Устройство ходовой части автомобиля ЗиЛ-431410

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНтСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"тюменский государственный нефтегазовый университет"

ФИЛИАЛ в г. ЯлуторовскЕ

Отделение высшего профессионального образования

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: "Устройство автомобиля"

ТЕМА: "Устройство ходовой части автомобиля ЗиЛ-431410"

Выполнил:

Старцев А.С.

Руководитель:

Гребнев А.В.

Ялуторовск, 2010

Содержание

Введение

Основная часть

1. Общее устройство ходовой части

1.1 Рама

1.2 Передняя ось

1.3 Задний мост

1.4 Подвеска

1.4.1 Упругие элементы

1.4.2 Амортизаторы

1.5 Колёса

1.6 Автомобильные шины

2. Экологический аспект

3. Криогенный аспект

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Значительный рост всех отраслей народного хозяйства требует перемещения большого количества грузов и пассажиров. Высокая маневренность, проходимость и приспособленность для работы в различных условиях делает автомобиль одним из основных средств перевозки грузов и пассажиров. Автомобильный транспорт создан в результате развития новой отрасли народного хозяйства - автомобильной промышленности, которая на современном этапе является одним из основных звеньев отечественного машиностроения. Целями курсовой работы являются:

· изучение одной конкретной марки транспортного средства (грузового автомобиля ЗИЛ - 431410);

· систематизация и закрепление теоретических знаний по специальности, и применение этих знаний при решении практических задач;

· развитие навыков самостоятельной работы и овладение методикой исследований при решении разрабатываемых в курсовой работе проблем и задач.

Задачами курсовой работы являются:

· осмысление избранной темы;

· подбор изучаемой литературы, справочных и научных источников по теме включая зарубежные;

· самостоятельный анализ основных концепций по изучению проблемы, предлагаемые зарубежными и отечественными источниками;

· обоснование актуальности рассматриваемой проблемы;

· резюмированние полученных выводов, разработка вариантов решения проблем;

· оформление графической части на двух листах формата А1 в соответствии с заданием на курсовую работу.

Основная часть

1. Общее устройство ходовой части

Ходовая часть автомобиля ЗИЛ-431410 состоит из рамы, двух мостов соединённых с рамой подвеской, колёс и шин.

1.1 Рама

Рама представляет собой несущую систему балочной конструкции и изготовлена из двух продольных и нескольких поперечных балок. На ней закреплены все основные агрегаты и узлы. Балки корытообразного сечения штампуют из стали. Продольные балки в средней, наиболее нагруженной части имеют большее сечение. Продольные и поперечные балки соединены заклёпками, а для увеличения жёсткости рамы установлены косынки и угольники. Для крепления узлов и агрегатов на раме имеются кронштейны, к которым крепятся крылья, подножки, топливный бак, рессоры, передний буфер, буксирные крюки и буксирное приспособление сзади.

1.2 Передняя ось

На автомобиле передняя ось изготовлена в виде двутавровой балки с отогнутыми вверх концами. На концах оси к проушинам шкворнями закреплены шарнирно-поворотные цапфы. Шкворень закреплён в проушинах оси неподвижно коническим стопорным штифтом с гайкой. Поворотные цапфы имеют по две проушины с бронзовыми втулками и свободно поворачиваются на шкворне. Для облегчения поворота цапфы между её проушиной и концом оси установлен опорный подшипник. На оси цапф на двух конических роликовых подшипниках установлена ступица колеса.

Шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклон, благодаря чему облегчается управление автомобилем, так как при движении колёса стремятся занять такое положение, которое соответствует движению по прямой. Ступицы передних колёс установлены на двух конических роликовых подшипниках и крепятся гайкой, которая затем шплинтуется или стопорится и закрывается колпаком. Для разгрузки наружного подшипника ступицы переднего колеса, уменьшения толчков колёс, передаваемых на рулевой механизм, оси цапф наклонены концами вниз.

Колёса автомобиля при движении по прямой должны катиться параллельно друг другу. Наличие хотя бы незначительных люфтов в сочленениях рулевых тяг, в подшипниках ступиц колёс и во втулках шкворней приводит к повороту каждого колеса на некоторый угол (правого - направо и левого - налево). Это вызывает проскальзывание покрышек и резкое увеличение их износа. Чтобы не допустить проскальзывания колёс при движении, их устанавливают с некоторым схождением, т. е. расстояние Б между ободами колёс спереди должно быть меньше, чем расстояние А сзади оси. Величина схождения колёс автомобиля ЗИЛ должна составлять 2,0…5,0 мм и регулируется изменением длины поперечной рулевой тяги. Развал колёс и угол наклона шкворней на автомобиле не регулируются. Углы поворота передних колёс автомобиля регулируются и ограничиваются упорным болтом.

