WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«По курсу: Автомобиль. Анализ конструкций и элементы расчета Для студентов дневного и заочного отделений по специальности 150200 СибАДИ СОДЕРЖАНИЕ ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЗАДАЧА № ...»

Зарщиков А.М., Приходько Г.К .

ЗАДАЧИ

По курсу: "Автомобиль. Анализ конструкций и

элементы расчета"

Для студентов дневного и заочного отделений по специальности 150200

СибАДИ

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ЗАДАЧА № 1

ЗАДАЧА № 2

ЗАДАЧА № 3

ЗАДАЧА № 4

ЛИРЕРАТУРА

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Предлагаемые задачи призваны закрепить знания по курсу "Автомобиль. Анализ конструкций и элементы расчета" .

В качестве источника при составлении задач взят учебник "Конструирование и расчет автомобиля" /2/ .

Задачи выносятся на самостоятельную работу студентов дневного и заочного отделений факультета "Автомобильный транспорт" .

Студенты дневного отделения получают задание в начале семестра и защищают выполненную работу в течение семестра по установленному преподавателем графику: две задачи к первой контрольной неделе, другие две – ко второй. Результаты защиты повлияют на баллы в контрольной неделе. Варианты назначает преподаватель (всего десять вариантов) .

Защита предполагает знание решения задач и правильные ответы на все контрольные вопросы по данной задаче. Защита производится отдельно по каждой задаче. После успешной защиты листы с решением защищенной задачи сдаются преподавателю .

Для заочников решение задач выполняется в отдельной тонкой тетради, которая почтой отправляется в институт на проверку (обязательно вместе с методичкой, если она выдавалась на кафедре). Студент допускается к сдаче экзамена, если все задачи решены правильно, а также письменно даны правильные ответы на контрольные вопросы .

Решение задач необходимо сопровождать выпиской из таблиц исходных данных, расчетными схемами, подробными комментариями к этапам вычислений (со ссылками на используемую литературу) .

Нужный вариант для первой и третьей задачи студент (заочник) выбирает по последней цифре шифра своей зачетной книжки, а для второй и четвертой – по предпоследней .

ЗАДАЧА № 1 Рассчитать максимальные скоростные и нагрузочные режимы работы валов трансмиссии автомобиля повышенной проходимости .

Варианты:

Вариант 0 1 2 3 4 5 6

–  –  –

n

2. Определяем максимальную частоту вращения валов трансмиссии:

n1 = nеmax, где nеmax – максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя .

n2 = n1 / uкв, где uкв – передаточное число коробки передач, на которой достигается максимальная скорость движения автомобиля (обычно это прямая передача) .

n3 = n5 = n2 / uрв, где uрв – передаточное число раздаточной коробки на высшей передаче. В соответствии с кинематикой дифференциала полусумма угловых скоростей ведомых звеньев равна угловой скорости корпуса дифференциала /4/. В нашем случае принимаем допущение - угловая скорость ведомых звеньев (скорость валов n3 и n5) одинакова, тогда: n3 = n5 = nдиф (nдиф – частота вращения корпуса межосевого дифференциала раздаточной коробки) .

Такие же рассуждения подходят для определения угловых скоростей валов выходящих из всех дифференциалов автомобиля (межосевой дифференциал перед средним мостом, делящий крутящий момент между средним и задним мостами, межколесные дифференциалы ведущих мостов) .

n7 = n5, n4 = n3/ uгп = n6 = n8, поскольку n3 = n5 = n7 .

3. Расчетный режим по сцеплению колес с дорогой .





Предположим, двигатель имеет большой крутящий момент, который не может реализоваться даже при буксовании всех колес по асфальту (коэффициент сцепления принимаем = 0,8). В таком случае нет смысла считать валы на момент, который не может быть реализован даже в наилучших условиях сцепления. Все равно валах не будет больший, чем по условиям сцепления крутящий момент .

Для указанного режима определяем момент на каждом ведущем колесе по условиям сцепления:

МК = 0,5GосьmaxrД, здесь Gось – полный вес, приходящийся на ведущую ось автомобиля /1/, max = 0,8, rД – динамический радиус ведущего колеса /1/ .

На полуосях будет точно такой же момент (ведь на колеса момент подошел с полуосей):

МК8 = МК6 = МК,

Если развесовка по осям отличается, то на передних полуосях крутящий момент определится исходя из своего веса G'ось:

МК4 = М'К .

Полуоси сходятся в дифференциале, следовательно на его корпусе (а значит и на ведомой шестерне главной передачи) крутящий момент будет в два раза больший.

Перед главной передачей момент будет меньше в передаточное число раз (ведь ГП его увеличила):

МК7 = 2 МК8/ uгп .

Аналогично рассуждая, можно определить моменты и на остальных валах:

МК5 = МК7 + 2 МК6/ uгп, МК3 =2 МК4/ uгп, МК2 =( МК3 + МК5)/ uрн, uрн – передаточное число раздаточной коробки на низшей передаче .

МК1 = МК2/ uкн, uкн – передаточное число КП на низшей (первой) передаче .

4. Расчетный режим из условий максимального крутящего момента двигателя при динамическом нагружении трансмиссии (бросок педали сцепления) .

При динамическом нагружении трансмиссии (например, трогание с места с резким отпусканием педали сцепления) по ней проходит не только максимальный момент двигателя Меmax, но и значительный инерционный момент двигателя, поскольку в таком режиме коленчатый вал резко уменьшает угловую скорость. Суммарный момент может быть очень большим, однако он ограничивается моментом трения между дисками сцепления. При достижении момента трения сцепления диски пробуксовывают. Величину максимального крутящего момента, который пойдет по трансмиссии в таком случае можно определить, зная коэффициент запаса сцепления (для легковых автомобилей повышенной проходимости можно принять 1,8, для грузовых автомобилей повышенной проходимости

– 2,3) .

МК1 = Меmax, МК2 = МК1 uкн, МК3 = МК2 uрн 1/3, умножение на "1/3" вызвано тем, что несимметричный межосевой дифференциал раздаточной коробки распределяет момент пропорционально количеству ведущих мостов (два таких момента пойдет назад):

МК5 = МК2 uрн 2/3, МК4 = МК3 uгп/2, деление на"2" вызвано работой межколесного симметричного дифференциала .

МК6 = (МК5/2) uгп/2, здесь первая "2" в знаменателе объясняет работу симметричного межосевого дифференциала (он распределяет момент между средним и задним мостом), вторая "2" – работа межколесного симметричного дифференциала .

МК7 = МК5/2, МК8 = МК7 uгп/2 .

5. Определяем, какой расчетный режим применим к конкретному рассчитываемому автомобилю. Если крутящий момент двигателя не обеспечивает на первичном валу КП момент, полученный из условий сцепления, колес с дорогой, то для данного автомобиля подходит расчет исходя из максимального момента двигателя. Если динамический момент на первом валу превышает момент по условиям сцепления – считать нужно по условиям сцепления колес с дорогой .

6. При определении напряженности работы деталей без динамического нагружения, например, по условиям сцепления колеса с дорогой, в дальнейших расчетах используется коэффициент запаса прочности кз = 2,0…3,0. Если применялся режим динамического нагружения трансмиссии (второй вариант в задаче), тогда - кз = 1,25…1,5. Соответственно изменятся и допускаемые напряжения .

Контрольные вопросы

1. Рассказать работу любого узла (по выбору преподавателя) трансмиссии рассчитываемого автомобиля .

2. Произвести расчет скоростного и нагрузочных режимов валов трансмиссии в общем случае .

3. Для чего необходимо знать скоростной и нагрузочный режимы работы механизмов автомобиля?

4. Какие режимы движения или приемы управления автомобилем вызывают рост: а) скоростного режима; б) нагрузочного режима работы механизмов трансмиссии?

5. Какие конструктивные и эксплуатационные мероприятия обеспечивают снижение динамических нагрузок трансмиссии автомобиля?

6. Какой вариант расчета нагрузочного режима подходит для "вашего" автомобиля и почему?

