44386

Розрахунок основних функціональних вузлів транспортного засобу

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Сучасні автомобілі поділяють на транспортні (призначені для перевезення вантажів та пасажирів) і спеціальні (призначені для виконання спеціальних робіт). Залежно від призначення автомобілі поділяють на три основні групи: вантажні автомобілі, автобуси і легкові автомобілі.

Украинкский

2014-11-12

2.37 MB

11 чел.

Вступ

Автомобіль, завдяки значній швидкості руху, маневреності, можливості пересуватися по різноманітних дорогах, високим економічним показникам та значній вантажопідйомності, займає одне з провідних місць у перевезеннях вантажів і пасажирів.

Обсяг вантажів, що перевозять автомобільним транспортом, зростає з року в рік.

Сучасні автомобілі поділяють на транспортні (призначені для перевезення вантажів та пасажирів) і спеціальні (призначені для виконання спеціальних робіт). Залежно від призначення автомобілі поділяють на три основні групи: вантажні автомобілі, автобуси і легкові автомобілі.

Вантажні автомобілі призначені для перевезення різноманітних вантажів. Залежно від вантажопідйомності їх поділяють на автомобілі малої (до 2,5 т), середньої (2,5-5 т) і великої вантажності (понад 5 т). На базі вантажних автомобілів випускають транспортні автомобілі підвищеної прохідності, самоскиди, тягачі та різноманітні спеціальні автомобілі, наприклад, пожежні, санітарні, комунальні, цистерни, автокрани та ін..

Автобуси, призначені для масового перевезення пасажирів, поділяють на міські, міжміські та спеціальні.

Легкові автомобілі призначені для індивідуальних перевезень пасажирів. Залежно від літражу їх поділяють на малолітражні, середньолітражні і великолітражні.

Залежно від виду палива, на якому працює двигун, автомобілі поділяють на:

а)автомобілі з двигунами, що працюють на рідкому паливі;

б)автомобілі з двигунами, які працюють на газоподібному паливі.

До першої групи належать автомобілі з карбюраторними двигунами, що працюють на легких сортах палива (бензині), та дизельні з двигунами, що працюють на більш важких сортах палива (дизельному паливі). До другої групи належать газобалонні автомобілі, двигуни яких працюють на різних сортах газу.

  1.  Коротка технічна характеристика автомобіля Москвич 2136

Компоновочна схема автомобіля Москвич 2136

1 – двигун; 2 – зчеплення; 3 – коробка передач; 4 – кардання передача;

5,6 - головна передача та диференціал; 7 – ведуче колесо; 8 – привод ведучого колеса (піввісь).

Рисунок 2.1 – Компоновачна схема автомобіля Москвич 2136


Коротка технічна характеристика автомобіля Москвич 2136

Параметр

Одиниця виміру

Межі параметру

Література

Величина

1.1

 – номінальна потужність двигуна

кВт

———

[2, с.30]

36,5

1.2

 – номінальна частота обертання

колінчастого вала двигуна

хвˉ¹

———

[2, с.30]

4750

1.3

 – питома ефективна витрата палива

———

[2, с.30]

0,32

1.4

  частота обертання колінчастого вала

двигуна, що відповідає   

2750-3200

[2, с.30]

3200

1.5

 – максимальний крутний момент

Нм

———

[2, с.30]

91,8

1.6

 – мінімальна частота обертання

колінчастого вала двигуна

хвˉ¹

800-1000

[2, с.30]

900

1.7

 – маса спорядженого автомобіля (повна)

кг

———

[2, с.30]

1495

1.8

 – радіус кочення колеса

м

———

[1, c.62]

0,285

1.9

 – передавальне число головної передачі

———

———

[2, с.31]

3,9

1.10

 – лобова площа автомобіля

м²

2,0-2,8

[2, с.10]

2,5

1.11

– коефіцієнт опору повітря

0.00035-0.0006

[2, с.11]

0,0004

1.12

– ККД трансмісії

———

0.8-0.85

[2, с.10]

0,8

1.13

– коефіцієнт опору кочення

———

0.014-0.018

[2, с.10]

0,015

1.14

– кут підйому дороги

град.

———

———

1

1.15

– розрахунковий інтервал

хвˉ¹

———

———

350

1.16

– передавальне число 1 передачі

———

———

[2, с.31]

3,81

1.17

– передавальне число 2 передачі

———

———

[2, с.31]

2,42

1.18

– передавальне число 3 передачі

———

———

[2, с.31]

1,45

1.19

– передавальне число 4,5 передачі

———

———

[2, с.31]

1,0

1.20

– коефіцієнт опору кочення

———

0.014-0.018

[1, c.18]

0,015

1.21

– коефіцієнт формули (6.1)

———

———

[4, c.68]

1,04

1.22

q – коефіцієнт формули (6.1)

———

———

[4, c.68]

0,04

1.23

– густина палива

———

0.72-0.78

———

0,74

1.24

– коефіцієнт запасу зчеплення

———

1.75-2.5

[1, c.53]

