Главная Коллекция "Otherreferats" Транспорт Модернизация автомобиля типа Урал-5557 с улучшением конструкции переднего моста

Модернизация автомобиля типа Урал-5557 с улучшением конструкции переднего моста

Определение требуемой мощности двигателя при движении груженого автомобиля с максимальной заданной скоростью. Вычисление передаточных чисел главной, конечной и коробки передач. Модернизация автомобиля типа Урал с улучшением конструкции переднего моста.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 02.07.2011
Размер файла 590,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования и Науки РФ

Ростовский Государственный Строительный Университет

Кафедра технической эксплуатации и сервиса автомобилей и оборудования

Курсовой проект по дисциплине

"Автомобили и тракторы"

на тему: "Модернизация автомобиля типа Урал-5557 с улучшением конструкции переднего моста"

Выполнил:

Студент группы МАС-416

Охотник Р.И

Проверил преподаватель:

Тимченко В. М.

Ростов-на-Дону

2009 г

Введение

По условию задания на курсовой проект необходимо определить требуемую мощность двигателя при движении груженого автомобиля с максимальной заданной скоростью, подсчитать передаточные числа главной, конечной и коробки передач.

Тягово-скоростные свойства проектируемого автомобиля исследуются с помощью расчёта и построения универсальной динамической характеристики в соответствии с условиями задания. Тягово-скоростными свойствами автомобиля называют динамический фактор, зависящий от веса автомобиля, силы тяги автомобиля и силы сопротивления воздуха. Топливная экономичность должна быть исследована в различных дорожных условиях.

По условия задания, в качестве модернизируемого автомобиля рассматривается автомобиль Урал 5557.

- снаряженная масса автомобиля 9075 кг.

- масса прицепа с грузом 18500 кг.

- полная масса тягача 27815 кг.

- максимальная скорость 70км/ч.

- габаритные размеры:

- длина 7699 мм.

- ширина 2500 мм.

- высота 2650 мм.

- номинальная частота вращения коленчатого вала 2600 об/мин

- удельный расход топлива двигателя 240 г/кВтч

1. Компоновочная схема автомобиля

Компоновочная схема автомобиля Урал 5557 представлена на (рис.1). Автомобиль состоит из трех основных составных частей: двигателя, шасси, кузова. Шасси включает в себя трансмиссию, ходовую часть, механизм управления. Кинематическая схема трансмиссии прототипа представлена на (рис.2). Колесная формула автомобиля 6х6. Ведущие мосты с верхним расположением главной передачи. Для облегчения управления и повышения активной безопасности автомобиль оборудован гидравлическим усилителем рулевого привода. Передняя подвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, работающих совместно с гидравлическими амортизаторами двустороннего действия телескопического типа.

На автомобиле установлено специальное оборудование: система регулирования давления воздуха в шинах, позволяет контролировать давление и поддерживать его в пределах нормы, а также повышать проходимость автомобиля за счёт снижения давления воздуха в шинах; На автомобиле имеется лебёдка, предназначенная для самовытаскивания, а также для вытаскивания автомобилей и прицепов на труднопроходимых участках; коробка отбора мощности, может быть использована для привода различных агрегатов в стационарных условиях и в движении; система герметизации, для обеспечения надёжности работы агрегатов и систем автомобиля Урал-5557, подвергающихся воздействию воды при преодолении брода, и для поддержания постоянного давления во внутренних полостях агрегата.

В данном курсовом проекте изучаются свойства автомобиля Урал-5557 () на широкопрофильных шинах для эксплуатации по дорогам с гравийно-щебеночным покрытием. На автомобиле установлен двигатель КамАЗ-740.10 третьей комплектации, дизельный; рабочий объем 10.85л. Система подачи топлива разделенного типа. Автомобиль комплектуется коробкой передач КамАЗ-141 (механическая, пятиступенчатая с синхронизаторами на второй, третьей, четвертой и пятой передачах). Урал-5557 представляет собой автомобиль с тремя ведущими мостами; передний мост управляемый.

