Расчет поектируемого узла

АлтГТУ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ группа АиАХ-01 специальность 150200 Шималин Андрей Александрович 2004 г.

 

Министерство Образования Российской Федерации

Алтайский Государственный  Технический Университет 

им. И.И. Ползунова

 

 

Кафедра:”Автомобили и Автомобильное хозяйство”

 

 

Курсовой проект защищен с оценкой ________________

Руководитель: доцент, к.т.н.

___________Автомонов  В.Г.

 

 

ПАЗ-3201

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА  КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ “АВТОТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА”

КП 150200.17.000 ПЗ

 

 

Выполнил: студент  группы АиАХ-01                            Шималин А.А.

Проверил: доцент, к.т.н.                                                 Автоманов В.Г.

 

 

 

Барнаул2004г.

 

Техническое задание

№	Парметр	Измеритель	Показатель
1	Тип а/м	А	ПАЗ-3201
2	Тип ДВС	К
3	Колесная формула	-	4×4
4	Собственная масса а/м;      М0 В том  числе на заднюю ось; М02	кг	4860 2550
5	Полная  масса а/м;  Ма В томчисле на заднюю ось;  Ма2	кг кг	7155 4512
6	Макс. Мощность ДВС;  Ne max	кВт	84,6
7	Углолвая  скорость вала дв-ля при Ne max       ;ωN	с-1	335,1
8	Передаточные  числа КП i1 -6.55                    i4 -1.0 i2 -3.09                   i 3 -1.71	-
9	Передаточное  число ГП; i0	-	6,83
10	Гбаритная высота а/м; Н	м	2,964
11	Колея по передним колесам; В1	м	8,25-20
12	Размер  шин; B×d	мм
13	КПД трансмиссии; ηтр	-	0,85
14	Коэффициент сопротивления воздуху; Кв		0,45
15	Загрузка  а/м	%	100;80
16	Тип дорожного покрытия(грунт); f	-	0,04

 

Реферат

Настоящий курсовой проект является учебным. При выполнениии  расчетов тягово-динамических свойств за базовый  автомобиль был принят автомобиль ПАЗ-3201. Курсовой проектсостоит из двух частей. В первой части выполнен расчет поектируемого узла, а также обзор конструкций.

Графическая часть проекта состоит из трех листов формата А-1: графики тяговой динамичности автомобиля, обзор существующих конструкций узла, заданного на проект и сборочный чертеж проектируемого узла.

Основной  целью проекта является углубление и закрепление знаний по курсу “Автомобильные средства”, получение навыков по расчетному определению эксплуатационных качеств АТС и навыков самостоятельного решения задач конструкторского качества и характера, связанных с расчетом узлов и деталей АТС на прочность, долговечность и износ.

Основными задачами транспортя являются своевременное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение экономической эффективности его работы.

Для решения этих задач необходимо решить множество проблем, среди которых:внедрение  передовой техники, улучшение культуры и технологии производства, повышение темпов обновления подвижного состава.

 

 

 

Содержание

                                                                                                          Стр.

Техническое задание

Реферат

Содержание

Введение

1.Тягово-динамический  расчет

1.1 Подбор двигателя

1.2 Построение графика  мощностного балланса

1.3 Построение графика  силового баланса

1.4 Построение динамического  паспорта автомобиля

1.5 Построение графиков  ускорений автомобиля и величины  обратной ускорению

1.6 Построение графиков  пути и времени разгона

1.7 Определение минимального  пути торможения

2. Обзор конструкций

3. Расчет карданных  валов

Заключение

Список литературы

“Приложение А”

 

Введение

За  свою более чем столетнюю историю  автомобиль стал весьма сложным техническим изделием. Многие его узлы и агрегаты доведены до предела механического совершенства и продолжают развиваться уже в качественно новом уровне, “обрастая” новыми системами управления и контроля.

Совершенствуются  не только конструкция, определяющая эксплуатационные качества, но также процессы производства и утилизации. То есть весь жизненый цикл автомобиля, затрагивающий не только самого потребителя, но и остальных членов общества. Надо сказать устойчивая тенденцияк снижению экономического воздействия автомобиля на человека и окружающую сферу появилась сравнительно недавно. До этого на протяжении длительного времени автомобили становились все тяжелее и больше, потребляли больше топлива. При этом отдельные технические решения направленные на снижение расхода топлива не приносили существенных результатов, так как перекрывались расходными статьями. Ситуация координально изменилась сравнительно недавно, но отдельные экологические кризисы и угроза глобальной экологической катастрофы выдвинула на первое место именно требвания по защите окружающей среды, экономии топлива и других ресурсов, при производстве автомобиля.

Снижение  расхода топлива и как следствие  загазованности идет за счет применения легких и прочных материалов, таких  как, аллюминий, титан, а также применение антифрикционных покрытий. Оптимизирующие системы и композиции алгоритмов электронного управления ДВС( систкмы впрыска топлива).

Следует также отметить, что многолетние  исследования

альтернативных  силовых агрегатов и топлив, пока так и не привели к радикальному изменению энергоустановок, по мнению специалистов в ближайшее время предстоит совершенствование все тех же бензиновых и дизельных двигателей.

Тем не менее перспективы у альтернативных толив есть. К примеру хорошие  перспективы имеют сжиженный нефтяной и сжатыйприродный газ, запасы которыхеще весьма велеки. Но при этом газ имеет недостаток малую объемную энергоемкость.

Так же многие видят будущее зща гибридными автомобилями, двигатель на которых  работает в наиболее оптимальном режиме по экономичности.

Весьма  важная роль в автомобилестроение отводится  аэродинамике. Для улучшения этого  показателя в последнее время  сделаны большие шаги, применены  новые лакокрасочные покрытия, новые  конструкции и технические решения.

