Содержание
Введение 4
1 Проектировочный тяговый расчет автомобиля 5
1.1 Определение назначения, условий и режимов работы автомобиля 5
1.2 Выбор прототипа и анализ его технической характеристики 6
1.3 Расчет максимальной мощности двигателя 8
1.4 Внешняя скоростная характеристика двигателя 8
2 Поверочный тяговый расчет автомобиля 10
2.1 Расчет передаточных чисел трансмиссии 10
2.2 Расчет кинематической скорости автомобиля по передачам 13
2.3 Тяговая характеристика автомобиля 14
2.4 Динамическая характеристика автомобиля 16
2.5 Характеристики динамика разгона автомобиля 16
3 Топливно-экономический расчет автомобиля 20
3.1 Расчет баланса и степени использования мощности 20
3.2 Расчет расходов топлив 23
4 Описание конструкции разрабатываемого агрегата 25
5 Функциональный и прочностной расчет главной передачи 27
5.1 Расчет конической передачи 27
5.2 Проектный расчет конической передачи 27
5.3 Проверочный расчёт конической передачи 29
6 Техническая характеристика автомобиля 31
Заключение 32
Список литературы 33
Введение
Целью изучения дисциплины является получение теоретических и практических знаний по конструкции, теории основам расчета автотранспортных средств, приобретение навыков конструирования и освоение методов расчета.
Курсовой проект является творческой работой, завершающей изучение основных технических дисциплин по специальности.
В курсовой работе выполняется:
а) проектировочный тяговый расчет автомобиля;
б) поверочный тяговый расчет автомобиля;
в) расчет передаточных чисел;
г) тяговая характеристика автомобиля;
д) динамическая характеристика автомобиля;
е) расчет динамики разгона автомобиля;
ж) топливно-экономический расчет;
з) функциональный и прочностной расчет;
и) составить техническую характеристику автомобиля.
Грузовые автомобили могут быть общего назначения или специализированными. Грузовые автомобили общего назначения имеют неопрокидывающийся бортовой кузов, который может быть оборудован дугами и тентом. Специализированные грузовые автомобили предназначены для перевозки определённого вида груза. Специализированные грузовые автомобили оборудуются специальными кузовами и оборудованием для перевозки того вида груза, для которого они предназначены.
Автомобили общего назначения предназначены для движения по дорогам различных категорий, преимущественно по автотрассам. К автомобилям общего назначения относятся автомобили «Volkswagen», «Mercedes-Benz», «Peugeot» и др.
Автомобили повышенной проходимости могут двигаться вне дорог, предназначены для эксплуатации не только на дорогах с твердым покрытием, но и в условиях бездорожья. К автомобилям повышенной проходимости относятся автомобили «Урал», «УАЗ», «ГАЗ» и другие.
В зависимости от общей компоновки автомобили делят на заднеприводные (классическая компоновка), переднеприводные и полноприводные.
Классическая схема компоновки предполагает расположение двигателя над осью передних колес. Колесная формула таких автомобилей: 4x2. Привод на ведущие колеса задней оси осуществляется посредством карданного вала. Например: Mercedes-Benz Sprinter, ГАЗ-3307, ГАЗ-3302, ЗиЛ-3310.
Переднеприводная схема компоновки стала известна в нашей стране сравнительно недавно. По этой схеме двигатель и трансмиссия располагаются непосредственно над передней осью, представляя собой общий силовой узел с выводом крутящего момента на передние колеса. Весь узел при этом компактно размещается в передней части кузова. Колесная формула: 2x4. Примеры: Peugeot Boxer, Renault Master, Volkswagen Transporter. Полноприводная схема компоновки предполагает расположение двигателя и привода на заднюю ось аналогично классической схеме, а для привода передней оси предусмотрены раздаточная коробка, межосевой дифференциал и второй карданный вал. Примеры: «Mercedes-Benz Sprinter 4x4 », «Transporter T5 4Motion».