Главная передача двойная, пара конических шестерен со спиральными зубьями и пара цилиндрических косозубых шестерен. Полуоси полностью разгруженные. Основной отличительной особенностью автомобилей семейства "Урал" является высокий уровень проходимости. Способность двигаться по бездорожью обеспечивается мощным двигателем, специальной конструкцией ведущих мостов, централизованной системой регулирования воздуха в шинах и другими конструктивными особенностями. Грузовики Урал работают при температурах окружающего воздуха от -50 до +50 С, они ремонтопригодны и рассчитаны на безгаражное хранение.

мощность двигатель автомобиль мост

2. Подсчет мощности двигателя проектируемого подвижного состава

Требуемая мощность двигателя для полностью груженного подвижного состава при его движении в заданных дорожных условиях с максимальной скоростью подсчитывается по формуле:

,

где -полная масса подвижного состава, ;- приведенный коэффициент дорожного сопротивления; - коэффициент обтекаемости автомобиля в зависимости от формы кабины или кузова и места установки двигателя(0.60…0.75); - площадь лобового сопротивления; - максимальная скорость движения подвижного состава, ;- коэффициент полезного действия трансмиссии.

,

где - колея передних колес автомобиля, ; - габаритная высота автомобиля, .

,

где и - КПД цилиндрической и конической пары шестерен, соответственно принимаемые равными 0.985 и 0.975; и - степенные показатели по числу пар шестерен, участвующих в передачи крутящего момента в соответствии с принятой кинематической схемой трансмиссии проектируемого автомобиля.

,

,

Расчет и построение регуляторной характеристики двигателя

При проектировании двигателя регуляторную характеристику получают расчетным путем, используя следующие зависимости:

,

где и - номинальная эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности; и - эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала в искомой точке скоростной характеристики двигателя.

Точки кривой эффективного крутящего момента определяем по формуле:

Точки кривой эффективного удельного расхода топлива определяем по формуле:

Точки кривой часового расхода топлива определяем по формуле:

Расчеты сводим в таблицу 1.

Таблица 1

частота вращения

1300

1560

1820

2080

2340

2600

2990

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.15

1.3

1.5

1.6

1.8

1.9

2

2.3

0.27

0.39

0.53

0.7

0.88

1.09

1.44

102

125

147

163

177

189

0

750

764

774

747

722

695

0

1.03

0.98

0.96

0.95

0.97

1

1.09

247

235

230

228

233

240

24

29

34

38

42

45

-

По результатам подсчета строятся графики и уточняется приспособляемость двигателя по частоте вращения коленчатого вала как и крутящему моменту как

Скоростная характеристика представляет собой зависимость эффективной мощности двигателя, крутящего момента, часового и эффективного удельного расходов топлива от частоты вращения коленчатого вала. Подбор передаточных чисел трансмиссии

С учетом максимальной осевой нагрузки подвижного состава и качества заданного покрытия дороги выбирается тип шины для уточнения радиуса ведущего колеса. Тогда с учетом заданной максимальной скорости движения подвижного состава вычисляется передаточное число главной передачи по формуле:

,

где - максимальная скорость движения подвижного состава при работе автомобиля на прямой передаче; - частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности; - расчетный радиус ведущего колеса, принимаемый в зависимости от радиуса шины в свободном состоянии .

,

где - диаметр обода колеса; - коэффициент смятия шины;- ширина шины.

Передаточные числа коробки передач выбираются так, чтобы обеспечивалось сохранение постоянного интервала изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя при разгоне автомобиля на различных передачах, когда достигаются наилучшая производительность и экономичность. Такое условие подчиняется закону геометрической прогрессии, т.е.

,

где - передаточное число коробки на первой передаче, которое должно удовлетворять двум основным требованиям: обеспечивать преодоление повышенных дорожных сопротивлений движению и не вызывать буксования ведущих колес автомобиля при передаче максимальной касательной силы тяги , т.е.

>>.