Разумеется новые технологии более сложные и дорогие, поэтому их применение в конструкции автомобиля сдерживается в первую очередь платежеспособностью потребителей. Тем неменее, они постоянно внедряются на наиболее дорогих автомобилях.

 

 

1 Расчет тяговой динамичности АТС

1.1.  Подбор двигателя

1. Определение полной массы АТС

Для легковых автомобилей и автобусов  полная масса  определяется из выражения:

  

где   - собственныя масса автомобиля, кг;

- масса пассажиров, включая водителя, кг;

- масса багажа, кг;

- показатель использования массы,  ;

 - общее число пассажиров;

.

1.1.2.Выбор коэффициента сопротивления качению

Коэффициент сопротивлению  качению f в основном зависит от типа и состояния шин, дорожных условий  и скорости движения АТС. При скорости до 80 км/ч он считается постоянным f=0,04.

Для определения коэффициента сопротивления  качению при скорости движения автомобиля свыше 80 км/ч существует формула  Яковлева:

    (4.3)

где  f - коэффициент сопротивления качению при скорости ;

 

- коэффициент сопротивления  качению при скорости близкой  к нулю скорости, берется из  задания.

1.1.3.Выбор фактора обтекаемости

Фактор обтикаемости КF определяется произведением коэффициента сопротивления воздуха К на наибольшую площадь поперечного сечения  АТС, которая приближенно находится  по габаритным размерам.

Площадь поперечного сечения легковых автомобилей определяется по выражению:

где В -габаритная ширина, м;

Н -абаритная высота, м.

1.1.4.Выбор КПД трансмиссии

Коэффициент полезного действия трансмиссии  определяет потерю мощности при передаче ее от двигателя к ведущим колесам  автомобиля. Величина КПД зависит  от типа главной передачи (одинарная, двойная), от колесной формулы автомобиля и согласно эксперементальным данным может быть приняна для легковых автомобилей – 0,85.

1.1.5. Построение внешней скоросной характеристики

Для построения скоростной характеристики используем формулу Лейбермана:

     (4.4)

где  - текущее значение мощности двигателя, кВт;

- текущее значение угловой  скорости вала двигателя,  ;

- угловая скорость при максимальной  мощности, ;

А, В, С - постоянные коэффициенты, зависящие от типа ДВС. Для карбюракорного ДВС  А=В=С=1.

Момент двигателя находится  по формуле:

; ;

.

Таблица 1.1.- Данные для построения внешней скоросной характеристики

Параметр	Текущее значение параметра
we/wN	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
we	33,5	67	100,5	134	167,5	201	234,5	268	301,5	335
Ne	9,2214	19,627	30,71	41,962	52,875	62,942	71,656	78,509	82,993	84,6
Me	275,27	292,94	305,57	313,15	315,67	313,15	305,57	292,94	275,27	252,54
Va1	1,1026	2,2052	3,3077	4,4103	5,5129	6,6155	7,718	8,8206	9,9232	11,026
Va2	2,3372	4,6744	7,0115	9,3487	11,686	14,023	16,36	18,697	21,035	23,372
Va3	4,2233	8,4466	12,67	16,893	21,117	25,34	29,563	33,787	38,01	42,233
Va4	7,2219	14,444	21,666	28,887	36,109	43,331	50,553	57,775	64,997	72,219

 

Коэффициент приспосабливаемости  по угловой скорости:

Коэффициент приспосабливаемости  по мощности:

 

 

1.1.6. Подбор шин

Параметры шин выбираем по ГОСТ 4754-80 «Шины пневматические для легковых автомобилей».

Для выбора шин необходимо определить нормальные опорные реакции, приходящиеся на шины соответственно на передней и  задней осей и :

   (4.5)

где  и - нормальные реакции, приходящиеся на передний и задний мосты соответственно;

К - количество колес заднего  моста;

 и  - коэффициенты изменения нормальных реакций на передних и задних колесах ( =0,8…1,4; =0,75…1,2). Учитывая возможные в процессе эксплуатации перегрузки, следует выбрать значения и больше единицы.

    (4.6)

где L - база автомобиля;

- расстояние от передней и  задней осей до центра масс  автомобиля. 

1.2.Определение параметров силовой передачи

1.2.1.Определение радиуса качения колеса

Для определения параметров силовой  передачи необходимо определить радиус качения колеса (кинематический радиус). Радиус качения принимаем близким по значению радиусу качения в ведомом режиме:

            (4.7)

 

где  d - посадочный диаметр;

Н - высота профиля шины;

 - коэффициент деформации шины.

1.2.3.Определение передаточных чисел коробки передач

Предаточные числа коробки  передач начинают определять с первой передачи . Его выбирают из условия возможного движения при заданном сопротивлении и отсутствии буксования вудущих колес.

где  - максимальная касательная реакция на ведущих колесах, реализуемая по условиям сцепления;

- полная окружная сила, передаваемая  от двигателя на ведущие колеса;

- сила суммарного дорожного  сопротивления.

Из условия движения при заданном сопротивлении

           (4.8.1)

Из условия отсутствия буксования:

          (4.8.2)

где  - максимальный динамический фактор на первой передаче;

- максимальный крутящий момент  двигателя,  , определяется по внешней скоросной характеристики;

- нормальная реакция на ведущих  колесах, учитывающая перераспределениа  массы АТС.

          (4.8.3)

где  - коэффициет перераспределения массы на ведущую ось.

Передаточное число первой передачи  подбирается по формуле (1.8.1). Передаточные числа промежуточных передач обычно распределяются по геометрической прогрессии. Их можно найти по формуле: