МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання курсового проекту з дисципліни Автомобілі для студентів спеціальності 8.090258 Автомобілі та автомобільне господарство усіх форм навчання.
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання курсового проекту з дисципліни
"Автомобілі" для студентів спеціальності 8.090258
"Автомобілі та автомобільне господарство" усіх
форм навчання.
Черкаси ЧДТУ 2008
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання курсового проекту з дисципліни
"Автомобілі" для студентів спеціальності 8.090258
"Автомобілі та автомобільне господарство" усіх
форм навчання.
Затверджено на засіданні
кафедри автомобілів та
технологій їх експлуатації
протокол № від ________
Черкаси ЧДТУ 2008
Автор Пилипенко О.М., д.т.н., професор
Рецензент Боровик А.І., к.т.н., доцент
Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни "Автомобілі" для студентів спеціальності 8.090258 "Автомобілі та автомобільне господарство" усіх форм навчання / Авт. О.М.Пилипенко. - Черкаси: ЧДТУ, 2008.- 30с.
Подано структуру курсового проекту. Визначено тематику і обсяг курсового проекту. Розроблено рекомендації щодо виконання проекту по окремих розділах. Сформульовано вимоги щодо оформлень пояснювальної записки та графічної частини проекту.
Для студентів спеціальності "Автомобілі та автомобільне господарство " усіх форм навчання.
В С Т У П
Автотранспортні засоби є однією з найважливіших ланок народного господарства України, яка взаємопов'язана з усіма матеріальними галузями та невиробничою сферою. Як у теперішній час, так і в майбутній період буде зростати попит на легкові і вантажні автомобілі, який обумовлюється причинами економічного, соціального та науково-технічного характеру.
Підготовка фахівців спеціальності 8.090258 – автомобілі та автомобільне господарство повинна задовільнити зростаючий попит на них як на автоскладальних заводах у м.Черкаси, так і на працюючих автопідприємствах усіх форм власності, фірмових сервісних центрах та на станціях технічного обслуговування автомобілів.
У цьому відношенні опанування студентами дисципліни "Автомобілі"
повинно мати теоретичну і практичну складову. Курсовий проект з цієї дисципліни завершує її вивчення і є першою самостійною інженерною роботою, яка повинна підтвердити достатній рівень теоретичної підготовки фахівців. В цьому проекті студенти повинні підтвердити обґрунтованість своїх намірів отримати диплом бакалаврів з інженерної механіки та при бажанні продовжити цикл підготовки на рівень спеціаліста або магістра зі спеціальності 8.090258.
Проект включає в себе розробку та вирішення компоновочних задач будови автомобіля, оцінку та аналіз його техніко-експлуатаційних властивостей, питання розрахунку та конструювання окремих агрегатів, вузлів та механізмів.
Прилюдний захист курсового проекту дозволить студентам навчитись самостійно формулювати та відстоювати прийняті ними технічні рішення, демонструвати глибину отриманих знань з фахової підготовки.
Метою курсового проекту є опанування методологією проектування автомобіля на основі отриманих теоретичних положень з експлуатаційних властивостей та… Для досягнення поставленої мети студент повинен вирішити такі задачі:
· визначити експлуатаційні властивості автомобіля, що проектується;
Виконувати курсовий проект необхідно таким чином, щоб завершити роботу до початку екзаменаційної сесії. Студенти-заочники захищають проект при… Таблиця 2.1
Графік виконання проекту
№
п/п
Назва етапу
Обсяг,
год.
Відсоток
виконання
…
Індивідуальне завдання визначається з таблиці 2.2. за останньою цифрою залікової книжки. Якщо має місце співпадання номерів завдань у декількох…
Таблиця 2.2
Починаючи виконувати проект, необхідно ознайомитись з загальними даними існуючих автомобілів певного класу і на їх основі встановити параметри… Наступний крок – виконання тягового розрахунку. Це дозволить студенту отримати… Далі необхідно розробити кінематичну схему трансмісії і визначити її елементи.
Вимоги до оформлення графічної частини.
В об'єм графічної частини входить виконання складальних креслень трьох вузлів або агрегатів автомобіля.
Специфікацію вузлів розташовують на окремих листах і підшивають у пояснювальну записку як додаток.
