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	V_amax (км/ч)	Y_max	m_a (кг)	№ варианта	V_amax (км/ч)	Y_max	m_a (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