Вход

Проектирование карданной передачи

Курсовая работа по транспорту
Дата добавления: 21 октября 2009
Язык курсовой: Русский
Word, rtf, 3.7 Мб
Курсовую можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Содерж а ние 1 . Расчет показателей эксплуатационных свойств а в томобиля 1.1 Определение параметров двигат е ля 1.2 Расчет внешней скоростной характеристики двиг а теля 1.3 Определение передаточных чисел трансми с сии 1.4 Расчет тягового баланса авт о мобиля 1.5 Расчет мощностного баланса автом о биля 1.6 Расчет динамической характеристики автомоб и ля 1.7 Расчет ускорений автомоб и ля 1.8 Расчет времени и пути разгона автом о биля 1.9 Расчет топливной экономичности автомоб и ля 2 . Обзор конструкции проектируемой карданной п е редачи 3 . Проектирование карданной пер е дачи 3.1 Определение геометрических параметров перед а чи 3.2 Определение размеров поперечного сечения карда н ного вала 3.3 Расчёт критической частоты вращения карда н ного вала 3.4 Определение геометрических параметров трёхшарнирной ка р данной перед а чи 3.5 Определение размеров карданного шарнира 3.6 Проверка игольчатого подшипника на статическую грузопод ъ ёмность и до л говечность Заключ е ние Список используемой литературы 1 Расчёт показателей эксплуатационных свойств автомоб и ля 1.1 Определение параметров двигат е ля К параметрам двигателя , определяемым в данном подразделе , относятся минимальная и максимальная частоты вращения коленвала, вращающий м о мент и мощность двигателя, развиваемая во всем диапазоне частот вращения коленв а ла. Указанные параметры определяются по эмпирическим формулам, полученным на основе анализа существующих конструкций двигателей. И с ходными данными для определения перечисленных параметров двигателя проектируемого автомобиля являю т ся: – тип двигателя – карбюр а торный; – частота вращения коленвала при максимальной мощности ( n eN )=3 0 00 об/мин; – грузопод ъ емность – 4 000 кг; – пассаж и ровместимость - 2 чел овека. Минимально устойчивую частоту вращения коленвала двигателя n emin принимаем по рекомендациям ( грузовые автомобили с карбюраторным дв и гат е лем ): n e min =500…600 об/мин; Принимаю n e min =500 об/мин. Максимальную частоту вращения коленвала двигателя принимаем в зав и симости от номинальной n eN по соотнош е ниям: грузовые автомобили n e max = n e N n emax =3 000 об/мин. Для определения мощности двигателя проектируемого автомобиля нео б ходимо оценить его предполагаемый собственный и по л ный вес. Собственный вес автомобиля определяется по эмпирической зависим о сти: для грузовых автомобилей [ кг ], где k c - коэффициент снаряженного веса; m г - масса груза, перевозимого автомобилем, [ кг ] . Значение коэффициента приведено в табл и це 1. Таблица 1 – Значения коэффициента для грузовых автомобилей Пар а метр Значения параметра m а , кг 1000 2000 4000 6000 8000 10000 k c 1,25 0,8 0,75 0,8 0,85 0.9 m г = 4 000 кг k c = 0.7 5 m a = 0.75 *4 000 = 3 000 кг. Полная масса автомобиля определяется по следу ю щей зависимости , кг где m б - масса багажа пассажиров, кг; m б = 0 n – количество пассажиров; n = 2 m = 3 000 +(75+0)*2 + 4 000 = 7150 кг При движении автомобиля затрачивается мощность на преодоление сил сопротивления дороги ( N Ш ) и сил сопротивления воздуха ( N W ). Суммарная мо щ ность затрачиваемая на движение полностью груженого автомобиля с максимальной скоростью по горизонтальной дороге определяется по форм у ле 1 , кВт (1) где D min - минимальное значение динамическ о го фактора, ; для грузовых автомобилей и автобусов выбирается в интервале значений 0,030…0,045 . Принимаю D min = 0.0 30 ; - максимальная скорость автомобиля по заданию на проектирование, км/ч , =100 км /ч ; k - коэффициент обтекаемости автомобиля, , для грузовых автомоб и лей k = 0,5…0,65 . Принимаю = 0, 5 F - лобовая площадь автомобиля, м 2 ; на этапе проектирования можно пр и нимать ориентировочные знач е ния лобовой площади автомобиля: для грузовых автомобилей F =3…5 , м 2 . При известных габаритных размерах автомобиля или его аналога лобовая площадь автомобиля может быть опред е лена по формуле F = 0,78В а Н а , м 2 , где В а и Н а - габаритные размеры автомобиля по ширине и высоте соотве т ственно, м 2 . F = 0,78*2,38*2,22=4,12, м 2 . N ш + N W = ((7150+0)*0,30*100)/367+0,5*4,12*100 3 /46700=102 кВт . Требуемая для движения полностью груженого автомобиля с максимальной скоростью по горизонтальной дороге мощность двигателя определится по фо р муле 2 , кВт (2) г де з тр - КПД трансмиссии автомобиля , на этапе проектирования принимае т ся для грузовых авт о мобилей з тр = 0,85…0,9. Принимаю з тр = 0, 85 N eVmax = 102/0,85= 1 20 кВт Максимальная мощность двигателя проект и руемого автомобиля может быть определена из формулы Лейдермана 3. ,кВт (3) где a, b, c - коэффициенты уравнения Лейдермана; для карбюраторных дв и гателей a=b=c =1; n emax - максимальная частота вращения коленвала двигат е ля, об/мин; n eN - частота вращения коленвала при максимальной мощности двигателя, об/мин N e max = 120/(1+1– 1) = 120 кВт 1.2 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя Внешняя скоростная характеристика двигателя представляет собой завис и мость мощности и вращающего момента на выходном конце коленвала двиг а теля от частоты вращения коленвала при полностью открытой дроссельной з а слонке или полностью выдвинутой рейке топливного насоса высокого давл е ния. Зависимость между мощностью, развиваемой двигателем, и частотой вр а щения коленчатого вала двигателя описывается с помощью уравнения Лейде р мана - 4, имеющего сл е дующий вид : , кВт (4) где n e - текущая частота вращения коленвала двигателя, для которой опр е дел я ется мощность, об/мин. N e 1 = 120[0,166+0,027 – 0,0046] =22,69 , кВт N e 2 = 120[0,33+0,11 – 0,037] = 48,89, кВт N e 3 = 120[0,5+0,25 – 0,125] = 75, кВт N e 4 = 120[0,66+0,44 – 0,296] = 97,81, кВт N e 5 = 120[0,833+0,694 – 0,579] = 113,8, кВт N e 5 = 120[1+1 – 1] = 120, кВт Вращающий момент на выходном конце коленвала двигателя при разли ч ных частотах его вращения может быть определен по формуле - 5, устанавл и вающей зависимость между вращающим моментом, мощностью и частотой вращения для любого вала. , Нм (5) М е 1 = 9555,3*(22,69/ 500) = 433,6 Нм М е2 = 9555,3*(48,89/1000) = 467 Нм М е3 = 9555,3*(75/1500) = 478 Нм М е4 = 9555,3*(97,81/2000) = 467 Нм М е5 = 9555,3*(113,8/2500) = 435 Нм М е6 = 9555,3*(120/3000) = 382,2 Нм Для построения внешней скоростной характеристики двигателя весь диап а зон частот вращения коленвала двигателя от n min до n max разбивается на 5– 6 и н тервалов размером по 300- 500 об/мин таким образом, чтобы номинальная ча с тота вращ е ния коленвала n N и максимальная n max являлись границами одного или разных интервалов, при этом размеры интервалов, в которых n N и n max я в ляются границами, могут отличаться. По формулам 4 и 5 определяются знач е ния N e и M e для частот вращения коленвала n e , являющихся границами инте р валов, и по полученным результатам строится внешняя скоростная характер и стика дв и гателя. Результаты расчетов по формулам 4 и 5 записываем в таблицу форма кот о рой приведена ниже. Таблица 2 – Расчет мощности N e и вращающего момента M e на коленвалу двигателя при различных частотах вращ е ния n e . n e min n e N n e max n e , об/мин 500 1000 1500 2000 2500 3000 3000 N e , кВт 22,69 48,89 75 97,81 113,8 120 120 M e , Нм 433,6 467 478 467 435 382,2 382,2 M emax = 478 Нм, при n eM = 1500 об/мин. По полученным значениям N e и M e на листе миллиметровой бумаги в ма с штабе строим внешнюю скоростную характеристику двигателя проектируем о го автомобиля, а также определяем частоту вращения коленвала n eM , при кот о рой развивается максимальный вращающий момент M emax на выхо д ном конце коленчатого вала. Значения n eM и M emax необходимо записать после таблицы 2. Форма внешней скоростной характеристики дв и гателя приведена на рисунке 1. Рисунок 1 – Внешняя скоростная характер и стика двигателя. 1.3 Определение передаточных чисел тран с миссии Динамические качества автомобиля определяются во многом числом ст у пеней КПП, передаточными числами КПП и главной передачи. С целью опр е деления числа ступеней и передаточных чисел трансмиссии необходимо в пе р вую очередь определиться со схемой трансмиссии и предст а вить её на рисунке в пояснительной записке. Например, схему трансмиссии классической комп о новки можно пре д ставить так, как на рисунке 2. Ри су нок 2 – Схема трансмиссии проектируем о го автомобиля. Второй этап в решении задачи определения передаточных чисел трансми с сии заключается в подборе шин для проектируемого автомобиля. Тип шин по д бирается по максимальной нагрузке, приходящейся на неё и максимальной ск о рости автомобиля V max . Для определения нагрузок на ш и ны передней и задних осей определ я ются нагрузки на оси автомобиля из выражения 6 , Н (6) где G 1(2) - нагрузка, приходящаяся на пере д нюю - 1 или заднюю -2 оси, Н; g - ускорение свободного падения, м/с 2 (g =9,8 1 м /с 2 ) ; х 1(2) - часть полного веса автомобиля, прих о дящегося на переднюю 1 или задние 2 оси автом о биля, % . У грузовых автомобилей при полном испол ь зовании грузоподъёмности 20-3 0 % полного веса приходится на пере д нюю ось и 70-8 0 % на задние (х 1 =20-3 0 % , х 2 =70-8 0 % ). При затруднении в в ы боре нагрузок на оси проектируемого авт о мобиля следует воспользоваться распределением полного веса по осям у автомобиля аналога. Выбираем п олный вес на переднюю ось x 1 = 3 0 % , на за д нюю ось x 2 = 7 0 % . G 1 = 7150*9,8*(30/100) = 21021 Н G 2 = 7150*9,8*(70/100) = 49049 Н Если после выполнения расчета окажется что нагрузка, приходящаяся на заднюю ось G 2 , значительно превышает н а грузку, приходящуюся на переднюю ось G 1 , то, для исключения значительного недогруза шин передней оси, след у ет увеличить число колес на задней оси, применив дву х скатные колеса, либо увеличить число задних осей. Нагрузку, приходящуюся на шины передней и задних осей, определяют из выражения - 7. , Н (7) где a 1(2) - число передних-1 или задних- 2 осей на автом о биле; b 1(2) - число колес на передней -1 или задней- 2 оси автомобиля; G ш1 =21021/1*2=10511 Н G ш1 =49049/1*4=12262 Н Выбор типа шины производим по рекоменд а циям литературного источника [3], по наиболее нагруженной шине и максимальной допустимой скорости дв и жения на которую рассчитана эта шина. Типоразмер выбранной шины, допу с каемую нагрузку и скорость движения на которую рассчитана шина, а также другие параметры шины приводим в пояснительной записке в виде таблицы -3 Таблица 3 – Характеристика шин проектиру е мого автомобиля. Марка ш и ны Допустимая нагрузка на ш и ну, [ G ], Н Максимально допу с тимая ск о рость,[ V ],км/ч Диаметр обода кол е са, d, Ш Ширина профиля ш и ны, B , Ш Отношение в ы соты профиля шины К ширине ш и ны, Н/ B Высота проф и ля шины, H, Ш Статический р а диус ш и ны, м 2 2 0-508 11500 100 20 8,25 1 8,25 0,443 Отношение высоты профиля шины к ширине профиля Н/В, для шин груз о вых автомобилей составляет 1 и п о этому Н=В . Радиус качения колеса в с шиной выбранной марки определится по форм у ле- 8 r k =0,0127(d+1,7H), м (8) где d - диаметр обода колеса, дюймы ( Ш ); H - высота профиля шины, дюймы ( Ш ); r k = 0 , 0127(20+1 , 7
© Рефератбанк, 2002 - 2018