Пензенский государственный университет

Институт транспорта

Кафедра “Транспортные машины”

Задание №1

на курсовое проектирование по дисциплине

“Конструирование и расчет автомобилей и тракторов”

группа 08МН1

Тема проекта: Спроектировать коробку перемены передач легкового автомобиля.

Целевая установка и основные данные: На основе тягового расчета выбрать ДВС, передаточные отношения трансмиссии автомобиля и сконструировать коробку передач.

1. Тип и класс автомобиля:	Легковой автомобиль особо малого класса
2.Масса автомобиля:	965 кг
3.Максимальная скорость движения автомобиля:	130 км/ч
4.Максимальный коэффициент дорожного сопротивления:
5. Тип двигателя	бензиновый
6. Частота вращения коленчатого вала на максимальной мощности, neP	5600 мин -1

Содержание работы (перечень вопросов подлежащих отработке):

1. Тяговый расчет автомобиля;

2. Расчет основных параметров коробки перемены передач;

3. Эскизная компоновка коробки перемены передач;

4. Проверочный расчет на прочность зубчатых передач;

5. Расчет на прочность вторичного вала;

6. Выбор подшипников качения;

7. Расчет инерционных синхронизаторов.

К защите предъявить:

1. Пояснительную записку объемом 35-45 листов;

2. Тягово-динамическую характеристику автомобиля (1 лист формата А1);

3. Продольный разрез коробки перемены передач (1 лист формата А1);

4. Поперечный разрез коробки перемены передач (1 лист формата А1).

Литература:

1.Пантелеев В.Ф., «Расчёты деталей машин»: Учеб. Пособие, Пенза: ПГУ,1998.

2.Дунаев П.Ф., Леликов О.П., «Конструирование узлов и деталей машин»: Учеб. пособие для вузов, М.: Высш. Шк.,1985.

3.«Основы конструирования»: Методические указания по курсовому проектированию, под ред. В.Ф.Пантелеева, Пенза: ПГТУ,1994.

4. Уханов А.П., Артемов И.И., Пшеничный О.Ф. «Теория автомобиля в упражнениях и задачах»: Учебное пособие, Пенза: ПГУ, 2002.

Начало работы над КП «___»_______________200_ г.

Окончание работы (защита КП) «___»______________200_ г.

Руководитель курсового проекта

профессор кафедры Е.А. Чуфистов

«___»______________200_ г.

1 Тягово-динамический расчет автомобиля

1.1 Внешняя скоростная характеристика автомобиля

1.1.1 Мощность, развиваемая двигателем при движении с максимальной скоростью

Требуемую максимальную мощность двигателя определяют

из условия энергетического обеспечения максимальной скорости, т.е. из баланса мощности [1, стр.213]

где F_ψ - сила дорожного сопротивления, Н;

F_w - сила сопротивления воздуха, Н; 0,88…92;

- максимальная скорость автомобиля, ;

- КПД трансмиссии на режиме движения с максимальной скоростью, для неполноприводных автомобилей с механической трансмиссией –

=0,88…0,95;

k_c - коэффициент, учитывающий потери мощности в воздухоочистителе, глушителе, радиаторе, компрессоре и вспомогательных агрегатах

k_c =0,75...0,9;

принимаем = 0,9; k_c =0,8.

Силы дорожного сопротивления и воздуха:

,

где – вес автомобиля, Н;

,

–коэффициент дорожного сопротивления на максимальной скорости; по заданию ;

С_x- коэффициент обтекаемости, для легковых автомобилей

принимаем С_x =0,35;

А - площадь лобового сечения автомобиля, м²;

q_v - скоростной напор, .

,

где m_a - полная масса автомобиля, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 10.

Полная масса легкового автомобиля равна

,

где - масса снаряженного автомобиля, кг;

_{= 635 кг;}

- масса пассажиров

_{= 75 кг;}

Z-число пассажиров;

Z=3;

_{- масса багажа;}

_{= 30 кг;}

m_а=635+75(3+1)+30=965кг;

G_а=965 10=9650 кН;

А=К∙B∙H,

где К - коэффициент заполнения площади лобового сечения, К = 0,78 [1, стр.214].

Размеры площади лобового сечения принимаем:

B∙H=1.69 м²

А=К∙B∙H ;

Скоростной напор

,

где ρ_в - плотность воздуха, ρ_в =1,25 ;

;

F_=96500.018=169.157 Н;

;

1.1.2 Построение внешней скоростной характеристики

Значения мощности P_ei при различных значениях n_ei частот вращения коленчатого вала можно рассчитать по эмпирической формуле

,

где C1, C2, С3- коэффициенты, зависящие от вида камеры сгорания;

в случае карбюраторного двигателя ;

n_e(Pme) - частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности.

Крутящий момент на коленчатом валу:

.

Значения расхода топлива gпри различных значениях nчастот вращения коленчатого вала можно рассчитать по формуле

где g=326 .

Значения мощностей , моментов и расхода топлива приведены в таблице 1 и на рисунке 1, представленном в графической части.

Таблица 1

1.2 Тяговая характеристика автомобиля

1.2.1 Передаточные отношения трансмиссии

Минимальное передаточное отношение трансмиссии определяют из условия, что при максимальной частоте вращения коленчатого вала скорость движения автомобиля равна максимальному значению.

,

где =5600;

где - радиус качения колеса;

=0,95∙,

где - свободный радиус колеса [1, стр.216].

,м,

где d_Д - диаметр диска колеса в дюймах;

Н - высота профиля шины, мм.

,

где В – ширина профиля шины, мм ;

- относительная высота профиля шины.

Выбираем шины 135/80 R12.

Получим

Н=135∙0,8=108 мм;

.

U=

Максимальное передаточное отношение трансмиссии назначают на основе сравнения значений, рассчитанных по трем условиям.

1 условие: Преодоление максимального дорожного сопротивления.

,

где -максимальный коэффициент дорожного сопротивления,

по заданию =0,35;

- максимальный крутящий момент на коленчатом валу;

;

. 2 условие: трогание с места без пробуксовывания

,

где φ - коэффициент сцепления; для расчетов принимают φ=0,8;

– сцепной вес;

k_ – коэффициент сцепного веса, принимаем k_=0,5;

;

При расчете максимальных передаточных отношений по первому и второму условию для механической трансмиссии принимают ή_тр=0,8…0,95 [1, стр.218]. Принимаем ή_тр=0,9.

;

3 условие: обеспечение маневрирования.

,

Исходя из удобства маневрирования, принимают =0,56…1,4 м/с (2…5)км/ч;

Тогда:

,

где =800 мин - устойчивая частота вращения коленчатого вала;

м/c;

;

При сравнении полученных результатов принимают ,при этом практически выполняются все условия.

Выбираем схему двухвальной коробки передач с высшей передачей

.

Принимаем передаточное отношение главной передачи