–  –  –

D2 d 2 nкр 12 10, L2 где: nкр – критическая частота вращения карданного вала, min-1; D – наружный диаметр вала трубчатого сечения (находится прибавлением к внутреннему диаметру двух толщин стенок), м; d – внутренний диаметр вала, м; L – длина вала, м. Обратить внимание на размерность!

nкр nmax (1,5...2,0), иначе со временем в

Необходимо, чтобы:

эксплуатации критическая частота может уменьшиться до рабочей .

nmax и далее вычисПо методике предыдущей задачи определяется ляется запас вала по устойчивости:

nкр/ nmax .

2. Производится проверочный расчет крестовины /2 с.172-173/ при наличии смазки. В этом случае осевой силой со стороны шлицевой муфты можно пренебречь и заняться расчетом шипов крестовины на срез и изгиб в опасном сечении от действия только крутящего момента .

Вначале по методике задачи № 1 определяется максимальный крутящий момент на карданном валу из условий максимального крутящего момента двигателя при динамическом нагружении (коэффициент запаса рекомендуется принять для грузовых - = 1,7, легковых – 1,25):

Мкр = Меmax uкн, Затем момент, действующий на шипы крестовины раскладывается на пару сил из формулы:

Мкр = 2 Q R и определяется величина силы Q .

–  –  –

Шлицы в компенсаторе прижаты друг к другу передаваемым крутящим моментом. При этом они вынуждены перемещаться вдоль оси, когда ведущий мост совершает вертикальные колебания на подвеске. Если шлицы не смазаны, то продольная сила Fстановится значительной .

F P, Р – приведенная к одному шлицу сила, с которой шлицы давят друг друга, Н; – коэффициент трения (сухое трение металла по металлу на = 0,3) .

–  –  –

F Q'

Далее определяется результирующая сила:

F Q'= Q 2 .

Новое значение силы Q' подставляется в формулы (1) и (2) и определяются напряжения среза и изгиба. Затем, как и в первом случае, производится сравнение с допускаемыми напряжениями .

Последним этапом расчета необходимо оценить насколько увеличились напряжения при учете несмазанных шлицев:

из/ 'из и ср/ 'ср .

Контрольные вопросы

1. Что такое критическая частота вращения валов и как она определяется?

2. Как определяется напряжение среза шипов крестовины?

3. Как определяется напряжение изгиба шипов крестовины?

4. Как определяется осевая сила трения?

5. Как учитывается в расчетах дополнительная нагрузка от осевой силы трения?

6. На напряженность работы каких узлов и деталей (помимо крестовины) влияют осевые силы трения в шлицевой муфте?

ЗАДАЧА № 3 Рассчитать пружинную зависимую подвеску одноосного прицепа. Полную массу прицепа принять равной половине полной массы автомобиля, выданного на курсовое проектирование, частоту собственных колебаний обеспечить около = 1,7Гц .

Пример решения:

1. Расчет пружины начинается с построения упругой характеристики пружины /2 с.260 – 271/ .

Определяется статический прогиб подвески (прогиб пружины под действием статической нагрузки):

0,5 f ст, размерность - м .

Поскольку известны: статический прогиб fcm и статическая нагрузка на колесе Gк (она равна половине от полного веса на ось), можно определить вторую точку "А" на упругой характеристике (первая точка, это "0", так как у пружины нет деформации, если нет силы) .

Проводя луч из точки "0" через точку "А" (у пружины характеристика линейная) получаем упругою характеристику зависимой пружинной подвески .

От статического прогиба по оси абсцисс откладывается динамический прогиб, который определяется конструктивными соображениями и обычно у грузовых автомобилей составляет fд = (0,5…0,8) fcm.

Сумма статического и динамического прогибов определяет полный прогиб подвески и является пределом перемещения колеса относительно кузова:

fпол = fcm + fд .

По упругой характеристике при полном прогибе можно определить максимальную силу, которая сжимает пружину Gкmax.

Эту силу можно также определить по пропорции:

Gкmax/ fпол = Gк/ fcm .

Нагрузка С Gкд

–  –  –

Поскольку на колеса могут действовать силы большие, чем Gкmax, например, динамическая нагрузка Gкд = Gк Кд (Кд – коэффициент динамичности равен на дорогах удовлетворительного качества 2,0…2,5, а на плохих достигает 3,0…3,5), то в целях смягчения ударов и ограничения прогиба в работу вступает дополнительный упругий элемент (например, резиновый ограничитель хода или стальной подрессорник), увеличивая жесткость подвески. На характеристике участок параллельной работы пружины и дополнительного резинового упругого элемента показан от "В" до "С" .

Найдя максимальную силу Gкmax, задаваясь модулем пружины m = 7…10 и допускаемым напряжением кручения [] = 1000 МПа можно подсчитать диаметр проволоки:

8 m Gк max K п d, Кп – учитывает рост напряжения в металле от кривизкоэффициент ны витка пружины:

4 m 1 0,615 Kп .

4 (m 1) m

Далее можно определить диаметр пружины:

D = d m .

Количество рабочих витков:

–  –  –

d2 Рса q S q, поскольку уже известна величина Рса, и максимальное давление во время перемещения поршня в амортизаторе q = (2,0…3,0) 106 Па, то можно выразить диаметр поршня и численно найти его:

4 Pca d, размерность – м .

q Амортизатор подбирается по диаметру поршня (определяется в последней формуле) и полному ходу штока (должен превышать полный ход подвески, если в амортизаторе не предусмотрен ограничитель хода подвески) .

Контрольные вопросы

1. Нарисовать схему зависимой пружинной подвески и рассказать, какие функции выполняют ее элементы?

2. Объяснить построение упругой характеристики подвески и определить с ее помощью жесткость подвески и максимальную силу на пружине .

3. Как рассчитывается диаметр проволоки пружины?

4. Как рассчитываются размеры сечения тяг направляющего устройства подвески?

5. Рассказать устройство и принцип работы амортизатора?

6. Как подбирается амортизатор?

–  –  –

0 2500 0,07 0,205 0,315 0,008 1 8200 0,065 0,263 0,422 0,01 2 4700 0,08 0,26 0,4 0,009 3 3820 0,055 0,4 0,362 0,0085 4 6950 0,09 0,39 0,386 0,0095 5 10950 0,11 0,48 0,457 0,014 6 7900 0,1 0,42 0,41 0,012 7 13600 0,105 0,5 0,482 0,015 8 17600 0,13 0,51 0,53 0,016 9 4820 0,095 0,3 0,38 0,009

–  –  –

– наибольшая толщина сечения балки, м; – короткая, h – max длинная стороны элементарных прямоугольников, на которые можно разбить сечение балки (на этой схеме их три, например, у среднего h = 3,8а, = а), м .

Напряжение не должно превышать [] = 150 МПа .

2. Второй расчетный режим – движение на повороте с максимальной боковой силой. Принимается крайний случай, когда колеса одного борта уже не касаются дороги, то есть вся нагрузка на ось приходится на одно колесо. В таком режиме на опасное сечение балки действует только изгибающий момент в вертикальной плоскости и напряжение определится как:

М из из .

W XB WXB – момент сопротивления изгибу в вертикальной плоскости уже использовался выше и величина его известна.

Изгибающий момент определится исходя из расчетной схемы:

–  –  –

Составляя уравнение изгибающих моментов относительно опасного сечения, получим:

' М из RZ l2 R y rK .

R'Z = 2 RZ, а Ry из условий максимального сцепВ данном режиме ления колес с дорогой:

' R y max RZ .

Максимальный коэффициент сцепления можно принять 0,8 .

Напряжение изгиба, как и в предыдущем случае, не должно превышать [] = 300 МПа .

Контрольные вопросы

1. Записать в общем случае расчет напряжений изгиба балки при торможении .

2. Записать в общем случае расчет напряжения кручения балки при торможении .

3. Записать в общем случае расчет напряжения изгиба балки при действии только боковой силы .

4. Какой режим работы автомобиля вызывает наибольшую напряженность балки управляемого моста?

