Курсовой проект на тему: ГАЗ 3102 Волга, трансмиссия и ходовая часть

2. Расчет тягово-скоростных показателей трансмиссии

Приведем внешнюю скоростную характеристику двигателя ЗМЗ-4021, который устанавливается на автомобиль ГАЗ 3102 "Волга".

Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗМЗ-4021

Рисунок 2.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗМЗ-4021

За исходные данные для расчета по [2, с.479] принимаем две точки на ВСХ:

1) максимальный крутящий момент Temax = 166,8 Н*м и соответствующая ему частота вращения nT = 2500 об/мин;

2) крутящий момент при максимальной мощности TN определим расчетным путем:

(2.1)

где Nemax – максимальная мощность; nN – частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности.

Передаточные числа [1, Приложение 1]: коробки передач: U1 = 3,50; U2 = 2,26; U3 = 1,45; U4 = 1,0; главной передачи U0 = 3,9.

Проверим соответствие кривых мощности и крутящего момента по нескольким точкам.

Для расчетных точек по ВСХ (см. рисунок 2.1, точка 1) имеем при Temax = 166,8 Н*м, nT = 2500 об/мин, Ne = 43 кВт. Расчетная мощность при указанных моменте и частоте вращения

(2.2)

По ВСХ (см. рисунок 2.1, точка 2) имеем при Nemax = 59,5 кВт крутящий момент Te = 126,3 Н*м, n = 4500 об/мин. Расчетная мощность при указанных моменте и частоте вращения

(2.3)

Литровая мощность двигателя

(2.4)

где Vh – рабочий объем двигателя.

Определяем коэффициент приспосабливаемости двигателя по крутящему моменту

(2.5)

Определяем коэффициент приспосабливаемости двигателя по частоте вращения

(2.6)

Определяем общий (полный) коэффициент приспосабливаемости двигателя

(2.7)

Диапазон коробки передач

(2.8)

Интервал между 1 и 2 передачами

(2.9)

Интервал между 2 и 3 передачами

(2.10)

Интервал между 3 и 4 передачами

(2.11)

Средний интервал

(2.12)

Определяем крутящий момент и частоту вращения на всех выходных валах агрегатов трансмиссии и на всех передачах.

Первая точка.

Крутящий момент на 1 передаче на вторичном валу КП

(2.13)

на выходе главной передачи

(2.14)

Частота вращения на 1 передаче на вторичном валу КП

(2.15)

на выходе главной передачи

(2.16)

Вторая точка.

Крутящий момент на 1 передаче на вторичном валу КП

(2.17)

на выходе главной передачи

(2.18)

Частота вращения на 1 передаче на вторичном валу КП

(2. 19)

на выходе главной передачи

(2. 20)

Результаты расчетов других режимов сведем в таблицы 2.1 и 2.2

Таблица 2.1

Крутящие моменты и частоты вращения выходных валов агрегатов трансмиссии при исходных Temax и nT.

n

Uкп

КП

ГП, U0 = 3,9

Т, Н*м

n, об/мин

Т0, Н*м

n0, об/мин

1

3,50

583,8

714,3

2277

183

2

2,26

377

1106

1470

284

3

1,45

242

1724

943

442

4

1,0

166,8

2500

650,5

641

Таблица 2.2

Крутящие моменты и частоты вращения выходных валов агрегатов трансмиссии при исходных TN и nN.

n

Uкп

КП

ГП, U0 = 3,9

ТN, Н*м

nN, об/мин

Т0N, Н*м

n0N, об/мин

1

3,50

442

1286

1724

330

2

2,26

285,4

1991

1113

511

3

1,45

183

3103

714

796

4

1,0

126,3

4500

492,6

1154

Проверим расчеты по коэффициенту приспосабливаемости.

По крутящему моменту для 1 передачи

(2.21)

По частоте вращения для 1 передачи

(2.22)

Результаты расчетов в точности совпадают со значениями коэффициентов приспосабливаемости, полученными по формулам (2.5), (2.6).

Проверим расчеты по мощности.

По таблице 2.1 для 4 передачи

(2.23)

что соответствует значению мощности, полученному по формуле (2.2).

По таблице 2.2 для 1 передачи

(2.24)

что соответствует значению максимальной мощности.

По результатам расчетов строим график тягово-скоростных показателей трансмиссии автомобиля ГАЗ 3102.


3. Ходовая часть автомобиля ГАЗ-3102

Ходовая часть передает на опорную поверхность массу автомобиля и приводит его в движение. Она состоит из несущей системы, движителя и подвески.

Несущая система является остовом автомобиля, где крепятся все агрегаты и который воспринимает действующие на автомобиль усилия.

Движитель переносит подведенную от двигателя через трансмиссию мощность на остов и сообщает автомобилю поступательное движение.

Подвеска соединяет несущую систему с движителем и обеспечивает плавность хода автомобиля.

Кузовную несущую систему применяют на легковых автомобилях особо малого, малого и среднего классов, а также на большинстве современных автобусов. При такой несущей системе можно уменьшить массу автомобиля, его общую высоту, понизить центр тяжести и, следовательно, повысить устойчивость. Однако кузовная несущая система не обеспечивает хорошей изоляции пассажирского салона от вибрации и шума работающих агрегатов и механизмов, а также от шума шин.

Подвеской называется система устройств для упругой связи несущей системы с мостами или колесами автомобиля. Автомобильные подвески регулируют положение кузова во время движения автомобиля.

Подвеска состоит из направляющего устройства, упругого элемента, гасящего устройства и амортизатора.

Направляющее устройство определяет характер перемещения колес относительно несущей системы автомобиля. Подвеска, направляющее устройство которой имеет, (или содержит) рычажный или телескопический механизм, называется соответственно рычажной или телескопической. В автомобиле ГАЗ-3102 направляющим устройством служат рычаги подвески в передней подвеске и рессоры механизм - в задней.

Упругий элемент подвески уменьшает динамические нагрузки, действующие на автомобиль. В автомобиле ГАЗ-3102 упругим элементами являются рессоры.

Гасящее устройство обеспечивает необходимое затухание колебаний кузова (несущей системы) и колес (движителей) автомобиля. В автомобиле ГАЗ-3102 гасящим устройством служат амортизаторы.

Стабилизирующее устройство уменьшает боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля. В автомобиле ГАЗ-3102 с этой целью установлен стабилизатор передней подвески.


3.1 Несущая система – кузов

Кузов автомобиля - металлический, сварной, несущей конструкции. Тип - четырехдверный седан. Все нагрузки, возникающие при движении автомобиля, воспринимает кузов, каркас которого представляет собой жесткую сварную систему, усиленную наружными облицовочными панелями. В передней части кузова к основанию приваривается короткая подмоторная рама, предназначенная для установки двигателя, передней подвески и радиатора. Задние крылья тоже приваренные. Передняя часть кузова включает облицовку и брызговик радиатора, крылья, капот, приварной каркас и ряд других мелких узлов и деталей. Они объединены в условное название - оперение. Каркас оперения, соединенный в нижней части с подмоторной рамой, а в задней с каркасом кузова, образует силовую конструкцию.

Выступающая облицовка радиатора, имеющая традиционные вертикальные элементы, сочетается с оригинальной выштамповкой на капоте и прямоугольными фарами.

Интерьер автомобиля (кузова) выполнен с учетом удовлетворения требований безопасности и использования современных материалов. На безопасной передней панели удобно для пользования расположены приборы и органы управления.

В салоне кузова установлены два ряда сидений, есть ремни безопасности, противосолнечные козырьки, зеркало заднего вида, держатели над проемами дверей. На задней полке вмонтирован ящик с крышкой для медикаментов.

В задней части кузова находится просторное багажное помещение с запирающейся крышкой. Инструмент, необходимый для обслуживания, закреплен на задней вертикальной стенке под ковриком. Запасное колесо хранится в специальной нише на полу, и не мешает размещению багажа.


3.2 Передняя подвеска

Передняя подвеска автомобиля - независимая, шкворневая, пружинная, рычажная (с поперечным расположением рычагов), с двумя телескопическими амортизаторами двустороннего действия, смонтирована на отъемной поперечине и представляет собой самостоятельный узел. Автомобили ГАЗ-3102 выпускаются с двумя модификациями передних подвесок: с дисковыми (рисунок 3.1) и барабанными (рисунок 3.2) тормозами.

Передняя подвеска с дисковыми тормозами ГАЗ 3102

1 – гайка; 2 – регулировочные прокладки; 3 – гайка оси верхних рычагов; 4 и 11 – резиновые втулки; 5 – болт крепления оси верхних рычагов; 6 – кронштейн; 7 – болт крепления передней подвески к раме; 8 – стопорный болт; 9 – стопорная пластина; 10 – палец оси нижних рычагов; 12 – гайки пальцев стойки; 13 – ограничительные упоры; 14 – диск; 15 – скоба

Рисунок 3.1 Передняя подвеска с дисковыми тормозами

Для снижения дорожных вибраций рычаги подвески соединены с осями, закрепленными на поперечине рамы через резиновые втулки 4 (см. рисунок 3.1) и 11. В резиновые втулки запрессованы распорные втулки, которые зажимаются на верхних осях гайками 3, а на нижних – пальцами 10, имеющими самотормозящую резьбу. Качание рычагов происходит только за счет деформации (закручивания) резиновых втулок без проскальзывания между резиной и металлом, а также без поворота металлических распорных втулок на оси, для чего гайки 3 и пальцы 10 должны быть туго затянуты. При слабой затяжке возможно проворачивание распорных или резиновых втулок; при этом шарнирное соединение работает неправильно и быстро изнашивается.

Наружные концы рычагов соединены с головками стойки через резьбовые шарниры.

Передняя подвеска с барабанными тормозами

1 – барабан; 2 – тормозной цилиндр

Рисунок 3.2 Передняя подвеска с барабанными тормозами

Амортизаторы установлены внутри пружин подвески. В нижний конец амортизатора запрессован резиновый шарнир, ось которого прикреплена двумя болтами к опорной чашке пружины. Верхний конец штока амортизатора крепится через резиновые подушки к штампованной головке поперечины подвески.

Верхний конец пружины подвески опирается на штампованную головку поперечины через резиновую шайбу.

Для уменьшения крена автомобиля на поворотах установлен стабилизатор поперечной устойчивости. Штанга 5 (рисунок 3.3) стабилизатора изготовлена из пружинной стали и выполнена в виде стержня с загнутыми концами. Средняя часть штанги прикреплена к лонжеронам рамы с помощью резиновых втулок 2 и обойм 1. Концы штанги стабилизатора соединены с опорными чашками пружины через стойки 10 и резиновые подушки 6 и 11.

Стабилизатор передней подвески

1 – обойма; 2 – резиновая втулка; 3 – болт; 4 – кронштейн; 5 – штанга; 6 – верхняя резиновая подушка; 7 – чашка; 8,16 – гайки; 9 – поперечина подвески; 10 – стойка; 11 – нижняя резиновая подушка; 12 – растяжка передней подвески; 13 – буксирная скоба; 14 – контргайка; 15 – кронштейн

Рисунок 3.3 Стабилизатор передней подвески


3.3 Задняя подвеска

Задняя подвеска (рисунок 3.4) автомобиля выполнена на двух продольных ассиметричных листовых рессорах, работающих совместно с двумя телескопическими амортизаторами двустороннего действия.

Рессора стянута центровым болтом и хомутами. Между тремя первыми листами рессоры по концам установлены полиэтиленовые прокладки, что устраняет скрип рессор и повышает их долговечность.

Все шарнирные соединения задней подвески выполнены на резиновых втулках (шарниры рессор и нижние крепления амортизаторов) и резиновых подушках (крепление верхних концов амортизаторов). Резиновые шарниры не требуют смазывания, а также смягчают передачу на кузов дорожных вибраций и шумов. Для этой же цели крепление рессоры к заднему мосту осуществляется через резиновые подушки 13, охваченные обоймами 12. Ход заднего моста ограничивается буферами 17, а также дополнительными буферами 11, установленными на кронштейнах под полом кузова. Эти буфера необходимы для ограничения хода вверх карданного вала и предотвращения его задевания за туннель пола.

Задняя подвеска ГАЗ 3102

1 – коренной лист; 2 – второй лист рессоры; 3, 4 – прокладки; 5 – третий лист; 6 – пластина хомута; 7 – заклепка; 8 – хомут; 9 – кронштейн; 10 – палец; 11 – дополнительный буфер; 12 – обоймы; 13 – резиновые подушки; 14 – центровой болт; 15 – стремянка; 16 – подкладка рессоры; 17 – буфер; 18 – серьга.

Рисунок 3.4 Задняя подвеска ГАЗ 3102


3.4 Амортизаторы

Амортизаторы предназначены для гашения колебаний подвески, возникающих от неровностей дороги при движении автомобиля. Это улучшает плавность хода автомобиля и его управляемость, а также увеличивает срок службы рессор.