1.3 Задний мост

Задней осью у автомобиля ЗИЛ служит картер главной передачи с кожухами полуосей. Картер заднего моста отлит из ковкого чугуна.

Ступицы задних колёс устанавливают на двух роликовых конических подшипниках и крепятся гайкой, которая стопорится и удерживается контргайкой.

1.4 Подвеска

Подвеска автомобиля ЗИЛ состоит из упругих элементов (листовых рессор) и амортизаторов.

1.4.1 Упругие элементы

Передняя подвеска (графическая часть- лист №2) состоит из одной продольной полуэллиптической рессоры, работающая совместно с телескопическим амортизатором. Задняя подвеска (рис.1) автомобилей состоит из двух продольных полуэллиптических рессор с дополнительными рессорами.

Рис. 1. Задняя подвеска. 1 - передний кронштейн; 2 - кронштейн дополнительной рессоры; 3 - стремянка; 4 - накладка; 5 - дополнительная рессора; 6 - промежуточный лист; 7 - рессора; 8 - задний кронштейн; 9 - сухарь; 10 - проставка; 11 - подкладка стремянок ; 12 - стремянка ушка; 13 - подкладка ушка; 14 - ушко; 15 - втулка ушка; 16 - палец рессоры; 17 - масленка; 18 - палец сухаря; 19 - вкладыш; 20 - втулка стяжного болта; 21 - стяжной болт.

Рессоры служат для смягчения толчков при наезде на различные неровности дороги. На автомобиле ЗИЛ устанавливают листовые рессоры, которые состоят из пакета упругих стальных полос различной длины. На передних концах рессор прикреплены съёмные подушки, которыми рессоры закреплены к раме с помощью пальцев. Задние концы рессор опираются на съёмную подушку и при изменении длины скользят по ней.

На автомобиле ЗИЛ в листах рессор выштампованы продольные выступы и углубления, которые препятствуют смещению листов рессор во время работы.

Кроме основных задних рессор, установлены дополнительные рессоры 5, которые закреплены вместе с основной рессорой стремянками 3, а концы находятся против полок опорных кронштейнов 2. В разгруженном автомобиле дополнительные рессоры не работают, а при нагрузке, упираясь концами в кронштейны 1, несут нагрузку вместе с основными рессорами. В листовой рессоре между её отдельными листами возникает трение. Чтобы уменьшить величину этого трения, поверхность листов рессор смазывают графитной мазью. Пальцы рессор смазывают смазкой УС - 1 только в том случае, если втулки металлические. Резиновые втулки не смазывают.

1.4.2 Амортизаторы

Толчки, воспринимаемые рессорами, вызывают вертикальные колебания кузова автомобиля, которые продолжаются некоторое время после наезда на препятствие. Гашение колебаний осуществляют амортизаторы. На автомобиле применяют жидкостные амортизаторы, работа которых основана на сопротивлении перекачиванию жидкости из одной полости в другую через узкие каналы. Применяемые амортизаторы телескопические, двустороннего действия, оказывающие сопротивление при сжатии и отдаче рессор.

Телескопический амортизатор (графическая часть №2) состоит из цилиндра 25, штока 26 с поршнем 27, цилиндрического кожуха 28 (резервуара) и клапанов.

В цилиндре находится поршень 27 со штоком 26. Шток в верхней части имеет проушину 29, которой соединён с кронштейном рамы. В поршне размещены перепускной клапан и клапан отдачи с пружиной. При прогибе рессоры происходит сжатие, поршень перемещается вниз и жидкость через перепускной клапан перетекает в полость над поршнем. Так как в полости над поршнем помещён шток, занимающий определённый объём, и вся жидкость поместиться не может, то часть жидкости из полости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет клапан сжатия и перетечёт в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает необходимое сопротивление амортизатора при сжатии.

При отдаче рессоры амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создаётся давление, под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открывается клапан отдачи. Жидкость через отверстие в поршне и клапан отдачи поступает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости через впускной клапан поступает из резервуара в ту же полость. Сопротивление перетеканию жидкости при амортизатор отдаче рессоры больше чем при сжатии.

Для заполнения амортизатора применяют амортизаторную жидкость АЖ-10, АЖ-12, масло веретённое АУ или смесь из 50% трансформаторного масла и 50% турбинного масла.

1.5 Колёса

Колёса автомобиля (рис.3) состоят из диска и обода. Обод колёс 1 плоский, имеет два бортовых кольца 4. Съёмное бортовое кольцо 4 неразрезанное и закреплено на ободе разрезным замочным кольцом 2.

