Курсовая работа (т): Тяговый расчет автомобиля

Тяговый расчет автомобиля

Введение

Наше время характеризуется стремительным развитием научно-технической революции. Этот процесс, имея глобальные масштабы, сопровождается интенсивным ростом средств связи и транспорта.

Среди прочих видов транспортных средств автомобиль занимает особое и, безусловно, ведущее место. Отличаясь высокими скоростями, хорошей динамикой, комфортабельностью, проходимостью и технологичностью в условиях массового производства, автомобиль за несколько десятилетий стал наиболее распространенным видом транспорта.

Структура тормозного управления автомобиля и требования, предъявляемые к нему обусловлены ГОСТ-22895-95г. Согласно этому эталону тормозное управление обязано состоять из четырех систем: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной. Системы могут иметь общие элементы, но не менее двух независящих органов управления. Любая из этих систем включает в себя тормозные механизмы, обеспечивающие создание сопротивления движению кара и тормозной привод, нужный для управления тормозными механизмами.

Рабочая тормозная система должна плавно действовать на все колеса автомобиля, рационально распределять тормозной момент между мостами и обеспечивать высокую эффективность торможения для трех тепловых режимов тормозных режимов: холодного, нагретому по специальному циклу, нагретому притормаживанием при движении на затяжном спуске.

Запасная тормозная система должна обеспечивать остановку автомобиля в случаи выхода из строя рабочей тормозной системы при условии, что в ней не более одного отказа. Запасной тормозной системой может быть как специальная автономная система, так и контуры рабочей или стояночной. Орган управления может быть независимым или общим с рабочей или стояночной тормозной системой.

Стояночная тормозная система обеспечивает неподвижность автомобиля на уклоне даже при отсутствия водителя. Её управление должно быть с рабочего места водителя, а орган управления и привод - независимым от рабочей тормозной системы. Эффективность стояночной тормозной силы выбирается такой, чтобы суммарная тормозная сила не менее 24 % полной массы автомобиля. Испытание проводиться на уклоне не менее 25% при направлении автомобиля вверх или вниз по уклону с отсоединением двигателя от трансмиссии.

Требования к тормозным системам следующие:

. наибольший тормозной путь наибольшее установившееся замедление в согласовании с требованиями ГОСТ 22895-95 г., Для пассажирских каров и грузовых каров в зависимости от типа испытаний.

. Сохранение стойкости при торможении (критериями стойкости служат: линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда.)

. Стабильность тормозных параметров при неоднократном торможении.

. малое время срабатывания тормозного привода.

. Силовое следящее действие тормозного привода, то есть пропорциональность меж усилием на педаль и приводным моментом.

. Малая работа управления тормозными системами - усилие на тормозные педали в зависимости от назначения автотранспортного средства обязано быть в пределах 500….7ОО Н, ход тормозной педали 80…180мм.

. Надежность всех частей тормозных систем.

Цель данного курсового проекта - расчет тормозной системы переднеприводного автомобиля 2 класса.

1.      Технико-экономическое обоснование проекта

1.1.   Назначение и требования, предъявляемые к тормозным системам

Тормозная система служит для снижения скорости движения и быстрой остановки автомобиля, а также для удержания его на месте при стоянке. Наличие надежных тормозов позволяет увеличить среднюю скорость движения, а следовательно, эффективность эксплуатации автомобиля.

Основные требования к тормозному управлению автомобилей можно сформулировать следующим образом:

1 тормозное управление должно в любой момент времени обеспечить максимально возможную в данных условиях эффективность торможения, то есть остановить автомобиль с минимальным тормозным путем;

2 тормозное управление должно работать таким образом, чтобы при торможении оно не явилось бы причиной потери автотранспортным средством устойчивости движения;

3 тормозное управление должно иметь повышенную надежность, даже при отказе какого-либо его элемента должно обеспечиваться торможение автотранспортного средства с достаточной эффективностью.

Автотранспортные средства в обязательном порядке должны иметь тормозное управление, состоящее, как минимум, из рабочей, запасной и стояночной тормозных систем.

1.1.1 Требования к рабочим тормозным системам

Основное требование предъявляемое к рабочей тормозной системе, обеспечение регулирования скорости автомобиля с заданной эффективностью в заданных пределах вне зависимости от величины этой скорости, нагрузки автомобиля, уклонов дороги и прочих условий эксплуатации, для которых автомобиль предназначен.