Об'єм графічної частини проекту повинен складати 3-4 листи формату А1 у відповідності з ЕСКД (ГОСТ2.301-68). На одному листі необхідно розмістити графіки та таблиці з ілюстрацією експлуатаційних властивостей автомобіля, що проектується. На двох або трьох листах необхідно представити складальні креслення вузлів автомобіля. Складальне креслення повинно мати необхідну кількість проекцій, перетинів. Їх треба розташовувати так, щоб було видно всі деталі і чітко можна було зрозуміти процес роботи і складання вузла. Як правило всі креслення виконуються к масштабі 1:1.
З метою заохочення до дострокового виконання проекту об’єм графічної частини і пояснювальної записки може включати розробку двох вузлів або агрегатів.
Пояснювальна записка повинна мати титульний аркуш (додаток №1), завдання (додаток №2) і такі розділи разом із вступом і висновками: аналіз вихідних… Література розміщується списком після висновків у послідовності використання… У додатках наводяться специфікації вузлів автомобіля, що розробляються у проекті, а також фрагменти програм САПР.
Параметри по вітчизняним і закордонним аналогам можна знайти в літературі [1,2,3] та в Інтернеті. В якості аналогів треба вибирати автомобілі… Таблиця 4.1
Таблиця основних аналогів.
№ п/п
Назва параметра
Найближчі аналоги
Модель,…
Повну масу АТЗ можна розрахувати за такими формулами:
- для вантажних автомобілів
mа = mo + mв + mn .(n+1) + mб ;
0,5 – для двовісних автомобілів із одинарними колесами на задній осі;
0,67 – для двовісних автомобілів зі здвоєними колесами задньої осі;
0,75 – для тривісних вантажних автомобілів зі здвоєними колесами задніх осей;
Шини легкових автомобілів визначають за ГОСТом 5513-75.
Шини вантажних автомобілів, причепів, напівпричепів і автобусів визначають за… Вибір шин проводиться за максимальним навантаженням на колесо. Навантаження на колесо передньої осі Gk1 для всіх…
4.4. Вибір габаритної висоти та коефіцієнта опору повітря.
5.1 Визначення максимальної потужності двигуна.
Необхідну потужність двигуна ΝV, (кВт) для руху АТЗ з максимальною швидкістю можна визначити з такого рівняння:
…
Для побудови зовнішньої швидкісної характеристики поршневого двигуна використовують емпіричну залежність, яка дозволяє за відомими координатами… Ne = Ne max,
де Ne, кВт – поточне значення потужності двигуна, що відповідає частоті обертання колінчастого валу n, об/хв. ;
Uо = 0,377,
де rк – радіус кочення колеса, м; Uкв , Uрв – передаточне число коробки… Радіус кочення приймають рівним статичному радіусу rс = ,
Динамічна характеристика розглядається за теоретичними значеннями передаточних чисел. Розрахунок треба виконувати після компоновки коробки передач і… При розрахунку динамічної характеристики АТЗ для кожної її передачі та… а). швидкість АТЗ – V, км/год;
- розгін починається з швидкості, що відповідає мінімальним обертам колінчастого валу;
- двигун працює в режимі зовнішньої швидкісної характеристики (залежності Me,… Прискорення проектного автомобіля визначається за формулами a=і dt = , або .
а) шлях гальмування Ѕг, м
Ѕг = ,
де Vα – швидкість автомобіля, з якої починається гальмування (встановлюється згідно вимог до випробувань…
Vтер = ;
V3 = ;
де R – радіус кривини полотна дороги в плані, м;
Плавність ходу автомобіля при його коливаннях оцінюється такими параметрами:
- частота вільних коливань підресорних мас;
- частота вільних коливань не підресорних мас;
Конструкції вузлів, механізмів, систем, що проектуються, повинні відповідати вимогам мінімізації матеріальних і трудових витрат на їх обслуговування… В розрахунково-пояснювальній записці повинні бути включені кінематичні схеми з… Графічна частина проекту включає в себе детальну розробку конструкції функціональних елементів автомобіля згідно…
Розрахунок елементів трансмісії.
Для розрахунку окремих вузлів і агрегатів автомобіля можуть бути використані різні розрахункові режими, які повинні відповідати поставленій у проекті задачі.
Перший розрахунковий режим (по максимальному крутному моменту двигуна) використовується для повірочних розрахунків.
Другий розрахунковий режим (по максимальному зчепленню ведучих коліс з опорною поверхнею) доцільно використовувати при розрахунках карданних валів і мостів багатовісних повноприводних автомобілів з блокованим приводом, коли розподіл моменту двигуна по окремих мостах не може бути визначений.
Третій розрахунковий режим (по максимальному динамічному навантаженню, яке має місце під час руху автомобіля) є основним при розрахунках на міцність і дозволяє встановити максимально можливі напруги в деталях трансмісії.
Четвертий розрахунковий режим враховує дійсні експлуатаційні навантаження і використовується в розрахунках на втомлюваність.
Для вибору і обґрунтування конструкції зчеплення його кінематична схема вміщується до розрахунково-пояснювальної записки.
Середній радіус тертя фрикційного дискового зчеплення дорівнює:
(6.1)
Розрахунок виконується на результатах максимального крутного моменту двигуна, кількості передач і їх передаточних чисел, а також враховуючи цільове… Для тривальних коробок передач вантажних автомобілів орієнтовне значення… ; (6.8)
Виходячи із компоновочної схеми автомобіля, що проектується, його призначення, схеми приводу ведучих коліс, необхідно вибрати та обгрунтувати схему… Внутрішній та зовнішній діаметри карданних валів обчислюють, виходячи з… Wкр=Кзап·Wmax; (6.12)
На основі заданого цільового призначення автомобіля, що проектується, необхідно обрати та обґрунтувати тип головної передачі і, враховуючи її… Кінематичні схеми найбільш поширених конструкцій головних передач автомобілів… Вихідними даними для розрахунку головної передачі є: передаточне число, визначене при проведенні тягового розрахунку…
На основі цільового призначення і умов експлуатації автомобіля, що проектується, необхідно здійснити вибір та обґрунтування типу і конструкції… Визначення максимального значення коефіцієнта розподілу крутного моменту між…
Півосі ведучого моста з жорсткою балкою в залежності від навантажень, що діють на них, умовно поділяються на піврозвантажені, розвантажені на три… Піврозвантажена піввісь має зовнішню опору, встановлену в середині балки… Піввісь, розвантажена на три чверті, має зовнішню опору між маточиною колеса і балкою моста. При цьому згинаючі…
Розрахунок елементів ходової системи.
В залежності від типу автомобіля і його силової схеми основним несучим елементом може бути рама або кузов. В розрахунково-пояснювальній записці повинно бути обґрунтування, схема несучої системи та опис особливостей її конструкції.
За призначенням мости автомобіля поділяються на ведучі, керовані, керовані ведучі і підтримуючі.
Ведучі мости використовують в якості заднього (і середнього) моста, керовані –… Керовані задні мости використовують виключно на багатоприводних автомобілях високої прохідності.
- для задніх ресор легкових автомобілів Lр=(0,4…0,55)L;
- для ресор вантажних автомобілів
передніх Lр=(0,25…0,35)L;
Діаметр прутка пружини визначається за умови міцності:
де Рпр – зусилля, яке стискає пружину, Н (визначається на основі схеми підвіски і сил, що діють в ній);
За розташуванням торсіони поділяються на поперечні і повздовжні. Вони мають круглий, пластинчастий, пучковий та складений переріз. Найбільше… Діаметр торсіона круглого перерізу знаходять з виразу:
Розрахунок органів керування автомобілем.
При проектуванні механізмів органів керування необхідно обґрунтувати їх тип, конструкцію і компоновочну схему, визначити їх параметри. Також треба визначити і обґрунтувати конструкції приводів, навести їх схеми та розрахувати основні параметри.
При виборі і обґрунтуванні конструкції гальмівного механізму необхідно виходити з умови створення необхідного моменту тертя при забезпеченні… Для забезпечення ефективної роботи гальмівної системи граничне значення… Гальмівний момент на колесі автомобіля дорівнює:
Рульове керування служить для зміни або підтримання обраного напрямку руху автомобіля і здійснення маневрування. В загальному воно складається з… Зміна напрямку руху автомобіля може здійснюватись чотирма способами:
- поворотом керованих коліс (коліс передньої осі, коліс кількох осей, коліс всіх осей);
Типові схеми рульового приводу представлені у.
Основною задачею кінематичного розрахунку є визначення оптимальних параметрів… Рульовий привод повинен забезпечувати поворот керованих коліс автомобіля на різні кути, значення яких (без урахування…
При виконанні курсового проекту, керуючись особливостями конструкції, компоновки і умов експлуатації автомобіля, необхідно обрати і обгрунтувати… Міцнісний розрахунок деталей рульового механізму проводиться з урахуванням… , Н· м
де m=3,0…3,5 мм – модуль приводної шестерні;