Конструкция, расчёт и потребительские свойства изделий

Санкт – Петербургский  Государственный Университет Сервиса

и Экономики.

Кафедра технологии обслуживания и ремонта транспортных средств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

По дисциплине: Конструкция, расчёт и потребительские свойства изделий.

 

 

 

 

 

 

 

    Выполнил:

 Студент 4 курса

 группы 2301.2

 

Проверил: профессор

Кафедры ТОТС

.

 

 

 

 

 

 

 

 

                               

 

 

Санкт – Петербург

2011 г.

Введение.

Данная работа направлена на овладение методикой и навыками самостоятельного решения конкретных инженерных задач, умение пользоваться справочной литературой, стандартами, табличными материалами, периодической и другой литературой.

Исходные данные.

Максимальная скорость:  υmax = 38.1 м/с = 137,16 км/ч  

Грузоподъёмность: G=4.22 кН, m_гр = 422 кг                        

Вид транспортного средства: Легковой переднеприводный автомобиль.

Разрабатываемый агрегат: сцепление.

Выбор варианта конструкции.

Ваз 2104

Определение исходных параметров автомобиля.

Определение полной массы автомобиля.

   M_а = m_сн + m_п (z+1) + m_б   

Груз багажа: m_б = 50 кг

Число пассажиров: z=5

Масса человека: m_сн = 75 кг

Коэффициент использования массы: = 0,4

Снаряжённая масса автомобиля:

                

m_a=980+75(5+1) + 50=1480 кг

Подбор пневматических шин.

Коэффициент загрузки задней оси: λк2 = 0,51

Загрузка приходящееся на одно колесо задней оси.

Коэффициент увеличения нагрузки на заднюю ось при движении: =1,2

Число шин на оси: n=2

Сила тяжести автомобиля: ;

Согласно ГОСТ 4754-97 выбираем: шины 175/80R13

; - радиус качения; - наружный радиус.

Коэффициент деформации: = 0,97

; d-посадочный диаметр колеса; В- ширина профиля

Определение мощности ДВС и построение его характеристики.

Комплексный коэффициент  сопротивления дороги:

Максимальная скорость автомобиля: = 33,3 м/с

Коэффициент обтекаемости:

Лобовое сечение автомобиля: F = 2

КПД трансмиссии: =

Баланс мощности:

Максимальная мощность двигателя: ;

Частота вращения при максимальной мощности:

Максимальная частота  вращения вала:  ; об/мин

Расчёт скоростной характеристики двигателя.

Текущее значение эффективной  мощности:

Крутящий момент двигателя:      

Значение параметров внешней характеристики.    

,	800	1400	2000	2600	3200	3500	3800	4400	5000	5400
, кВт	5,1	9,4	13,92	18,26	22,22	23,99	25,51	27,93	29,16	29,1
, Н·м	60,88	64,12	66,47	67,07	66,31	65,46	64,11	60,62	55,7	51,46

 

Определение необходимых  передаточных чисел трансмиссии.

Кинематическая скорость автомобиля:

Передаточное число главной передачи:

Передаточное число  высшей передачи:

          

Расчёт передаточного числа  КП на 1-ой передаче:

1. Возможность преодоления  заданного  max  дорожного сопротивления:  

 

Максимальный крутящий момент двигателя:

 ;

 2. Возможность реализации  max  тягового усилия по условиям сцепления колёс с дорогой :   

Коэффициент сцепления для сухого шоссе:

 

Сцепная сила тяжести: ;

Сцепная масса: ;

Коэффициент перераспределения нагрузки:

Масса приходящаяся на переднюю ось: - для ВАЗ 2108.           

    

 3. Возможность движения с минимальной устойчивой скоростью:  

  

Минимальная устойчивая скорость движения:

Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала при движении автомобиля:

 

Выводы.     

Принимаем передаточное число равное 3,7 . 

Расчёт статического момента трения, передаваемого сцеплением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Коэффициент запаса сцепления:  

  

Определение нажимного  усилия.

Средний радиус трения:  

Число поверхностей трения:  - для однодискового сцепления.

Коэффициент  трения:

Наружный радиус ведомого диска:   

 Допустимая нагрузка:

 Отношение диаметра внутреннего к наружному:

   

− коэффициент использования  площади накладки %          

                                            

Внутренний радиус ведомого диска: ;                                                                                 

                                                                                           

                                                                                                                                                                                                                                                           

Определение основных размеров нажимного диска .

 

 

 

 

 

Окружная скорость: ;

Масса нажимного диска: ;

Толщина нажимного диска:

Плотность материала: - для чугуна.

Расчёт показателей  нагруженности сцепления.

Расчет работы буксования.

Угловая скорость коленчатого вала:

Угловая скорость вала при максимальном крутящем моменте двигателя:

J_a-момент инерции автомобиля и вращающихся масс, приведенных к маховику

; J_a=1,48(14518,8/9.81)*(0.302 /4,2 )=11,3 кг*м²

-коэффициент учета вращающихся  масс

=1+(0.04+0.05i_kn²)(G_сн/G_а)

=1+(0.04+0.05*3,7²)(9613,8/14518,8)=1,48

-момент сопротивления движению  автомобиля, приведенный к коленчатому  валу двигателя

 = 0.02 и = 0,16

=14518,8*0.02*0.302/30*0.92=3,17 Нм

=14518,8*0.16*0.302/30*0.92=25,42 Нм

Расчёт удельной работы буксования.

; i – количество ведомых дисков.

Поверхность трения накладки сцепления: ;

 

Расчёт привода  управления сцеплением.

 

Определение хода нажимного диска при выключение сцепления.

  ;

Количество пар трения:

Зазор для новых накладок: мм

Число ведомых дисков: К = 1

Осевая деформация ведомого диска: мм   

Z_наж= 2*0,55+1*0,2 = 1,3 мм

Определение хода педали.

Полный ход педали: ;

Свободный ход педали: ;

Рабочий ход педали: ;

Зазор между концами  рычагов сцепления и муфтой выключения: мм

a₂/a₁=5

В₂/В₁=2

С₂/С₁=9

Передаточное  число механического привода

;

 

Максимальное усилие на педали сцепления.

 

КПД привода: = 0,7

Максимальное нажимное усилие, развиваемое пружиной: =3200 гс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

 

1.   Автомобили. Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия./Под редакцией А.И. Гиршкевича. – Минск: «Вышейшая школа». 1985.

2.   Лукин П.П.  и др. Конструирование и расчет  автомобиля. – М.: Машиностроение. 1984.

3.   Методическое  пособие. «Автосервис. Проектирование  и расчет автомобиля./ Капустин  А.А., Каширин Д.В./ Под общей редакцией Капустина А.А. Изд-во СПбГИСЭ, 2001.