Кинематический расчет трансмиссии автомобиля

Реферат: Кинематический расчёт автомобиля

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 2101

Передаточное число трансмиссии на j – ой передаче определяется выражением

где i _{КП j} — передаточное число коробки передач на j – ой передаче;

i _{ГП j} — передаточное число главной передачи.

Угловая скорость вращения ведущих колес на j – ой передаче определяется как отношение, рад/с

,

где — угловая скорость вращения вала двигателя, рад/с.

Угловая скорость вала двигателя определяется выражением, рад/с

где n – частота вращения вала двигателя, соответствующая номинальной мощности, об/мин.

Скорость движения машины на j – ой передаче, м/с

где r_k – радиус качения ведущего колеса, м.

Радиус качения ведущих колес тороидных шин автомобиля определяется по формуле, м

,

где d , в – диаметр обода колеса (посадочный диаметр шины) и ширина профиля шины, которые приведены в ГОСТ 17393-82, м;

– коэффициент деформации шины, зависящий от давления воздуха в шине и нагрузки на шину.

Для шин легковых автомобилей = 0,87.

Крутящий момент на ведущих колесах на j – ой передаче

где M _дв – крутящий момент двигателя, кН · м;

η _j – КПД трансмиссии, учитывающий потери на трение в зубчатых передачах на j – ой передаче.

Крутящий момент двигателя определяется выражением, кН · м

,

где N _дв – номинальная мощность двигателя, кВт.

КПД трансмиссии зависит от числа пар шестерен, передающих крутящий момент на j – ой передаче. В общем случае

,

,

где η_ц – КПД цилиндрической пары шестерен;

η _k – КПД конической пары шестерен;

m иn – число цилиндрических и конических пар шестерен соответственно, передающих крутящий момент.

Касательная сила тяги на ведущих колесах по двигателю на j – ой передаче определяется выражением, кН

,

Касательная сила тяги на ведущих колесах по сцеплению вычисляется по формуле, кН

где G – суммарная вертикальная нагрузка на ведущие колеса автомобиля, кН;

j – коэффициент сцепления колес с опорной поверхностью.

Суммарная сила сопротивления качению, кН

где f – коэффициент сопротивления качению колес по опорной поверхности.

Величины коэффициентов сопротивления движению и сцепления являются справочными данными и определяются в зависимости от качества и состояния дорожного покрытия или грунта; примерные их значения приведены в табл. 4.1. Результаты расчетов приведены в табл. 4.2.

Источник статьи: http://www.bestreferat.ru/referat-245228.html

Кинематический и силовой анализ трансмисии автомобиля

Федеральное агентство по образованию РФ

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра “Специальные и дорожно-строительные машины”

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ АНАЛИЗ ТРАНСМИСИИ АВТОМОБИЛЯ

Пояснительная записка к курсовой работе

по курсу “Трансмиссии”

Студент группы АТ — 402

Челябинск 2007 г.

2. Краткое описание машины 4

2.1. Характерные особенности и назначение 4

2.2. Техническая характеристика 5

3. Состав и работа трансмиссии 6

3.1. Описание силовой передачи автомобиля. 6

3.2. Расчет фрикционной муфты сцепления на число пар трения. 7

4. Кинематическая схема трансмиссии 8

5. Определение передаточных чисел трансмиссии 9

6. Определение КПД трансмиссии 10

7. Кинематический анализ 11

8. Силовой анализ 12

9. Мощностной анализ 13

10. Кинематические схемы передач 14

12. Заключение 16

12. Литература 17

Игнатьев и силовой анализ трансмиссии автомобиля ГАЗ-69 Курсовая работа по трансмиссии автомобилей — Челябинск: ЮУрГУ, 2006.-17с.,6 илл., библиография литературы — 4 наименования.

В проекте проведен кинематический, силовой и мощностной анализ трансмиссии автомобиля ГАЗ-69.Приводится описание состава и работы силовой передачи.

Кинематический анализ проводится для выяснения скоростной нагруженности элементов трансмиссии. Силовой анализ проводится для выявления более нагруженных элементов. Мощностной анализ проводится для расчета потоков мощности в силовой передачи и для нахождения циркуляции мощностных потоков в трансмиссии.

