«Проектирование и расчет карданной передачи для автомобиля типа 4х2 категории n2, после замены бензинового силового агрегата на дизельный» - Курсовая работа

Содержание

Введение….3

Обоснование компоновки и технических параметров проектируемого автомобиля….4

Требования, предъявляемые к компоновке автомобиля…4

Обоснование технических параметров автомобиля….5

Техническая характеристика дорожного автомобиля типа 4х2 (зил-432930)…7

Тягово-динамический расчет автомобиля….10

Проектирование и расчет карданной передачи….15

Обзор конструкций карданных передач…15

Основные требования к карданным передачам и их классификация….15

Описание конструкции проектируемой карданной передачи…21

Алгоритм расчета карданной передачи….23

Определение длины карданного вала…27

Пространственная геометрия двухвальной, трехшарнирной карданной передачи….29

Расчет деталей карданной передачи….32

Расчет трубы карданного вала….32

Расчет эвольвентного шлицевого соединения на смятие и срез….34

Расчет крестовины карданного шарнира….35

Расчет вилки карданного шарнира….38

Проверка игольчатого подшипника на допустимую нагрузку, под действием условно сосредоточенной силы….40

Заключение….40

Список литературы…41

Приложение:

1. Сборочный чертеж карданных валов с промежуточной опорой и спецификация к нему.

2. Сборочный чертеж карданного вала заднего моста с карданами и спецификация к нему.

3. Чертеж вилки скользящей.

4. Чертеж втулки шлицевой.

5. Чертеж крестовины карданного вала.

Введение

В жизни человека автомобиль играет важную роль. Практически с момента своего изобретения он сразу занял одно из ведущих мест в народном хозяйстве. Автомобильная промышленность развивается очень быстрыми темпами. Благодаря этому появляется большое количество модификаций одной и той же базовой модели, различающихся по небольшому количеству параметров. В этих условиях становится актуальной "переделка" машин. Это может быть установка нового агрегата взамен выработавшего свой ресурс старого и отличающегося от последнего по ряду показателей. Старый двигатель мог полностью выработать свой ресурс и на его место мог быть установлен новый с более экономичными показателями. Поэтому следует рассмотреть вариант установки более экономичного дизельного двигателя, что позволит понизить себестоимость перевозок. При этом также повысятся экологические показатели. Понизится количество отработанных газов на тонну перевозимого груза. Выброс вредных веществ (СО, NO, CH) в дизельных двигателях меньше, а при использовании современной топливной аппаратуры также снизить содержание сажи. Внесение изменений в первоначальную конструкцию автомобиля влечет за собой изменение режимов работы, нагрузок на его составные части. Новые условия работы будут отличаться от тех, которые были определены при проектировании автомобиля. При изменениях характеристик двигателя необходимо проверить работоспособность карданной передачи в новых условиях эксплуатации. Целью данной работы является проектирование и выполнение проверочного расчета карданной передачи автомобиля при установке нового силового агрегата.

Выдержка из текста работы

3.ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ На рисунке 3.1 указаны исходные расчетные данные, на рисунках 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 приведены характеристики тягово-скоростного расчета автомобиля ЗиЛ-432930.

Рис. 3.1. Исходные данные для тягово-динамического расчета.

- 11 -

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Внешняя скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость эффективной мощности Nе и крутящего момента Ме от частоты вращения коленчатого вала nе

Рис. 3.2. Из графика внешней скоростной характеристики видно, что: максимальный крутящий момент 460 Нм, достигается при 1400 об/мин; максимальная мощность 100 КВт, при 2400 об/мин; максимальная скорость при 2100 об/мин. .

Тяговый баланс автомобиля

Тяговый баланс автомобиля - это зависимость тяговой силы на ведущих колесах для различных передаточных чисел в трансмиссии, а также сил сопротивления качению и воздуха от скорости движения.

Рис. 3.3. График тяговой характеристики показывает величину окружной силы на ведущих колесах при данной скорости. Например, при скорости 60 км/ч, на пятой передаче, окружная сила равна 4300 Н.

Внешняя скоростная характеристика двигателяn, [об/мин]

Тяговая характеристика автомобиляV, [км/ч]806040200 Р, [Н]

- 12 -

Динамическая характеристика автомобиля

Динамическая характеристика автомобиля представляет собой графическую зависимость динамического фактора автомобиля от скорости установившегося движения автомобиля при различных передачах в трансмиссии.

Рис. 3.4. Из графика динамической характеристики видно, что на первой передаче, при скорости 7 км/час, динамический фактор равен 0,280; на пятой передаче, при максимальной скорости 85 км/час (в заданных условиях), динамический фактор равен 0,015. Мощностной баланс автомобиля на высшей передаче Мощностной баланс автомобиля на высшей передаче показывает соотношение между мощностью, которой располагает автомобиль на данной передаче и мощностью, которую требуется затратить для движения автомобиля с заданной скоростью.

Рис. 3.5. По графику мощностного баланса можно определить максимальную скорость, которая, при данных условиях, составляет 85 км/час. В точке пересечения кривых затраченной и эффективной мощности, ускорение равно 0 м/сек2

Динамическая характеристика автомобиляV, [км/ч]80706050403020100 D 0,260,240,220,20,180,160,140,120,10,080,060,040,020.

График мощностного баланса автомобиляV, [км/ч]806040200 Ni, [кВт]1009080706050403020100

- 13 -

Характеристика ускорений автомобиля

Характеристика ускорений автомобиля представляет собой зависимость ускорения от скорости движения при разгоне автомобиля на каждой передаче.

Рис. 3.6. График ускорений показывает, какую возможную максимальную скорость может развить автомобиль на данной передаче, а также на какой скорости необходимо осуществлять переключение передач. Например, на пятой передаче, для рассматриваемого автомобиля, максимально возможная скорость составляет около 85 км/час. Топливная характеристика автомобиля на высшей передаче Топливная характеристика автомобиля на высшей передаче - это зависимость путевого расхода топлива от скорости установившегося движения.

Рис. 3.7. Из графика топливной характеристики видно, что при данных условиях на скорости 60 км/час, расход топлива составляет 20 л/100 км.

График ускорений автомобиляV, [км/ч]806040200 j, [м/с^2] 1,110,90,80,70,60,50,40,30,20,10

Топливная характеристикаV, [км/ч]806040200 Qs, [л/100км] 3432302826242220181614121086420

- 14 -

Характеристика разгона автомобиля по времени

Характеристика разгона автомобиля по времени - это зависимость времени от скорости движения автомобиля.

Рис. 3.8. Из графика видно, что автомобиль наиболее быстро набирает скорость на первой и второй передачах, на остальных, более плавно. До скорости 60 км/час, автомобиль разгоняется, на прямой передаче, за 36 секунд. Характеристика разгона автомобиля по пути Характеристика разгона автомобиля по пути - это зависимость пройденного пути от скорости движения автомобиля.

Рис. 3.9. График показывает, какое расстояние должен пройти автомобиль, чтобы развить определенную скорость. Из графика видно, что для достижения скорости 60 км/час, автомобиль должен преодолеть расстояние 400 метров. ВЫВОД: Рассматриваемый автомобиль рассчитан на эксплуатацию, как в городских условиях, так и в сельской местности и может перевозить грузы общего назначения, на близкие и средние расстояния.

Заключение

Произведя проверочный расчет карданной передачи автомобиля ЗИЛ-432930 на возможность передачи крутящего момента от силового агрегата, Д-245. 9-402 ММЗ, к редуктору главной передачи, можно прийти к заключению, что данная карданная передача полностью удовлетворяет предъявляемым требованиям и годна к эксплуатации.

Список литературы

1. Гаспарянц Г. А. Конструкция, основы теории и расчета автомобиля: Учебник для машиностроительных техникумов по специальности «Автомобилестроение». —М.: Машиностроение, 1978.

2. Лукин П. П. и др. Конструирование и расчет автомобиля: Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Автомобили и тракторы» / П. П. Лукин, Г. А. Гаспарянц, В. Ф. Родионов. —

М.: Машиностроение, 1984.

3. Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник для студентов вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство».—М.: Машиностроение, 1989.

4. Проектирование полноприводных колесных машин: Учебник для вузов: В 3 т. Т. 2 / Б.А. Афанасьев, Л.Ф. Жеглов, В.Н. Вузов и др.; Под ред. А.А. Полунгяна. —М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.

5. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник / Под общ. ред. А. И. Гришкевича. —М.: Машиностроение, 1984.

Примечания

Для расчетов, в качестве автомобиля-аналога, выбираем автомобиль ЗиЛ-432930, так как его компоновка и характеристики полностью соответствуют изложенным требованиям, а именно: компоновка по схеме А; полная масса – 11000 кг; грузоподъемность – 6000 кг; колесная формула – 4х2.

Состав работы:

РПЗ - 41 лист;

Приложения:

1. Сборочный чертеж карданных валов с промежуточной опорой и спецификация к нему.

2. Сборочный чертеж карданного вала заднего моста с карданами и спецификация к нему.

3. Чертеж вилки скол