В соответствии с отраслевой нормалью ОН 025270-66 грузовые автомобили подразделяются на семь классов в зависимости от их полной массы. Предельные показатели по классам приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Классификация грузовых автомобилей по классам
Первая цифра индекса грузового автомобиля (класс грузового автомобиля) |
Полная масса, Т |
1 2 3 4 5 6 7 |
До 1,2 От 1,3 до 2,0 От 2,1 до 8,0 От 9 до 14 От 15 до 20 От 21 до 40 Свыше 40 |
Т5 выпускается с 2003 года. Как и его предшественник Т4, Т5 имеет переднеприводную компоновку с поперечным расположением двигателя. Рукоятка переключения передач в нём переместилась на приборную панель. Более дорогие модели (Caravelle, Multivan, California). снаружи отличаются от обычных Transporter хромированными полосками на кузове. Т5 производят в Ганновере (Германия), Познани (Польша) и Калуге (Россия).
В 2010 году автомобиль был модернизирован. Изменились светотехника, салон, капот, передние крылья, бампера, боковые зеркала и решётка радиатора. Полностью поменялась гамма моторов, все моторы выпускаются объёмом 2.0 2.5 литра в бензиновом и дизельном вариантах, с разным количеством л. с., за счёт прошивки и турбирования.
Модификации: закрытый фургон ; микроавтобус вместимостью до девяти пассажирских мест, включая водителя; грузовик-платформа с простой кабиной; грузовик-платформа с двойной кабиной; грузовик с большими деревянными платформами 5,2 метра квадратных; специальные машины (скорая помощь, полиция, лифт, рефрижератор, инкассаторский бронированный автомобиль и т. п.); модели с большими боковыми дверями вместо сдвижных; сamper с оборудованием для кемпинга
Все формулы в разделе используются из [3].
Исходные данные:
а) максимальная скорость движения: 8 км/ч;
б) класс автомобиля: 3;
в) вид автомобиля: 3;
г) тип двигателя: бензиновый.
По заданному классу и виду автомобиля, заданной максимальной скорости движения автомобиля, а также по типу двигателя был выбран автомобиль «Volkswagen Transporter T5 2.0 SWB L1H2», техническая характеристика которого приведена в таблице 1.2. Габаритные размеры автомобиля-прототипа представлены на рисунке 1.
Таблица 1.2– Техническая характеристика аналогов
Параметр |
Значение параметра для автомобиля |
||
Volkswagen Transporter T5 |
ГАЗель NEXT |
Mercedes Sprinter 310 |
|
Грузоподъемность автомобиля, т |
1,114 |
1,5 |
1,315 |
Полная масса автомобиля, кг: на переднюю ось на заднюю ось |
3600 1360 2240 |
3500 1310 2190 |
3500 1600 2240 |
Максимальная скорость движения автомобиля, км/ч |
151 |
134 |
150 |
Контрольный расход топлива при 60 км/ч, л/100км |
8,1 |
8,5 |
8,5 |
Высота автомобиля, мм |
1948 |
2140 |
2570 |
Колея автомобиля, мм |
1750 |
1750 |
1652 |
База автомобиля, мм |
3400 |
3145 |
4025 |
Номинальная мощность двигателя, кВт при оборотах мин-1 |
110,325/5200 |
78,5/4000 |
105,2/5000 |
Размер шин |
205/65 R16 |
185/75 R16 |
195/75 R16 |
Колесная формула |
4х2 |
4х2 |
4х2 |
Рисунок 1 – Габаритные размеры автомобиля-прототипа
Эффективная мощность двигателя при максимальной скорости определяется выражением
(1.1)
где
– коэффициент полезного действия
трансмиссии. Для автомобилей с колесной
формулой 4x2
=0,85…0,92.
Принимаем
=
0,92;
–
полная масса
автомобиля, кг;
– коэффициент
дорожного сопротивления [3], лежащий в
пределах
,
принимаем
;
– максимальная
скорость движения,
=
32,50
м/с;
Kв
– коэффициент сопротивления воздуха
[3], для грузового автомобилей Kв=
(0,5…0,7),
принимаем
=
0,5
;
– площадь лобового
сопротивления, м2:
(1.2)
где
– колея передних колес автомобиля, B
= 1,628
м;
– высота автомобиля,
H
= 1,952
м.
Следовательно, эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля равна: