Курсовая работа (т): Разработка задних дисковых тормозов легкового автомобиля

Разработка задних дисковых тормозов легкового автомобиля

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра:«Автомобили и бортовые информационно- управляющие системы»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Методы расчета МГ и КМ»

Тема: Разработка задних дисковых тормозов легкового автомобиля

СТУДЕНТ

Терёхин С.А.

РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА

Меркулов А.В.

МОСКВА 2014 г

Дано:=1550 кг - Полная масса автомобиля ;=185 км/ч - Максимальная заданная скорость движения автомобиля;

 м/с2 - Коэффициент свободного падения;=0,012 - Коэффициент сопротивления качению шин при минимальной скорости;=0,367 Н·с2/м4 - Коэффициент обтекаемости;=2 м2 - Лобовая площадь автомобиля;

/65 R14 - Маркировка шиныш =7 кг - масса шины= 1.15 - коэффициент увеличения мощности;

Значения устойчивых частот вращения двигателя:мин = 1000 мин ; nN = 5600 мин ; nV = 6200 мин;доп = 1 - дополнительное передаточное число ;

φ = 0.6 - коэффициент сцепления;= 0.66 - коэффициент перераспределение радиальных реакций по ведущим осям в режиме разгона массы автомобиля;

1. Аналитическое построение внешней скоростной характеристики двигателя

.1 Определение максимальной мощности силовой установки

Найдём численную величину веса автомобиля:

, Н==15200,25 Н

Сопротивление , приведённое к колёсам автомобиля, выражается через эмпирическую зависимость в общем виде:

,

∑ = 0,160056601

В точке максимальной скорости движущая сила и сила сопротивления равны.

При этом суммарная сила сопротивления от дороги и окружающей среды на колёсах равна: , Н

 Н

В точке максимальной скорости движущая сила и сила сопротивления равны.

Pд = Pс =  Н

Вычислим мощность на ведущих колёсах Nк,v при Vмакс.

, кВт

 кВт

Эффективная мощность двигателя Ne,v и мощность Nк,v связаны через общий к.п.д. трансмиссии(Σηтр,п). Принимаем, что автомобиль с колёсной формулой 4x2 имеет в перечне агрегатов трансмиссии трехвальную коробку передач с прямой передачей.

Обращаясь к пояснениям рис. находим Σηтр,п на прямой передаче

Σηтр,п = 0,98·0,96 = 0,9408 0,941

Эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля равна:

, кВт

Определение опорных точек для внешней скоростной характеристики ДВС

Потребуем от автомобиля более динамичного разгона. С этой целью зададим коэффициент увеличения мощности Кy = 1,15 и найдём максимальную мощность силовой установки NN.

= Ne,v · Кy, кВт

NN =  ·1,15=152,792 кВт

Внешняя скоростная характеристика ДВС, при описании этой зависимости аналитическим выражением, от выбора типа автомобиля может иметь две или три опорные точки. Коэффициент Ку задан больше единицы, что означает введение в расчёт ещё одной опорной точки-1. Третью точку Nmin вычислим, принимая Kmin = 0,15

= NN· Kmin, кВт= 22,919 кВт

.2 Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Имея бензиновых двигателей используем формулу Лейдермана с коэффициентами: а=1, b=1 и с=-1. Для того чтобы избежать неточности, отыщем искомую зависимость, разбив её на два участка: левую ветвь и правую ветви с общим максимальным значением ординаты  для двух кубических парабол. Так как в действительности величина максимальных и минимальных оборотов “плавают” относительно nN, и через две точки можно провести только одну кубическую параболу с фиксированными коэффициентами (а,b,c,), найдём значение этих коэффициентов для двух кубических парабол - левой и правой с одними и тем же значением максимума NN при nN. мин = 1000 мин ; nN = 5600 мин ; nV = 6200 мин .

Вычислим коэффициенты для левой и правой ветви.

Для левой ветви:

к1л =  = 0,16; к2л = (0,16) = 0,025; к3л = (0,16) =0,004;

α = = 0,15л =  = -1,288955694; л =-1-2*(-1,288955694) = 1,577911389; aл = 2+ (-1,288955694) = 0,711044306

Проверка: -1,288955694+1,577911389+0,711044306= 1

Для правой ветви:

к1п = =0,9; к2п = (0,9)2 = 0.81; к3п =(0.9)3 = 0.72;

α п =  = 0,87п = =-7,37; bп =-1-2 * (-7,37) = 4,37; п = 2-7,37= -5,37

Проверка: -7,37+ 4,37 - 5,37 = 1.

разбивая интервалы по оборотам верхней ветви на 11 участков и нижней на 6 участка ( Δnл= 400 мин, Δnп= 150 мин ), в результате вычислений, приводят к определению значений мощности и момента в заданных точках.

Эффективная мощность и крутящий момент двигателя в функции оборотов

Ne,i = NN∙[ a· ] , кВт

Me,i = ( Ne,i•30•1000)/ (π•ne,i), Н• м

Таблица 1

Внешняя скоростная характеристика ДВС.

Статический радиус колеса находим по эмпирическому равенству.

Маркировка шины 175/65 R14

 r= 0,5·14·25,4 + 0.65·175·0,8 = 268,8 мм.

По уравнению искомая величина радиуса качения равна

к = 268,8·1,05 = 282,24 мм.

Полученное значение rк является необходимой составляющей при определении передаточного числа главной передачи i.  =  = 659,35 км/ч, и далее по равенству находим

Находим главную передачу

=  = 3,56

Постоянное передаточное число главной передачи i в трансмиссии предназначено для увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущей оси, и согласования максимальной линейной скорости движения автомобиля с максимальными оборотами двигателя при этой скорости.

.3 Определение передаточных чисел в механической коробке передач

Найдём величины передаточных чисел в коробке передач, используя закон геометрической прогрессии. Зададим число разгонных ступеней в трёхвальной механической коробке передач n=4, с прямой передачей (i =1) с назначением ряда необходимых вспомогательных параметров, получим численный результат. Вспомогательные параметры: m =0,66; =0,85; Σηтр,1 = 0.98 0.98 0.96=0,921984 0,922; i =1; Me,м. Отметим, в переменной Σηтр,1 - к.п.д. трансмиссии на первой передаче в формировании потерь участвует два зацепления в коробке передач (трёхвальная) и одно зацепление в главной передаче. Максимальное значение момента двигателя Me,м находится следующим образом. Вычисляем обороты соответствующие максимальному моменту

,м = - , мин-1 ,м =-=3427,69 мин-1

и далее при этих оборотах c коэффициентами кубической параболы для левой ветви вычисляем значение мощности при максимальном моменте.

,i= NN∙[ a· ] , кВт,i= 152,792∙[ 0,71104·] = =111,662 кВт

Подставляя Ne,м, рассчитываем величину максимального момента

Me,i = ( Ne,i·30·1000)/ (π·ne,i), Н· м

Мe,м =  = 311,239 Н· м

С учетом всех найденных числовых величин передаточное число для первой передачи равно:

к1 = ≤ , == 3,037

При определении передаточных чисел по закону геометрической прогрессии. Из простых преобразований ряда получено аналитическое выражение, определяющее закон построения передаточных чисел.

,j =  ,

Находим передаточное число на второй передаче (m=2)

== 2,097

на третьей передаче (m=3)

== 1,743

на четвертой передаче (m=4)

== 1,320

на пятой передаче (m=5)

== 1

Находим сумму передаточного числа трансмиссии:

Σiтр,1=i0*ik1Σiтр,1 = 10,825

Σiтр,2 =i0*ik2Σiтр,2 = 8,200

Σiтр,3 =i0*ik3Σiтр,3=6,211

Σiтр,4 =i0*ik4Σiтр,4 =4,705

Σiтр,5 =i0*ik5Σiтр,5 =3,564

Таблица 2.

.4 Построение силового, мощностного балансов, динамического фактора и величин ускорений автомобиля

Покажем, в качестве примера, конкретные вычисления параметров Vai, Pдi, Pfi, Pwi, Pci для первой точки и первой передачи.

Vai,j= , м/с,1= = 9,824 м/с

В общем виде сила тяги на колёсах автомобиля вычисляется согласно зависимости.

дi,j=, Нд1,1= = 8753,992 Н

Сопротивление движению оказываемое дорогой при перекатывании колёс исчисляем как:

,j=Ga·f0·(1 + ) , Н,1 = 15200,251·0,012·(1+) = 183,287 Н

Сопротивление движению от воздушной среды

,j= W·F·Va1,12/12.96 , Н,1= = 5,490 Н

Суммарное сопротивление равно:

с1,1 =Pf1,1 + Pw1,1 , Нс 1,1 = 183,287+ 5,490 = 188,777 Н

Силовой баланс по передачам, таблица 3