Краткий анализ типажа прототипа зил 6x6

Калининград

Содержание

Введение3

1.Анализ конструкций и проектирование транспортных средств5

1.1.Краткий анализ типажа прототипа ЗиЛ 6x65

1.2 Определение полной массы автомобиля6

1.3 Подбор пневматических шин 7

1.4 Определение мощности двигателя и построение его характеристики8

2. Определение основных агрегатов трансмиссии Характеристика10

2.1 Расчёт передаточных чисел агрегатов трансмиссии кинематическая схема12

2.2 Проектирование коробки передач 13

3.Расчет фрикционных сцеплений15

3.1 Рассчитываем статический момент трения 15

3.2 Определяем основные размеры ведомого диска15

3.3 Определяем нажимное усилие. 16

3.4 Проверка нажимного диска 16

3.5 Показатели нагруженности сцепления17

3.6 Удельная работа буксования. 17

3.7 Расчет на нагрев нажимного диска 18

3.8 Определение количества пружин18

3.9Привод управления сцеплением.18

4.Расчет коробки передач 19

4.2 Проверка расчётов по плотности ряда коробки передач.19

4.3 Основной размер Кп 19

4.4 Расчет деталей редукторной части 19

4.5 Зазор между стенками и вращающимися деталями20

4.6 Зазор в днище КП 20

4.7 Уровень масла в КП20

4.8 Размер перемычки между гнездами подшипника 20

4.9 Ориентировочный вес КП20

4.10 Определение i_кп2 , i_кп3……20

4.11 Определение суммарного количества зубьев + шестеренок20

4.12 Определение числа зубьев шестерни КП21

4.13 Схема трёхвальной коробки передач 22

5. Проектирования рулевого управления 23

5.1 Минимальный радиус поворота автомобиля.23

5.2 Связь между углами управляемых колёс.23

5.3 Расчёт величин m, n23

5.4 Cхема рулевой трапеции23

5.5 Угол в основание трапеции24

5.6 Общий КПД рулевого управления 24

5.7 Диаметр рулевого колеса24

5.8 Усилие на рулевом колесе24

Введение.

 

Основной задачей курсового проекта «Анализ констркций и проектирование транспортных средств» является углубление и закрепление знаний, полученных студентами на лекциях и лабораторно-практических занятиях, привития навыков самостоятельного решения инженерных задач разработческого характера, связанных с расчетом деталей и узлов на прочность, долговечность, износ и нагрев, выбором конструктивных форм и размеров.

Хорошее знание конструкции, методов ее разработки, загруженности и действующих в ней сил и моментов позволяет разрабатывать и обосновывать методики диагностирования состояния конструкции, прогнозирования ее поведения в процессе эксплуатации, выявлять обоснованность и важность тех или иных позиций технического обслуживания.

Выполнение курсового проекта по автомобилям базируется на общетехнических и специальных дисциплинах, связанных с конструированием и расчетом механических систем и способствует систематизации полученных ранее знаний и их практическому использованию.

Таким образом, основной целью данного курсового проекта является овладение методикой и навыками самостоятельного решения конкретных инженерных задач, умения пользоваться справочной литературой, стандартами, табличными материалами, периодической и др. литературой.

Передо мной поставлена задача разработать проект автомобиля, прототип ЗиЛ 6x6. Исходные данные: Vamax= 100км/ч, m_гр =5000 кг. Поставленные задачи:

-Дать краткий анализ типажа данного прототипа

-Опредалить полную массу автомобиля

-Подобрать шины

-Определить мощность и подобрать двигатель. Расчитать и построить внешнюю характеристику.

-Определить основные агрегаты трансмиссии. Дать их классификацию.

-Расчитать передаточное число агрегатов трансмиссии, составить кинематическую схему.

-Спроектировать коробку передач

-Оформить своьодную таблицу результатов расчётов.

- Подобрать тип несущей системы, подвеску, тоормозное управление, рулевое првление.

-Описать задной мост и заднюю подвеку

-Начертить графиескую часть проекта

-Сосставить техническую характеристику проектированного автомобиля.

 

1.Анализ конструкций и проектирование транспортных средств.

