Главная стр 1стр 2стр 3
скачать

Рисунок 3.1 – График мощностного баланса автомобиля на высшей передаче


3.2 Расчет расходов топлив
Удельный расход топлива определяется выражением

, , (3.8)

где geN – удельный расход топлива при максимальной мощности, г/(кВт·ч), принимаемый на 5…10% больше минимального удельного расхода;

КИ – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от степени использования мощности, определяемый по формуле

; (3.9)

КЕ – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от степени использования угловой скорости коленчатого вала двигателя, определяемый по формуле



. (3.10)

Для соответствующих значений степени использования мощности и степени использования угловой скорости коленчатого вала двигателя находим значение коэффициентов


;

,

а также соответствующий удельный расход топлива



.

Остальные значения удельного расхода топлива находим аналогично и результаты вычислений сводим в таблицу 3.1.

По выражению (3.1) рассчитываем путевой расход топлива

.

Остальные значения путевого расхода топлива при различных скоростях движения находим аналогично, результат вычислений сводим в таблицу 3.1, а также строим топливно-экономическую характеристику автомобиля (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Топливно-экономическая характеристика автомобиля

4 Описание конструкции карданной передачи


Для передачи крутящего момента от ведомого вала коробки передач на ведущий вал главной передачи, оси которых пересекаются и расположены под углом, изменяющимся при увеличении или уменьшении нагрузки, а также вследствие толчков при движении автомобиля по неровной дороге, применяют карданные передачи.

Карданная передача состоит из валов, их опор и карданных шарниров. К карданной передаче также относятся шлицевая втулка, карданные шарниры и промежуточная опора с подшипником. Основные карданные валы всех автомобилей состоят из тонкостенной трубы с приваренными к ней с одной стороны вилкой для установки крестовины карданного шарнира, а с другой – шлицевым концом для установки фланца крепления карданного вала и промежуточной опоры.

На автомобилях семейства ЗИЛ применена проходная карданная передача (рисунок 4.1), позволяющая осуществлять привод двух ведущих мостов от одного выходного вала коробки передач.

1 – коробка передач; 2 – основной карданный вал; 3 – промежуточная опора; 4 – карданный вал промежуточного моста; 5 – промежуточный мост; 6 - карданный вал заднего моста; 7 – задний мост.

Рисунок 4.1 – Карданная передача автомобиля ЗИЛ – 133ГЯ

Карданные шарниры состоят из неподвижной или скользящей вилки и фланца-вилки, соединенных между собой крестовиной, установленной в ушках вилок на игольчатых подшипниках.

Особенность конструкции шарнира является наличие комплексного уплотнения, состоящего из однокромочной резиновой самоподвижной манжеты 18 (рисунок 4.2) радиального уплотнения, вмонтированной в обойму подшипника, и двухкромочной резиновой манжеты 17 торцевого уплотнения, установленной на шипе крестовины. В подшипниках крестовины имеется постоянный запас смазки, не требующий пополнения в процессе эксплуатации. В связи с этим на крестовинах отсутствуют масленки.

1 – фланец-вилка; 2 – крестовина; 3 – скользящая вилка; 4 - балансировочные пластины; 5 – труба карданного вала; 6 – заглушка; 7 – шлицевая втулка: 8 – разрезная шайба резинового кольца; 9 – резиновое кольцо; 10, 12 – разрезные шайбы войлочного кольца: 11 – войлочное кольцо; 13 – гайка сальника; 14 - подшипник шипа крестовины; 15 – опорная пластина; 16 – стопорная пластина; 17 – торцовое уплотнение подшипника; 18 – радиальное уплотнение подшипника.

Рисунок 4.2 – Карданный вал промежуточного и заднего мостов.

Подшипники крестовин удерживаются в ушках вилок с помощью опорных пластин 15, закрепленных болтами. Последние стопорятся отгибом усиков стопорных пластин 16. Шлицевые соединения карданных валов герметизированы заглушкой 6, резиновым 9 и войлочным 11 кольцами.

Карданные валы динамически отбалансированы. Для отметки взаимного расположения деталей отбалансированного карданного вала, имеющего шлицевое соединение, на них наносятся стрелки: одна на скользящей вилке, другая – на шлицевой втулке.

Устранение дисбаланса карданных валов производится балансировочными пластинами 4, привариваемыми на одном из концов карданного вала – на трубе или на шлицевой втулке.

5 Функциональный и прочностной расчеты карданного вала
5.1 Функциональный расчет
В соответствии с ОСТ 37.001.53-74 «Валы карданные. Технические требования. Нормы дисбаланса» допустимой является длина, при которой максимальная частота вращения карданного вала, соответствующая максимальной скорости движения автомобиля, не превышает 70% расчетной критической частоты вращения вала. Исходя из этого, допустимую длину вала рассчитываем в следующем порядке.

1) Определяем максимальную частоту вращения карданного вала



, , (5.1)

где – передаточное число от карданного вала к ведущим колесам;



– максимальная скорость движения автомобиля, .

Следовательно, максимальная частота вращения карданного вала равна



.

2) Находим расчетный крутящий момент на карданном валу на низшей передаче в коробке передач



, (5.2)

где – крутящий момент на ведущем валу коробки передач, , для механических трансмиссий – максимальный крутящий момент двигателя;



– передаточное число коробки передач на низшей передаче.

Тогда получаем



.

3) Выбираем размеры наружного и внутреннего диаметров карданного вала по ГОСТ 5005 – 82 и значениям крутящих моментов, соответствующих статическим уровням напряжений кручения в карданных валах грузовых автомобилей (). Принимаем наружный и внутренний диаметры карданного вала соответственно равными и .

4) Определяем допустимую длину карданного вала (в )

, (5.3)

где и – соответственно наружный и внутренний диаметры карданного вала, 

После подстановки значений получаем

.

Основные размеры крестовин и вилок выбираем из отраслевого стандарта ОСТ 37.001.068 – 76 «Шарниры карданные неравных угловых скоростей. Основные технические требования».

В качестве определяющего размера карданного шарнира принимаем размер между торцами крестовин, значение которого должно быть равно или больше меньшей из следующих величин

или ,

где – момент, определяемый по формуле (5.2), для дизельных двигателей умножаем на коэффициент, равный ;



– вес, приходящийся на мост, к которому подводится момент через рассчитываемую карданную передачу, при полной нагрузке автомобиля, ,

, , где – полная масса на приводную ось, – ускорение свободного падения. Получаем ;

– коэффициент сцепления шин с дорогой;

– передаточное число главной передачи.

Получаем < .

Определенный таким образом размер соответствует карданным шарнирам автомобилей с дизельными двигателями. Зная размер , выбираем соответствующий типоразмер карданного шарнира. Выбранные параметры должны соответствовать ГОСТ 1139 – 80 или отраслевой нормали автомобилестроения ОН 025 333 – 69.
5.2 Прочностной расчет крестовины карданного шарнира
При расчете крестовины карданного шарнира определяют следующие параметры.

1) Расчетный крутящий момент на карданном валу.

В качестве расчетного принимаем момент из формулы 5.2, который равен

2) Условно сосредоточенную нормальную силу, действующую в середине шипа,



, , (5.4)

где – расстояние между серединами игольчатых роликов противоположно расположенных карданных подшипников, ;



– угол установки карданного вала.

3) Напряжение изгиба шипа



, , (5.5)

где – плечо силы , (определяется исходя из того, что сила приложена в середине игольчатого ролика карданного подшипника);



– момент сопротивления сечения шипа, , для шипа с отверстием для смазывания

. (5.6)

Оценку напряженного состояния шипа при изгибе производим, сопоставляя значение со средним статистическим уровнем напряжений изгиба ()

Получаем напряжение изгиба шипа равным

Следовательно, условие выполняется.

4) Напряжение среза шипа

, . (5.7)

Напряжения среза шипа находятся в пределах .

Получаем напряжение среза шипа равным

Следовательно условие выполняется.


5.3 Расчет трубы карданного вала
При расчете трубы карданного вала определяют следующие параметры.

1) Критическую частоту вращения карданного вала по формуле



, (5.8)

где и – соответственно наружный и внутренний диаметры карданного вала, 



– длина карданного вала,

2) Напряжения кручения трубы под действием расчетного момента и максимального динамического момента



, и , (5.9)

где – момент сопротивления трубы

Напряжения кручения не должны превышать

Получаем


< ;

< .

Следовательно, условие выполняется.

3) Угол закручивания трубы карданного вала под действием расчетного момента

, (5.10)

где – полярный момент инерции сечения;



– модуль упругости при кручении, для стали .

Условие жесткости вала при кручении: на 1 м длины вала.

6 Техническая характеристика автомобиля
Таблица 6.1 – Техническая характеристика автомобиля


Параметр

Значение

Полная масса автомобиля, кг

17835

Грузоподъемность, кг

10000

Собственная масса, кг

7610

Длина автомобиля, м

9,04

Колея передних колес, м

1,848

Высота, м

3,358

Номинальная мощность двигателя, кВт

140,52

Номинальная угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с

272

Максимальный крутящий момент, Нм

637,4

Рабочий объем цилиндров двигателя, см3

10,85

Колесная формула

6x4

Размер шин

260– 508P

Передаточные числа коробки передач:

  1. я передача

  2. я передача

  3. я передача

  4. я передача

  5. я передача

8

4,05



2,83

1,68


1

Передаточное число главной передачи

6

Максимальная скорость движения автомобиля, км/ч

79,2

Контрольный расход топлива при 60 км/ч, л/100 км

26,6

Заключение


В результате проведенного курсового проекта была разработана карданная передача. В качестве прототипа был выбран автомобиль ЗИЛ-133ГЯ. В первой части работы был выполнен расчет тягово-динамических характеристик автомобиля. Куда входят внешняя скоростная характеристика, расчет передаточных чисел трансмиссии и кинематической скорости автомобиля по передачам, определена тяговая и динамическая характеристики автомобиля, а также характеристики динамики разгона автомобиля. Также был произведен расчет топливно-экономической характеристики автомобиля: расчет баланса и степени использования мощности, расчет расходов топлива. Во второй части курсового проекта была разработана карданная передача, для этого был произведен функциональный и прочностной расчеты. Также была описана конструкция и принцип действия карданной передачи, составлена техническая характеристика автомобиля.

Список литературы


1 Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. Под ред. А.И.Гришкевича. – Мн.: Высш. Шк., 1985. – 240 с., ил.

2 Михайловский Е.В., К.Б.Серебряков, Е.Я.Тур. Устройство автомобиля. – 5-е изд., перераб. и доп.. – М.: Машиностроение, 1985. – 352 с., ил.

3 Автомобили. Конструкция, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля/Н.А.Бухарин, В.С.Прозоров, М.М.Щукин; Под ред. Н.А.Бухарина. – Л.: Машиностроение, 1973. – 504 с.

4 Анохин В.И. Отечественные автомобили. – М.: Машиностроение, 1977. – 592 с. 





скачать

<< предыдущая  
Смотрите также:
1 Проектировочный тяговый расчет автомобиля
513.72kb.
Курсовой проект это один из этапов изучения курса «Автотранспортные средства»
448.03kb.
Исходные данные 3 Расчет производственной программы 4
134.53kb.
«Изготовление модели легкового автомобиля»
157.76kb.
«Изготовление модели легкового автомобиля»
157.77kb.
Общее устройство автомобиля. Классификация грузовых автомобилей по грузоподъемности
73.46kb.
«Производительность грузового автомобиля»
85.24kb.
Инструкция водителя автомобиля ди-014-2010 село Просторы Кваркенский район Оренбургская область
232.96kb.
Тема Система питания газобаллонного автомобиля Упрощенная схема системы питания газобаллонного автомобиля
59.14kb.
Приказ №14 от 24. 01. 2011 Должностная инструкция водителя автомобиля Общие положения
29.91kb.
Закон сохранения импульса Рымчевич
125.79kb.
3 расчет монолитного участка му-1
88.36kb.