з кращими показниками гальмівного шляху, керованості та курсової стійкості. Заходи по покращенню пасивної безпеки : - зменшення кількості відкритих металевих поверхонь салону автомобіля , шляхом заміни їх пластиковими чи з захистом гумою з метою зменшення ймовірності травматизму при ДТП; - обладнання автомобіля ефективнішими гальмовими системам; - обладнання автомобіля додатковим вогнегасником. В даний час із збільшенням автомобілів, загострується проблема забруднення навколишньго середовища. Найбільше забруднення несуть відпрацьовані гази. Токсичність відпрацьованих газів можна зменшити за рахунок економії палива, правильного регулювання карбюратора, паливної апаратури, застосування неетильованих бензинів. Зниження викидів СО можна досягнути шляхом підтримки двигуна в чистому стані. Викид концерогенних речовин можна значно зменшити, якщо встановити каталітичний нейтралізатор, який зменшує рівень СО на 80 % , СН на 70%, N0 на 50% . Загалом токсичність зменшується у 10 разів. Також велике забруднення несуть і АТП. Викиди в гідросферу води( після мийки), нігролу, мастила, та інші. Для зменшення викидів води, її потрібно фільтрувати і повторно використовувати. 1.5 Підвищення надійності Для підвищення надійності деталей необхідно правильно підібрати матеріали поверхонь тертя. Вибір матеріалу проводиться з врахуванням мастильних матеріалів, які використовуються. Раціональний вибір матеріалу інколи дозволяє в декілька разів підвищити зносостійкість деталей . Так, наприклад, знос шийок колінчастих валів, виготовлених з магнієвого чавуна, для двигуна зменшився майже у двічі у порівнянні з іншими валами. Підвищення довговічності поверхонь деталей тертя досягається також за рахунок конструктивних змін, підвищення якості виготовлення і рядом технологічних заходів: пластичним деформуванням, термічною, хіміко-термічною та хімічною обробкою робочих поверхонь деталей , металізацією та ін. Зносостійкість поверхонь деталей тертя в значній мірі залежить від твердості поверхневого шару . Однак в процесі зношування вихідна твердість може зменшитись до деякої оптимальної величини , яка зберігається до кінця процесу зношення. Для підвищення твердості поверхневого шару сталевих деталей застосовують наступні методи : цианідування , азотування ,поверхневе гартування . Крім термообробки робочих поверхонь вузлів застосовуюється хімічна обробка робочих поверхонь, для підвищення зносостійкості оксидування, сульфатування, фосфатування. Одним з більш розповсюджених методів підвищення зносостійкості сталевих деталей є електролітичне хромування. Крім термічної і хімічної обробки підвищення зносостійкості робочих поверхонь досягається методом зміцнюючої технології. Наклепування поверхонь деталей є не лише засобом підвищення зносостійкості, але як операція оздоблення поверхні. Зносостійкость при цьому збільшується внаслідок підвищення твердості поверхневого шару деталей, виникнення залишкових напружень, стиску в ньому і утворення поверхні високої чистоти . Водночас можна досягти покращення геометричної поверхні. Експлуатаційні дані показують, що збільшення зносостійкості вузлів шляхом даного методу поки що незначна але доцільна. Ряд лабораторних випробувань показують, що наклепування поверхонь прискорює процес приробки пар тертя, зменшує схильність до схоплення у порівнянні з токарними операціями чи шліфуванням. Зміцнення поверхні може значно підвищити термін служби пар тертя при малих швидкостях ковзання та при періодичній роботі. Підвищення довговічності нових двигунів досягнуто за рахунок збільшення структурної пружності і короткохідності, підвищення якості прокладок, застосуванням втулок клапанів з металокераміки і т.п. 1.6 Обгрунтування та розробка компонувальної схеми автомобіля Для визначення особливостей експлуатації та галузі застосування автомобіля, який розробляється, слід ураховувати сучасні вимоги стосовно рухомого складу автомобільного транспорту та тенденції його розвитку. Особливу увагу потрібно звернути на можливі шляхи підвищення транспортної продуктивності, його економічності, надійності конструкції, на зниження трудомісткості обслуговування та ремонту й поліпшення умов праці водія. Таким чином, у курсовому проекті мають бути відображені такі положення: встановлення вимог до автомобіля, що розробляється; аналіз і критична оцінка умов роботи автомобіля. Згідно ГОСТ 21398-75 нижня границя максимальної швидкості складає 75 км/год для повністю навантажених одиничних автомобілів, автобусів та автопоїздів, які рухаються по горизонтальній дорозі з твердим покриттям, і 30 км/год - на підйомі з ухилом 3%. Максимальна швидкість більшості сучасних вантажних автомобілів знаходиться в межах 80...100 км/год. Передбачається, що в перспективі швидкість вантажних автомобілів магістрального типу буде перевищувати 100км/год. Вибір і обґрунтування конструкційних даних. Максимальна швидкість Vamax приймається із завдання: Vamax1 = 90 км/год ( 1.5 ) В цих розрахунках Vamax - в м/с Принципова схема компоновки складається на окремому листі формату не менше 210*297 мм, при цьому обраховується габаритні розміри. Ця схема компоновки входить до пояснювальної записки. На ній позначають колію, базу і координати центру мас. Принципова схема компоновки наведена на рис. 1.1. Рисунок 1.1 - Принципова схема компоновки Вага автомобіля Ga = g∙Ma = 9.81∙7400 = 72594 H ( 1.6 ) де g = 9.81м/с2 - прискорення вільного падіння Розподіл загальної маси автомобіля Мо по осях визнається координатами центра мас автомобіля, які були взяті при розробці компоновочної схеми. База автомобіля L = 3,7м Відстань від центру мас до передньої осі а = 0,75∙L = 0,75∙3,7 = 2.775м ( 1.7 ) Відстань від центру мас до задньої осі b = 0,25∙L = 0,25 ∙ 3,7 = 0,925м ( 1.8 ) Координати центру мас по висоті hg для вантажних автомобілів у навантаженому стані hg = 0.33 ∙ L = 0,33 ∙ 3,7 = 1,221м ( 1.9 ) За координатами центру мас визначають навантаження на передню і задню осі автомобіля: ( 1.10 ) ( 1.11 ) 2 Тяговий розрахунок і визначення тягово-швидкісних властивостей автомобіля 2.1. Динамічний радіус колеса: За навантаженням на осі визначають навантаження на окремі колеса одної осі: S1 = 2 - кількість коліс на передній осі, S2 = 4 - кількість коліс на задній осі ( 2.1 ) ( 2.2 ) Динамічний радіус rq визначають визначають за типом і розміром шин. Підбираючи шини, керуються отриманими величинами навантажень на колеса кожної осі автомобіля ГОСТ 5513-86, в яких вказуються максимальні допустимі навантаження на шини вантажних автомобілів. Приймаємо радіальні камерні шини розміром 240/508 . де d = 508 мм. — внутрішній діаметр шини ; b = 240 мм. - висота профілю шини ; λ= 0,1 - коефіцієнт деформації шини, може лежати в межах (0,09... 0,14); 508 / 2 + 240 ( 1 - 0,1 ) = 470мм. = 0,47м ( 2.3) 2.2 Розрахунок ККД трансмісії: ККД трансмісії автомобіля визначається як добуток ККД окремих механізмів =ηкп ∙ηгп ∙ηкш, (2.4) де ηкп – ККД коробки передач; ηгп – ККД головної передачі; ηкш - ККд карданного шарніра. =0,95∙0,95∙0,995=0,92. 2.3 Розрахунок фактору опору повітря: Фактор опору повітря W визначається як добуток коефіцієнту обтікання k на площу фронтальної проекції автомобіля F: Для вантажних автомобілів k лежить в межах ( 0,6...0,7 ); Приймаємо k = 0,65 Для вантажних автомобілів:В - колія = 1,56м, Н - висота = 2,575 м Отже W = 0,65 ∙ 1.56 ∙ 2,575 = 2,61 м2 ( 2.5 ) 2.4 Визначення максимальної потужності двигуна і побудова його швидкісної характеристики: Основне завдання тягового розрахунку - визначення максимальної потужності двигуна й передаточних відношень трансмісії автомобіля, які забезпечать йому потрібні показники тягово - швидкісних, якостей, що задаються. 2.4.1 Розрахунок потужності двигуна Задаємо дорожній опір ψV при максимальній швидкості : В розрахунках приймають для вантажних автомобілів ψV = ( 0.015..0.025 ) Для даного проекту ψV = 0,024 При повній масі автомобіля розрахункова потужність двигуна: ( 2.6 ) де Ga – вага автомобіля; Vamax = 25м / c. – максимальна швидкість автомобіля; W= 2,61м2 – площа обтікання; ήтр = 0,94 – ККД трансмісії В подальших розрахунках будемо використовувати дані значення Якщо одержане таким чином розрахункове значення потужності відрізняється не більше ніж на 5% від потужності існуючого двигуна, то для автомобіля, що розробляється, вибираємо двигун вітчизняного виробництва і наводимо його зовнішню характеристику. Приймаємо двигун ЗМЗ – 53, карбюраторний чотиритактний, восьмициліндровий, рідинного охолодження, з такими параметрами: Nmax = 88,5 kВт – максимальна потужність nN = 3200 об/хв. – максимальна кількість обертів Ммах = 286,05 Н м – максимальний крутний момент при nM = 2000 об/хв Визначимо різницю потужності в прийнятому і проектованому двигунах: (Nр - Nmax ) / Nр ∙ 100 % =( 88,5 - 86,67 ) / 88,5 ∙ 100 % = 2,1% ( 2.7 ) Зовнішня характеристика приведена на (лист. 1) 2.4.2 Визначення передаточних чисел трансмісії Передаточне число головної передачі вибирають визначаючи, насамперед, мінімальне передаточне число трансмісії Umin . Для цього нам знадобиться rk - радіус кочення ведучого колеса, взятий з належною точністю таким, що дорівнює динамічному радіусу - rk = rq = 0.47 Тоді: ( 2.8 ) Тепер визначаємо передаточне число головної передачі U0 , виходячи з того, що Umin=Uk min Uд min U0 , Якщо додаткова коробка відсутня, то її передаточне число дорівнює одиниці, тобто Uд min = 1 Мінімальне передаточне число коробки передач, як правило, вибирають рівним одиниці (пряма передача). Беручи до уваги, що при зменшенні мінімального передаточного числа покращуюються розгінні якості автомобіля вибираємо Uk min = 0.92 Тоді: ( 2.9 ) Максимальне передаточне число трансмісії Umax визначається при умові максимального опору дороги. Останній характеризується величиною дорожнього опору ψмах який для вантажних автомобілів рівний (0,35...0,45) Приймаємо ψмах =0,4 ( 2.10 ) Перевірка за умовами зчеплення При коефіцієнті зчеплення φ = 0.7 і коефіцієнті перерозподілу навантаження m1 = 1,2 Gbk = m1∙G1 = 1.2 ∙ 18148,5 = 21778,2 Н ( 2.11 ) Вибираємо максимальне передаточне число Umax , тому що виконується умова руху без буксування. Передаточне число першої передачі ( 2.12 ) Перед тим, як вибрати проміжні передаточні числа, виберемо кількість передач n = 5 Приймаємо 2.5 Побудова зовнішньої характеристики двигуна Оскільки вибраний двигун "без обмежувача", то ми знаходимо значення Ne і Mk по відповідним формулам, попередньо знайшовши кутову швидкість. ( 2.13 ) Для прикладу розрахуємо потужність і крутний момент для ne = 500 об/хв. (2.14) ( 2.15 ) Розраховані значення зводимо в таблицю 2.1 Таблиця 2.1 - Залежність потужності Ne (кВт) і крутного моменту Мк (Н м) на колінчастому валу двигуна від його частоти обертання ne(об/хв) ne Ne Me 500 15,65 299,06 700 22,67 309,4 900 29,92 317,62 1100 37,28 323,81 1300 44,63 327,99 1500 51,8 329,94 1700 58,72 330,02 1900 65,22 327,95 2100 71,18 323,84 2300 76,47 317,66 2500 80,96 309,39 2700 84,52 299,08 2900 87,02 286,69 3100 88,33 272,29 3300 88,32 255,7 3500 86,87 237,14 Залежність потужності Ne (кВт) і крутного моменту Мк (Н м) на колінчастому валу двигуна від його частоти обертання ne(об/хв) приведена на (лист. 1) Розрахунок і побудова діаграми балансу потужностей Діаграма балансу потужностей - це залежність Na(Va), побудована для усіх передач в залежності Ny(Va) для вибраних значень y. N1 = Ne N2= Ne N3= Ne N4 = Ne N5= Ne де Va - швидкість автомобіля на кожній передачі (м/с) Діаграма балансу потужностей приведена на (лист. 1) 2.6 Динамічний паспорт автомобіля Визначення показників тягово-швидкісних властивостей автомобіля. Завдяки проведеним попереднім розрахункам отримані всі необхідні значення для побудови динамічної характеристики, графіків прискорень, часу і шляху розгону автомобіля. Необхідні для побудови графіка розрахунки виконують, використовуючи графік Ме=f(ne) зовнішньої швидкісної характеристики двигуна з використанням залежностей. Залежність швидкості автомобіля Va (м/с) від частоти обертання колінчастого валу ne(об/хв) наведена в таблиці 2.2 Таблиця 2.2 - Залежність швидкості автомобіля Va (м/с) від частоти обертання колінчастого валу ne(об/хв) ne Va1 Va2 Va3 Va4 Va5 1 2 3 4 5 6 500 0,556 0,887 1,412 2,265 3,914 700 0,778 1,242 1,977 3,171 5,480 900 1,000 1,597 2,542 4,077 7,046 1100 1,223 1,951 3,107 4,983 8,611 1300 1,445 2,306 3,672 5,889 10,178 1500 1,667 2,661 4,237 6,795 11,743 1700 1,889 3,016 4,802 7,701 13,309 1900 2,112 3,371 5,367 8,607 14,875 Продовження таблиці 2.2 1 2 3 4 5 6 2100 2,334 3,725 5,932 9,513 16,441 2300 2,556 4,080 6,496 10,419 18,006 2500 2,778 4,435 7,061 11,325 19,572 2700 3,001 4,789 7,626 12,231 21,138 2900 3,223 5,145 8,191 13,137 22,703 3100 3,446 5,499 8,756 14,043 24,269 3300 3,668 5,854 9,321 14,949 25,835 3500 3,890 6,209 9,886 15,855 27,401 2.6.1 Сила тяги автомобіля на кожній передачі Рр (Н). Приклад для одного значення Розраховані значення зводимо в таблицю 2.3 Таблиця 2.3 - Залежність сили тяги автомобіля Рр (Н) від частоти обертання колінчастого валу ne(об/хв) ne Pp1, кН Pp2, кН Pp3, кН Pp4, кН Pp5, кН 1 2 3 4 5 6 500 26,471 16,586 10,417 6,495 3,758 700 27,387 17,159 10,777 6,720 3,888 900 28,114 17,615 11,064 6,899 3,992 1100 28,662 17,958 11,279 7,033 4,069 1300 29,032 18,190 11,425 7,124 4,122 1500 29,205 18,298 11,493 7,166 4,146 Продовження таблиці 2.3 1 2 3 4 5 6 1700 29,212 18,303 11,496 7,168 4,147 1900 29,029 18,188 11,423 7,123 4,121 2100 28,665 17,960 11,280 7,034 4,069 2300 28,118 17,617 11,065 6,899 3,992 2500 27,386 17,159 10,777 6,720 3,888 2700 26,473 16,587 10,418 6,496 3,759 2900 25,376 15,899 9,986 6,227 3,603 3100 24,102 15,101 9,485 5,914 3,422 3300 22,634 14,181 8,907 5,554 3,213 3500 20,99 13,152 8,260 5,151 2,980 2.6.2 Сила опору повітря Рw (Н) Pw = W∙Va52 = 2,61 ∙3.92 = 39,987 Н ( 2.16 ) Динамічний фактор D від частоти обертання колінчастого валу ne(об/хв) Приклад для одного значення Розраховані значення зводимо в таблицю 2.4 Таблиця 2.4 - Залежність динамічного фактору автомобіля D від частоти обертання колінчастого валу ne(об/хв) Pw, Н D1 D2 D3 D4 D5 39,987 0,364 0,228 0,143 0,089 0,051 78,392 0,376 0,235 0,147 0,091 0,052 129,575 0,386 0,241 0,151 0,093 0,053 193,551 0,392 0,245 0,153 0,094 0,053 270,361 0,396 0,247 0,154 0,094 0,053 359,930 0,397 0,247 0,153 0,093 0,052 462,293 0,396 0,246 0,152 0,092 0,051 577,508 0,392 0,243 0,149 0,090 0,049 705,464 0,385 0,238 0,146 0,087 0,046 846,213 0,376 0,231 0,141 0,083 0,043 999,832 0,363 0,223 0,135 0,079 0,039 1166,174 0,349 0,212 0,127 0,073 0,036 1345,31 0,331 0,200 0,119 0,067 0,031 1537,334 0,311 0,187 0,109 0,060 0,026 1742,063 0,288 0,171 0,099 0,053 0,020 1959,585 0,262 0,154 0,087 0,044 0,014 Динамічна характеристика приведена на (лист. 1) 2.7 Побудова графіка прискорень Приклад для одного значення δ1 = 1.03 + 0.05∙Uk12 = 1.03 + 0.05∙6,482 = 3,129 δ2 = 1.03 + 0.05∙Uk22 = 1.03 + 0.05∙4,062 = 1,854 δ3 = 1.03 + 0.05∙Uk32 = 1.03 + 0.05∙2,552 = 1,355 δ4 = 1.03 + 0.05∙Uk42 = 1.03 + 0.05∙1,592 = 1,156 δ5 = 1.03 + 0.05∙Uk52 = 1.03 + 0.05∙0,922 = 1,072 (м/с2) (м/с2) (м/с2) (м/с2) (м/с2) Розраховані значення зводимо в таблицю 2.5 Таблиця 2.5 - Залежність прискорення автомобіля Ja (м/с2 ) від частоти обертання колінчастого валу ne(об/хв) Ja1 Ja2 Ja3 Ja4 Ja5 1,066 1,079 0,861 0,551 0,249 1,104 1,118 0,893 0,573 0,261 1,133 1,148 0,917 0,588 0,267 1,154 1,168 0,932 0,596 0,269 1,167 1,179 0,939 0,597 0,266 1,171 1,181 0,937 0,592 0,258 1,166 1,173 0,927 0,580 0,245 1,154 1,157 0,908 0,561 0,227 1,132 1,131 0,881 0,536 0,204 1,103 1,095 0,845 0,504 0,177 1,064 1,051 0,801 0,465 0,144 1,018 0,997 0,749 0,419 0,107 0,963 0,934 0,688 0,367 0,065 0,899 0,862 0,619 0,308 0,018 0,827 0,779 0,541 0,242 -0,034 0,747 0,689 0,455 0,169 -0,091 Графік прискорень приведений на (лист. 1) 2.8 Графік часу і шляху розгону Час розгону автомобіля визначають для кожного інтервалу швидкостей: Графіки часу t=f (Va) і шляху розгону S=f (Va) автомобіля будують, використовуючи графік прискорень автомобіля графо – аналітичним методом табл.2.6. Приклад для одного значення Таблиця 2.6 - Графіки часу t=f (Va) і шляху розгону S=f (Va) автомобіля Інтервали швидкостей Швидкість в кінці інтервалу Vaі, м/с Прискорення в кінці інтервалу Jaі, м/с2 Час розгону в інтервалі tі, с Сумарний час розгону ∑ tі, с Шлях розгону в інтервалі Sі, м Сумарний шлях розгону ∑ Sі, м 1 0,556 1,066 1,043 2,024 0,28 1,363 2 0,778 1,104 0,205 0,137 3 