Конструкторский анализ автомобиля

Введение

В связи с постоянно растущим спросом и стремлением снизить экономические затраты на транспортировку грузов, в современном мире стоит задача о повышении эффективности автотранспорта. Необходимо увеличивать грузоподъемность автомобилей при этом, не снижая их технических характеристик и безопасности движения. Для выхода на лидирующие позиции по вопросам перевозки грузов и автотранспорта в целом необходимо учитывать современную динамику и внедрять новейшие технологии с учетом их эффективности.

Целью курсового проекта является закрепление знаний по теории рабочих процессов и основ расчета автомобиля; получение навыков в выполнении силового расчета автомобиля; научиться оценивать качество конструкции, определять размеры и рассчитывать основные функциональные элементы автомобиля.

Задачей курсового проекта является проведение конструкторского анализа автомобиля, с целью определения возможности повышения грузоподъемности и максимальной скорости движения.

За прототип автомобиля берется КамАЗ-5320, потому что для его производства, есть настроенный технологический процесс изготовления и полная оснащенность оборудованием. Это позволит в кратчайшие сроки внедрить проектируемый автомобиль в массовое производство и снизить экономические затраты на его производство. Проектируемый автомобиль существенно снизит затраты на грузоперевозки, при этом даст возможность снизить сроки реализации заказов на производстве.

Необходимо проанализировать техническую характеристику и компоновочную схему автомобиля КамАЗ-5320, рассчитать параметры двигателя и трансмиссии автомобиля исходя из технического задания на проектирование, рассчитать силовые и скоростные характеристики автомобиля с измененными параметрами.

После расчета основных характеристик автомобиля производится расчет рулевой системы автомобиля.

КОНСТРУКТОРСКИЙ АНАЛИЗ АВТОМОБИЛЯ

Анализ исходных данных

Исходными данными на курсовое проектирование являются:

1. Модель транспортного средства КамАЗ-5320,

2. Грузоподъёмность Мг = 8000 ·(1+0,05)= 8400 кг;

3. Максимальная скорость движения V_мах= 80· (1+0,06)= 85 км/ч;

4. Коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости

ψ_v=0,02+0,005=0,025;

5. Базовая система – рулевое управление;

6. Базовый узел – рулевой механизм;

Описание прототипа

Автомобиль КамАЗ-5320 – автомобиль с бортовой платформой. Предназначен для транспортировки грузов без прицепа и с прицепом по дорогам с твёрдым покрытием.

Таблица 1.1 – Техническая характеристика автомобиля.

Модель……………………………………………………………. Тип………………………………………………………………... Число цилиндров………………………………………………… Рабочий объём, л………………………………………………… Диаметр цилиндров и ход поршня……………………………... Масса перевозимого груза, кг….………………………………. Колея задних колес, мм…...…………………………………….. Номинальная мощность, л. с………………………...………….. База автомобиля, мм…………………………………………….. Максимальный крутящий момент, Н ·м……..………………… Дорожный просвет при полной массе, мм….………………….. Максимальная скорость движения, км/час……………………..

КамАЗ-5320 Дизельный 10,85 120х120

 

Подбор шин

Выбор шин осуществляется по следующим условиям:

- максимальной нагрузки на колесо;

-максимальной скорости движения автомобиля;

-размера обода автомобиля;

Нагрузку на одно колесо рассчитываем для каждой оси:

Н. (1.8)

Н.

Согласно выше проведённым расчётам по нагрузке на колёса выбираем колёса прототипа.

На КамАЗ-5320 предусмотрены шины – бездисковые, обод 7,0-20, крепление на 5 шпильках. Шины - 9.00R20 (260R508), мод. И-Н142Б, давление в шинах передних колес - 7,3; задних- 4,3.

Характеристики шины:

Рисунок протектора………………………………………………………………………универсальный.

Размер………………………………………………………………………………………………9.00R20

Модель…………………………………………………………………………………………….ИН-142Б

Ширина профиля, мм…………………………………………………………………………………..258

Наибольший диаметр, мм…………………………………………………………………………....1018

Максимально допустимая скорость …………………………………..…………………..…….90 км/ч.

Нормативный документ ………………………………………………ГОСТ 5513 ТУ 38 304-14-205-92

 

Определяем динамический радиус качения колеса по формуле:

, м (1.9)

где: - коэффициент деформации шины. =0.98,

м

Расчет рулевого механизма

Рулевой механизм с передачей типа «винт – шариковая гайка – рейка – сектор» позволяет получить большее передаточное число ( ≤33), обеспечивает хорошую стабилизацию управляемых колес из-за наличия циркулирующих шариков (трение скольжения заменено трением качения), имеет высокий прямой КПД ( =0.75…0.85), обладает высокой несущей способностью.

Заключение

 

В результате выполнения курсовой работы был произведён расчёт автомобиля с необходимыми техническими характеристиками на базе прототипа ЗИЛ-5301АО.

Рассчитанный автомобиль имеет большую грузоподъемность (3150кг) и большую максимальную скорость (102 км/ч) по сравнению с прототипом. Для обеспечения необходимых показателей была увеличена мощность двигателя (128 кВт), так же подверглись изменению трансмиссия, кузов и другие части автомобиля. Для этого автомобиля рассчитаны основные динамические характеристики, по которым построен динамический паспорт. Полученная модификация является более эффективной в плане применения ее на производстве, чем обеспечивает большую экономическую выгоду для предприятия. Что в результате сказывается на общей экономической выгоде в масштабах всего государства. Рекомендуется к массовому производству в кратчайшие сроки.

Также был произведен расчёт рулевого механизма автомобиля, подобран материал для вала сошки рулевого механизма. Выполнены рабочий чертеж вала сошки и сборочный чертеж рулевого механизма.

 

Библиографический список

1) Понизовкин А.Н. Краткий автомобильный справочник НИИАТ /А.Н. Понизовкин.-М.: АО Трансконсалтинг, 1994.-779с.

2) Лукин П.П. Конструирование и расчёт автомобиля / П.П. Лукин, Г.А. Гаспарянц, В.Ф. Радионов.- М.: Машиностроение,1984-376 с.

3) Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Автомобили» / Разраб. В.Н. Торлин, Т.А. Рогозина, С.В. Огрызков, А.Г. Остренко. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2006.-44 с.

4) Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Автомобили» Расчет подвески / Разраб. В.Н. Торлин, Т.А. Рогозина, С.В. Огрызков, А.Г. Остренко. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2007.-63 с.

5) Гришкевич А.И. Автомобили: конструкция, конструирование и расчёт. Трансмиссия /А.И. Гришкевич, В.А. Вавуло, А.В. Карпов и др.; под редакцией А.И. Гришкевича. - Минск: высш. шк., 1985.-240 с.

6) Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для тех. спец. вузов. – 7-ое изд., испр. – М.: Высш. шк., 2001.-447 с.: ил.

Приложение А.1

 

Схема трансмиссии автомобиля КамАЗ-5320

Введение

В связи с постоянно растущим спросом и стремлением снизить экономические затраты на транспортировку грузов, в современном мире стоит задача о повышении эффективности автотранспорта. Необходимо увеличивать грузоподъемность автомобилей при этом, не снижая их технических характеристик и безопасности движения. Для выхода на лидирующие позиции по вопросам перевозки грузов и автотранспорта в целом необходимо учитывать современную динамику и внедрять новейшие технологии с учетом их эффективности.

Целью курсового проекта является закрепление знаний по теории рабочих процессов и основ расчета автомобиля; получение навыков в выполнении силового расчета автомобиля; научиться оценивать качество конструкции, определять размеры и рассчитывать основные функциональные элементы автомобиля.

Задачей курсового проекта является проведение конструкторского анализа автомобиля, с целью определения возможности повышения грузоподъемности и максимальной скорости движения.

За прототип автомобиля берется КамАЗ-5320, потому что для его производства, есть настроенный технологический процесс изготовления и полная оснащенность оборудованием. Это позволит в кратчайшие сроки внедрить проектируемый автомобиль в массовое производство и снизить экономические затраты на его производство. Проектируемый автомобиль существенно снизит затраты на грузоперевозки, при этом даст возможность снизить сроки реализации заказов на производстве.

Необходимо проанализировать техническую характеристику и компоновочную схему автомобиля КамАЗ-5320, рассчитать параметры двигателя и трансмиссии автомобиля исходя из технического задания на проектирование, рассчитать силовые и скоростные характеристики автомобиля с измененными параметрами.

После расчета основных характеристик автомобиля производится расчет рулевой системы автомобиля.

КОНСТРУКТОРСКИЙ АНАЛИЗ АВТОМОБИЛЯ

Анализ исходных данных

Исходными данными на курсовое проектирование являются:

1. Модель транспортного средства КамАЗ-5320,

2. Грузоподъёмность Мг = 8000 ·(1+0,05)= 8400 кг;

3. Максимальная скорость движения V_мах= 80· (1+0,06)= 85 км/ч;

4. Коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости

ψ_v=0,02+0,005=0,025;

5. Базовая система – рулевое управление;

6. Базовый узел – рулевой механизм;

Описание прототипа

Автомобиль КамАЗ-5320 – автомобиль с бортовой платформой. Предназначен для транспортировки грузов без прицепа и с прицепом по дорогам с твёрдым покрытием.

Таблица 1.1 – Техническая характеристика автомобиля.

Модель……………………………………………………………. Тип………………………………………………………………... Число цилиндров………………………………………………… Рабочий объём, л………………………………………………… Диаметр цилиндров и ход поршня……………………………... Масса перевозимого груза, кг….………………………………. Колея задних колес, мм…...…………………………………….. Номинальная мощность, л. с………………………...………….. База автомобиля, мм…………………………………………….. Максимальный крутящий момент, Н ·м……..………………… Дорожный просвет при полной массе, мм….………………….. Максимальная скорость движения, км/час……………………..

КамАЗ-5320 Дизельный 10,85 120х120