 

Таблица 1

Тип автомобиля	Коэффициент загрузки задней оси автомобиля- λк2	n
Легковой классической	0.57
Легковой переднее приводной	0.51
Легковой задне приводной	0.59
Грузовой 4х2	0.75
Грузовой 6x4	0.75
Грузовой 4x4	0.6
Грузовой 6x6	0.6

 

 

Нагрузка, приходящаяся на одно колесо задней оси, определяется по следующему выражению

где Y_к2 - нагрузка на одно колесо задней (ниболее нагруженной) оси в статическом положении автомобиля;

λ_кg = 1,1...1,3 - коэффициент увеличения нагрузки при движении автомобиля;

Ga = m_a* g - сила тяжести автомобиля;

g = 9,81 м/с²;

n -число шин на оси

Следовательно:

 

 

По стандартам (ГОСТ 4754-80 — шины легковых автомобилей, ГОСТ 5513-75 — шин грузовых автомобилей и др.), а также техническим данным на нестандартизованные шины подбирается тип и размер пневматической шины

 

Подбор шины:

Д_н – наружный диаметр

410-508 (16,00-20)

Наружный диаметр

d_н = 1384 мм

 

Таблица 2

n, об/мин
Ne, кВт	15,4	22,3	33,9	46,4	59,3		83,9	94,6	103,5
Mкр, Н*м	244,9	266,7	294,6	316,7	333,1	343,7	348,5	347,5	340,8	328,3

 

 

2. Определение основных агрегатов трансмиссии.

Характеристика

Главными агрегатами трансмиссии являются: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передачя с деференцмалом, полуоси, щрусы.

Сцепление- силовая муфта предназначенная для передачи крутящего момента от двигателя к элементам трансмиссии. Сцепления классифицируются по характеру связи между ведомыми и ведущими частями: гидравлические (гидромуфта, гидротрансформатор), электромагнитные, фрикционные., по характеру работы: постоянно замкнутые(включенные), постоянно разомкнутые(выключенные)., по приводу управления: с механическим приводом, с гидравлическим приводом, с комбинированным., по способу упрвления сцеплением: неавтоматическое, автоматическое. Фрикционные сцепления по форме элементов трения: дисковые, барабанные., по способу создания усилия: пружинами,центробежные и полуцениробежные силы, электромагнитные. Пружины: центральные, диафрагменные, переферийные. Структурная схема фрикционного сцепление:

- ведущие части(моховик, центробежные грузики)

- ведомые части(диски)

- устройство сжатия(пружины)

- устройство вкл/выкл(рычаги, выжимной подшипник)

- привод управления

При расчете проектируемых агрегатов требуется знание ряда передаточных чисел трансмиссии.

Кинематическая схема трансмиссии автомобиля выбирается на основе
анализа существующих трансмиссий или по принятому прототипу с учетом поставленных задач по обеспечиванию технического совершенствования разрабатываемой или модернизируемой машины.

Коробка передач занимает одну из главнейших ролей в автомобиле. Коробка предач предназначена для изменения крутящего момента в боллее широких пределах, чем это можно сделать оборотами двигателя и для обеспечения движения автомобиля задним ходом. Коробки передач классифицируются по характеру изменения передаточного числа:

1.)Бесступенчатые КП:

- механические

- гидравлические (гидрообъёмные, гидродинамические)

- электрические

2.) комбинированные КП:

- гидромеханические

-электромеханические

3.) ступенчатае КП

Ступенчатые коробки предач классифицируются:

1.)по конструктивной схеме:

- с неподвижными валами

- с подвижными валами (планетарные)

- комбинированные

2.)по числу ступеней КП:

- трёхступенчатые

- четырёхступенчатые

- пятиступенчатые

- многоступенчатые

3.)по способу переключения передачи:

- муфта с синхронизаторами.

- муфтами лёгкого включения

- с помощью кареток

4.)по типу зубчатого зацепления:

- прямозубчатые

- косозубые

- комбинированные

5.)по способу управления КП:

- непосредственного управления

- дистанционного

- полуавтоматического/автоматического

Требования предьявляемые коробкам передач:

1)Высокий КПД.

2)Обеспечение комфортности работы двигателя на всех режимах.

3)Бесшумность при работе и переключении передач.

4)Лёгкость управления КП.

5)Минимальный размер и масса.

6)Простота обслуживания.

7)Достаточная ремонтнопригодность.

 

2.1 Расчёт передаточных чисел агрегатов трансмиссии,

Кинематическая схема

Кинематическая схема

Кинематическая схема трансмиссии заданного портотипа

1- двигатель; 2 – сцепление; 3 – Шрусы; 4 – КПП; 5 – Карданные передачи (не шрус); 6 –первый и второй задние ведущие мосты; 7 - межосевой диффренциал; 8 –раздаточная коробка; 9 – передний ведущий мост.

Таблица 3

	β
Легковые автомобили	1,2÷1,75	1,2
Грузовые автомобили	1,5÷2,2	1,7
Высокой проходимости	1,8÷3,0

 

 

3.2 Определяем основные размеры ведомого диска.

