Расчет шлицевой втулки (соединения) ведомого диска

Рассчитывается только втулка, так как в отличие от шлицев на вале шлицы втулки невозможно закалить поверхностно, а при общей закалке они становятся довольно хрупкими и подвержены срезу.

Шлицы рассчитывают на смятие и на срез.

Расчет шлицов на смятие:

 

(4.20)

где - сила, действующая на шлицы; - площадь шлицев; - коэффициент точности прилегания шлиц; = 0,72...0,78.

Сила смятия определяется по формуле:

 

(4.21)

где - максимальный крутящий момент;

- коэффициент запаса, = 1,2.. .2,5;

- средний радиус шлицев.

Средний радиус шлицев:

(4.22)

где - наружный радиус шлицев;

- внутренний радиус шлицев.

Площадь шлицев:

, (4.23)

где - длина шлицев;

- количество шлицев.

Учитывая, что шлицевое соединение обеспечивает свободное перемещение ступицы, напряжение на смятие [ см] = 30 МПа, напряжение на срез [ ]=17 МПа. Материал ступиц сталь 40 или 40Х.

Расчет шлицев на срез:

(4.24)

 

где ширина шлица.

 

Коробка передач

Межосевое расстояние:

 

(4.25)

 

где:

К – коэффициент, зависящий от типа автомобиля (для легковых автомобилей К=8,9-9,3; для грузовых К=8,6-9,6)

Полученные данные используются в дальнейших вычислениях.

Расчет валов, подбор и расчет подшипников

Валы автомобильных коробок рассчитываются на прочность и жесткость. Диаметр вала предварительно определяется по эмпирической формуле:

для первичного вала:

 

(4.26)

 

где: – максимальный крутящий момент, Н·м;

для промежуточного и вторичного валов:

 

, (4.27)

 

где: С - межцентровое расстояние, мм.

Отношение диаметра вала d к расстоянию между опорами ℓ может быть в пределах:

для первичного и промежуточного валов

 

= 0,16-0,18%;

для вторичного вала

 

= 0,18-0,21.

Полученные данные используются в дальнейших вычислениях.

 

Карданная передача

Максимальная угловая скорость карданного вала

(4.28)

 

где:

- максимальная скорость движения автомобиля, м/с (по зада­нию);

- передаточное число высшей передачи трансмиссии, соответствующее передаточным числам агрегатов трансмиссии, расположен­ных между рассчитываемым карданным валом и ведущими колеса­ми автомобиля;

г - радиус колеса, м.

Полученные данные используются в дальнейших вычислениях.

Главная передача

Число зубьев шестерен главной передачи.

Приняв количество зубьев ведущей шестерни (для легковых автомобилей =5-10; для грузовых автомобилей и автобусов =6-14), определяют количество зубьев ведомой шестерни

. (4.29)

 

Конусное расстояние

 

(4.30)

 

Где - передаточное число первой передачи коробки передач

Полученные данные используются в дальнейших вычислениях.

Подвеска

Техническая частота колебаний:

 

. (4.31)

 

Расчет проводиться для передней и задней подвески.

где - статический прогиб упругого элемента подвески, см:

Техническая частота колебаний определяется для передней и задней подвесок. Для этого выбирают статический прогиб передней подвески =8-12 см.

Статический прогиб задней подвески определяют из соотноше­ний:

для автобусов =(1,0-1,2) ;

Определенное значение технической частоты колебаний под­вески должно лежать в следующих пределах 70-100 колеб/мин;

 

Рулевое управление

Момент сопротивления повороту:

 

(4.32)

 

где:

- полный вес, приходящийся на управляемые колеса, Н;

- коэффициент сопротивления качению ( =0,02);

- плечо обкатки, м ( =0,06-0,1);

- радиус колеса, м;

- коэффициент сцепления шин с дорогой ( =0,8);

- к.п.д. рулевого управления ( =0.78-0.8).

Полученные данные используются в дальнейших вычислениях.

Тормозное управление

Максимальный тормозной момент рассчитывают для передних и задних тормозов по следующей формуле:

 

(4.33)

 

Расчет производят для переднего моста и задней тележки.

где: - вес, приходящийся на тормозящее колесо, Н;

- коэффициент сцепления шин с дорогой ( =0,8);

- радиус колеса, м;

- коэффициент перераспределения масс (для передних тормозов =1,5.,.2,0; для задних тормозов -0,5...0,7).

Для определения веса, приходящегося на тормозящее колесо пользуются формулой:

 

(4.33)

 

Где – полный вес на мост автомобиля;

– кол-во колес на мосту автомобиля;

– номер моста

На этом теоретический материал для расчета заканчивается.


Приложение 1

Задание на выполнение контрольной работы

№ варианта Vamax (км/ч) Ymax ma (кг) № варианта Vamax (км/ч) Ymax ma (кг)
0,40 0,60
0,50 0,45
0,45 0,50
0,75 0,55
0,45 0,40
0,47 0,45
0,58 0,50
0,40 0,43
0,50 0,52
0,55 0,49
0,60 0,35
0,45 0,44
0,50 0,52
0,55 0,48
0,40 0,59
0,45 0,39
0,50 0,58
0,43 0,45
0,52 0,38
0,49 0,50
0,53 0,58
0,58 0,48
0,44 0,50
0,53 0,52
0,47 0,48
0,51 0,57
0,50 0,52
0,43 0,54
0,52 0,49
0,49 0,51
0,53 0,52
0,58 0,54
0,44 0,43
0,53 0,61
0,47 0,48
0,50 0,50

 

Продолжение приложение 1

 

Задание на выполнение курсовой работы

 

№ варианта Vamax (км/ч) Ymax ma (кг) № варианта Vamax (км/ч) Ymax ma (кг)
0,44 0,48
0,52 0,58
0,56 0,59
0,42 0,47
0,40 0,40
0,50 0,60
0,45 0,38
0,75 0,85
0,45 0,35
0,47 0,47
0,58 0,38
0,40 0,5
0,50 0,37
0,55 0,25
                       

 

Приложение 2

Автомобильная техника

 

Марка а.м. Полная масса, кг Максимальная скорость, км/ч Максимальная мощность, кВт Удельная мощность, кВт/т
легковые
Заз-968а 30,3 26,03
Ваз-2103 56,6 39,6
Ваз-2106 58,8 40,2
Москвич-2140 55,2 38,2
Газ-24 69,9 38,4
Газ-3102 77,2 41,28
грузовые
Газ-52-03 55,2 10,10
ЗИЛ-130 110,3 10,47
Камаз-5320 154,4 10,10
КрАЗ-2576 176,5 7,8
автобусы
Паз-3201 84,6 11,80
Лаз-4202 132,4 9,90
Лиаз-677м 132,4 9,40

 

Приложение 3

Техническая характеристика двигателей

Параметры МеМЗ-968 МеМЗ-968А ВАЗ-2101 ВАЗ-21011 УМЗ-451 ГАЗ- 52-04 М- ВАЗ-2103
Номинальная мощность, кВт 29,4 36,8 47,1 50,7 52,8 55,0 55,0 56,5
Номин частота вращения мин-1
Максимальный вращ. момент, Н × м 74,6 80,4 87,3 94,2 166,8 206,0 111,8 105,9
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт × ч
Параметры ВАЗ - 2131 ИЖ - 21251 ГАЗ - 24-01 ЗМЗ - 2203 ЗМЗ – ЗИЛ – ЗИЛ – ГАЗ -
Номинальная мощность, кВт 58,7 58,7 62,3 69,7 84,4 110,0 132,0 161,4
Номин.частота вращения, мин-1
Максим. вращ. .момент, Н × м 122,6 117,7 171,7 186,4 284,5 402,2 466,0 451,3
Минимальный удельн расход топлива, г/кВт × ч -
Параметры УЗМА-3317 УЗМА-3313 ВАЗ-21031 ВАЗ-21213 УЗМА-331 МеМЗ- ВАЗ- АЗЛК-21414
Номинальная мощность, кВт 62,5 62,5 58,8 72,8
Номин.частота вращения, мин-1
Максим. вращ. .момент, Н × м 92,2 66,8 38,28 115,5
Минимальный удельн расход топлива, г/кВт × ч

 

Приложение 3

 

Параметры Д-20 Д-37М Д-50 А-41 ЯМЗ-236 ЯМЗ- 236Н ЯМЗ- ЗМЗ-4022.10
Номинальная мощность, кВт 14,7 29,4 36,8 132,4 161,8 176,5
Номинальная частота вращения, мин-1
Максимальный вращающ. момент, Н×м 411,6 - 181,4
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт × ч
Параметры ЯМЗ- 238А В- ЯМЗ- 238Н ЯМЗ- ЯМЗ- 240Н Д-12- КамАЗ HR2 (Листер)
Номинальная мощность ,кВт 180,2 220,7 235,4 264,4 267,8 386,1 154,4 21,7
Номинальная частота вращения, мин-1
Максимальный вращающий момент, Н×м - -
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт × ч
Параметры СМД-62 Д-240 Д-245 Д-130Т 256-DF (Форд) F4L-912 (Дейтц) ОМ401 Мерседес Бенц ТD 120А Вольво
Номинальная мощность ,кВт 55,1 46,3
Номинальная частота вращения, мин-1
Максимальный вращ. момент, Н×м            
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт × ч
Параметры Чепель Д613.10 МАN F8l413 Дейтц Т928 Татра Ш-706RT Шкода ОМ401 Мерседес Бенц ТD 120А Вольво СМД-31
Номинальная мощность ,кВт 194,8
Номинальная частота вращения, мин-1
Максимальный вращ. момент, Н×м
Параметры СМД-75 А-03 Д-108 В-31 Д-65Н СМД-32А АЗЛК-21423 (диз.) ЗМЗ-4024 (инж.)
Номинальная мощность, кВт 194,8 172,8
Номинальная частота вращения, мин-1
Максимальный вращающ. момент, Н×м       103,8 181,4
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт × ч

 

 

Параметры ЯМЗ-8401 ЯМЗ-8424 ЗИЛ-645 КАЗ-642 ГАЗ-542.10 ЯМЗ-238ГМ2 ЯМЗ- 236А ЯМЗ-236Г
Номинальная мощность, кВт
Номинальная частота вращения, мин-1
Максимальн. вращ момент, Нм 1412,2 314,4
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт × ч  
Параметры ЯМЗ-850 ЯМЗ-238НД3 ЯМЗ-238НД4 ЯМЗ-238НД5 КамАЗ-740.11-240 КамАЗ-740.13-260 КамАЗ-7401 Д- 145Т
Номинальная мощность, кВт 62,5
Номинальная частота вращения, мин-1
Максимальный вращ. момент, Н×м
Удельный расход топлива при номин. мощности г/кВт.ч

 

 

Литература

1. Богатырев, А.В. Автомобили / А.В. Богатырев [и др.]. – М. : Колос, 2006. – 496 с.

2. Осепчугов, В.В. Автомобиль. Анализ конструкции и элементы расчета / В.В. Осепчугов, А.К. Фрумкин. – М. : Машиностроение, 2005.

3. Вахламов, В.К. Автомобили: эксплуатационные свойства / В.К Вахламов. – М. : Издательский центр «Академия», 2005. – 240 с.

4. Лукин, П.П. Конструирование и расчет автомобиля / П.П. Лукин [и др.]. – М. : Машиностроение, 2004. – 376 с.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по дисциплине «Конструкция и расчет транспортно-технологических машин и оборудования»

 

для курсовой работы студентов

специальности 190603 – Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (нефтегазодобыча)

всех форм обучения

 

Составители: Вохмин Дмитрий Михайлович, к.т.н., доцент

Шевелев Евгений Сергеевич, к.т.н., доцент

 

Подписано к печати Бум. ГОЗНАК

Заказ_____ Уч.-изд. л.

Формат 60×84/16 Усл. печ. л. 1,8

Отпечатано на RISO GR 3770 Тираж 36 экз.

Издательство

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

625000, Тюмень, ул. Володарского, 38

Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет»

625039, Тюмень, ул. Киевская, 52