Т.к. касательная сила тяги подсчитывается по формуле:

,

то передаточное число коробки на первой передаче будет подсчитываться по формуле:

,

где - коэффициент нагрузки ведущих колес;- полная сила веса снаряженного автомобиля;- коэффициент сцепления ведущих колес с дорогой; -максимальный крутящий момент двигателя; -КПД трансмиссии на первой передаче.

найдем по формуле:

В соответствии с принятой кинематической схемой трансмиссии результаты подсчетов сводятся в таблицу 2

Таблица 2

ПОКАЗАТЕЛИ

НОМЕР ПЕРЕДАЧИ

1

2

3

4

5

передаточное число коробки передач,

6

3.75

2.34

1.6

1.00

передаточное число трансмиссии,

58.8

36.75

22.9

15.7

9.8

кол-во пар шестерен цилиндрических

6

6

6

6

4

кол-во пар шестерен конических

3

3

3

3

3

КПД трансмиссии

0.81

0.81

0.81

0.81

0.84

0.005

0.007

0.012

0.017

0.028

66.2

41.4

25.8

17.7

11.5

2. Динамические факторы и динамическая характеристика подвижного состава

Запас силы тяги , приходящийся на единицу силы веса подвижного состава , служит измерителем его динамических качеств, называемых динамическим фактором:

- касательная сила тяги автомобиля. Где - постоянный множитель для каждой передачи.

- сила сопротивления воздуха. Где - постоянный множитель для вычисления силы сопротивления воздуха; - скорость движения подвижного состава.

,

- коэффициент обтекаемости автомобиля в зависимости от формы кабины или кузова и места установки двигателя(0.60…0.75); - площадь лобового сопротивления автомобиля ; - сила веса подвижного состава.

Расчеты подсчетов сводим в таблицу 3.

Таблица 3

характеристика двигателя

1300

1560

1820

2080

2340

2600

750

764

774

747

722

695

24

29

34

38

42

45

1-я передача

6.5

7.8

9.1

10.4

11.7

13

42.3

60.8

82.8

108.2

137

169

0.525

0.534

0.542

0.523

0.51

0.5

0.525

0.534

0.542

0.523

0.51

0.5

320

311

306

295

291

288

2-я передача

9.1

10.92

12.74

14.56

16.38

18.2

82.8

119.3

162.3

212

268.3

331.2

0.375

0.382

0.387

0.374

0.36

0.348

0.375

0.382

0.387

0.374

0.36

0.348

228

222

219

211

208

206

3-я передача

15.6

18.72

21.84

24.96

28.1

31.2

243.4

350.4

477

623

789.6

973.4

0.225

0.229

0.232

0.224

0.217

0.21

0.225

0.229

0.232

0.224

0.217

0.21

133

130

128

123

121

120

4-я передача

22.1

26.52

30.94

35.36

39.78

44.2

488.4

703.3

957.3

1250.3

1582.5

1954

0.15

0.153

0.155

0.15

0.144

0.14

0.15

0.153

0.155

0.15

0.144

0.14

94

91

90

87

85

85

5-я передача

36.4

43.68

51.52

57.12

65.52

72.8

1325

1908

2654

3263

4293

5300

0.097

0.099

0.1

0.097

0.094

0.09

0.097

0.099

0.1

0.097

0.094

0.09

57

56

55

53

52

51

На каждой из передач при коэффициенте нагрузки Г=1, который вычисляется по формуле

,

где:

Gб вес снаряжённого автомобиля Н;

Gг вес груза Н.

Коэффициент грузоподъемности автомобиля существенно влияет на динамические и экономические показатели автомобиля. Эта зависимость выражается формулой: ,из неё видно, что чем больше вес автомобиля тем хуже динамический фактор.

В верхней части динамической характеристики проводиться вторая ось абсцисс, и на ней наноситься шкала коэффициентов. Масштаб динамического фактора на каждой из шкал коэффициентов загрузки прямо пропорционален его величине. Поэтому лучи, проходящие через одинаковые значения динамического фактора, делают диаграмму универсальной.

