Рефераты - Афоризмы - Словари
Русские, белорусские и английские сочинения
Русские и белорусские изложения
 
У нас есть несколько работ на данную тему. Вы можете создать свою уникальную работу объединив фрагменты из уже существующих:
  1. Конструирование и расчет автомобиля 47.5 Кб.
  2. Конструирование и расчет автомобиля 24.1 Кб.
  3. Конструирование и расчет автомобиля 37.6 Кб.

Конструирование и расчет автомобиля

Работа из раздела: «Транспорт»

1. Исходные данные

Таблица 1. Исходные данные для проекта

Наименование параметра

Обозначение

Единцы измерения

Численные значения

1

Тип двигателя (дизель, карбюратор)

2

Макс. скор. Движения автомобиля

Vmax

км/ч

95

3

Полный вес автомобиля (гружен.)

Rz

Н

150142

4

База одиночного трансп. Средства

L

м

3190+1320

5

Макс. Мощность двигателя

Ne max

кВт

184,95

6

Угловая скор.коленчатого вала при макс. Мощности двигателя Ne mzx

щN

рад/с

303

7

Радиус качения колеса

rk

м

0,768

8

КПД трансмиссии

?

0,90

9

Фактор обтекаемости

kF

Н·с2/м2

4

10

Постоянная для определения д

d

0,03

11

12

13

Постоянные коэффициенты в Формуле Лейдермана

a

b

c

0,5

1

1,5

14

Удельный расход топлива при

Nemax

gN

г/кВт·ч

210

15

Плотность топлива

?

кг/л

0,82

16

Передаточное число главнойпередачи (расчетное значение)

i0

8,82

17

Передаточное число раздаточной коробки

ipk

-

18

Количество передач в коробке передач

m

5

19

20

21

22

23

Передаточные числа коробки передач (по прототипу)

i1

i2

i3

i4

i5

7,82

4,03

2,5

1,53

1

24

25

26

27

28

29

30

31

Угловые скорости коленчатого вала взятые для расчета характеристик двигателя и автомобиля

щ1

щ2

щ3

щ4

щ5

щ6

щ7

щ8

рад/с

60,6

90,9

121,2

151,5

181,8

212,1

242,4

303

32

Коэффициент сопротивления качению (асфальт - на первом и втором участке)

f0

0,015

33

Коэффициент сопротивления

подъёму (первый участок - в гору)

i

0,07

где f коэффициент сопротивления качению (в данном случае он равен коэффициенту сопротивления качению fVmax);

k - коэффициент сопротивления воздуха (исходные данные); лобовая площадь автомобиля, принимается, как 80% от произведения ширины автомобиля (без учета выступающих малогабаритных деталей) на высоту; f0 = 0,015.

где i0 - передаточное число главной передачи, как центральной, так и разнесенной (с учетом бортовых и колесных редукторов);

3,6 - коэффициент, переводящий скорость автомобиля из км/ч в м/с;

щemax - максимальная угловая скорость коленчатого вала двигателя, рад/с;

rк - радиус качения колеса, м;

Vmax - максимальная скорость движения груженого автомобиля, км/ч;

ikc - «скоростное» передаточное число в коробке передач, на котором достигается максимальная скорость движения автомобиля.

где щ1…щ5 - значения угловых скоростей коленчатого вала двигателя, при которых рассчитываются все параметры, рад/с.

2. Определение тягово-скоростных свойств автомобиля

2.1 Определение тягово-скоростных свойств автомобиля

Первой строим внешнюю характеристику мощности двигателя, в зависимости от угловой скорости коленчатого вала по формуле Лейдермана:

где Nemax - максимальная мощность двигателя, кВт; при скорости вращения коленчатого вала щN , рад/с (щN - в задании на проектирование);

Ne - мощность двигателя, кВт, при текущем значении угловой скорости коленчатого вала щe, рад/с и полной подаче топлива;

a, b, c - коэффициенты формулы (в исходных данных).

Таблица 2

Ne1

Ne2

Ne3

Ne4

Ne5

Ne6

Ne7

Ne8

28,11

47,72

69,54

92,48

115,41

137,21

156,84

184,95

Далее строим характеристику крутящего момента двигателя. Известно, что при вращательном процессе мощность считается по формуле

N = M · щ

где М - крутящий момент;

щ - угловая скорость вращения под действием момента. Тогда крутящий момент двигателя Ме (Н·м) рассчитываем по формуле:

где Ne - мощность двигателя по графику, кВт; 1000 - коэффициент для перевода мощности из кВт в Вт.

Таблица 3

Me1

Me2

Me3

Me4

Me5

Me6

Me7

Me8

463,90

524,94

573,77

610,39

634,81

647,02

647,02

610,39

Кщ - коэффициент, учитывающий скоростной режим работы двигателя, определяется по эмпирической зависимости:

Таблица 4

Kщ1

Kщ2

Kщ3

Kщ4

Kщ5

Kщ6

Kщ7

Kщ8

1,11

1,04

1,00

0,97

0,95

0,94

0,95

1,00

КN - коэффициент, учитывающий степень загрузки двигателя. Для дизельного двигателя:

автомобиль скорость деталь демпфер

где р - степень загрузки двигателя, определяется по формуле. Для внешней скоростной характеристики р = 1,0, поэтому - КN = 1,0.

Характеристика удельного расхода топлива строится по формуле:

где gN - удельный расход топлива при Nemax, г/кВт·ч (берется в исходных данных).

Таблица 5

ge1

ge2

ge3

ge4

ge5

ge6

ge7

ge8

232,85

220,14

210,25

203,18

198,91

197,46

198,83

210,00

Часовой расход топлива определяем по формуле:

где размерность Ne - кВт, часовой расход топлива Gt - кг/ч, а удельный расход топлива ge- г/кВт·ч. Коэффициент 1000 переводит граммы ge в килограммы Gt.

Таблица 6

Gt1

Gt2

Gt3

Gt4

Gt5

Gt6

Gt7

Gt8

6,55

10,50

14,62

18,79

22,96

27,1

31,18

38,84

В дальнейшем на основании скоростных характеристик двигателя строим характеристики автомобиля с учетом следующих зависимостей:

Скорость движения автомобиля, км/ч:

Таблица 7

V1

V2

V3

V4

V5

2,429187

4,713708

7,598498

12,41585

18,99624

3,643781

7,070563

11,39775

18,62377

28,49437

4,858375

9,427417

15,197

24,83169

37,99249

6,072968

11,78427

18,99624

31,03962

47,49061

7,287562

14,14113

22,79549

37,24754

56,98873

8,502156

16,49798

26,59474

43,45546

66,48686

9,716749

18,85483

30,39399

49,66339

75,98498

12,14594

23,56854

37,99249

62,07923

94,98122

Сила тяги на ведущих колесах, Н:

Таблица 8

Pk1

Pk2

Pk3

Pk4

Pk5

37495,74

19323,25

11987,13

7336,123

4794,852

42429,39

21865,79

13564,38

8301,402

5425,753

46376,31

23899,81

14826,19

9073,626

5930,474

49336,5

25425,33

15772,54

9652,793

6309,015

51309,96

26442,34

16403,44

10038,91

6561,376

52296,69

26950,85

16718,89

10231,96

6687,556

52296,69

26950,85

16718,89

10231,96

6687,556

49336,5

25425,33

15772,54

9652,793

6309,015

Мощность на ведущих колесах, кВт:

Таблица 9

Nk1

Nk2

Nk3

Nk4

Nk5

Nk6

Nk7

Nk8

25,29

42,94

62,59

83,23

103,86

123,51

141,16

166,46

2.2 Построение силового баланса

где Pf - сила сопротивления качению, Н;

Таблица 10

f1

f2

f3

f4

f5

0,015004

0,015013

0,015035

0,015092

0,015217

0,015008

0,01503

0,015078

0,015208

0,015487

0,015014

0,015053

0,015139

0,01537

0,015866

0,015022

0,015083

0,015217

0,015578

0,016353

0,015032

0,01512

0,015312

0,015832

0,016949

0,015043

0,015163

0,015424

0,016133

0,017652

0,015057

0,015213

0,015554

0,01648

0,018464

0,015089

0,015333

0,015866

0,017312

0,020413

Таблица 11

Pf1

Pf2

Pf3

Pf4

Pf5

2252,662

2254,132

2257,331

2266,017

2284,638

2253,326

2256,634

2263,833

2283,376

2325,273

2254,256

2260,136

2272,935

2307,678

2382,162

2255,452

2264,64

2284,638

2338,923

2455,304

2256,914

2270,144

2298,941

2377,112

2544,701

2258,642

2276,65

2315,845

2422,245

2650,352

2260,635

2284,156

2335,35

2474,321

2772,256

2265,42

2302,17

2382,162

2599,303

3064,828

Сила сопротивления уклона (в данном случае подъема), Н:

где i - величина уклона дороги (указана на дорожных знаках в процентах).

Сила сопротивления воздуха, Н:

где к·F - фактор обтекаемости (исходные данные)

Таблица 12

Pw1

Pw2

Pw3

Pw4

Pw5

1,815677

6,83663

17,76528

47,43177

111,033

4,085274

15,38242

39,97189

106,7215

249,8243

7,262709

27,34652

71,06113

189,7271

444,1321

11,34798

42,72894

111,033

296,4485

693,9564

16,3411

61,52967

159,8876

426,8859

999,2972

22,24205

83,74872

217,6247

581,0391

1360,155

29,05084

109,3861

284,2445

758,9083

1776,528

45,39193

170,9157

444,1321

1185,794

2775,826

График силового баланса в курсовом проекте строим для движения по горизонтальной асфальтированной дороге, поэтому сила сопротивления уклона на нем отсутствует. На график наносим: характеристику силы тяги при соответствующей скорости движения автомобиля; силы сопротивления качению (откладываются от оси абсцисс); силы сопротивления воздуха (откладываются вверх от характеристики силы сопротивления качению).

2.3 Построение мощностного баланса автомобиля

Nз - мощность расходуемая на трение в трансмиссии.

Таблица 13

Nз1

Nз2

Nз3

Nз4

Nз5

Nз6

Nз7

Nз8

2,81

4,77

6,95

9,25

11,54

13,72

15,68

18,49

Другие мощности сопротивлений определяются путем перемножения соответствующих сил на скорость движения автомобиля:

Таблица 14

Nf51

Nf52

Nf53

Nf54

Nf55

Nf56

Nf57

Nf58

12,06

18,40

25,14

32,39

40,28

48,95

58,51

80,86

Таблица 15

Nw51

Nw52

Nw53

Nw54

Nw55

Nw56

Nw57

Nw58

0,59

1,98

4,69

9,17

15,85

25,17

37,58

73,39

В знаменателях формул стоят коэффициенты, переводящие скорость автомобиля из км/ч в м/с и мощность из Вт в кВт.

График мощностного баланса в курсовом проекте строим с учетом движения автомобиля по горизонтальной дороге, т.е. Ni = 0.

Значения Nw - так же, как в силовом балансе откладываются вверх от уже построенной характеристики Nf так, чтобы их значения суммировались.

Значения Nз откладываются вниз от характеристики Ne.

2.4 Построение динамической характеристики

На динамической характеристике отображается зависимость динамического фактора груженого автомобиля от скорости его движения.

Динамический фактор:

где Rz - полный вес автомобиля, Н.

Таблица 16

D1

D2

D3

D4

D5

0,248994

0,127959

0,079098

0,04812

0,031194

0,280928

0,143967

0,088676

0,053623

0,03447

0,305919

0,156217

0,095784

0,05747

0,036535

0,323968

0,164711

0,10042

0,05966

0,037389

0,335074

0,169447

0,102584

0,060194

0,037032

0,339238

0,170425

0,102277

0,059071

0,035464

0,336459

0,167646

0,099498

0,056293

0,032686

0,310074

0,150817

0,086526

0,045766

0,023495

2.5 Построение графика ускорения

График ускорения строим на основе динамической характеристики по формуле:

где D и ш = f берутся из динамической характеристики для груженого автомобиля и горизонтальной дороги;

g - ускорение свободного падения, ? 9,81 м/с2; д - коэффициент учета вращающихся масс.

- передаточное число в коробке передач.

Таблица 17

д1

д2

д3

д4

д5

2,864572

1,517227

1,2175

1,100227

1,06

Таблица 18

j1

j2

j3

j4

j5

0,801323

0,730276

0,516187

0,294486

0,147871

0,910668

0,833672

0,593019

0,342521

0,175683

0,996231

0,91273

0,649798

0,375375

0,191286

1,058013

0,967452

0,686523

0,393048

0,194681

1,096014

0,997836

0,703194

0,39554

0,185867

1,110234

1,003883

0,699811

0,382852

0,164845

1,100672

0,985593

0,676375

0,354983

0,131614

1,010205

0,876002

0,569341

0,253704

0,028527

3. Проектирование сцепления

3.1 Выбор основных параметров ведомого диска

Таблица 19

Наружный диаметр ведомого диска Dд, мм

350

Угловая скорость вращения коленчатого вала, не более, рад/с

400

Наружный диаметр накладок, Dн, мм

350

Внутренний диаметр накладок, Dв, мм

290

Толщина накладок, днакл, мм

6

3.2 Определение силы сжатия дисков

Максимальное рабочее давление на поверхность накладки q определяем по формуле:

где Sн - фактическая рабочая площадь одной накладки с учетом отверстий под заклепки, м2:

В формуле щN - угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности (см. тяговый расчет) соответственно, рад/с;

в - коэффициент, равный: 0,72 - дизельных двигателей;

Jа- момент инерции автомобиля, приведенный к ведущему валу коробки передач, кг·м2.

где mа - полная масса автомобиля, кг;

rк - радиус качения колеса (из исходных данных), м;

д - коэффициент учета вращающихся масс ? 1,05; iк, iрк, i0 - передаточные числа коробки передач, раздаточной коробки, главной передачи соответственно;

3.3 Расчет размеров нажимного диска

Толщина нажимного диска, м:

где с - плотность материала нажимного диска (чугун) 7,85·103 кг/м3.

Толщину ведомого диска принял без расчетов 2,0 мм.

3.4 Расчет витых цилиндрических пружин

Диаметр витка пружины:

где ДР - приращение реакции пружины при выключении.

Затем вычисляю жесткость пружины с, Н/м:

где Дf= 0,004 - дополнительная деформация пружины при выключении сцепления, м.

Количество рабочих витков пружины nр:

где G = 8·1010 Па - модуль упругости при кручении.

Полное число витков превышает рабочее на 2.

3.5 Расчет пружин демпфера крутильных колебаний

Диаметр витка пружины:

Количество рабочих витков пружины nр:

где G = 8·1010 Па - модуль упругости при кручении; жесткость с для демпферных пружин принимается200000H/м.

3.6 Расчет шлицевого соединения

Наружный D= 0,047 и внутренний d = 0,039 диаметры шлицевого вала (в метрах) беру из прототипа и, затем, провожу проверочный расчет вала на кручение:

Шлицы проверяю на смятие и срез.

Количество шлицев z= 10. Длина шлицевой втулки l = 0,056 принимаю 1,2 от наружного диаметра D шлицевого вала, м.

Список литературы

1. Краткий автомобильный справочник НИИАТ.- М.: Транспорт, 2002-202 с.

2. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. Учебник для вузов по специальности 'Автомобиль и автомобильное хозяйство' - 2-е изд., репринт.- М.: Бастет, 2007 - 304 с.

3. Конструирование и расчет автомобиля: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобили и тракторы»/ Лукин П.П., Гаспарянц Г.А., Родионов В.Ф. - М.: Машиностроение, 1984. - 376 с.

4. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Автомобили» для студентов специальности 190601 (дневной и заочной формы обучения). Составитель: А.М. Зарщиков. г. Омск издательство - СибАДИ 2007 г.

ref.by 2006—2019
contextus@mail.ru