 

Так как <636, то 1 однодисковое, а если больше то двухдисковое. В курсовом проекте применяем двухдисковое сцепление.

Далее рассчитывается радиус ведомого диска по следующим выражениям:

м

где С = 0,5...0,7-отношение внутреннего радиуса накладки к наружному;

k_F - коэффициент, учитывающий уменьшение площади накладок за счёт отверстий под заклёпки и канавок для удаления продуктов износа;

Z_f -число поверхностей трения, (Z_f=2 для однодискового и Z_f=4 для двухдискового сцепления);

μ -коэффициент трения (0,22-0,3)

q-удельное давление

 

 

 

Определяем нажимное усилие.

 

Нажимное усилие на диски, необходимое для передачи расчётного момента сцепления, определяется исходя из момента трения, выраженного через параметры сцепления:

Средний радиус трения определяется следующими выражениями:

 

Так как одним из факторов, определяющих габаритные размеры сцепления и износостойкость фрикционных накладок, является давление на их поверхность, то определяется удельная нагрузка на фрикционную накладку по следующему выражению:

где S_H - площадь поверхности одной стороны фрикционной накладки, м²

 

Проверка нажимного диска

 

Наружный и внутренний размеры нажимного диска определяются размерами ведомого диска. Величину наружного радиуса нажимного диска необходимо проверить при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя (особенно для высокооборотных двигателей).

 

Для этого рассчитывается окружная скорость по следующей формуле:

 

 

 

Толщина нажимного диска составляет 5...6% от его наружного диаметра.

∆δ_Д = (0,05...0,06)D_H =0,055∙0,36=0,0198 м

 

Масса нажимного диска определяется по следующему выражению:

 

ρ -плотность материала, кг/м³.

для чугуна ρ = 7400 кг/м³.

 

 

Работа буксования

где n_o = 2400

G_a - полный вес автомобиля, Н.

 

 

 

Удельная работа буксования.

 

Работа буксования, подсчитанная по вышеприведённым уравнениям, является минимально возможной, не зависящей от плавности включения, и пригодна для сопоставления работы сцеплений различных марок автомобилей. Оценку износостойкости сцепления можно проводить по величине удельной работы буксования l_уд, т.е. по работе буксования, отнесённой к площади трения ведомых дисков сцепления.

,Дж/м²,

Где i·F_∑- суммарная поверхность трения накладок сцепления;

i- количество ведомых дисков;

F_∑= π(R_н²-r_в²)∙2=3.14∙(0,175²-0,1²⁾∙2=0,13 м².

На основании отечественного и зарубежного опыта для расчёта работы буксования рекомендуют следующую формулу:

Рисунок 2

4.Расчет коробки передач

Схема КП

- картер

-крышка (валики ходовые, стопорный и замковый механизм)

Редукторная часть

-Валы

-шестерни

-муфты переключения

-подшипники

Диапазон коробки передач

D_k= i_knl / i_knв=11

Основной размер Кп

=(15.63±1.72)∙ =125 мм

=(10.05±1.23)∙ =165 мм

Выбираем 125мм

Жесткость валов

Осевой размер картера

 

L=(3.4÷3.6)∙αw=437 мм

Зазор в днище КП

не менее 15мм.

Уровень масла в КП

35-45 мм выше оси промежуточного вала.

 

Таблица 6: «Сумма чисел зубьев в паре

Тип КП	Значение суммы пар чисел
2-х вальная	52±5
3-х вальная Легковая	43±5
3-х вальная Грузовая	66±9

 

4.12 Определение числа зубьев шестерни КП

 

Х Вальная КП

I_кп1 =11

I_кп2 = 6,04

I_кп3 = 3,3

I_кп4 = 1,82

I_кп5 = 1

Z_ΣПАР = 50±9

Z_ΣПАР =53

Из конструктивных соображений задаемся числом зубьев ведущей шестерни Z_вщ

Таблица 7

Тип авто	Zвщ1
Легковой	15-17
Грузовой	12-16

Z_вщ1 = 14

Определяем число зубьев Z_вм

Рисунок 3

5. Проектирования рулевого управления.