Рис. 3. Колесо и шина. 1 - диск и обод колеса; 2 - замочное кольцо; 3 - ободная лента; 4 - бортовое кольцо; 5 - камера; 6 - покрышка.

На дисках колёс выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки колёс также имеют конус. Совпадением конусов гаек с конусными отверстиями на дисках обеспечивается точная установка колёс.

На заднюю ось с каждой стороны устанавливают по два колеса. Внутренние колёса закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а наружные колёса - гайками с конусом. Для предотвращения самоотворачивания гаек при ускорении и торможении автомобиля гайки левой стороны имеют левую резьбу, а гайки правой стороны - правую.

Запасное колесо устанавливают на откидном кронштейне на раме под передней частью грузовой платформы [3 стр.66].

1.6 Автомобильные шины

Рессоры и амортизаторы не предохраняют автомобиль от мелких толчков, возникающих при наезде на небольшие неровности. Для поглощения небольших толчков и смягчении ударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчение ударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжатого воздуха в шинах и их упругости.

Пневматическая шина состоит из покрышки, камеры и ободной ленты. Главной и наиболее сложной частью шины является покрышка, которая защищает камеру от повреждения и обеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой. Основными материалами, идущими на изготовление покрышки, являются резина и специальная ткань (корд) из очень прочных продольных нитей (основы) и разреженных поперечных (утка).

Покрышка состоит из каркаса, беговой дорожки (протектора), боковой и бортовой частей. Каркас изготовлен из нескольких слоёв тканей (корд) с резиновыми прослойками между ними. В покрышках диагонального построения нити корда расположены под углом друг к другу. Вдоль окружности по беговой части проложен протекторный слой из прочной износостойкой резины. Для хорошего зацепления колёс с дорогой по поверхности протектора сделаны углубления, образующие протекторный рисунок. Форма рисунка определяется условиями работы автомобиля. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком, а для плохих дорог и бездорожья - с крупным направленным рисунком.

При установке колеса, шина которого имеет направленный рисунок протектора, необходимо следить, чтобы стрелка на боковине покрышки соответствовала направлению вращения колеса. Этим достигается лучшее зацепление с дорогой и уменьшение износа покрышки.

Между каркасом и протекторным слоем размещён подушечный слой, состоящий из разреженного корда и эластичной прочной резины. Подушечный слой служит для обеспечения хорошей связи каркаса с протектором.

В бортах каркаса заделаны сердечники, изготовленные из проволочного, тросового кольца и резиновой ткани, образующей крыло. Крыло покрышки не допускает растягивания бортов. По бокам покрышки нанесён слой резины, защищающий каркас от повреждения и попадания влаги.

В покрышках типа РС нити корда расположены по кратчайшему расстоянию между бортами; это расположение называется радиальным. При таком расположении нити в смежных слоях не перекрещиваются, нагрузка от внутреннего давления на нити уменьшается по сравнению с обычными шинами вдвое, уменьшается также их нагрев. Для увеличения прочности шин типа Р подушечный слой изготовляют из трёх-шести слоёв малорастяжимого металлического или вискозного корда, нити которого расположены вдоль окружности.

Камера изготовлена в виде кольцевого эластичного резинового рукава. Для наполнения камеры воздухом и удаления его в случае необходимости, камера имеет вентиль, который состоит из корпуса, золотника и колпачка. Корпус вентиля сделан из латуни в виде трубки с фланцем и закреплён в камере при помощи специальных шайбы и гайки.

Золотник - это клапан, пропускающий воздух только внутрь камеры; состоит он из ниппеля, клапана с резиновым кольцом, стержня и пружины. Золотник ввёрнут внутрь корпуса вентиля и сверху закрыт колпачком.

Ободную ленту применяют в основном в шинах грузовых автомобилей, изготовляют её из резины. Она имеет фигурную форму и служит для защиты камеры от повреждения ободом.

Размер шин определяется по диаметру профиля, внутреннему диаметру, соответствующему диаметру обода колеса, и внешнему диаметру шины. При маркировке шин вначале обозначается размер профиля, а затем через тире - внутренний диаметр. Эти размеры могут быть даны в дюймах (например, 8,25-20) или в миллиметрах (например, 260-508). Кроме размера шин, на покрышке поставлено клеймо с указанием завода, выпустившего шину, года и месяца выпуска, номера. Например, ДIII 790079384, где Д - Днепропетровский завод, III - март, 79 - год выпуска и затем номер покрышки. На морозостойких шинах наносится надпись "север", у шин, предназначенных к шипованию - Ш, на покрышках с радиальным расположением корда - Р.

