Курсовая работа (т): Тягово-динамический расчет автомобиля КамАЗ-5320. Конструкторский расчет рулевого управления

Тягово-динамический расчет автомобиля КамАЗ-5320. Конструкторский расчет рулевого управления

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект по курсу «Автотранспортные средства».

Тема проекта «Тягово-динамический расчет автомобиля КамАЗ-5320. Конструкторский расчет рулевого управления».

Цель проекта: закрепление навыков по расчету основных эксплуатационных свойств, анализу конструкций и элементам расчета агрегатов и систем автомобилей.

Исходные данные для выполнения проекта:

Тип и марка автомобиля КамАЗ-5320.

Тип ДВС дизельный.

Колесная формула 6×4.

Собственная масса а/м 7080 кг.

Полная масса а/м 15305 кг.

Макс. мощность ДВС 154 кВт.

Угловая скорость вала двигателя при Ne max 272,3 с-1.

Передаточные числа КП i1 - 6,38 i2 - 3,29 i3 - 2,04.- 1,25 i5 - 0,815.

Передаточное число ГП i0 - 7,22.

Габаритная высота а/м 2,910 м.

Колея по передним колесам 2,010 м.

Размер шин 260-508Р.

КПД трансмиссии 0,8.

Коэффициент сопротивления воздуху 0,6 Н*с2/м4.

Загрузка, а/м 100; 80%.

Тип дорожного покрытия (щебёночное шоссе) f = 0,04  = 0,4.

Содержание пояснительной записки: расчет тяговой динамичности; обзор и описание конструкции; инженерный расчет заданного узла.

Содержание графической части: 1 лист - графики по результатам расчета тяговой динамичности автомобиля; 2 лист - обзор существующих конструкций проектируемого узла или агрегата (с учетом зарубежных аналогов); 3 лист - сборочный чертеж общего вида узла или агрегата (с необходимым количеством проекций, с разрезами, сечениями и дополнительными видами).

Техническое задание

16        Тип дорожного покрытия(грунт); f -0,04

РЕФЕРАТ

Настоящий курсовой проект является учебным. При выполнении расчетов тягово-динамических свойств за базовый автомобиль был принят автомобиль КамАЗ-5320. Курсовой проект состоит из двух частей. В первой части выполнен расчет проектируемого 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 транспорта 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.

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 жизненный цикл автомобиля, затрагивающий не только самого потребителя, но и остальных членов общества. Надо сказать устойчивая тенденция к 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 требования 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, алюминий, титан, а также применение антифрикционных покрытий. Оптимизирующие системы и композиции алгоритмов электронного управления ДВС (системы 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 топлив есть. К примеру хорошие перспективы имеют сжиженный нефтяной и сжатый природный газ, запасы которых еще весьма велики. Но при этом газ имеет недостаток малую объемную энергоемкость.

Так же многие видят будущее за 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.

1. ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

.1 Подбор двигателя

1.1.1 Определение полной массы АТС

Для легковых автомобилей и автобусов полная масса  определяется из вырания:

где  - собственная масса автомобиля, кг;  - масса пассажиров, включая водителя, кг;  - масса багажа, кг;  - показатель использования массы, ;  - общее число пассажиров. После подстановки числовых значений получаем

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:

, (1.3)

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

.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:

, (1.4)

где В - габаритная ширина, м; Н - габаритная высота, м. После подстановки числовых значений получаем

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, от колесной формулы автомобиля и согласно экспериментальным данным может быть приняла для легковых автомобилей - 0,85.

1.1.5 Построение внешней скоростной характеристики

Для построения скоростной характеристики используем формулу Лейбермана:

 (1.5)

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 карбюраторного ДВС А = В = С = 1.

Момент двигателя находится по формуле:

 (1.6)

;

;

.

Таблица 1.1 - Данные для построения внешней скоростной характеристики

Коэффициент приспосабливаемости по угловой скорости определяется по формуле

 (1.7)

После подстановки числовых значений получаем

Коэффициент приспосабливаемости по мощности определяется по формуле

 (1.8)

После подстановки числовых значений получаем

1.1.6 Подбор шин

Параметры шин выбираем по ГОСТ 4754-80 «Шины пневматические для грузовых автомобилей». Для выбора шин необходимо определить нормальные опорные реакции, приходящиеся на шины соответственно на передней и задней осей  и

 (1.9)

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.

 (1.10)

где L - база автомобиля;

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

1.2 Определение параметров силовой передачи

.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 определяется по формуле

 (1.11)

где d - посадочный диаметр;

Н - высота профиля шины;

- коэффициент деформации шины.

После подстановки числовых значений получаем

1.2.2 Определение передаточных чисел коробки передач

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