Исходные данные

Расчёт величин m, n

Cхема рулевой трапеции

Рисунок 4

Угол в основание трапеции

Диаметр рулевого колеса

Усилие на рулевом колесе

Сводная таблица
1.		100
2.		5000
3.		11740
4.		6500
5.		75
6.		10
7.		2
8.		0.77
9.		22464
10.		1,3
11.		0,6
12.		664.32
13.		692
14.		410
15.		508
16.		145
17.		159
18.		3200
19.		402
20.		1700
21.		0, 02
22.		0,6
23.		5
24.		0,9
25.		8,05
26.		11,1
27.		1,00
28.		0,7
29.		4,5
30.		600
31.		5
32.		11
	Сцепление
33.	- статический момент трения сцепления, Нм	804
34.	- коэффициент запаса сцепления	2
35.	Fh - нажимное усилие пружин, Н	6500
36.	μ - расчётный коэффициент трения	0,26
37.	- число ведомых дисков	2
38.	- наружный радиусы фрикционных накладок ведомых дисков	175
39.	- внутренний радиусы фрикционных накладок ведомых дисков	110
40.	- число пар трения	4
41.	- число нажимных пружин	8
42.	q- удельная нагрузка на фрикционные накладки, МПА	0,230
43.	- средний радиус трения	142,5
44.	S n - площадь поверхности одной стороны накладки, м^2	0,056
45.	- окружная скорость нажимного диска, м/с	58,6
46.	- масса нажимного диска, кг	9,5

47.	Δδ- толщина нажимного диска, м	0,0198
48.	ρ - плотность материала, кг/m^3	7400
49.	- наружный и внутренний диаметры нажимного диска, м	350;220
50.	Wб - работа буксования, Дж	48768
51.	i тр1 - передаточное число трансмиссии на первой передачи	30
52.	- комплексный коэффициент сопротивления	0,09
53.	1уд - удельная работа буксования, кДж/м^2	0,17
54.	i FΣ - суммарная поверхность трения накладок сцепления, м^2	0,13
55.	Δt - повышение средней температуры нажимного диска	2,7
56.	- доля теплоты	0,25
57.	С - удельная массовая теплоемкость материала, Дж/(кг·С°)	481,5
	Коробка передач
58.	n – число передач в КП	5
59.	– диапазон коробки передач	11
60.		11
61.		6,04
62.		3,3
63.		1,82
64.		1,82
65.		1,82
66.		1,82
67.		1,82
68.		125
69.		4422
70.		4,3
71.		22
72.		26,25
73.		59,4
74.		32
75.		28,75
76.		56,25
77.		437
78.		0,18
79.		27,5
80.		129
81.		53
82.		36
83.		14
84.		39
85.		21
86.		31
87.		29
88.		21
89.		39
90.	Уровень смазки,мм	155
91.	Зазор в днище	15

Рулевое управление
92.	Исходные данные:
- минимальный радиус поворота, м	10,2
L - База автомобиля, м	3,35
В, 1о - колея передняя, м.	1,85
93.	- угол мах поворота наружного колеса, м	19
94.	- угол поворота внутреннего колеса, м	24,8
95.	а - высота трапеции.	2,34
96.	- угол при основании трапеции, град	57
97.	n- усеченная сторона трапеции	1,05
98.	m- боковина усеченной трапеции.	0,15
100.	- К.П.Д. рулевого управления.	0,79
101.	- К.П.Д. рулевого механизма.	0,85
102.	- К.П.Д. рулевого привода	0,95
103.	- диаметр рулевого колеса, мм	500
104.	Р рк -усилие на рулевом колесе, Н	75

Калининград

Содержание

Введение3

1.Анализ конструкций и проектирование транспортных средств5

1.1.Краткий анализ типажа прототипа ЗиЛ 6x65

1.2 Определение полной массы автомобиля6

1.3 Подбор пневматических шин 7

1.4 Определение мощности двигателя и построение его характеристики8

2. Определение основных агрегатов трансмиссии Характеристика10

2.1 Расчёт передаточных чисел агрегатов трансмиссии кинематическая схема12

2.2 Проектирование коробки передач 13

3.Расчет фрикционных сцеплений15

3.1 Рассчитываем статический момент трения 15

3.2 Определяем основные размеры ведомого диска15

3.3 Определяем нажимное усилие. 16

3.4 Проверка нажимного диска 16

3.5 Показатели нагруженности сцепления17

3.6 Удельная работа буксования. 17

3.7 Расчет на нагрев нажимного диска 18

3.8 Определение количества пружин18

3.9Привод управления сцеплением.18

4.Расчет коробки передач 19

4.2 Проверка расчётов по плотности ряда коробки передач.19

4.3 Основной размер Кп 19

4.4 Расчет деталей редукторной части 19

4.5 Зазор между стенками и вращающимися деталями20

4.6 Зазор в днище КП 20

4.7 Уровень масла в КП20

4.8 Размер перемычки между гнездами подшипника 20

4.9 Ориентировочный вес КП20

4.10 Определение i_кп2 , i_кп3……20

4.11 Определение суммарного количества зубьев + шестеренок20

4.12 Определение числа зубьев шестерни КП21

4.13 Схема трёхвальной коробки передач 22

5. Проектирования рулевого управления 23

5.1 Минимальный радиус поворота автомобиля.23

5.2 Связь между углами управляемых колёс.23

5.3 Расчёт величин m, n23

5.4 Cхема рулевой трапеции23

5.5 Угол в основание трапеции24

5.6 Общий КПД рулевого управления 24

5.7 Диаметр рулевого колеса24

5.8 Усилие на рулевом колесе24

Введение.

 

Основной задачей курсового проекта «Анализ констркций и проектирование транспортных средств» является углубление и закрепление знаний, полученных студентами на лекциях и лабораторно-практических занятиях, привития навыков самостоятельного решения инженерных задач разработческого характера, связанных с расчетом деталей и узлов на прочность, долговечность, износ и нагрев, выбором конструктивных форм и размеров.

Хорошее знание конструкции, методов ее разработки, загруженности и действующих в ней сил и моментов позволяет разрабатывать и обосновывать методики диагностирования состояния конструкции, прогнозирования ее поведения в процессе эксплуатации, выявлять обоснованность и важность тех или иных позиций технического обслуживания.

Выполнение курсового проекта по автомобилям базируется на общетехнических и специальных дисциплинах, связанных с конструированием и расчетом механических систем и способствует систематизации полученных ранее знаний и их практическому использованию.

Таким образом, основной целью данного курсового проекта является овладение методикой и навыками самостоятельного решения конкретных инженерных задач, умения пользоваться справочной литературой, стандартами, табличными материалами, периодической и др. литературой.

Передо мной поставлена задача разработать проект автомобиля, прототип ЗиЛ 6x6. Исходные данные: Vamax= 100км/ч, m_гр =5000 кг. Поставленные задачи:

-Дать краткий анализ типажа данного прототипа

-Опредалить полную массу автомобиля

-Подобрать шины

-Определить мощность и подобрать двигатель. Расчитать и построить внешнюю характеристику.

-Определить основные агрегаты трансмиссии. Дать их классификацию.

-Расчитать передаточное число агрегатов трансмиссии, составить кинематическую схему.

-Спроектировать коробку передач

-Оформить своьодную таблицу результатов расчётов.

- Подобрать тип несущей системы, подвеску, тоормозное управление, рулевое првление.

-Описать задной мост и заднюю подвеку

-Начертить графиескую часть проекта

-Сосставить техническую характеристику проектированного автомобиля.

 

1.Анализ конструкций и проектирование транспортных средств.

 

Краткий анализ типажа прототипа ЗиЛ 6x6

ЗИЛ-131 - трехосный автомобиль высокой проходимости, предназначенный для перевозки грузов и буксирования прицепов по дорогам всех видов и бездорожью. Платформа автомобиля приспособлена для перевозки людей. Автомобиль пригоден для эксплуатации во всех климатических условиях, включая тропические, в любое время года при температуре от минус 45 до плюс 55 градусов С.

Грузоподъемность, кг:

-по дорогам с твердым покрытием – 5000

-по грунту - 3500

Допустимая масса прицепа, кг:

-по дорогам с твердым покрытием - 6500

-по грунту - 4000

Собственная масса, кг - 6460 (6700)*

-В том числе на переднюю ось - 2900 (3195)

-В том числе на тележку - 3560 (3505)

Полная масса, кг** - 11685 (11925)

-В том числе на переднюю ось - 3200 (3500)

-В том числе на тележку - 8485 (8225)

Дорожные просветы под осью, мм:

-передней - 330

-средней и задней - 355

Радиус поворота, м:

-по оси следа внешнего переднего колеса - 10,2

-наружный габаритный - 10,8

Максимальная скорость, км/ч - 80

Тормозной путь со скорости 50 км/ч, м - 29

Контрольный расход топлива при скорости 30—40 км/ч, л/100 км - 40

Двигатель ЗИЛ-131, карбюраторный, четырехтактный, восьмицилиндровый, V-образный, верхнеклапанный.

Рабочий объем, л - 6,0

Степень сжатия - 6,5

Порядок работы цилиндров - 1—5—4—2—6—3-7-8

Максимальная мощность, л. с. (кВт) - 150 (110,3) при 3200 об/мин

Максимальный крутящий момент, кгс-м (Н-м) - 41 (402,2)при 1800-2000 об/мин