Разработка карданной передачи заднего моста для легкового полноприводного автомобиля
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
Введение
Целью курсового проекта является разработка карданной передачи заднего моста для легкового полноприводного автомобиля. Для этого необходимо произвести тяговый расчет с целью установления массы автомобиля и распределения ее по осям. По полученным данным осуществить элементов карданной передачи (валов, шарниров).
1. Выбор исходных данных и их обоснование
Прежде чем выбрать исходные данные необходимо проанализировать существующие автомобили малого класса, и уже после сравнения их характеристик определиться с параметрами проектируемого автомобиля. Для сравнения были выбраны следующие автомобили: ВАЗ-2121; Шевроле-Нива; Toyota RAV4. Основные показатели этих моделей приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Обзор параметров автомобилей прототипов
ПоказателиВАЗ-2121Шевроле-НиваMitsubishi Pajero 3.2 Di-DC Wagon1. ПриводполныйполныйПолный2. Снаряженная масса, кг1210135017803. Рабочий объем, л1690169032004. Максимальная скорость, км/ч 1481401775. База, мм 2200245027806. Коробка передачмеханическая, 5-ступенчатаямеханическая, 5-ступенчатаямеханическая, 5-ступенчатая7. Передние тормозадисковыедисковыедисковые, вентилируемые8. Задние тормозабарабанныебарабанныедисковые, вентилируемые9. Разгон 0-100 км/ч, сек19191410. Средний расход топлива, л1310,810,6
Основываясь на данных таблицы 1.1 произведем выбор исходных данных для тягового расчета.
Исходные данные для тягового расчета
Максимальная скорость Vmax, км/ч150Коэффициент лобового сопротивления Cx0,43Снаряженная масса Мс, кг1650Количество пассажиров5Масса багажа, кг200
2. Тяговый расчет автомобиля
.1 Определение полной массы автомобиля
Полная масса автомобиля определяется по формуле:
где Мс - снаряженная масса автомобиля, кг; Мп - масса пассажира (принимаем равной 75 кг); n = 5 - количество пассажиров, включая водителя; Мб = 200 кг - масса багажа.
2.2 Подбор шин для автомобиля
Размер шин устанавливается по ГОСТ 4754-97 по нагрузке, приходящейся на одно колесо. Кроме нагрузки при выборе размера и типа шин будем учитывать максимальную скорость движения и условия эксплуатации автомобиля.
Нагрузка приходящаяся на одно переднее колесо
Выбираем для автомобиля шины 185/80 R15 91S, где 185 - посадочная ширина покрышки в мм, 80 - высота профиля покрышки в процентах от ширины, R - обозначение радиальной покрышки, 15 - посадочный диаметр в дюймах, 91 - индекс нагрузки, S - индекс скорости (180 км/ч).
Статический радиус колеса:
где d0 - диаметр обода колеса, м; H - высота профиля, м; ?* - коэффициент деформации шины (?*=0,1).
2.3 Определение параметров двигателя автомобиля
.1.3 Мощность, необходимая для движения с максимальной скоростью
,
где Сх - коэффициент лобового сопротивления; ? - плотность воздуха; Fa - площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную к его продольной оси, м2; Vmax - максимальная скорость автомобиля, М/С; Ma - полная масса автомобиля, кг; g - ускорение свободного падения; fv - коэффициент сопротивления качению при малых скоростях (0,018); ?тр - КПД трансмиссии на высшей передаче (0,82).
Площадь проекции автомобиля:
,
где Н - высота автомобиля, м; В - ширина автомобиля, м.
.
Коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости движения:
,
где f0 - коэффициент сопротивления качению при малых скоростях (f0=0.018).
.
Тогда:
2.3.2 Максимальная мощность двигателя
,
где - отношение угловой скорости вращения КВ при максимальной скорости к угловой скорости при максимальной мощности (?=1,1); коэффициенты a=b=c=1 так как двигатель бензиновый.
2.3.3 Построение скоростной характеристики двигателя
Если известны максимальная мощность ДВС, угловая скорость вращения коленчатого вала (КВ) при максимальной мощности, то скоростная характеристика ДВС при полной подаче топлива может быть построена по формуле:
,
где Ne - текущие значения мощности и угловой скорости вращения КВ.
Принимаем максимальную скорость вращения КВ: ?max =600 с-1.
Тогда угловая скорость вращения при максимальной мощности:
?*= ?max/?=500/1,1=545 c-1.
Минимальная угловая скорость вращения КВ: ?min=90 с-1.
Крутящий момент рассчитывается по формуле:
,
где Ne - текущее значение мощности, кВт; ?e - текущее значение угловой скорости вращения КВ, с-1.
Таблица 2.1 - Результаты расчета скоростной характеристики ДВС
?е, с-180100200300400455500Ne, кВт22,829,161,991,3109,9112,9110,6Me, Нм284,5291,1309,7304,2274,7248,5221,1
По полученным значениям Ne и Me строим скоростную характеристику двигателя (см. прил. рис.1).
2.3.4 Определение рабочего объема и выбор двигателя
Рабочий объем двигателя определяем по известным значениям Nмах и ?*:
где Ре - среднее эффективное давление при максимальной мощности (0,9); Nмах - максимальная мощность ДВС, кВт; ?* - угловая скорость вращения КВ двигателя при максимальной мощности, с-1.
2.4 Определение параметров трансмиссии
.4.1 Определение передаточного числа главной передачи
Передаточное число главной передачи находим из условия достижения автомобилем максимальной скорости на горизонтальной дороге с твердым покрытием на высшей передаче.
Передаточное число главной передачи находим по