1,223 1,154 0,394 0,394 4 1,667 1,171 0,382 0,552 5 1,597 1,148 2,782 5,563 2,221 5,248 6 1,951 1,168 0,153 0,271 7 2,306 1,179 0,303 0,645 8 2,661 1,181 0,301 0,748 9 2,542 0,917 5,544 12,619 7,046 17,199 10 3,107 0,932 0,611 1,726 11 3,672 0,939 0,604 2,047 12 3,951 0,940 0,297 1,132 13 4,077 0,588 13,867 29,039 28,268 58,487 14 4,663 0,593 0,496 2,168 15 4,983 0,596 0,538 2,595 16 5,889 0,597 1,519 8,257 17 6,0 0,278 43,165 187,704 129,495 2221,604 18 13,309 0,245 27,950 269,843 19 19,572 0,144 32,2 529,38 20 25 0,05 55,389 1234,399 Сумарний час і сумарний шлях розгону автомобіля до швидкості і-го інтервалу Vaі визначають за допомогою сумування часу і шляху розгону на всіх інтервалах швидкостей виходячи з того, що : Приклад для одного значення S = S1 + S2 + S3 + S4 + = 0.28 + 0.137 + 0.394 +0.552= 1.363 T = t1 + t2+ t3+ t4 = 1.043 + 0.205 + 0.394 + 0.382 = 2.024 2.9 Паливно-економічна характеристика При курсовому проектуванні двигуна зовнішню швидкісну характеристику двигуна, який проектується, будують по емпіричним формулам, які забезпечують достатню ступінь точності. Показником паливної економічності є загальні витрати пального, віднесені до пройденого шляху або до величини транспортної роботи. Залежність витрат пального від швидкості руху автомобіля при сталому русі називають паливно-економічною характеристикою. Витрати палива gs визначають за слідуючою формулою, л / 100: qs = qN ∙ Kоб ∙KМ ∙ ( Pψ + Pn ) / (3.6 ∙ 104 ∙ ήтр ∙ ρ) (2.17) де gN – ефективні витрати пального двигуном при максимальній потужності, (г / кВт ∙ г), для карбюраторних двигунів = 340 г /кВт год ; Kоб – коефіцієнт, що враховує зміну питомих витрат пального двигуном ήтр – ККД трансмісії автомобіля; ρ – густина пального, г / см3; Pψ – сила опору дороги, Н; Pn - сила опору повітря, Н. 2.10 Експлуатаційні властивості спроектованого автомобіля 2.10. 1 Гальмові властивості автомобіля Для оцінки гальмових властивостей автомобіля використовуються показники: - шлях гальмування Sг, м , (2.18) де va - швидкiсть автомобiля, з якої починається гальмування (встановлюється згiдно вимог до випробувань гальмових систем);  - кут нахилу полотна дороги; f - коефiцiєнт опору коченя колiс;  - коефiцiєнт зчеплення колiс з полотном дороги; g = 9,81 м/с2 - прискорення сили ваги. (м) - уповiльнення jc , м/с2 (2.19) (м/с2) Значення , , відповідають показникам рівної ділянки дороги з сухим цементобетонним або асфальтним покриттям. Отримані значення Sг i jc порівнюють з вимогами “Правил дорожнього руху України” i роблять висновок про ефективність гальмової системи i вiдповiднiсть діючим вимогам. 2.10.2 Стійкість автомобіля Поперечна стійкість автомобіля оцінюється за величиною критичної швидкості автомобіля під час руху по криволiнiйнiй траєкторії згідно з умовами бічного перекидання vпер i заносу vз: (2.20) (2.21) де R - радiус кривизни полотна дороги в планi, м; В - ширина колiї автомобiля, м; - висота центра мас автомобiля, м;  - коефiцiєнт зчеплення (асфальт, асфальтобетон). Розрахунки значень vпер i vз проводяться для значень R (20, 40, 60, 80, 100м). Резкльтати розрахунків представлено в (табл. 2.7) Пiсля отримання значень vпер і будуємо графiк залежностi vпер = f(R) i vз = f(R) (рис. 2.1). Таблиця 2.7 - Стійкість автомобіля Параметри Радіус повороту 20 40 60 80 100 Швидкість перекидання 8,3 13,2 15,2 17,6 20,2 Швидкість заносу 7,9 11,5 14,3 15,7 17,8 Рисунок 2.1 – Показники стійкості автомобіля 2.10.3 Керованiсть автомобіля Керованiсть автомобiля визначається мірою вiдповiдностi траєкторiї його руху положенню керованих колiс. Її оцiнюють критичними швидкостями руху по боковому ковзанню vкер i по відведенню vз колiс, а також радiусом повороту автомобiля Rе. Критична швидкiсть з умов керованостi дорiвнює: (2.22) де  - коефiцiєнт зчеплення шин з дорогою (розрахункове значення 0,4); f - коефiцiєнт опору коченню коліс ( =0,02); L - повздовжня база автомобіля, м;  - середній кут повороту керованих коліс автомобіля, м. Графiк залежностi vкері = f( ) (рис. 2.2) будується після обчислення Vкер і при значеннях = 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40°. Пiд час руху автомобіля зi швидкістю більшою, ніж vкер , керованi колеса будуть ковзати в поперечному напрямi i поворот їх на ще більший кут не приведе до зміни загального напрямку руху. Результати розрахунків заносимо в табл. 2.8 Рисунок 2.2 – Залежність швидкості автомобіля від кута повороту Радіус повороту автомобіля дорівнює: (2.23) де кути бокового відведення відповідно передніх i задніх коліс, град; - бокові сили, якi діють на колеса відповідно передньої i задньої осей автомобіля, H; - коефіцієнти опору відведення одного одинарного колеса відповідно передньої i задньої осі, H/град (для колеса легкового автомобіля значення дорівнює 500...1000 H/град, вантажного автомобіля - 800...1500 H/град). Рисунок 2.3 – Залежність радіуса повороту від кута повороту керованих коліс Граничні значення бокових сил, при яких колеса котяться без бокового ковзання (2.24) де Gi – навантаження на вісь. (град); (град). Після визначення кутів бокового відведення коліс i обчислюємо радіус повороту автомобіля, що проектується, з еластичними колесами (Rе), з радіусом повороту автомобіля з жорсткими (в бічному напрямі) колесами (R), який дорівнює: Rж=L/tg (2.25) Результати розрахунків заносимо в табл. 2.8 Таблиця 2.8 - Керованiсть автомобіля Параметри Кут повороту 5 10 15 20 25 30 35 40 Критична швидкість 11,8 10,4 8,3 7,8 6,7 5,9 5,2 4,6 Радіус