Действие гидравлического амортизатора основано на создании гидравлического сопротивления при прохождении жидкости через отверстия малого сечения как при ходе сжатия подвески, так и при ходе отдачи. Наибольшее сопротивление амортизатор создает при своем растяжении, т.е. при ходе отдачи, когда неподрессоренная часть автомобиля (мосты с колесами) удаляется от подрессоренной (рамы с установленными на ней узлами и агрегатами).

На автомобиле ГАЗ-3102 Передние и задние телескопические амортизаторы автомобиля одинаковы по конструкции и имеют много общих деталей (рисунок 3.5).

Передний амортизатор отличается от заднего лишь тем, что он имеет меньшую длину, меньший рабочий ход штока поршня, но создает большее сопротивление при растяжении (ход отдачи). Кроме того, они отличаются и способом крепления нижнего конца: передний амортизатор крепится с помощью резинового блока в сборе с осью, запрессованного в проушину нижней головки, а задний через резиновые конические втулки присоединяется к пальцу, закрепленному на площадке рессоры.

Для удобства обслуживания и ремонта амортизаторы без особых трудностей снимаются с автомобиля и выполнены разборными.

Для амортизаторов используется жидкость АЖ-12Т, которой полностью заполняются рабочий цилиндр 23 и часть резервуара 5. Жидкость в амортизаторы заливают в строго определенных объемах: в передние по 140 см3, в задние по 210 см3. При недостатке жидкости амортизатор работает слабо, при избытке может быть выведен из строя.

Амортизатор ГАЗ 3102

1 – корпус клапана; 2 – клапан хода сжатия; 3 – гайка; 4 – поршень; 5 – резервуар; 6 – поршневое кольцо; 7 – перепускное отверстие; 8 – втулка направляющая; 9 – кольцо уплотнительное; 10 – шайба уплотнительная; 11 – гайка резервуара; 12 – шток с поршнем; 13 – кольцо защитное; 14 – прокладка кольца; 15 и 16 – сальники штока; 17 – обойма сальников; 18 – пружина сальника; 19 – пружина клапана; 20 – перепускной клапан; 21 – клапан отдачи; 22 – втулка штока: 23 – цилиндр амортизатора

Рисунок 3.5. Амортизатор


3.5 Мосты и колеса

Задний мост автомобиля ГАЗ-3102 – разъемный. Конструкция средней части моста показана на рисунке 1.10 Балка моста состоит из двух кожухов полуосей, левый кожух 36 - из бесшовной трубы (сталь 45), к которой встык приварены: с одной стороны квадратный фланец для крепления тормоза и полуоси и с другой - кованая крышка 34 картера. Правый кожух 26 представляет собой такую же трубу, запрессованную в картер 27.

На автомобиле установлены колеса с ободом размером 5J/2JX14", с бескамерными шинами 205/70SR14 и вентилем типа ЛБ 15,2 или шины 205/70R14 с камерой. Оба типа шин взаимозаменяемы.

Бескамерные шины можно монтировать только на колеса с исправными ободьями. Обод колеса должен иметь ровные и гладкие боковые посадочные поверхности, к которым прилегают шины. Вмятины, забоины, сколы краски и коррозия на этих поверхностях не допускаются.


Заключение

В курсовом проекте с целью познания подсистем второго уровня - трансмиссии и ходовой части – описаны их назначение, классификация и устройство на примере легкового заднеприводного автомобиля ГАЗ-3102 "Волга", проведен расчет крутящих моментов и частот вращения на всех выходных валах агрегатов трансмиссии и на всех передачах.


Литература

1. Автомобиль ГАЗ-3102 "Волга": Устройство, техническое обслуживание и ремонт/А.Д. Просвирин, А.И. Гор, Б.А. Дехтяр и др. - М.: Транспорт, 1984. - 304 с., ил., табл.

2. Краткий автомобильный справочник. Том 3. Легковые автомобили. Часть 2 / Кисуленко Б.В. и др. - М: Компания "Автополис-Плюс", НПСТ "Трансконсалтинг", 2004. - 560с., ил., табл.

3. Некрасов В.И. Методические указания к выполнению курсовой и контрольной работ по дисциплинам "Устройство автомобилей" "Основы конструкции ТТМ" для студентов специальностей 190601 АТХ, 190603 СТЭ очной, заочной и заочно-сокращенной форм обучения. - Сургут: СИНГ, 2008 г. - 33с.

4. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя: Учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования / В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский; Под ред. А.А. Юрчевского. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 816 с.

Корзина
Чертежей: 0
0 руб
Корзина пуста
Каталог платных и бесплатных чертежей