2,0

1.25

– тиск на фрикційних елементах

МПа

0.15-0.25

[1, c.53]

0,2

1.26

– коефіцієнт тертя

———

0.25-0.35

[1, c.53]

0,3

1.27

– кількість поверхонь тертя

———

———

———

1

1.28

– коефіцієнт ширини фрикційних

накладок

———

0.375-0.630

[1, c.53]

0,375

1.29

– кількість пружин

———

———

[3, c.111]

6

1.30

– коеф., що враховує нерівномірність

навантаження всіх пружин, за

рахунок неоднакової довжини і

жорсткості

———

1.1-1.2

[1, c.55]

1,1

1.31

– середній діаметр пружини

м

———

———

0,2


1.63

R – радіус рульового колеса

м

0.2-0.25

[1, c.68]

0,2

1.64

C – радіус повороту керованого колеса

м

0.03-0.06

[1, c.67]

0,035

1.65

– кінематичне передавальне число

рульового управління

———

———

[1, c.68]

1

1.66

B – ширини колії передніх коліс

м

———

[2, c.24]

1,270

1.67

– довжина цапфи

м

———

———

0,35

1.68

x – коефіцієнт еластичності шин

———

———

[1, c.69]

0,7

1.69

– коефіцієнт розподілу гальмівних сил

між колесами передньої і задньої осі

———

1.3-1.6

[1, c.72]

1,4

1.70

– кордината центру мас

м

———

———

1,550

1.71

– кордината центру мас

м

———

———

2,105

1.72

– кордината центру мас

м

———

———

0,632

1.73

– значення опорної вертикальної

реакції дороги на колесо

Н

———

———

520

1.74

– сила тяжіння від повної маси АТЗ

Н

———

———

14665,95

1.75

– кут нахилу полотна дороги, на якому

повинен бути загальмований АТЗ

град.

———

[1, c.73]

9

1.76

– діаметр головного гальмівного

циліндра

м

———

[3, c.165]

0,022

1.77

– плече прикладання сили до штока

головного гальмівного циліндра

м

———

———

0,007

1.78

– робочий радіус гальмівного барабану

м

———

[3, c.161]

0,28

1.79

 сила, що передається на колодки від

гальмівного механізму

Н

———

———

300

1.80

 середній радіус гальмівних колодок

дискового гальмівного механізму

м

———

[3, c.162]

0,28

1.81

 робочий хід педалі

м

———

[3, c.104]

0,07

1.82

 сумарне переміщення кінців колодок

в місці їх з'єднання

м

0.005-0.006

[1, c.75]

0,0055

1.32

– допустимі напруження на

кручення у витках пружини

МПа

700-800

[1, c.55]

750

1.33

– додаткова деформація пружини при

включенні зчеплення

м

0.003-0.004

[1, c.55]

0,003

1.34

– модуль зсуву матеріалу

ГПа

———

[1, c.55]

85

1.35

– передавальне число пари шестерень

приводу проміжного вала

———

1.8-2.5

[1, c.56]

2,0

1.36

– кількість зубців шестерні первинного

валу коробки передач

———

17-23

[1, c.56]

18

1.37

– кут нахилу зубців косозубих

шестерень коробки передач

град.

25-35

[1, c.56]

30

1.38

– кут зачеплення

град.

———

[1, c.58]

20

1.39

b – ширина шестерні біля основи зубця

м

0.02-0.03

[1, c.56]

0,25

1.40

– допустимі напруження згину біля

основи зубця з врахуванням міри

завантаженості зубця

МПа

750-850

[1, c.57]

800

1.41

E – модуль пружності матеріалу

МПа

———

[1, c.57]

210*105

1.42

– довжина вала карданної передачі

м

———

———

1,5

1.43

– число зубців ведучої шестерні

головної передачі

———

5-11

[1, c.61]

10

1.44

L – довжина твірної конуса

м

0.09-0.15

[1, c.62]

0,10

1.45

σ – напруження згину зуба

МПа

420-550

[1, c.62]

500

1.46

b – ширина ведучої конічної шестерні

м

———

———

0,036

1.47

b – ширина веденої конічної шестерні

м

———

———

0,033

1.48

U – внутрішнє передавальне відношення

диференціалу

———

———

[1, c.63]

1

1.49

– коефіцієнт блокування

———

0-0.2

[1, c.63]

0,2

1.50

– нормальна реакція полотна дороги

Н

———

———

3975,05

1.51

– віддаль від площини обертання

колеса до небезпечного січення

півосі

м

———

———

0,2

1.52

– максимальне значення

коефіцієнту зчеплення колеса з

полотном дороги

———

0.8-0.9

[1, c.64]

0,8

1.53

d – діаметр півосі

м

———

[3, c.161]

0,05

1.54

– коеф. динамічної навантаженості

———

1.7-2.0

[1, c.65]

1,8

1.55

– довжина півосі

м

———

[3, c.160]

0,6

1.56

[τ] – допустимі напруження кручення

МПа

500-700

[1, c.65]

600

1.57

– кут повороту рульового колеса

———

540-1080

[1, c.67]

760

1.58

– кут повороту керованого колеса

———

40-45

[1, c.67]

40

1.59

– сила тяжіння , що приходиться на

кероване колесо

Н

———

[2, c.36]

3666,4875

1.60

– коефіцієнт ковзання шини по полотні

дорог

———

0.8-0.9

[1, c.67]

0,85

1.61

– ККД рульового приводу

———

0.85-0.95

[1, c.68]

0,9

1.62

– ККД рулового механізму

———

0.6-0.7

[1, c.68]

0,6

350

2 Зовнішня швидкісна характеристика

 2.1 Вихідні дані для даного розділу приведені у пункті 1(1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6).