повороту 24,22 14,38 10,1 7,73 6,17 5,09 4,27 3,6 Радіус повороту 35,4 17,6 11,56 8,52 6,65 5,37 4,43 3,69 Аналізуючи табл. 2.8 можна зробити висновок, що спроектований автомобіль має недостатню повороткість так як Rе < R. 2.4. Плавність ходу автомобіля Плавність ходу автомобіля при його коливаннях оцінюється: - частотою вільних коливань пiдресорених мас; - частотою вільних коливань непiдресорених мас; - прискоренням пiдресорених мас; - швидкістю зміни прискорення пiдресорених мас. Частота вільних коливань пiдресорених мас автомобіля може бути визначена з виразу: п = , <с-1> (2.26) де fст - статичний прогин підвіски, м. Для вантажних автомобілів і міських автобусів приймають fст = 0,08...0,13 м, при цьому більші значення приймають для передньої підвіски, менші - для підвіски задніх коліс вантажних автомобілів. У сучасних легкових автомобiлiв для передньої пiдвiски ст =0,15...0,25 м, для задньої пiдвiски ст =0,12...0,18 м. Для міжміських автобусів ст = 0,12…0,18 м. Плавність ходу можна вважати задовільною, якщо: п = 0,8...1,3 Гц - для легкового автомобіля; п = 1,2...1,8 Гц - для вантажного автомобіля. (Гц). Частота вільних коливань непiдресорених мас автомобіля дорівнює: (2.27) де Cш - сумарна радіальна жорсткість шин моста, H/м; mм - маса моста, кг. Жорсткість однієї шини визначити за залежністю: (2.28) де Gш max - максимальне припустиме навантаження на шину, H; Дв - зовнішній діаметр шини при максимальному тиску без навантаження, м; гс - статичний радіус шини при максимальному тиску i навантаженні, м. (H/м); (Гц). Для задовільнення вимог плавності ходу автомобіля частота вільних коливань його непiдресорених мас повинна бути: н = 8...12 Гц - для легкових автомобілів; н = 6,5...9 Гц - для вантажних автомобілів. Під час руху автомобіля по дорозі, яка має нерівності, він здійснює вимушені коливання, частота i амплітуда яких залежить від швидкості руху автомобіля, висоти i довжини хвиль нерівностей на дорозі. Частота вимушених коливань в цьому випадку дорівнює: (2.29) де Va – максимальна швидкість руху автомобіля, м/с; S - довжина хвилі нерівності на дорозі, м (Sм=0,5...5м). Результати розрахунків заносимо в таблицю 2.3 Таблиця 2.3 - Плавність ходу автомобіля Параметри Довжина хвилі нерівності 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Частота вимушених коливань 50 25 16,7 12,5 10 8,33 7,14 6,25 5,56 5 Під час руху автомобіля можуть виникнути резонансні явища: - низькочастотні - п = в ; - високочастотні - н = в . В підвісці проектованого автомобіля на всьому діапазоні швидкості резонансні явища не виникають. Рисунок 2.4 – Залежність довжини хвилі нерівності від частоти вимушених коливань 2.8 Висновки Отже, після тягового розрахунку автомобіля і аналізу тягово-швидкісних властивостей та паливної економічності можна стверджувати, що даний прототип автомобіля має кращі показники динамічності, економічності та є більш безпечним в дорожніх умовах. 3 Конструювання і розрахунок зчеплень 3.1 Призначення, вимоги та класифікація існуючих елементів розроблювальної конструкції Зчеплення призначене для: - відключення двигуна від трансмісії при переключенні передач, різкому гальмуванні; - плавного з’єднання двигуна із трансмісією при рушанні з місця; - захисту двигуна і трансмісії від перевантаження; - передачі крутного моменту від двигуна на коробку передач. Вимоги до зчеплення : - передача крутного моменту від двигуна до трансмісії; - плавність і повнота включення; - чистота включення; - мінімальний момент інерції ведучих елементів; - відведення теплоти від поверхонь тертя; - запобігання руйнувань трансмісії від динамічних навантажень; - підтримання натискного зусилля в заданих межах; - мінімальні затрати фізичних зусиль на керування; - врівноваженість. Зчеплення класифікують: - по характеру роботи: постійно – замкнуті і постійно – розімкнуті; - по характеру зв’язку між веденими елементами: гідравлічне, електромеханічне, фрикційне; - по типу привода: з механічним, з гідравлічним, з комбінованим приводом ( пневматичним, пневмо – гідравлічним, електромеханічним, електровакуумним ); - по способу керування: пневматичне ( ручне або ножне, з підсилювачем і без підсилювача), автоматичне; - по формі елементів тертя: спеціальне конусне, дискове ( одно, дво, та багатодискове – з сухими дисками або з дисками у масляній ванні). Принцип дії зчеплення оснований на використанні сил тертя, які виникають між дисками. Ведучі диски зчеплення сприймають від маховика крутний момент двигуна, а ведені диски передають цей момент двигуна первинному валу коробки передач. Натискна конструкція (12 натискних пружин) забезпечують щільне притиснення ведучих і ведених деталей зчеплення для створення необхідного моменту тертя. Крутний момент від ведучих деталей передається на ведені за рахунок сил тертя. 3.2 Обгрунтування вибраного варіанту Застосовувані на сучасних автомобілях фрикційні зчеплення мають високу надійність; простоту й технологічність конструкції; довговічність, погоджену з терміном служби інших механізмів трансмісії; малу трудомісткість технічного обслуговування при експлуатації; легкість керування, що не вимагає значної витрати фізичної сили; плавність зміни переданого моменту при включенні; сталість теплового режиму при роботі (забезпечують відвід тепла від його деталей); мінімальний моментом інерції ведених деталей зчеплення і пов'язаних з ним деталей трансмісії; гарну врівноваженість; сталість натискного зусилля незалежно від ступеня зношування тертьових поверхонь. Крім того, фрикційні зчеплення повинні забезпечувати зменшення вібрацій і резонансних коливань, переданих від двигуна, а також зберігати коефіцієнт тертя при зміні температури. Стандартний тип зчеплення - сухе, однодискове, із пружним веденим диском, оснащеним гасителем крутильних коливань, і з діафрагменої натискною пружиною. Привід включення від педалі до вилки виконаний гідравлічним. Власне зчеплення складається із двох основних частин: натискного диска в зборі з кожухом і веденим диском, поміщених у відлитий з алюмінієвого сплаву картер. Натискний диск з'єднаний з кожухом трьома сталевими пластинами. Вони розташовані тангенціально й прикріплені однією стороною до кожуха, а другою - до натискного диска таким чином, щоб при передачі крутного моменту від маховика до диска пружини працювали на розтяг. Завдяки пружним властивостям пластин, натискний диск може переміщатися в поздовжньому напрямку, тобто до маховика (при включенні зчеплення) або від маховика (при вимиканні зчеплення). Ведений диск при монтажі зчеплення своєю маточиною надівається на шліци первинного вала. Його робоча поверхня з наклепаними на неї по обидва боки фрикційними накладками міститься між маховиком і натискним диском, а маточина має можливість переміщатися по шліцах первинного вала коробки передач. При натисканні на педаль, коли пружина, опираючись на обернене до маховика опорне кільце, вигинається у зворотну сторону, її зовнішній край відходить від маховика, припиняючи тиск на натискний диск. За допомогою трьох фіксаторів пружина, з'єднана з натискним диском, відводить його від веденого диска . Завдяки своїй формі й установці між опорними кільцями діафрагмена пружина при відсутності зовнішнього впливу навантажує натискний диск, стискаючи ведений між ним і маховиком. При цьому крутний момент від маховика й постійно пов'язаного з ним через кожух зчеплення й сполучені пластини натискного диска передається через ведений диск на первинний вал і далі через шестерні коробки передач. карданну передачу й задній міст підводиться до ведучих коліс. Вимикання зчеплення здійснюється переміщенням центральної частини діафрагменої пружини убік маховика; зовнішня частина пружини при цьому віддаляється від нього й, захоплюючи за собою натискний диск, звільняє ведений від передачі крутного моменту, роз'єднуючи трансмісію. Для усунення передачі крутильних коливань колінчатого вала на коробку передач і для зменшення пікових напруг в елементах силової передачі, виникаючих при різкій зміні швидкісного режиму, ведений диск з'єднаний з маточиною за допомогою гасителя коливань (демпфера). Цей вузол складається із пружної муфти із шістьома пружинами й фрикційним елементом. Останній складається із двох фрикційних кілець, між поверхнями яких затиснутий фланець маточини й кільцевої пружини стискаючого кільця для забезпечення необхідного моменту тертя. Крутний момент двигуна передається від фрикційних накладок і через заклепки веденому диску й далі до маточини веденого диска через демпферні пружини. При зміні переданого крутного моменту відбуваються кутові переміщення веденого диска щодо його маточини; напрямки цих переміщень взаємно протилежні, тому демпферні пружини, через які передається обертання, стискуючись і розтискаючись, поглинають частину енергії крутильних коливань. Фрикційний елемент, що є сухою дисковою муфтою, має певний момент тертя, у результаті якого виключаються резонансні коливання й частина поглинаючої енергію крутильних коливань перетворюється в теплову, яка розсіюється в навколишньому середовищі. 3.3 Вибір типу і конструктивної схеми зчеплення. При виборі і обґрунтуванні конструкцій зчеплення для проектованого автомобіля варто звернути особливу увагу на забезпечення таких вимог, як плавність включення, повне вимикання "чистота", довговічність роботи, зручність і легкість керування. Для цього потрібно виходити з критичної оцінки існуючих конструкцій вітчизняних і закордонних зчеплень і враховувати умови роботи зчеплення. Для автомобілів, умови роботи яких вимагають частого користування зчепленням (міські умови, робота в кар'єрах, короткі відстані й ін.), можуть бути застосовані гідравлічні або електродинамічні типи зчеплень. Визначення розмірів поверхонь тертя припускає розрахунок зовнішнього і внутрішнього діаметрів фрикційних накладок веденого диска зчеплення. Максимальний статичний момент, переданий зчепленням за рахунок сил тертя і який попереджує проковзування його робочих частин, визначається по залежності ( 3.1 ) Для різних типів накладок коливаються в межах від 0,2 до 0,5. Для фрикційної накладки по чавуну, згідно ГОСТу 12238–66, розрахунковий коефіцієнт тертя = 0,5; – коефіцієнт запасу зчеплення. Його величина вибирається в залежності від типу і призначення автомобіля (табл.3.1). Розміри фрикційної накладки веденого диска зчеплення визначаються по емпіричній залежності мм ( 3.2 ) де – коефіцієнт експлуатаційного режимові зчеплення, приймається по табл.2.1; – зовнішній діаметр фрикційної накладки веденого диска, см; – максимальний крутний момент двигуна, Н∙см (кгс∙см). Приймаємо зовнішній діаметр фрикційної накладки веденого диска Dз = 300 мм. У практиці проектування зовнішній діаметр веденого диска зчеплення для однодискових муфт вибирається в межах: - для легкових автомобілів – мм - для вантажних автомобілів – мм. Таблиця 3.1 - Значення коефіцієнта запасу зчеплення та коефіцієнта експлуатаційного режиму зчеплення в залежності від типу і призначення автомобіля Тип автомобіля Легковий Вантажний Автобус, автомобіль–тягач 1,3...1,75 1,6...2,0 2,0...3,0 0,46 0,525 0,725 Внутрішній діаметр фрикційної накладки приймається рівним мм ( 3.3 ) Середнє значення радіуса тертя визначається по формулі мм ( 3.4 ) Визначення повного притискного зусилля можна виконати по залежності Н ( 3.5 ) де – коефіцієнт тертя. Число поверхонь тертя дорівнює подвоєній кількості ведених дисків муфти зчеплення (для однодискових – 2, для дводискових – 4). Для встановлення правильності вибору основних розмірів диска зчеплення, його перевіряють по припустимих питомих тисках, які можна визначити по формулі кгс/см2 ( 3.6 ) Припустимі значення питомих тисків для фракційних матеріалів на основі азбесту повинні знаходитися в межах 150…300 кПа (1,5…3,0 кгс/см2) і для металокерамічних накладок 1000…1500 кПа (10…15 кгс/см2). Необхідно також мати на увазі, що для фрикційних дисків, у яких мм, потрібно вибирати менші значення з метою зниження швидкості буксування на периферії. Розрахунок натискних пружин Визначаємо діаметр пружини , та діаметр дроту , з якого вона виготовлена, напружень і максимальної її деформації . Діаметр циліндричної пружини = 29мм. Діаметр дроту пружини приймаємо рівним 4,5 мм. При периферійному розміщенні натискних пружин їх число необхідно приймати кратним кількості важелів вимикання. Мінімальне число пружин – 3. Число пружин пов'язане з розмірами зчеплення (зовнішнім його діаметром ). Зусилля на кожну пружину при периферійному розташуванні визначається = = 433.4 (Н) < <Р> = 700 Н, ( 3.7 ) де = 12 – число пружин механізму зчеплення. Максимальні напруження в циліндричних пружинах при вимиканні зчеплення на 15...25% перевищуємо робочі напруження, тому розрахункова формула має такий вигляд: = = 652,53 (МПа) < <τ> = 750 ( 3.8 ) де = 1,25 – поправочний коефіцієнт, що враховує вплив кривизни витків пружини і залежний від відношення = 6. Максимальна деформація пружини визначається по формулі = 0,00387(м) ( 3.9 ) де = 80000 МПа – модуль пружності при зсуві. Для забезпечення нормальної експлуатації зчеплення необхідно, щоб при повністю виключеному зчепленні між витками пружини залишався зазор не менший = 1 мм. Повне число витків повинне бути на два витки більше робочих, тому що крайні витки підгинаються і шліфуються. Довжина спіральної циліндричної пружини у вільному стані (без навантаження) визначається по формулі =4,5∙11 +1∙8+3,9 = 61,4(мм) ( 3.10 ) Приймаємо довжину пружини l = 63,5 мм. Показники довговічності або зносостійкості механізму зчеплення оцінюються по питомій роботі буксування і температурі нагрівання при рушанні з місця. Робота буксування, що не залежить від плавності включення, дорівнює ( 3.11 ) де – число обертів колінчатого вала двигуна за хвилину при включенні зчеплення (рекомендується приймати 800 об/хв); – момент інерції автомобіля, приведений до вала зчеплення; – момент інерції обертових мас двигуна; – коефіцієнт запасу зчеплення. Момент інерції поступально рухомих і обертальних мас автомобіля, приведений до колінчатого вала двигуна, визначається по формулі ( 3.12 ) де – повна вага автомобіля, Н (кгс); – кінематичний радіус колеса, м; – передаточне число головної передачі; – передаточне число першої ступіні коробки передач. Питома робота буксування зчеплення визначається ( 3.13 ) де – сумарна поверхня тертя накладок зчеплення. Нагрівання деталей зчеплення при одному включенні (нехтуючи випромінюванням) визначається по наступній формулі: ( 3.14 ) де – коефіцієнт, що враховує, яка частина роботи тертя сприймається диском зчеплення. Для натискного диска і маховика при однодисковому зчепленні . Чисельні значення питомої роботи буксування і температури нагрівання при рушанні з місця на нижчих передачах не повинні перевищувати наступних значень (для одного включення) табл.3.2. Таблиця 3.2 – Максимальні чисельні значення питомої роботи буксування і температури нагрівання при рушанні з місця Для одиночних автомобілів 1 10 10 Привід керування зчепленням розраховується після обґрунтування і розробки його конструктивної схеми. При проектуванні привода зчеплення необхідно забезпечити правильний підбір основних розмірів важелів і деталей, які впливають на зручність і легкість керування муфтою зчеплення. Вибір передаточного числа привода повинний виконуватись з урахуванням наступних вимог: – повний хід педалі зчеплення не повинний перевищувати 180 мм для вантажних автомобілів; – вільний хід педалі повинний складати – 20...35 мм; – зазор між вижимною муфтою і натискними важелями повинний бути рівний 2…4 мм, зазор у кожній парі поверхонь тертя 0,75…1,0 мм; – максимальне зусилля натискання ( ) на педалі при вимиканні зчеплення не повинне перевищувати 200 Н для вантажних автомобілів. Передаточне число (силове) привода зчеплення ( 3.15 ) Для механічних, гідравлічних приводів . Передаточні відношення приводів зчеплень сучасних автомобілів знаходяться в межах 30...45. Використання приведених залежностей дає можливість вирішити питання про конструктивні розміри окремих деталей і загальній кінематиці привода зчеплення. При призначенні перерізів і конфігурації деталей привода особливу увагу варто звертати на твердість важелів, тяг, валиків і інших конструктивних елементів, які впливають як на величину ходу педалі, так і на частоту включення і вимикання зчеплення. Розрахунок гасителя крутильних коливань полягає у визначенні напруг кручення пружини гасителя. ( 3.16 ) ( 3.17 ) де ; . – зусилля, що