Рабочая тормозная система должна действовать на все колеса автотранспортного средства, её действие должно быть плавным, а распределение этого действия по осям автомобиля - рациональным.

Привод рабочей тормозной системы должен иметь не менее двух контуров. Каждый контур рабочих тормозов должен при отказе остальных контуров обеспечивать торможение с эффективностью, не меньшей 30% нормы.

В целях безопасности каждый контур рабочей тормозной системы должен иметь автономный аккумулятор энергии. Отказ какого - либо контура не должен мешать источнику снабжать энергией неповрежденные контуры.

Режимы предварительного этапа при испытаниях Тип 1

Нормы эффективности рабочей тормозной системы автомобилей

1.1.2 Требования к запасным тормозным системам

Запасная тормозная система должна быть такой, чтобы предписанная ей эффективность действия обеспечилась при любом отказе в тормозном управлении, не связанном с чрезвычайным отказом элемента гарантированной прочности. Действие запасной тормозной системы должно быть плавным.

Запасной тормозной системой может быть как специальная автономная система так и контуры рабочих тормозов или стояночная тормозная система. Водитель должен иметь возможность управлять запасной системой со своего рабочего места, контролируя хотя бы одной рукой рулевое управление. Если у рабочей и запасной тормозных систем разные органы управления, то их одновременное привидение в действие не должно ухудшать тормозные свойства автомобиля.

Нормы эффективности запасной тормозной системы:

1.1.3 Требования к стояночным и вспомогательным тормозным системам

Основным требованием является надежность: она должна вне зависимости от присутствия водителя обеспечивать автотранспортному средству неподвижность на подъеме и спуске. Её управление должно быть с рабочего места водителя, а орган управления и привод - независимым от рабочей тормозной системы. Эффективность стояночной тормозной силы выбирается такой, чтобы суммарная тормозная сила не менее 24 % полной массы автомобиля. Испытание проводиться на уклоне не менее 25% при направлении автомобиля вверх или вниз по уклону с отсоединением двигателя от трансмиссии.

Стояночная тормозная система не может обойтись без аккумулятора энергии, причем расхода энергии в процессе стояночного торможения быть не должно. Воздух и тормозная жидкость для этих целей не годятся, поскольку велика вероятность утечки. Поэтому постоянной усилие должно осуществляется исключительно за счет упругой деформации какого либо твердого тела, например, тросов и тяг. Специфика стояночной тормозной системы требует, чтобы ее орган управления и передаточный механизм привода были независимы от рабочей тормозной системы. Часто стояночный тормоз выполняет функции запасного. В этом случае его конструкция должна обеспечивать плавное и быстрое торможение автомобиля, едущего на большой скорости.

1.1.4 Требования к тормозным механизмам

Исполнительными органами автомобильных тормозных систем являются тормозные механизмы - устройства, в которых входное воздействие преобразуется в тормозной момент, приложенный к колесу и создающие искусственное сопротивление его вращению. Тормозные механизмы при торможении поглощают огромную энергию движущегося транспортного средства

Современный автомобильный тормозной механизм представляет собой фрикционное устройство, в котором искусственное сопротивление движению связанного с колесом вращающегося элемента создаются за счет регулирования трения его об элементы, базирующиеся на шасси автомобиля и входящие в статор тормоза.

К фрикционным тормозным механизмам автотранспортных средств предъявляются следующие требования:

1 высокая эффективность действия, т.е. создание большого тормозного момента;

2 стабильность эффективности при изменении внешних условий и режима торможений;

3 высокая надежность и долговечность трущейся пары;

4 плавность действия, отсутствие при торможении вибраций, “писка”, выделения газов;

5 способность за короткое время отводить в атмосферу значительное количество тепла;

6 малая трудоемкость технического обслуживания и ремонта.

1.2 Обзор и анализ конструкции объекта

.2.1 Тормозные механизмы

Тормозным механизмом автомобиля называется механизм для создания искусственного сопротивления вращению колес автомобиля.

Фрикционный тормоз - это механизм, осуществляющий торможение автомобиля за счет сил трения между его неподвижными и вращающимися деталями.