2.2 Розрахункові формули для даного розділу наведені в [3, ст.19] формули

3.1-3.8.

2.3 Розрахунок за вище приведеними формулами виконаний за програмою

Mathcad.

    

Результати розрахунки приведені у таблиці 2.1.

      Графік зовнішньої швидкісної характеристики приведений на рисунку 2.1.

Таблиця 2.1-Координати зовнішньої швидкісної характеристики       двигуна автомобіля  Москвич 2136

           

                

             

   

Me,кН*м

122.2

s

0,674

k

1,217

c

2,039

b

2,748

a

0,292

delta_n

Рисунок 2.1 – Графік зовнішньої швидкісної характеристики автомобіля Москвич 2136

3 Тяговий та потужнісний баланс

3.1 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у пункті 2.

3.2 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу наведені в [1, ст.13-14], формули (3.1-3.10).

3.3 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 1 (п. 1.1-1.2, 1.6-1.9, 1.16, 1,23-1.24, 1.26-1.29), а також дослідні коефіцієнти a, b і c отримані з попереднього розділу (п. 2.4).

3.4 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формул (3.1-3.10) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad. Результати розрахунку наведені в таблиці 3.1, графіки силового та потужнісного балансу приведені на рисунках 3.1 та 3.2 відповідно.

Таблиця 3.1 - Значення сил і потужностей автомобіля Москвич 2136

               

 

               

Рисунок 3.1 – Баланс сил автомобіля Москвич 2136

Рисунок 3.2 – Баланс потужностей автомобіля Москвич 2136

4 Динамічний фактор з номограмою навантажень та графіком контролю буксування

4.1 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у пункті 1.

4.2 Розрахункові формули

Розрахункова формула для даного розділу наведена в [1, ст.17], формула (4.1).

4.3 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 1 (п. 1.1-1.2, 1.6-1.16, 1.23-1.24, 1.26-1.27), а також дослідні коефіцієнти a, b і c отримані у розділі 2 (п. 2.4).

4.4 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формули (5.1) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad. Результати розрахунку наведені в таблицях 4.1 та 4.2, динамічний фактор з номограмою навантажень та графіком контролю буксування приведений на рисунках 4.1 і 4.2.

Таблиця 4.1 - Значення швидкості, тягової потужності автомобіля та потужності, що витрачає автомобіль на подолання опору повітря

 

 

Таблиця 4.2 – Динамічний фактор автомобіля Москвич 2136

                                                

Рисунок 4.1 – Графік динамічного фактора автомобіля Москвич 2136

Рисунок 4.2 - Номограма навантажень

Рисунок 6.1 – Час і шлях розгону автомобіля Москвич 2136

5 Прискорення автомобіля

5.1 Вихідні дані для даного розділу приведені у пункті 1 (1.1, 1.2, 1.6, 1.9, 1.11).

5.2 Розрахункові формули для даного розділу наведені в [3, ст.32] формули

6.1-6.2.

5.3. Розрахунок за вище приведеними формулами виконаний за програмою Mathcad.

     Результати розрахунки приведені у таблиці 5.1.

      Графік прискорення автомобіля приведений на рисунку 5.1.

Таблиця 5.1 – Результати розрахунку прискорення автомобіля

     

Рисунок 5.1 – Прискорення автомобіля Москвич 2136

6. Розгін автомобіля

6.1 Вихідні дані для даного розділу приведені у пункті 1(1.1, 1.2, 1.6, 1.9, 1.11).

6.2 Розрахункові формули для даного розділу наведені в [3, ст.32] формули

6.1-6.2.

6.3. Розрахунок за вище приведеними формулами виконаний за програмою Mathcad.

     Результати розрахунки приведені у таблиці 6.1.