Причины, вызывающие преждевременный износ шин. Подбирая новые шины для установки на автомобиль, необходимо следить, чтобы покрышки имели одинаковый рисунок протектора. Покрышки, бывшие в употреблении, нужно подбирать по рисунку протектора и по степени износа. Износ шин неодинаков, задние шины изнашиваются быстрее, чем передние, а левые меньше, чем правые. Чтобы износ шин был равномерным, их необходимо периодически, через каждые 5000-6000 км, переставлять, согласно схеме.

Допускается отклонение от норм давления в небольших пределах: для грузовых автомобилей ±0,02 МПа. Отклонения в сторону уменьшения или увеличения давления больше допустимого сокращает срок службы шин.

Увеличение давления воздуха приводит к перегрузке нитей каркаса и их разрушению, протектор при этом изнашивается неравномерно. Особенно опасно уменьшение давления. Так, например, уменьшение давления на 25% сокращает срок службы шины на 50%. Особенно недопустима езда на спущенных шинах даже на незначительное расстояние, так как может полностью разрушиться покрышка. Перед выездом из гаража и в пути нужно следить за давлением воздуха в шинах. Давление воздуха необходимо проверять только при помощи манометра. Проверка давления "на глаз" не разрешается. Воздух в шины накачивают при помощи стационарной компрессорной установки - компрессора, установленного на автомобиле, или ручного насоса.

Увеличение нагрузки приводит к увеличению прогиба шины, вследствие этого при работе шины происходит перегрев, расслаивание каркаса и отслаивание протектора. Перегруженная шина при наезде на различные предметы легко разрушается. Перегрузка шин может произойти от перевозки груза, превышающего норму нагрузки на автомобиль, неправильного размещения груза в кузове (смещение груза на одну сторону или назад), езды на одной шине при спаренных шинах, использование шин неодинакового диаметра и др.[1.стр. 4].

2. Экологический аспект

Воздействие шин на окружающую среду и человека

Одним из показателей качества автомобильных шин является характеристика их экологической безопасности в течение всего "жизненного цикла" (производство, эксплуатация, утилизация). Проблема обеспечения экологической безопасности шин при эксплуатации во многом сходна с проблемой охраны труда и окружающей среды в резиновой промышленности, производстве шин, но имеет и существенные особенности. Выделяющиеся из автомобильных шин химические вещества, твердые продукты истирания протектора негативно влияют на окружающую среду, здоровье людей.

Исследованиями, проведенными в Никтайр ЛэбОТ, установлено, что высокая экологическая опасность шин обусловлена, с одной стороны, токсическими свойствами применяемых при их изготовлении материалов и содержащихся в них примесей, а с другой стороны - свойствами более ста видов химических веществ, выделяющихся в воздушную и водную среды при эксплуатации, обслуживании, ремонте и хранении шин.

В числе химических веществ, выделяющихся в наибольших количествах из шинных резин при комнатной и повышенной температурах: продукты деструкции каучуков (мономеры) чрезвычайно реакционноспособные и токсичные химические соединения; ароматические углеводороды - бензол, ксилол, стирол, толуол; предшественники канцерогенов - алифатические амины; соканцерогены - сероуглерод, формальдегид, фенолы; промоторы канцерогенов - диоксид серы, углеводороды неароматического ряда (последние аналогичны углеводородам (СНх), содержащимся в выхлопных газах двигателя как продукты неполного сгорания топлива). В составе полной гаммы идентифицированных нами летучих веществ из шин не обнаружены, например, продукты горения - СО , СО2 , NOx , являющиеся основой газообразной части выхлопа двигателя.

Химические соединения, продукты их превращения и взаимодействия, но наиболее опасны выделяющиеся из шин канцерогены: бенз(а)пирен и другие полиароматические углеводороды (нами обнаружено в шинах 15 соединений этого класса из 18 известных), а также N-нитрозамины (обнаружено 4 вида этих веществ из 12 известных). Все эти вещества входят в список приоритетных токсикантов, утвержденный Международной организацией по исследованию рака (IARC) и Агентством по охране окружающей среды (США).

Суммарное количество выделяющихся из шин приоритетных токсикантов (канцерогенов) на 2-3 порядка меньше величины миграции других летучих. Однако существующие отечественные и зарубежные нормы этих веществ значительно ниже норм других летучих соединений.

За рубежом работы по уменьшению негативных воздействий шин на окружающую среду и человека ведутся в соответствии с Международными экологическими стандартами серии ISO 14000. Многие зарубежные страны, такие как Англия, Германия, Голландия, Дания, Канада, США, Швейцария уже ввели национальные нормы содержания канцерогенных веществ в резиновых изделиях, окружающей среде, ведутся работы по нормированию углеродсодержащей пыли.