Тормозные механизмы, устанавливаемые на автомобилях, по конструкции делятся на: дисковые, барабанные колодочные и барабанные ленточные.

Дисковым тормозом называют фрикционный тормоз, имеющий ротор с плоской рабочей поверхностью, на сторонах которой создаются тормозные силы.

Барабанным колодочным называют тормоз, в котором силы трения создаются на внутренней поверхности вращающегося цилиндра.

Барабанным ленточным называется тормоз, в котором силы трения создаются на наружной поверхности вращающегося цилиндра за счет прижатия гибкой ленты, облицованной гибким материалом.

В современном автомобилестроении наиболее широко применяются барабанные и дисковые колодочные тормозные механизмы, выгодно отличающиеся компактностью, высокой эффективностью и сравнительно стабильными характеристиками.

.2.1.1 Барабанные тормозные механизмы

Барабанный тормозной механизм имеет симметричные колодки (обычно две), несущие на наружных цилиндрических поверхностях фрикционные тормозные накладки, которые под действием приводного устройства прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности барабана.

Колодка имеет одну степень свободы, если она поворачивается вокруг неподвижной геометрической оси. Это достигается или шарнирной связью колодки с закрепленной в суппорте осью, или помещением радиусного конца колодки в соответствующее цилиндрическое гнездо суппорта.

У колодки с двумя степенями свободы геометрическая ось их поворота имеет возможность перемещения, что позволяет колодке самоустанавливаться, а следовательно, обеспечивает лучшее прилегание ее к барабану и более равномерный износ накладки. Колодки с двумя степенями свободы либо опираются закругленным концом на скошенную плоскость суппорта и скользят по ней, либо соединяются с последним при помощи промежуточного звена, которое, в свою очередь, имеет неподвижную геометрическую ось поворота относительно суппорта. Иногда таким звеном является вторая колодка тормоза.

Колодку, которая моментом трения прижимается к тормозному барабану, называют активной, а которая отжимается - пассивной (самоприжимная и самоотжимная).

Тормозной механизм с равными приводными силами и односторонним расположением опор имеет одно гидравлическое разжимное устройство, которое обеспечивает равенство тормозных сил. Однако, при данных упрощениях активная колодка обеспечивает, примерно, в два раза больший тормозной момент, что приводит к быстрому ее изнашиванию. Тормозная эффективность одинакова (Кэ=0,8) независимо от направления движения. Статическая характеристика не линейна, что свидетельствует о недостаточной стабильности. Такие тормозные механизмы нашли применение на грузовых автомобилях большой грузоподъемности.

Тормозной механизм с равными приводными силами и разнесенными опорами имеет обе активные колодки при движении вперед, следовательно, обе накладки имеют одинаковый износ.

Коэффициент тормозной эффективности Кэ=1,08, то есть тормозной момент больше приводного. На заднем ходу эффективность этого механизма, примерно, в два раза меньше. Это объясняет использование механизма только для передних колес.

.2.1.2 Дисковые тормозные механизмы

Основное положительное качество дискового тормоза - высокая стабильность тормозного момента в условиях интенсивного торможения.

Конструкции дисковых тормозных механизмов могут выполнятся с неподвижной или с плавающей скобой. Конструкция с неподвижной скобой приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1

Фиксированные скобы выполняются как с пазом для демонтажа колодок, так и сплошными. Дисковые тормозные механизмы со сплошной фиксированной скобой применяются на грузовых автомобилях, где требуется большое приводное усилие, а следовательно, повышенная жесткость скобы.

В дисковом тормозном механизме с плавающей скобой гидроцилиндр устанавливается в скобе с одной стороны диска. При торможении поршень прижимает к диску одну из колодок. Реактивная сила перемещает саму скобу по специальным направляющим суппорта в противоположном направлении, и она прижимает к диску вторую колодку.

В фиксированной скобе оппозитно размещаются два, три или четыре цилиндра. При четырехцилиндровой скобе появляется возможность создания двухконтурного привода, оба контура которого воздействуют на один и тот же тормозной механизм. Плавающие скобы имеют обычно один, изредка два цилиндра, размещенные с одной стороны. При этом цилиндр может быть выполнен за одно со скобой или крепиться на ней.