5. Нарушением каких условий эксплуатации можно вызвать напряжения в балке, превышающие расчетные?

6. Ухудшение каких эксплуатационных свойств вызывает эксплуатация автомобиля с погнутыми балками мостов?

ЛИРЕРАТУРА

1. НИИАТ: Краткий автомобильный справочник .

2. Конструирование и расчет автомобиля: Учебник для вузов / П.П.Лукин, Г.А.Гаспорянц, В.Ф.Родионов. – М.: Машиностроение, 1984.с., ил .

3. Специальная литература по конкретной модели автомобиля .

4. Конспекты лекций по курсу "Автомобиль. Анализ конструкций и элементы расчета" .






Похожие работы:

«1. Назначение и область применения Настоящая лабораторная методика предназначена для экзомного обогащения ДНК человека для последующего анализа с использованием секвенаторов нового поколения Illumina.2. Принцип методики Методика основана на обогащении коди...»

«4494/2018-466155(1) Арбитражный суд города Санкт-Петербурга и Ленинградской области 191015, Санкт-Петербург, Суворовский пр., 50/52 http://www.spb.arbitr.ru Именем Российской Федерации РЕШЕНИЕ г.Санкт-Петербург 14 августа 2018 года Дело № А56-24196/2018 Арбитражный суд города Сан...»

«Размерно-ориентированные метрики Размерно-ориентированные метрики прямо измеряют программный продукт и процесс его разработки. Основываются размерно-ориентированные метрики на LOC-оценках (Lines Of Code)....»

«ТАРИФЫ ЗА ВЫПУСК И ОБСЛУЖИВАНИЕ ДЕБЕТОВЫХ КАРТ1 ДЛЯ СОТРУДНИКОВ2 КОРПОРАТИВНЫХ КЛИЕНТОВ АО "ИШБАНК"3 В РАМКАХ ЗАРПЛАТНОГО ПРОЕКТА / ISSUE AND SERVICE TARIFF RATES FOR DEBIT CARDS FOR THE EMPLOYEES OF CORPORATE CUSTOMERS OF JSC ISBANK UNDER PAYROLL CARD PROGRAM Visa Classic Visa Gold Комиссии за обслуживание Карты /...»

«TAU-32M.IP Приложение к руководству по эксплуатации Руководство по настройке TAU-32M.IP для работы с программной АТС Asterisk Терминал абонентский универсальный АННОТАЦИЯ В настоящем руководстве приведена методика по конфигурированию оборудования TAU-32M.IP и программ...»

«ВЕСТНИК ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА № 301 Август 2007 НАУКИ О ЗЕМЛЕ УДК 551. 243 + 553.94(571.17) Е.В. Кудинов ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГАЗОНОСНОСТЬ УГЛЕНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВЕРХНЕБАЛАХОНСКОЙ ПОДСЕРИИ ПРОКОПЬЕВСКО-КИСЕЛЕВСКОГО СЕГМЕНТА ПРИСАЛАИРСКОЙ ЗОНЫ КУЗБАССА На...»

«Поляриметрия полного потока на АЗТ-2 Б.С. Сафонов 11 октября 2014 г. 1 Введение Метод дифференциальной спекл-поляриметрии (ДСП), предложенный в [1], представляет собой синтез двухлучевой поляриметрии и спекл-интерферометрии. Поэтому в соответствии с принципом последовательной разработки логично было бы освоить два этих...»

«АЗС ПАО НК Роснефть-Кубаньнефтепродукт № АЗС Бренд Фактический адрес 9 Роснефть 352630, Белореченский район, г. Белореченск ул. Мира, 91 67 Роснефть г.Хадыженск, ул.Промысловая, 59 83 Роснефть 352630, Бел...»

«Предложения МГТУ им. Н.Э. Баумана по редакционным изменениям ФГОС подготовки бакалавров по направлению 150700 "Машиностроение" Редакция действующего ФГОС Новая редакция текста № п/п № раздела, пункта или таблицы Текст, подлежащий (для таблицы 2: индекс цикла из...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.