Решение перечисленных задач позволяет определить самые нагруженные элементы трансмиссии и провести меры для их разгрузки.

2. Краткое описание машины.

2.1.Характерные особенности и назначение.

Автомобиль ГАЗ-69 является легковым автомобилем повышенной проходимости с приводом на четыре колеса (4X4). Автомобиль ГАЗ-69 легко тянет прицеп весом 850 кг, хорошо преодолевает пески, заболоченные луга, занесенные снегом участки дорог, подъемы (свыше 20° с прицепом и свыше 30° без прицепа) и идет по бродам глубиной до 60 см. Грузоподъемность автомобиля ГАЗ-69 составляет 650 кг, Автомобиль ГАЗ-69 имеет мягкую подвеску — четыре продольные полуэллиптические рессоры и четыре гидравлических амортизатора двойного действия. Автомобиль может развивать максимальную скорость 90 км/час без прицепа и до 80 км/час с прицепом.

Автомобиль ГАЗ-69 имеет цельнометаллический, открытый, восьмиместный, двухдверный кузов с задним откидным бортом. Ветровое стекло поворачивающееся в специальной рамке.

Число мест и грузоподъемность

8 чел. или 2 чел. и 500 кг груза.

Габаритные размеры (округленно) в мм:

ширина со снятым запасным колесом

высота по тенту в ненагруженном состоянии

База (расстояние между осями)

Колея передних и задних колес

Низшие точки автомобиля под нагрузкой:

картер переднего (заднего) моста

поперечина раздаточной коробки

Углы проходимости (с нагрузкой):

Рис. 1. Автомобиль ГАЗ-69 с прицепом.

2.2.Техническая характеристика

Мах. скорость с нормальной нагрузкой

Распределение веса по осям и общий вес в кг:

общий вес автомобиля

Двигатель

Рабочий объем цилиндров

55 л. с. при 3600 об/мин

Мах. крутящий момент

Мин. удельный расход топлива на полном дросселе

265 г/элсч. (2об/мин)

Автом. бензин А-70

Шасси

Двухходовая, с тремя передачами вперед и одной назад

Шестеренчатая, имеет две передачи с передаточными числами 1,15 и 2,78

Карданных валов три: промежуточный, задний и передний

Главная передача переднего и заднего мостов

Коническая, со спиральным зубом, передаточное число 5,125

Фланцевые, полностью разгруженные

Низкого давления, размер 6,50 — 16″.

Протектор снабжен грунтозацепами

Тип рулевого механизма и передаточное отношение

Глобоидальный червяк с двойным роликом. Передаточное отношение 18,2:1 (среднее)

3. Состав и работа трансмиссии

3.1 Описание силовой передачи автомобиля.

Силовой передачей называется группа соединенных между собой агрегатов, предназначенных для преобразования крутящего момента и передачи его от двигателя к ведущим колесам. Кроме того, силовая передача обеспечивает через дополнительный привод работу различных систем автомобиля.

Силовая передача автомобиля ГАЗ-69 механическая со ступенчатым изменением передаточных чисел. Она состоит из следующих агрегатов: сцепление, механическая КПП, раздаточная короба и главная передача и дифференциал.

Сцепление предназначено для отключения двигателя от коробки передач при переключении передач, при запуске двигателя, а также при резком торможении; для обеспечения плавного трогания автомобиля с места; для предохранения деталей двигателя и силовой передачи от поломки при резком изменении нагрузки на ведущие колеса. Сцепление на автомобиле ГАЗ-69 сухое, однодисковое с гидравлическим приводом.

Коробка передач предназначена для изменения тягового усилия на колесах и скорости движения автомобиля в более широких пределах, чем это можно сделать изменением крутящего момента и оборотов двигателя; для осуществления заднего хода; для отключении двигателя и обеспечения его работы на холостом ходу при запуске, прогреве и на остановках. Коробка передач автомобиля ГАЗ-69 — механическая, ступенчатая, двухходовая, с тремя передачами вперед и одной назад. Переключение передач осуществляется перемещением подвижных зубчатой муфты и зубчатой шестерни.

