Теорія експлуатаційних властивостей

                    Міністерство освіти, науки, молоді  і спорту України

                          Національна металургійна академія  України

 

 

 

 

 

                                                  Кафедра КГТЗ

 

 

 

                                                Курсовий проект

                                 з дисципліни: «Конструкції КГТЗ» 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав                                                             студент групи МБ02-09

                                                                           Дубицький Б. В.

 

 

Перевірив                                                          Сидоренко В. К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Дніпропетровськ НМетАУ

                                                         2013

                                                      Зміст  

 

Вступ....................................................................................................................3

Завдання...............................................................................................................4

Анотація...............................................................................................................5

Вихідні дані для розрахунку проекту...............................................................6

1. Тягово-динамічний розрахунок  ЛАЗ-695................................................8

1.1. Визначення потужності ЛАЗ-695 та побудова його зовнішньої

швидкісної характеристики..............................................................................8

1.2. Визначення передаточних чисел  трансмісії............................................11

1.3. Розрахунок та побудова динамічного  паспорту.....................................14

1.4 Розрахунок та побудова  графіку прискорень..........................................15

1.5. Розрахунок та побудова  графіку часу та шляху розгона.......................19

1.6 Силовий баланс...........................................................................................20

1.7. Потужносний баланс..................................................................................27

1.8. Паливно-економічна характеристика.......................................................28

2. Розрахунок та аналіз конструкції зчеплення ЛАЗ-695........................30

2.1 Пристрій зчеплення.....................................................................................30

2.2 Розрахунок демпферного гасителя............................................................30

2.3 Розрахунок вала зчеплення.........................................................................33

2.4 Розрахунок маточини відомого  диска........................................................34

2.5 Розрахунок нажимних пружин....................................................................35

2.6. Матеріали застосовані для вигтовлення основних деталей.....................36

2.7. Розрахунок основних розмірів  зчеплення.................................................37

Перелік посилань..............................................................................................38

 

 

 

 

 

 

 

                                                        Вступ

 

             Даний курсовий проект є заключною частиною дисципліни «Конструкції КГТЗ». Метою проекту є поглиблення та закріплення знань з теорії експлуатаційних властивостей транспортних засобів. У курсовому проекті представлен аналіз тягово-динамічних, паливно-економічних, та інших властивостей автотранспортного засобу, який проектується.

             Визначені основні показники  експлуатаційних властивостей КГТЗ, їх аналіз та оцінка придатності до конкретних умов експлуатпції. Побудовані графіки основних характеристики данного КГТЗ – ЛАЗ-695.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     Завдання

 

 

 

 

 

 

 

                                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 Анотація 

 

      Пояснювальна записка до курсового проекту: 38 с.; 11 мал.; 6 джерел.

Объєкт розробки – автобус ЛАЗ-695.

Мета розробки – розрахунок тягово-динамічних параметрів КГТЗ, розрахунок механізму й аналіз конструкції даного КГТЗ.

В проекті розраховані  основні тягово-динамічні параметри  ЛАЗ-695 згідно з вихідними даними, розкрито методи розрахунку. Представлені графіки та розрахункові дані. Виконан розрахунок та проаналізовано конструкцію зчеплення автобуса ЛАЗ-695.

     Список  літературних джерел, використаних  в курсовому проекті, подан  у кінці роботи.

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

        Таблиця 1.1 Вихідні дані для розрахунку курсового проекту

Параметри автомобіля	Умовні позначення	Одиниці вимірювання	Числові значення автомобіля для порівняння	Числові значення автомобіля, що розраховується
1	2	3	4	5
Повна вага навантаженого автомобіля	Ga	H	11425	11425
На ведучий міст	Ga.зч.	H	7403	7403
Вага знарядженого автомобіля	Go	H	6850	6850
На ведучий міст	Go.зч.	Н	4644	4644
Максимальна швидкість		м/с	22.22	22.22
Модель двигуна	Зил -130
Максимальна потужність	Nmax	кВт	110	106.7
Кутова швидкість обертання колінчастого вала при Nmax		рад/с	334	334
Максимальний крутний момент	Mk.max	Нм	400	384
Кутова швидкість обертання  колінчастого вала при Mmax		рад/с	200	200
К.К.Д. трансмісії			0.85	0.85
Передаточне відношення головної передачі	i0		7.52	8.1
Передаточні числа коробки передач	i1		7.44	7.2
	i2		4.1	4.39
	i3		2.29	2.68
	i4		1.47	1.6
	i5		1.0	1.0
Розмір шин			10.00 - 20

                                                                               Продовження таблиці 1.1

Габарити: висота	Ha	м	2.95
ширина	Ba	м	2.5
колія	Bk	м	2.16
Коефіцієнт обтічності	Kв		0.460
Коефіцієнт опору дороги			0.36
Коефіцієнт опору кочення	f0		0.017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Тягово-динамічний розрахунок ЛАЗ-695

 

1.1 Визначення потужності  двигуна ЛАЗ-695 та побудова його зовнішньої

 швидкісної характеристики.

        

          Потужність двигуна, необхідна для рівномірного руху повністю навантаженого автотранспортного засобу, визначається із умови його руху з максимальною швидкістю на рівній горизонтальній ділянціасфальтобетонного шоссе. При цьому, потужність опору коченню, N_k, кВт, визначається за формулою:

                                       

                          кВт  (1.1)

 

 

де         - повна вага АТЗ (при наявності причепа, враховується повна вага причепа);

          - максимальна швидкість, відповідна технічній характеристиці автотранспортного засобу, м/с;

           -  коефіціент опору кочення, відповідний максимальній швидкості,

визначається по емпірічній залежності:

                          (1.2)

    

де  - коэфіцієнт опору кочення, відповідний невеликим швидкостям руху. При швидкості менш наж 15...16 м/с значення коефіцієнта опору кочення f_v, приймається постійним, рівним f₀.

               Потужність опору повітря, N_в, кВт визначається за формулою:

 

           кВт, (1.3)

 

де К_В- коефіцієнт обтічності, Н·с²/м⁴ (приймається по прототипу),

     F – площа лобового опору , приблизно знайдена за формулою:

                                         F = B_k·H_a = 6.3  (1.4)

де B_k – колія автомобіля.

Потужність двигуна  при максимальній швидкості руху, N_v, кВт, визначають за формулою:

                      кВт (1.5)

де  - коефіцієнт корисної дії трансмісії. (для ЛАЗ-695 – 0.85)

Кутова швидкість колінчастого вала при максимальный швидкості автомобіля v_max відрізняється від кутової швидкості  при максимальній потужності двигуна N_max . Величина їх відношення вибирається в залежності від призначення автомобіля та типу двигуна. Для ЛАЗ-695 величина відношення  приймається 1.15....1.20.

Максимальна потужність двигуна N_max, кВт, визначається з емпірічної залежності:

(1.6)

Де a, b, c – коефіцієнти, які залежать від типу двигуна. (Для ЛАЗ-695 відповідно – 0.75, 1.59, 1.34).Для побудови зовнішньої швидкісної характеристики двигуна складають шкалу поточних кутових швидкостей

 колінчастого вала двигуна (табл 1.1) шляхом приблизної розбивки

на 6...8 інтервалів від  до . В отриману шкалу введено на свої місця чотири характерні точки:

 

- мінімальна кутова швидкість колінчастого вала на холостому  ходу знаходиться в межах 50...80 рад/с.

- швидкість  обертання колінчастого вала  при максимальній потужності  N_max приймається по прототипу:

- максимальна кутова швидкість колінчастого валу вибирається із співвідношення

      Поточні значення  потужності двигуна, N_e, кВт, при різних значеннях поточних кутових швидкостей визначають за формулою:

 

                                        (1.7)

      

Значення крутного моменту, М_е, Н·м, визначаємо з залежності

                                                                                       (1.8)

     Емпірічний коефіцієнт, К_а , значення якого залежить від прийнятих проміжних поточних величин частоти обертання колінчастого вала двигуна та співвідношення , визначають за формулою.

 

                                                   (1.9)

Для кутової швидкоті колінчастого валу ( =50 рад/с)

                              

                                кВт

                                  Нм

 

                          

          Результати розрахунків подані  в таблиці 1.1, над значенням вказане розташування відповідних точок.

 

Таблиця 1.2 – Параметри зовнішньої швидкісної характеристики двигуна ЛАЗ-695

Характерні  точки
	0.15	0.3	0.45	0.6	0.77	1.0	1.04	1.15
Ka	0.1437	0.332	0.5373	0.733	0.897	1.0	0.99	0.93
, рад/с	50	100	150	200	260	334	350	384
Ne , кВт	15.07	35.5	57.4	78.35	97.1	106.9	105.8	99.4
Me , Нм	301	355	382.6	391.5	373.4	320	302.2	258

 

     За отриманими результатами  побудовані графіки зовнішньої  швидкісної характеристики двигуна.  Зображено на мал 1.1.

 

           Мал 1.1 Графіки зовнішньої швидкісної характеристики.

 

      1.2 Визначення передаточних чисел трансмісії ЛАЗ-695                                                                            

Мінімальне передаточне число  трансмісії визначають із умови заданої максимальної швидкості руху автомобіля:

                                                    (1.10)

 

                                   

де  - радіус кочення колеса, м.

Приймають

Динамічний радіус колеса, , м визначається за формулою:

 

                                    м               (1.11)       

Де d – діаметр ободу колеса

     Н – висота профілю  шин

     - коєфіціент радіальнох деформації шини, знаходиться в межах від 0.1 до 0.16.

        Одночасно,

                                                              (1.12)

                             

                        

 

i_КПmin – мінімальне передаточне число коробки передач;

 

i_р.к.min – передаточне число роздавальної коробки передач;

 

i₀ – передаточне число головної передачі (за прототипом);

 

         Прийнявши  ці величини, розраховують передаточне число головної передачі за формулою:

                              (1.13)

 

Де i_р.к.- передаточне число вищої ступені роздаточною коробки.

         

          Максимальне передаточне число  трансмісії, , визначають із умови подолання автомобілем максимального дорожнього опору

 

                                      ,                (1.14)

 

                                 

 

де   - максимальне значення коефіцієнта опору дороги (із вихідних данних =0.36)

       М_кmax – максимальний крутний момент двигуна, Н·м.

 

         Розраховану величину  перевіряють із умов зчеплення ведучих колес автомобіля з полотном дороги за формулою:

                                                   (1.15)

 

                               

 

Де  - коефіцієнт зчеплення ведучих колес автомобіля з дорогою, приймається 0.6...0.8

     G_a.зч – сила важкості від повної ваги автомобіля, яка приходиться на ведучі колеса, Н.

      Приведена нерівність  виконується, тому шукану величину  i_тр.max можна приймати для подальших розрахунків.