С учетом перспективы введения этих стандартов на территории России и СНГ очевидна актуальность экологических испытаний и экологической сертификации шин, эксплуатируемых в черте мегаполисов России и СНГ. Результатом анализа экологического воздействия шин на окружающую среду и человека в течение всего "жизненного цикла" шин должна стать экологическая сертификация шин и экологический контроль на автотранспортных и шиноремонтных предприятиях, а также на заводах-изготовителях шин[2 стр.3].

3. Криогенный аспект

автомобиль ходовая амортизатор экологический

При низких температурах могут наблюдаться хрупкие разрушения в металле из которого сделана ходовая часть при напряжениях ниже предела текучести металла. Это происходит потому, что в металле всегда имеются трещины или трещиноподобные дефекты. Они являются концентраторами напряжений и инициируют разрушения.

Материалы средней и низкой прочности при комнатной температуре обычно имеют более высокие значения, чем высокопрочные. С понижением температуры вязкость разрушения резко падает, например при загрузки автомобиля может сломаться рессора.

Влияние конструктивных концентраторов напряжений (надрезы, выточки, переходы и т. д.) оказывают существенное влияние на прочность, характер разрушения и надежность деталей ходовой части.

Анализ причин хрупких разрушений показывает, что трещины обычно начинаются от надрезов, являющихся концентраторами напряжений. Надрезом является любое нарушение непрерывности металла. К надрезам относятся дефекты сварных соединений (пористость, непровар, пустоты по сечению шва), поверхностные царапины, неметаллические включения, газовые раковины. В месте надреза пластическая деформация стеснена, что приводит к увеличению сопротивления пластической деформации, т. е. к росту у_т. Чем острее и глубже надрез, тем больше стеснена пластическая деформация, тем выше у_т. Чем острее надрез, тем выше концентрация напряжений, тем больше опасность хрупкого разрушения.

Склонность к хрупкому разрушению при низких температурах зависит от кристаллической структуры металла.

Металлы с кристаллической решеткой объемноцентрированного куба (стали на основе б-железа, вольфрам, хром, молибден и др.), а также некоторые металлы с гексагональной плотноупакованной решеткой (цинк, кадмий, магний) относятся к хладноломким металлам.

Холодная температура влияет на состояние колес автомобиля тем, что шина и камера твердеют на морозе, а при эксплуатации появляются микро - трещины и через некоторое время колеса быстро изнашивается.

Заключение

Ходовая часть автомобиля ЗИЛ - 431410 морально устарела для нашего времени. Нужно разрабатывать и вводить новые технологии по производству рам, колес для этого автомобиля, а также производство новых сталей, из которых производят детали автомобиля.

При эксплуатации автомобиля в районах с низкой температурой, необходимо установить морозостойкие шины. Такие шины предназначены для работы в районах с температурой ниже - 45°С., изготовляют их из морозостойких материалов.

Зимний рисунок отличается крупными шашками, имеющими пилообразные края и большое количество тонких прорезей внутри. Каналы между шашками достаточно крупные, чтобы не забиваться снегом. Многие из зимних шин рассчитаны на установку шипов противоскольжения. От рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой.

Также в районах с низкой температурой используют низкотемпературные пластичные смазки, работоспособные при температуре до -60 градусов. В телескопическом амортизаторе применяется всесезонная амортизаторная жидкость "АЖ-12Т". Требования к амортизаторным жидкостям многообразны. Основным показателем является вязкость. Так, при -20 градусах вязкость не должна превышать 88 мм/с. Желательно, чтобы во всём интервале встречающихся на практике отрицательных температур вязкость амортизаторной жидкости не превышала 2000 мм/с. При более высокой вязкости работа амортизаторов резко ухудшается и происходит блокировка подвески. С этим часто встречаются на практике, т.к. уже при -30 градусах вязкость товарных амортизаторных жидкостей превышает 200 мм/с и при -40 градусах достигает 5000-10000 мм/с. Обеспечить требуемую вязкость (при температурах ниже -30 градусах) могут амортизаторные жидкости на синтетической основе.

Список используемой литературы

1.http://autodev.net.ru/ustroistvo.html

2. http://www.roman.by/r-73212.html

3. Автомобили ЗИЛ-431410, ЗИЛ-138 и их модификации: Руководство по эксплуатации/Московский автомобильный завод им. И. А. Лихачева. - М.: Машиностроение, 1985. - 280 с., ил.

4. http://www.fast-const.ru

5. http://www.niat.ru

Размещено на Allbest.ru