      Графік часу і шляху розгону автомобіля приведений на рисунку 6.1, графік

часу розгону приведений на рисунку 6.2

Таблиця 6.1 – Результати розрахунку прискорення автомобіля

1

Параметри руху

1 передача

Vmin, км/год

6,52

Vmin, км/год

6,52

Vmax, км/год

34,411

Vmax, км/год

34,411

Jmin, м/с2

2,992

Jmin, м/с2

2,992

Jmax, м/с2

3,015

Jmax, м/с2

3,015

Vk, км/год

6,52

14,127

24,269

34,411

Jk, м/с2

2,992

3,601

3,71

3,015

t, с

0,647

0,646

0,644

0,643

s, м

1,792

3,035

4,273

5,507

2

Параметри руху

2 передача

Vmin, км/год

34,411

Vmin, км/год

34,411

Vmax, км/год

54,176

Vmax, км/год

54,176

Jmin, м/с2

2,950

Jmin, м/с2

2,950

Jmax, м/с2

2,305

Jmax, м/с2

2,305

Vk, км/год

34,411

41,011

47,611

54,176

Jk, м/с2

2,950

2,79

2,60

2,305

t, с

0,469

0,499

0,534

0,573

s, м

4,791

5,783

6,913

8,21

3

Параметри руху

3 передача

Vmin, км/год

54,176

Vmin, км/год

54,176

Vmax, км/год

90,418

Vmax, км/год

90,418

Jmin, м/с2

1,852

Jmin, м/с2

1,852

Jmax, м/с2

1,219

Jmax, м/с2

1,219

Vk, км/год

54,176

66,256

78,336

90,418

Jk, м/с2

1,852

1,710

1,55

1,219

t, с

1,16

1,326

1,548

1,858

s, м

18,862

24,89

32,931

44,199

4

Параметри руху

4 передача

Vmin, км/год

90,418

Vmin, км/год

90,418

Vmax, км/год

131,105

Vmax, км/год

131,105

Jmin, м/с2

0,9

Jmin, м/с2

0,9

Jmax, м/с2

0,28

Jmax, м/с2

0,28

Vk, км/год

90,418

104,018

117,618

131,105

Jk, м/с2

0,9

0,801

0,41

0,28

t, с

15,36829

26,36423

48,4383

95,44793

s, м

67,857

95,402

143,384

247,963

Рисунок 6.2 – Час розгону автомобіля Москвич 2136

7 Паливо-економічна характеристика

7.1 Вихідні дані для даного розділу приведені у пункті 1(1.6, 1.7, 1.11).

7.2 Розрахункова формула для даного розділу наведені в [3, ст.40] формула 8.1.

7.3 Розрахунок за вище приведеними формулами виконаний за програмою Mathcad.

     Результати розрахунки приведені у таблиці 7.1.

      Графік паливо-економічної характеристики приведений на рисунку 7.1.

Таблиця 7.1 – Результати розрахунку  паливо-економічної характеристики

                                          при Ψ= 0,09                     при Ψ= 0,01                при Ψ= 0,015

                                                                

Рисунок 7.1 – Графік залежності витрати палива на 100 км шляху від швидкості та                      від коефіцієнта сумарного дорожнього опору

8 Розрахунок зчеплення

       8.1 Кінематична схема зчеплення з експлікацією зображена на рисунку 8.1.

1– маховик; 2– ведений диск; 3– ведучий диск; 4– пружина; 5– вилка; 6– тяга

7– педаль; 8– ведучий вал; 9– поворотна пружина; 10– муфта; 11– важелі;

12– кожух.

Рисунок 8.1 – Кінематична схема зчеплення

8.2 Вихідні дані

Вихідні дані для даного розділу представлені в пункті 1.

           8.3 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу приведені  в [1, ст. 56-58].

    8.4 Вибір розрахункових величин

   Розрахункові величини для даного розділу наведені у розділі 2 п.1.7.1-1.7.11.

8.5 Розрахунок зчеплення автомобіля

Розрахунок зчеплення за формулами (14,1-14,7) [1, ст. 56-58] виконано за програмою “Mathcad 14”.

            Результати розрахунку

 8.5.1 Середній радіус тертя

                                              

де         - коефіцієнт запасу зчеплення, ;

   - максимальний крутний момент двигуна, Нм;

    - тиск на фрикційних елементах,  МПа;

   - коефіцієнт тертя, ;

    - кількість поверхонь тертя;

   К - коефіцієнт ширини фрикційних накладок,

            b - ширина фрикційної накладки.

           Середній радіус тертя              м

 8.5.2 Ширина фрикційної накладки            м

 8.5.3 Зовнішній діаметр диску           м м

 8.5.4 Внутрішній діаметр диску          м 

 8.5.5 Нормальна сила, що діє на поверхні тертя      м     Н

 8.5.6 Сила пружності однієї пружини              Н

 8.5.7 Розрахункова сила пружності  Н

 8.5.8 Діаметр дроту пружини  м

 8.5.9 Збільшення сили пружності пружини        Н

 8.5.10 Робоче число витків пружини            

9 Розрахунок коробки передач

9.1 Кінематична схема коробки передач з експлікацією зображена на рисунку 9.1.

Ι-ІV– номера передач; З.х.– задній хід; 1–ведучий вал; 2,6,9–вилки; 3–шестірня третьої передачі; 4–шестірня другої передачі; 5,18–синхронізатори; 7–шестірня першої передачі; 8–шестірня задньої передачі; 10–ведений вал; 11–проміжний вал; 12–шестірня першої передачі проміжного вала; 13–блок шестерень заднього ходу; 14–вісь блока шестерень заднього ходу;  15– шестірня другої передачі проміжного вала; 16–шестірня третьої передачі проміжного вала; 17–шестірня приводу проміжного вала; 19–картер коробки.

Рисунок 9.1– Кінематична схема коробки передач

9.2 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у розділі 1.

9.3 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу наведені в [1, ст.43-46], формули (14.2-14.4).

9.4 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 1 (п. 1.5, 1.13-1.16, 1.34, 1.44-1.50).

9.5 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формул (14.2-14.4) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad.

          Результати розрахунку

          9.5.1 Нормальний модуль зубців: м  

                                                    (15.2)

де   - розрахунковий крутний момент на валу даної шестерні, визначається за максимальним крутним моментом двигуна із врахуванням прийнятого коефіцієнта запасу зчеплення передавального відношення від двигуна до відповідного вала, Нм;

          - кут нахилу косозубих шестерень, град.;

- кількість зубців шестерні;

- коефіцієнт форми зубця;

- ширина шестерні біля основи зубця, мм;

- допустимі напруження згину біля основи зубця із врахуванням міри навантаженості зубця, МПа.

       9.5.2 Число зубців шестерні постійного зачеплення проміжного валу:

       9.5.3  Передавальні числа інших пар шестерень:            

       9.5.4 Уточнення передавальних чисел пар шестерень:

       9.5.5  Уточнення загальних передавальних чисел КП:

       9.5.6  Розрахунковий крутний момент: Нм

         9.5.7  Приведене число зубців: zpr = 28

       9.5.8  Коефіцієнт форми зубця:

       9.5.9  Нормальний модуль зубців: м  

       9.5.10 Коловий модуль зубців: м

       9.5.11 Радіуси початкових кіл шестерень: м   м

       9.5.12 Довжина лінії зачеплення: м

       9.5.13 Колове зусилля: Н /м

      9.5.14 Контактні напруження по формулі Бєляєва-Герца:  σ = 502.786 МПа

10 Розрахунок карданної передачі

10.1 Кінематична схема карданної передачі з експлікацією зображена на рисунку 10.1.

1 – двигун; 2 – зчеплення; 3 – коробка передач; 4 – карданні шарніри; 5 – вал карданної передачі; 6 – головна передача; 7 – півосі.

Рисунок 10.1 – Кінематична схема карданної передачі

10.2 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у розділі 1.

10.3 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу наведені в [1, ст.46-47], формули (15.1-15.4).

10.4 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 1 (п. 1.5, 1.13, 1.34, 1.43, 1.51-1.53).

10.5 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формул (15.1-15.4) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad.

Результати розрахунку

     10.5.1 Крутні навантаження на карданному валу    

 де      - розрахунковий крутний момент, Нм;                                                      

 де      - коефіцієнт запасу зчеплення;

- максимальне значення крутного моменту двигуна, Нм;

  - передавальне число першої передачі    Па

10.5.2 Кут закручення вала   град. = 1º12'30"

10.5.3 Внутрішній діаметр вала (труби)м

10.5.4 Зовнішній діаметр вала (труби)м

     10.5.5 Полярний момент січення вала м4

11 Розрахунок головної передачі та диференціалу

11.1 Кінематична схема

Кінематична схема головної передачі та диференціалу з експлікацією зображена на рисунку 11.1.

1 – ведуча конічна шестерня головної передачі; 2 – ведена конічна шестерня головної передачі; 3 – корпус; 4 – вісь сателітів; 5 – сателіти; 6 – півосьові конічні шестерні.

Рисунок 11.1 – Кінематична схема головної передачі та диференціалу

11.2 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у завданні.

11.3 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу наведені в [1, ст.48-51], формули (16.1-16.11, 17.1).

11.4 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 1 (п. 1.5, 1.8, 1.13, 1.34, 1.47, 1.50, 1.54-1.57).

11.5 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формул (16.1-16.11, 17.1) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad.

   Результати розрахунку

    11.5.1 Половина кута при вершині початкового конуса ведучої шестерні:

δ1 = 13°19'52.67''

                                                                

   де       - кількість зубів ведучої шестерні;

- довжина твірної конуса (L = 90-150 мм);

- довжина зуба. Приймають                                            

- напруження згину зуба. Величину  вибирають у межах =420...550    МПа (менше значення приймають при консольному кріпленні вала ведучої  шестерні).

δ1 = 13°19'52.67''

 11.5.2Кількість зубів конічних шестерень  z2 = 70

 11.5.3 Розрахунковий момент на ведучій шестерні:  Мроз=699.516 Н/м

 11.5.4 Нормальний модуль зубів конічних шестерень:м

 11.5.5 Коловий модуль зубів:м

 11.5.6 Діаметри основ початкових конусів відповідних шестерень:

D1 = 0.13 м  D2 = 0.51  м

 11.5.7 Радіуси основ початкових конусів відповідних шестерень:

ros = 0.065м  ros = 0.253м

 11.5.8 Середні радіуси початкових конусів відповідних шестерень:

м   м

 11.5.9 Радіуси еквівалентних циліндричних шестерень:

мм

 11.5.10 Контактні напруження в зубах конічних шестерень:МПа

 11.5.11 Коефіцієнт розподілу момента по ведучих колесах   Км=0.55

12 Розрахунок приводу ведучих керованих коліс

12.1 Кінематична схема приводу ведучих коліс з експлікацією зображена на рисунку 12.1.

1 – колесо; 2 – маточина; 3 – балка ведучого моста; 4 – піввісь; 5 – підшипники.

Рисунок 12.1 – Кінематична схема приводу ведучих коліс

12.2 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у завданні.

12.3 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу наведені в [1, ст.51-53], формули (18.1-18.6).

12.4 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 1 (п. 1.5, 1.7-1.8, 1.13, 1.43, 1.58-1.61), а також Kм отриманий у попередньому розділі (п. 10.5).

12.5 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формул (18.1-18.6) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad.

 Результати розрахунку

 12.5.1.1 Напруження що виникають в півосі:

                                                     (18.1)

де      - згинний момент, Нм; ;

- нормальна реакція польової дороги (вважають, що  дорівнює силі тяжіння , що діє на колесо), Н;

- віддаль від площини обертання колеса до небезпечного січення  півосі, м;

- максимальне значення коефіцієнту зчеплення колеса з полотном дороги (приймають =0,8-0,9);

- крутний момент, що може передати піввісь, Нм;

- діаметр півосі, м.

                                  σ = 111.017 МПа

        12.5.1.2  Напруження згину в другому режимі σs2 = 323.753 МПа

        12.5.1.3 Напруження згину в третьому режимі σs3 = 116.551 М Па

       12.5.2 Кут закруткиград      θ = 1°47'24'' , що не перевищує  9°.

13 Розрахунок рульового керування

13.1 Кінематична схема рульового керування з експлікацією зображена на рисунку 13.1

1 – керуючі колеса; 2 – лівий поворотний важель; 3 – важель; 4 – балка; 5 – правий поворотний важель; 6 – поперечна тяга; 7 – повздовжня тяга; 8 – сошка рульового механізму; 9 – рульовий механізм; 10 – рульове колесо.

Рисунок 13.1 – Кінематична схема рульового керування

13.1 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у завданні.

13.2 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу наведені в [1, ст.53-56], формули (19.1-19.12).

13.3 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 2 (п. 1.7, 1.11, 1.20-1.21, 1.62-1.70).

13.4 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формул (19.1-19.12) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad.

Результати розрахунку

13.5.1 Кінематичне передавальне число рульового управління: 

де    , - кутові передавальні числа відповідно рульового механізму і рульового приводу;

,  - відповідно рульового і керованого коліс.

                   

13.5.2 Кутове передавальне число рульового механізму:

13.5.3 Кутове передавальне число рульового приводу:

     13.5.4 Силове передавальне число:  Uр  =  43.98

13.5.5 Зусилля, що прикладає водій до рульового колеса для подолання суммарного моменту опору повороту керованих коліс нерухомого АТЗ:

 Pp.k.  =  42.491  Н

13.5.6 Віддаль між осями шворнів: М  =  0.77

13.5.7 Кут при більшій основі рульової трапеції: град. = 77º55'

     13.5.8 Розміри трансмісійної трапеції: м              м

13.5.9 Кути повороту керованих коліс:

        

         

  Повертаючи (графічно) одне із коліс на кут αvn.gr = 40° з інтервалом 5°, для даних положень рульової трапеції визначаємо кути повороту другого колеса αz.gr (рис. 12.2). Отримані значення заносимо у таблицю 13.1.

Таблиця 13.1 – Кути повороту керованих коліс, град.

Кут повороту

Внутрішнього колеса

5

10

15

20

25

30

35

40

Зовнішнього колеса

Графічно

4°52'

9°29'

13°52'

17°59'

21°51'

25°25'

28°41'

31°37'

Аналітично

4°87'

9°49'

13°86'

17°99'

21°85'

25°42'

28°68'

31°61'

У цю ж таблицю заносимо значення , підраховані за формулою (19.9) для прийнятих величин . За даними таблиці 13.1 будуємо графік залежності між

     кутами повороту зовнішнього і внутрішнього коліс АТЗ (рис. 12.3).

Як видно з таблиці 12.1 і з графіка розходження не перевищують   2°, отже розрахунки виконано вірно.

Рисунок 13.1 – Визначення кінематичних параметрів рульової трапеції

Рисунок 13.2 - Графік залежності між кутами повороту зовнішнього і внутрішнього коліс АТЗ

14 Розрахунок гальм

14.1 Кінематична схема гальмівної системи та механізму з експлікацією зображена на рисунку 14.1.

а – гальмівна система; б – гальмівний механізм;

1 – педаль гальм; 2 – головний циліндр; 3 – гідравлічний підсилювач; 4 – гальмівний механізм; 5 – трубопровід; 6 – поршень; 7 – фрикційна накладка;

8 – гальмівна колодка.

Рисунок 14.1 – Кінематична схема гальм

14.2 Вихідні дані

Вихідні дані до даного розділу представлені у завданні.

14.3 Розрахункові формули

Розрахункові формули для даного розділу наведені в [1, ст.59-63], формули (20.1-20.10).

14.4 Вибір розрахункових величин

Розрахункові величини до цього розділу приведені у розділі 1 (п. 1.7, 1.11, 1.73, 1.71-1.76).

14.5 Розрахунок

Розрахунок з допомогою формул (20.1-20.9) виконав на ЕОМ за програмою Mathcad. Результати розрахунку наведені в пункті 15.4.

Результати розрахунку

14.5.1 Граничний гальмівний момент на кожному із коліс передньої і задньої осей:

                                                           (20.1)

де       - розрахункове значення коефіцієнта зчеплення колеса з дорогою;

- значення опорної вертикальної реакції дороги на колесо, Н;

- динамічний радіус колеса, м.

        Передньої осі:                                                          Задньої осі:

          Н/м                                                      Н/м

14.5.2 Гальмівний момент на задніх колесах при загальмовуванні

стоянковим гальмом:                Н/м

    14.5.3 Сила що передається на колодку від гідравлічного гальмівного приводу:                                  Н

     14.5.4 Сила, яку необхідно прикласти до педалі       Pпед =  4.123

     14.5.5 Кінематичне передавальне число   Uk = 12.727

14.5.6 Силове передавальне число   Up = 6

Висновки

Даний курсовий проект складається з пояснювальної записки і графічної частини. Основну частину можна розділити на дві частини. Перша частина - розрахунок тягово-швидкісних характеристик і паливної економічності транспортного засобу, друга – розрахунок основних функціональних вузлів транспортного засобу, що проектується.

Зовнішня швидкісна характеристика дозволяє оцінити показники роботи двигуна при певних обертах колінчастого вала. Максимальна ефективна потужність зростає із збільшенням частоти обертання колінчастого вала, при nmax=4750 хв-1 -- Ne max = 50 кВт. Годинна витрата палива прямолінійно залежить від обертів колінчастого вала, при nmax  вона становить GТ = 16 кг/год.

Максимальний крутний момент при номінальних обертах nм = 3200 хв-1 – Ме=122,012 Нм. З подальшим зростанням обертів крутний момент падає, а витрата палива зростає.

Тяговий та потужнісний баланс вказує на можливості руху автомобіля. Максимальна швидкість руху автомобіля на прямій передачі становить VA = 131,105 км/год.

Розрахунок динамічного фактора показав, що коробка передач забезпечує широкий діапазон швидкостей, плавне переключення передач і рушання з місця.

При експлуатації автомобіля, час руху з постійною швидкістю невеликий. Більшу частину часу автомобіль рухається з прискоренням чи сповільненням. З графіку прискорення бачимо, що максимальне прискорення на першій передачі становить 3,71 м/с² автомобіль розвиває на  швидкості 24,269 км/год, із збільшенням швидкості прискорення зменшується.

З графіка на рисунку 6.1 бачу, що до швидкості 100 км/год автомобіль розганяється за 24,54 сек на шляху 202,1 м.

Паливно-економічна характеристика показує залежність витрати  палива від швидкості руху з різним коефіцієнтами сумарного опору дороги. Максимальна витрата 8,664 л на 100 км  шляху.

Зовнішній діаметр диска зчеплення отримав 0.225 м, який округлив до відповідного розміру по стандарту (D=0.225 м). При розрахунках нормальна  сила, що діє на поверхню тертя дорівнює 3,264 кН ≤ [10 кН].

          Кут закрутки карданного валу 1º12'30" що менше допустимих 6°.

По розрахунку модуль нормального зачеплення шестерень диференціалу становить mn=0.003 м. Прийняв значення згідно стандарту mm=0,005 м. Довговічність роботи зубців шестерні оцінюють по контактних напруженнях, які рівні МПф. Вони менші допустимих [σ]=1000МПа, отже довговічність роботи забезпечена.

           Розрахунок приводу ведучих коліс зводиться до визначення діаметру півосі при трьох режимах експлуатації. Найбільший діаметр отримано при

третьому режимі експлуатації d=0,045м. Кут закрутки півосі становить . Дане значення є менше допустимих 9 градусів.

Зусилля, яке потрібно прикласти до рульового колеса становить 42.491  Н. Дане зусилля є меньшим 400 Н, отже в конструкцію рульового механізму  не обов’язково  вводити підсилювач.

Величина сили, яку необхідно прикласти до педалі гальма Нм. Дане значення є меншим за 400Н, отже в конструкції гальмівної системи  підсилювач непотрібний.

Список використаної літератури

  1.  Курсове проектування. Методичні вказівки для студентів спеціальності
    15.05. Івано-Франківськ, ДОП. ІФДТУНГ, 2010 р.
  2.  Краткий автомобільний справочник НИИАТ, Транспорт 1985.
  3.  Вахламов В.К. Автомобили: Конструкція и элементы расчета. – М.: Академия,2006.

4. Лукин П.П., Гаспаренц Г.А., Родионов В.Ф. Конструирование и расчёт автомобиля. – М.: Машиностроение, 1984.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23390. ПОВЕРКА ЭЛЕКТРОННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА 69.27 KB
  max=[Δ1;2max EkEн]100 Vприв.max=[E2E1max EkEн]100 γprmax=11.596 εprmax=6.
23391. Исследование метрологических характеристик средств измерений 171 KB
  Относительная погрешность = 05. № Показания приборов Сопротивление R Показания Абсолютная погрешность Относительная погрешность Прямой R' Обратный R'' Прямой Δ' Обратный Δ'' Прямой δ' Обратный δ'' 1 120 6752 6699 6696 053 056 000785 0008294 2 120 6752 6703 6704 049 048 0007257 0007109 3 120 6752 6696 6703 056 049 0008294 0007257 4 120 6752 6699 6704 053 048 000785 0007109 5 120 6752 6699 6705 053 047 000785 0006961 6 120 6752 6698 6704 054 048 0007998 0007109 7 120 6752 6701 6703 051 049 0007553...
23392. ПОВЕРКА ЭЛЕКТРОННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА 72.92 KB
  max=[Δ1;2max EkEн]100 Vприв.max=[E2E1max EkEн]100 K=05 Условие: .
23393. Поверка электронного автоматического потенциометра калибратором измерителем ИКСУ-2000 67.73 KB
  Показания образцового прибораСо оС Показания поверяемого прибораСп оС Абсолютная погрешность поверяемого прибора Δ оС Относительная погрешность поверяемого прибора δ Приведённая погрешность поверяемого прибора δpr 0 05 05 025 40 38 2 5 1 80 78 2 25 1 120 1185 15 125 075 160 159 1 0625 05 200 1995 05 025 025 160 1595 05 03125 025 120 119 1 0833333 05 80 785 15 1875 075 40 39 1 25 05 0 05 05 025 Δ=CоСп δ= Δ Со100 δpr= Δ 200100 K=05; δprmax=1 Прибор не удовлетворяет классу точности Δ=fCo δ=fCo...
23394. Поверка автоматического электронного моста 284.18 KB
  моста Ом Абсолютная вариация V Ом прямой ход Rt1 обратный ход Rt2 прямой ход1 обратный ход2 0 46 4561 4556 039 044 005 40 5316 5278 5277 038 039 001 80 60463 5996 5995 0503 0513 001 120 6752 6697 6695 055 057 002 160 7452 7383 7395 069 057 012 200 8143 8075 808 068 063 005 1= Rt– Rt1 2= Rt – Rt2 ...
23395. Исследование метрологических характеристик средств измерений 165.5 KB
  Номер Показания Сопроти Прямой Обратный Прямой Обратный Прямой Обратный № С вление R ход R' ход R'' ход Δ' ход Δ'' ход δ' ход δ'' 1 120 6752 6699 6696 053 056 000785 0008294 2 120 6752 6703 6704 049 048 0007257 0007109 3 120 6752 6696 6703 056 049 0008294 0007257 4 120 6752 6699 6704 053 048 000785 0007109 5 120 6752 6699 6705 053 047 000785 0006961 6 120 6752 6698 6704 054 048 0007998 0007109 7 120 6752 6701 6703 051 049...
23396. ПОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОННОГО МОСТА 280.87 KB
  Показания Сопротивление Показания образцового Абсолютная погрешность Абсолютная прибора по градуировоч прибора Ом моста Ом вариация оС ной таблице Ом Прямой R1 Обратный R2 Прямой 1 Обратный 2 V Ом 0 46 4561 4556 039 044 005 40 5316 5278 5277 038 039 001 80 60463 5996 5995 0503 0513 001 120 6752 6697 6695 055 057 002 160 7452 7383 7395 069 057 012 200 8143 8075 808 068 063 05 1= Rt– Rt1 ...
23397. Моделювання систем в середовищі MATLAB + Simulink +Stateflow 540.5 KB
  НАВЧАЛЬНОМАТЕРІАЛЬНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ наочні посібники схеми таблиці ТЗН та інше Діапроектор дидактичні слайди НАВЧАЛЬНІ МАТЕРІАЛИ Вступ Моделювання систем в середовищі MATLAB Simulink Stateflow Одной из перспективных концепций в явном или неявном виде реализуемой в настоящее время для решения задач анализа и разработки сложных систем является концепция создания универсальной моделирующей среды. Система моделирования реализующая эту концепцию должна отвечать следующим требованиям: четко выделенная модульность структуры;...
23398. Уніфікована мова моделювання UML 125 KB
  підпис прізвище €œ ____ €œ _____________ 2011 року ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ № 8 з навчальної дисципліни __моделювання комп’ютерних мереж напряму підготовки _______інформаційні технології________ освітньокваліфікаційного рівня ____cпеціаліст_____________ спеціальності _____ ком’пютерні системи та мережі_________ Тема Уніфікована мова моделювання UML повна назва лекції Лабораторне заняття №8 розроблено стар. ПЛАН ПРОВЕДЕННЯ ЗАНЯТТЯ ТА РОЗРАХУНОК ЧАСУ Вступ...