Раздаточная коробка позволяет расширить пределы изменяемого с помощью КПП тягового усилия на колесах и скорость движения автомобиля, обеспечивая движение на различных грунтах. Раздаточная коробка на автомобиле ГАЗ-69 шестеренчатая, имеет две передачи с передаточными числами 1,15 и 2,78.

Главная передача на автомобиле ГАЗ-69 коническая, со спиральным зубом, передаточное число 5,125. Предназначена для раздачи потока мощности от РК на ведущие колёса автомобиля.

Карданная передача открытого типа, состоит из трёх валов (промежуточный, задний и передний). Каждый вал имеет по два карданных шарнира с крестовиной на игольчатых подшипниках.

Дифференциал необходим для обеспечения разностных угловых скоростей между ведущими колесами при буксовании одного из них.

3.2 Расчет фрикционной муфты сцепления на число пар трения.

Расчет будем проводить на определение числа пар трения ФМС. Для расчета ФМС необходимо знать максимальный крутящий момент, передаваемый ею. Значение максимального крутящего момента берем из внешней скоростной характеристики.

Для компенсации возникающих динамических нагрузок, возможного уменьшения коэффициента трения, неточности изготовления деталей момент ФМС рассчитывается с коэффициентом запаса .

— сухое трение.

Момент трения ФМС без учета трения в шлицах, соединяющих диски с барабанами, определяется по следующей зависимости:

— коэффициент трения (чугун по асбобакеллиту),

— среднее удельное давление (чугун по асбобакеллиту),

— ширина дисков трения,

— наружный диаметр дисков трения,

— внутренний диаметр дисков трения.

— средний радиус дисков трения.

— число пар трения.

4. Кинематическая схема трансмиссии.

Рисунок 2 — Кинематическая схема трансмиссии автомобиля ГАЗ-69

Коробка переключения передач

I передача — шестерни 1 – 2 – 6 – 5

II передача — шестерни 1 – 2 – 4 – 3

III передача — прямая

Раздаточная коробка

Повышение передачи — шестерни 8 – 9 – 10

Понижение передачи — шестерни 8 – 11 – 12

Шестерни 13 – 14

5. Определение передаточных чисел трансмиссии

Таблица 1 — Числа зубьев и передаточные числа м/у шестернями трансмиссии

Источник статьи: http://pandia.ru/text/77/337/67336.php

Расчет трансмиссии и коробки передач

Главная > Реферат >Транспорт

Основной задачей курсового проектирования является углубление и закрепление знаний, полученных студентами на лекциях и лабораторно-фактических 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, нагруженности 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, таб­ачными материалами, периодической и др. литературой.

1Анализ особенностей существующих конструкций

Анализ особенностей существующих конструкций является начальным этапом работы над проектом. Он предполагает детальное и углубленное ознакомление с агрегатами, узлами и механизмами, близкими по решаемым задачам и конструктивному исполнению к объекту проектирования. Учетом последних достижений науки и техники в данной области и перспективами развития рассматриваемых конструкций.

Все это требует просмотра и изучения различных литературных источников (учебников, монографий, патентов или их описаний, инструкций, журнальных статей и др.), а также натуральных образцов.

При изучении вышеназванного материала необходимо составлять эскиз не только механизма, агрегата в целом, но тех или иных решений отдельных устройств, узлов и сложных деталей. Составлять кинематические схемы, анализировать действие сил и моментов, нагружающих конструкцию, т.е. составлять и расчетные схемы. При этом необходимо обращать внимание на материалы, из которых изготовлены детали, технологию их изготовления , на способы крепления и соединения деталей, возможность их перемещения или, наоборот, способы фиксации или центрирования относительно друг друга, действующие в них напряжения (механические, тепловые), возможные износы (а значит изменение зазоров, размеров), в процессе их работы и способы их компенсации в процессе эксплуатации (методом ручных регулировок, автоматических и др. приемов) способы устранения или уменьшения вредных трений, на способы их сборки установки на машину, разборки, а также на признаки неисправностей и их проявлений и соответственно методов диагностирования и объемы технического обслуживания в процессе эксплуатации.