По динамической характеристике автомобиля следует определить: Максимальную скорость движения автомобиля с заданным коэффициентом загрузки Г=3.04 на горизонтальной и наклонной дорогах; максимальный динамический фактор на высшей и низшей передачах; величину максимального угла подъёма дороги, преодолеваемого автомобилем с различной загрузкой.

Расчёт и построение экономической характеристики автомобиля

Топливная экономичность автомобиля оценивается расходом топлива в литрах на 100 км пройденного пути и подсчитывается по формуле

,

где:

-Расход топлива л/100км;

-удельный расход топлива, зависящий от скорости и нагрузочного режима работы двигателя. г/(кВт Ч);

- мощность двигателя, необходимая для обеспечения движения в заданных дорожных условиях кВт;

-плотность топлива кг/л.

В данном случаи использованное топливо дизельное =0,825 кг/л

Эффективная мощность двигателя определяется по формуле:

, Где:

-приведенный коэффициент дорожного сопротивления;

-КПД трансмиссии для той передачи, на которой может работать в заданных дорожных условиях;

V-скорость движения автомобиля км/ч;

Г-коэффициент загрузки автомобиля;

;

,

где:

и -постоянные для данных вычислений.

определяют по формуле:

,

Где:

- удельный расход топлива из внешней скоростной характеристики табл. 1, для мощности, соответствующей максимальной скорости движения автомобиля г/(кВт ч);

и - коэффициенты, учитывающие соответственно влияние на удельный расход топлива скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.

Последовательность выполнения расчётов следующая:

- По универсальной динамической характеристике для заданного коэффициента загрузки Г и приведённого коэффициента дорожного сопротивления определяется максимальная скорость движения автомобиля и та передача, на которой эту скорость можно получить.

- Для этих условий подсчитывается коэффициент оборотности и по его величине - частоту коленчатого вала для принимаемых скоростей движения автомобиля и соответствующую им мощность двигателя

- Подсчитываются величины

- Подсчитывается мощность и коэффициенты

Результаты подсчётов записываться в табл. 4.

км/ч

, об/мин

,

км/ч

, об/мин

,

, об/мин

,

На основании полученных данных на формате А2 строиться график топливной экономичности для трёх заданных дорожных условий.

Из полученного графика видно, что оптимальная скорость движения автомобиля при:

=0,045, составляет км/ч;

=0.055, составляет км/ч;

=0,065, составляет км/ч.

Список использованной литературы

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3x т Т.2. -5.е изд, перераб. И доп. -М:. Машиностроение, 1980.-557с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3x т Т.1. -5.е изд, перераб. И доп. -М:. Машиностроение, 1980.-346с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3x т Т.3. -5.е изд, перераб. И доп. -М:. Машиностроение, 1980.-423с.

4. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. -1.: Машиностроение Ленинград отд-ние, 1980-464 с.

5. Бухарин Н.А. и др. Автомобили. Конструкция, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля: Учебное пособие для ВУЗов/ Н.А. Бухарин, В.С. Прозоров, М.М. Щукин. - М.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

6. Лукин П.П. и др. Конструкция и расчет автомобиля: Учебное пособие для ВУЗов/ П.П. Лукин, Г.А. Гаспарянц, В.Ф. Родионов. - М.: Машиностроение, 1984. - 376 с.

7. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта. Подвижной состав и эксплуатационные свойства: Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Изд. центр "Академия", 2004. - 528 с.

8. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине " Автомобили и тракторы": для студентов специальности 2913/ В.М. Тимченко, Б.А. Песенко. - Ростов - на - Дону, РИЦ РГСУ, 1998. - 42 с.

9. Антонов С.Л. и др. Автомобили Урал моделей - 4320 - 01, - 5557: Устройство и техническое обслуживание/ С.Л. Антонов В.А. Трофимов, А.И. Штурюкин и др. - М.: Транспорт, 1994. - 245 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены