Курсовик по «Конструирование и расчёт автомобилей»
Введение
Перед автомобильной промышленностью в настоящее время стоят задачи, связанные с увеличением выпуска экономичных автомобилей с дизельными двигателями, позволяющих значительно сократить расход топлива, а следовательно и затраты на него. Одновременно с ростом производства автомобилей особо большой грузоподъемности (110 и 180 тонн) необходимо создавать мощности для выпуска грузовых автомобилей малой грузоподъемности — полтонны. В настоящее время проводятся значительные работы по увеличению выпуска и повышению надежности автомобилей, работающих на сжатом и сжиженном газах. Возрастает производство специализированных автомобилей и прицепов для перевозки различных грузов. Предусматривается уменьшить на 15-20% удельную металлоемкость, увеличить ресурс, снизить трудоемкость технического обслуживания автомобилей, повысить все виды безопасности.
Курсовой проект по дисциплине «Конструирование и расчет автомобилей» является творческой работой, целью которой служит приобретение навыков использования знаний, полученных как в самом курсе, так и в ряде профилирующих дисциплин, на которых базируется этот курс. Получение навыков аналитического определения показателей эксплуатационных свойств и конструктивных параметров автомобиля, закрепление навыков четкого изложения и защиты результатов самостоятельной работы как в рукописных формах, так и при публичном выступлении.
1. Расчёт тягово-динамических параметров автомобиля
1.1 Выбор основных параметров автомобиля
В ходе выполнения курсового проекта выбирается и рассчитывается ряд параметров проектируемого автотранспортного средства и составляется таблица 1.1 основных параметров автомобиля ЗИЛ-130-76.
Таблица 1.1
Основные параметры автомобиля ЗИЛ-130-76
№ п/п
Параметр
Обозначение
Размерность
Значение
1
Полная масса
Ма
кг
10525
2
Грузоподъёмность
Мг
кг
6000
3
Максимальная мощность двигателя
Nemax
кВт
110,3
4
Угловая частота вращения коленвала двигателя при максимальной мощности
ωN
рад/с
335,1
5
Максимальный крутящий момент двигателя
Memax
Н×м
402
6
Угловая частота вращения коленвала двигателя при максимальном крутящем моменте
ωM
рад/с
209,4
7
Распределение полной массы:
на переднюю ось
на заднюю ось
Maп
Maз
кг
кг
2625
7900
8
Распределение собственной массы:
на переднюю ось
на заднюю ось
М
Mп
Мз
кг
кг
кг
4300
2120
2180
9
Передаточные числа КПП:
первая передача
вторая передача
третья передача
четвёртая передача
пятая передача
iк1
iк2
iк3
iк4
iк5
—
—
—
—
—
7,44
4,10
2,29
1,47
1,00
10
Передаточное число главной передачи
iко
—
6,33
11
Максимальная скорость
vаmax
км/ч
90
12
КПД трансмиссии
ηт
—
0,89
13
Коэффициент обтекаемости
к
Н×с2/м4
0,68
1.2 Построение внешней скоростной характеристики
Внешне-скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности и эффективного крутящего момента от частоты вращения коленвала двигателя при полной подаче топлива.
Внешняя скоростная характеристика двигателя имеет следующие характерные точки:
1). ωmin — минимально устойчивая угловая частота вращения коленвала двигателя, рад/с.
>
2). ωM — угловая частота вращения коленвала двигателя, соответствующая максимальному крутящему моменту, рад/с.
3). ωN — угловая частота вращения коленвала двигателя, соответствующая максимальной мощности, рад/с.
4). ωогр — угловая частота вращения коленвала двигателя, при которой срабатывает ограничитель числа оборотов коленвала двигателя, рад/с.
рад/с.>
Текущее значение мощности определяется по формуле:
,>
где Ne — значение эффективной мощности двигателя, кВт; Nemax — максимальная мощность, кВт; ωe — угловая частота вращения коленвала двигателя, об/мин; ωN — угловая частота вращения при максимальной мощности, об/мин; a, b, c — постоянные коэффициенты, зависящие от конструкции двигателя.
Двигатель ЗИЛ-130 снабжён ограничителем частоты вращения коленвала двигателя, поэтому коэффициенты a, b, c вычисляются по формулам:
;
;
и
,>
где Кω — коэффициент приспособляемости по частоте,
; Мз — запас крутящего момента, %.>
,>
где МеN — крутящий момент при максимальной мощности, Н×м; Меmax — максимальный крутящий момент, Н×м
Н×м.>
.>
,
,
, >
проверяя, получаем что
— расчёты проведены верно.>
Крутящий момент двигателя определяется по формуле:
.>
Тяговая мощность определяется по формуле:
,>
где ηт — кпд трансмиссии, ηт=0,89 (табл. 1.1).
Рассчитанные значения мощности записываем в таблицу 1.2.
Таблица 1.2.
Результаты расчета внешней скоростной характеристики
ωe
рад/с
68
106
144
182
220
258
296
335
Ne
кВт
22,8
39,1
56,3
73,1
88,3
100,4
108,2
110,3
Me
Н×м
334,7
368,6
391,0
401,9
401,3
389,1
365,5
329,3
NT
кВт
20,3
34,8
50,1
65,1
78,6
89,4
96,3
98,2