діє на одну пружину, Н; – діаметр дроту пружини, мм; – середній діаметр пружин, мм. Повне число витків пружини приймають Момент попереднього затягування пружин гасителя ( 3.18 ) Допустиме напруження кручення у пружинах приймають рівним 650...800 МПа (6500...8000 кгс/см2). Перевірка міцності елементів веденого диска зчеплення і привода виробляється відповідно до основних положень теорії міцності. Напруження кручення по внутрішньому діаметру шліцьового вала (первинного вала коробки передач) рівні ( 3.19 ) де – діаметр вала в небезпечному перерізі, см. Напруження зминання шліців дорівнює ( 3.20 ) де і – зовнішній і внутрішній діаметр шліцевого вала; – довжина сполучення шліцевого з'єднання; – число шліців; – коефіцієнт точності прилягання шліців; – сила, що діє на шліци. Напруження зрізу шліців дорівнює ( 3.21 ) ( 3.22 ) де – ширина шліца. Напруження виконаних конструкцій, виготовлених зі сталей 40Х, 18ХГТ, 30ХГТ, 12ХНЗА складають на кручення – = 100...120 МПа (1000...1200 кгс/см2); на зминання – = 60 МПа (600 кгс/см2); на зріз – = 30 МПа. Шліци вибираються за ГОСТом – 6033–51 – евольвентні і ГОСТом – 1139–58 – прямозубі. Ведений диск з'єднується з маточиною заклепками, рідше – болтами. Заклепки розраховують на зріз і зминання, болти, крім цього, – на розтягання. Напруження зминання визначається ( 3.23 ) і зрізу ( 3.24 ) де і – число заклепок і їхній діаметр; – відстань від центра вала до осей заклепок; – товщина веденого диска. Аналогічно розраховують заклепки, які кріплять фрикційні накладки до веденого вала. Напруження на зминання допускаються до 10 МПа, (100 кгс/см2); а на зріз – до 6 МПа (60 кгс/см2). Деталі приводу зчеплення розраховуються на дію максимального зусилля натискання на педаль, прийнятого рівним 400 Н, а деталі, розташовані після обмежувача – на силу натискних пружин при виключенні зчеплення. 4. Висновки по проекту (порівняльна технічна характеристика) Ефективність використання автотранспортних засобів залежить від досконалості організації перевізного процесу й властивості автомобілів зберігати в певних межах значення параметрів, які характеризують їх здатність виконувати необхідні функції. У процесі експлуатації автомобіля його функціональні властивості поступово погіршуються внаслідок зношування, корозії, ушкодження деталей, утоми матеріалу, з якого вони виготовлені й ін. В автомобілі з'являються різні несправності (дефекти), які знижують ефективність його використання. Для попередження появи дефектів і своєчасного їхнього усунення автомобіль піддають технічному обслуговуванню й ремонту. Виконанню робіт з технічного обслуговування й ремонту автомобіля передує оцінка його технічного стану (діагностування). Діагностування при технічному обслуговуванні проводять для визначення його необхідності й прогнозування моменту виникнення несправного стану шляхом зіставлення фактичних значень параметрів, вимірюваних при контролі, із граничними. Діагностування при ремонті полягає в знаходженні несправності й установленні методу ремонту й обсягу робіт при ремонті, а також перевірці якості виконання ремонтних робіт. Своєчасні технічне обслуговування й ремонт рухомого складу автомобільного транспорту дозволяють підтримувати автомобільний парк країни в справному стані. Питомі витрати на технічне обслуговування й ремонт за термін служби автомобіля в кілька разів перевищують витрати на його виготовлення. Особливо велика трудомісткість цих робіт. Широке застосування прогресивних технологічних процесів й автоматизованого устаткування дозволяє підвищити якість ремонту й знижує його собівартість. В конструкції автомобіля ГАЗ – 53Б були закладені прогресивні технічні рішення, які відповідали тодішньому рівню автомобілебудування і які забезпечували високі експлуатаційні показники , економічність та надійність автомобіля. Але в даний час тодішні технічні рішення та експлуатаційні показники не відповідають вимогам. Тому потрібно вдосконалювати та розробляти нові вузли та агрегати автомобіля. Повна реалізація цих якостей вдосконалення залежить від дотримання правил експлуатації і догляду за автомобілем. Для забезпечення бездоганної роботи усіх вузлів автомобіля слід використовувати запасні частини заводського виробництва. На автомобілі ГАЗ – 53Б можна встановлювати сучасні агрегати і прилади , які б забезпечували нормальну роботу , що полегшує керування автомобілем, дозволяє значно підвищити рівень праці та знизити собівартість транспортної роботи . В даному курсовому проекті пропонується покращення конструкції автомобіля, зміна деяких деталей в вузлах та агрегатах авто. Список використаних джерел 1. Методичні вказівки до виконання контрольних робіт з дисципліни «Автомобільні засоби» студентам заочного відділення спеціальності 1505 «Автомобілі та автомобільне господарство». Вінниця ВПИ 1991р. – 71с. під ред. Кашин В.В. , Ковальчук В.П., Севостьянов С.М. 2. Автомобіль. Анализ конструкций , елементи разчета. Осепчугов В. В., Фрункин А. К., - М. Машиностроение , 1989 – 306с. 3. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Автомобили». Конструирование и расчет трансмисии автомобиля. Под ред. Порсятковский В.А., Скопний В.В., Кишинев 1978 – 48. 4. Справочник техника-конструктора. Под ред. Сомоволова я. А. Киев «Техніка» 1988, 582с. Додатки



Содержимое архива

Проекты (работы, чертежи) можно скачать став участником и внеся свой вклад в развитие. Как скачать ? подробнее >>>>>>>

 
Cloudim - онлайн консультант для сайта бесплатно.