Все эти действия должны в логической последовательности найти отражение в пояснительной записке. На основании такого анализа составляет цель и задачи курсового проекта.

1.1.Выбор варианта конструкции

В результате проведенного анализа выбирается прототип проектируемого устройства, намечаются конкретные изменения, улучшающие конструкцию, прорабатывается кинематическая и силовая схемы, его компоновка и т. д.

При принятии тех или иных решений необходимо обеспечить следующее:

Обоснованность применения каждого элемента конструкции;

Широкое использование стандартных узлов и деталей и ограниченную но­менклатуру крепежных деталей;

Соответствие конструктивных форм деталей условиям технологии, ее изго­товления и последующей (при необходимости) обработки, а также техноло­гии сборки и разборки узла, в который они входят;

Экономичное расходование материалов при обеспечении заданной прочно­сти;

Удобство и качество сборки и разборки при минимальных затратах труда;

Сокращение расходов на эксплуатацию, и другие общетехнические и специ­альные требования к разрабатываемому механизму, агрегату и т.п.

Поэтому необходимо четко обозначить эти требования и способы их реа­лизации в разрабатываемой конструкции.

Кинематическая схема, эскиз общего устройства, отдельных его элемен­тов и деталей должны выполняться в соответствии со стандартами ЕСКД, на­пример, ГОСТ 2.770-68, 2.780-68, 2.781-68 и др.

1.2.Определение исходных параметров для расчета

Для разработки конструкции и выполнения соответствующих расчетов необходимо предварительно подобрать и определить ряд параметров автомоби­ля, для которого будет разрабатываться заданный механизм или агрегат. Таким образом, на основании исходных данных целью и задачами расчета этого раз­дела будут:

Определение полной массы (или силы тяжести) автомобиля;

Исходя из полученной полной массы автомобиля и допустимой максималь­ной скорости, подбор колес и их параметров;

Определение мощности двигателя, необходимой для обеспечения движения автомобиля с заданной максимальной скоростью;

Расчет и построение внешней характеристики двигателя;

Определение передаточных чисел трансмиссии, которые потребуются при дальнейших расчетах

1.2.1.Определение полной массы автомобиля

Полную массу автомобиля можно представить следующим выражением.

Для легковых автомобилей

Где –масса снаряженного автомобиля или собственная масса, т.е. масса автомобиля в снаряженном состоянии без груза, водителя и пассажиров;

-число мест пассажиров;

Пользуясь кратким автомобильным справочником для ЗАЗ-968А

= 840 кг; = 75 кг; = 40кг; = 4

= 840 + 75 ( 4 + 1 ) + 40 = 1255 кг

1.2.2.Подбор пневматических шин

-коэффициент нагрузки на заднюю ось в статическом положении автомобиля; = 1,1…1,3 – коэффициент увеличения нагрузки на заднюю ось при движении автомобиля; — сила тяжести автомобиля; g = 9,81 ;n – число шин на оси.

Для легкового автомобиля с задним расположением двигателя и ведущей оси = 0,59;

Принимаем = 1,2; ; =9,81*1255=12311,55

= 0,59*1,2*12311,55/2 = 4358 Н

Расчет радиуса колеса, катящегося без скольжения :

Где = 0,95…0,97,для нашего случая принимаем =0,96

Где d – посадочный диаметр обода колеса, мм; B – ширина профиля, мм; 0,85-отношение высоты профиля к ширине,

Для ЗАЗ-968А d = 330 мм; B = 155 мм.

1.2.3.Определение мощности двигателя и построение его характеристики

Где -полный вес автомобиля (Для ЗАЗ-968А =12311,55 кг )

Ψ = 0,02 – комплексный коэффициент сопротивления дороги; = 27,8 м/с

k- коэффициент обтекаемости равный 0,15…0,37 H* / (В наших расчетах принимаем что k = 0,45 H* / ); F – лобовое сечение автомобиля, принимаем за F = 1,7 м; — КПД трансмиссии = 0,9

Максимальная мощность двигателя:

Максимальная частота вращения вала двигателя определяется из соотношения:

Источник статьи: http://works.doklad.ru/view/H2JHM3-R4dA/all.html