
- •1 Загальне компонування автомобіля та визначення його повної маси, колісної формули й осьових навантажень
- •2 Тяговий розрахунок та визначення тягово–швидкісних властивостей автомобіля
- •2.1 Розрахунок потужності й частоти обертання колінчастого вала двигуна автомобіля
- •Якщо остання передача прискорююча, то передавальні числа знаходять так
- •3 Проектування основних функціональних елементів автомобіля
- •3.1 Трансмісія
- •3.2. Ходова система
- •Рульове керування
- •3.4. Гальмова система
- •Додаток 4
3.4. Гальмова система
У проекті слід обґрунтувати склад гальмового керування відповідно до ГОСТ 22895–82; вибрати й обґрунтувати тип, конструкцію і місце встановлення гальмових механізмів кожної гальмової системи, навести схеми механізмів і визначити їх параметри; вибрати та обґрунтувати конструкцію гальмівного привіда кожної системи, навести схему привіда робочої гальмової системи й визначити її основні параметри.
3.4.1. Гальмовий механізм
Вибір і обґрунтування конструкції гальмового механізму базується на умові створення необхідного моменту тертя при мінімальних габаритних розмірах та масі, відсутності самозаклинювання, стабільності ефективної дії, високої надійності, простоти обслуговування й ремонту.
Граничні значення моменту тертя гальмового механізму Мтр повинні відповідати значенню гальмового моменту на колесі автомобіля Мτ, тобто Мτ = Мтр .
Граничне значення Мτ визначається умовами взаємодії колеса з полотном дороги:
, (1)
де
– розрахункове значення коефіцієнта
зчеплення,
, (2)
Кτ = Рτ1/ Рτ2 – коефіцієнт розподілу гальмових сил Рτ1 і Рτ2 між колесами відповідно передньої та задньої осей (приймають Kτ = 1,3...І,6 для легкових і тих вантажних автомобілів, у яких a ≈ b; Кτ = 0,8...І,0 – для вантажних автомобілів, при a > b (числові значення величин a, b, hд за тяговим розрахунком));
a, b, hд – координати центра мас.
Zτ – вертикальна реакція полотна дороги.
Вертикальні опорні реакції на передній Zτ1 і задній Zτ2 осях автомобіля:
;
, (3)
да Ga = Μа ·g – повна вага автомобіля, Н;
Μа – повна маса автомобіля, кг;
L – база автомобіля.
При гальмуванні стоянковим гальмом лише задніх коліс автомобіля гальмовий момент становить:
, (4)
де α ≈ 9,10 (ухил I6%) – кут ухилу, на якому повинен бути загальмований автомобіль.
Момент тертя Mтр, який необхідно створити в гальмовому механізмі, визначають відповідно до типу і схеми гальмового механізму (табл.2).
Таблиця 2 – Схеми гальмових механізмів та розрахункові формули для визначення моментів тертя
Схема механізму |
Розрахункова формула |
|
Р2Р1;
|
Р1=
Р2=Р;
|
|
Р1=
Р2=Р;
|
|
|
|
|
де Р1, Р2, Р – привідні сили;
Rб – робочий радіус гальмового барабана (визначають із можливості розміщення барабана всередині обода колеса);
a, b, h – геометричні розміри гальмового барабана (a ≈ b ≈ 0,8 Rв);
μ = 0,3...0,35 – коефіцієнт тертя;
β1, β2 – кути охоплення накладок гальмових колодок (β = 80...1400);
zп.т. – число поверхонь тертя;
rср – середній радіус гальмової колодки дискового гальмового механізму.
Із рівності гальмового моменту Мτ на колесі автомобіля значенню моменту тертя Mтр, який має бути створений у гальмовому механізмі, визначають силу Ρ , що є вихідною величиною для розрахунку гальмового привіда.
У проекті слід розглянути пристрої, які забезпечують регулювання проміжку між фрикційною накладкою та внутрішньою поверхнею гальмового барабана. Якщо обраний пристрій не забезпечує автоматичне регулювання проміжу, слід вказати, як здійснюють часткове та повне регулювання гальмового механізму.
3.4.2 Гальмовий привід
Вибір та обґрунтування типу і конструкції гальмового привіда базується на дотриманні умови повного узгодження мінімального часу і плавності спрацювання, необхідного розподілу гальмових сил за колесами автомобіля, зручності та легкості керування, довговічності й простоти конструкції.
Для забезпечення надійності роботи привіда робочої гальмової системи його конструкція повинна мати неменше від двох контурів. Стоянкова гальмова система – конструкцію, яка дозволить використовувати її як запасну.
Після вибору та обґрунтування типу визначають конструкцію основних механізмів і пристроїв гальмового привіда (головного гальмового циліндра, колісних циліндрів, гальмового крана, гальмового циліндра або камери, пружинного енергоакумулятора й ін.). Потім знаходять кінематичне uk, і силове uр передавальні числа:
, (5)
де Sпед.роб – робочий хід педалі або важеля гальма (Sпед.роб = 80...100 мм для вантажних автомобілів, 70...75 мм для легкових);
ΣSк – сумарне переміщення кінців колодок у місці їх з'єднання з поршнями або кулачком (приймають Sк=3...6 мм).
Силове передавальне число гальмового привіда uр визначають виходячи з рівності тисків, які виникають від сили Рпед на гальмову педаль (при гідравлічному привіді) або від сили тиску повітря в магістралі (при пневматичному привіді) і сил, які розтискають колодки гальмового механізму, зобржениих на рисунку 19.
При гідравлічному гальмовому привіді силове передавальне число становить:
, (6)
де d1, d0 – діаметр відповідно головного та колісних гальмових циліндрів;
ηпр = 0,95...0,97 – ККД гідравлічного гальмового привіда.
Для існуючих конструкцій із гідравлічним гальмовим привідом up = 30...40 у легкових автомобілів та up = 50...60 – у вантажних. Середні значення тиску рідини у гальмовій системі Ppід = 2...З МПа, при аварійних гальмуваннях 7...10 МПа.
Зусилля Рпед , яке повинен прикладати водій до педалі автомобіля:
, (7)
де ΣΡτ – сумарна гальмова сила, яка діє на всі колеса автомобіля. При робочому гальмуванні Рпед < 100...150 Н, а при аварійному Рпед < 500 Н.
а) б)
в)
Рисунок 19 – Розрахункові схеми для визначення силового передавального числа привіда гальмової системи: а – гідравлічний; б, в – пневматичний (б – з гальмовим циліндром; в – з гальмовою камерою та пружним енергоакумулятором).
Якщо обчислене значення Pпед перевищує 400 Η, у гальмовому привіді необхідно застосувати підсилювач.
При пневматичному гальмовому привіді
, (8)
де ηпр – 0,92...0,95 – ККД механічних елементів пневматичного гальмового привіда.
Для існуючих конструкцій силове передавальне число пневматичного гальмового привіда up = 100...300, тиск повітря в ресиверах Pпов = 0,60...0,75; Рпед < 100МПа.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Основенко М.Ю., Сахно В.П. Автомобілі: Навч. посібник. – К.:
НМК ВО, 1992. – 344 с.
2. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия /А.И.Гришкевич, В.А.Вавуло, А.В.Карпов и др.; Под ред. А.И.Гришкевича. – Минск: Вышэйш. шк., 1985. – 240 с.
3. Автомобили: конструкция, конструирование и расчет. Системы управления и ходовая часть /А.И.Гришкевич, Д.М.Ломако, В.П.Автушко и др.; Под ред. А.И.Гришкевича. – Минск: Вышэйш. шк., 1987. – 200 с.
4. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник /Под общ. ред. А.И.Гришкевича. – М.: Машиностроение, 1984. – 272 с.
Шасси автомобилей: Атлас конструкций. – М.: Машиностроение,1977. – 108 с.
5. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. – М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.
Додаток 1
Параметри автомобілів виробництва СРСР (СНД)
Автомобіль |
mв, кг |
m0, кг |
mа, кг |
m1, кг |
m2, кг |
Во, м |
Ho, м |
Марка двигуна |
|
Легкові автомобілі загального призначення
|
|
||||||||
ЗАЗ–1102 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВАЗ–2101 |
|
955 |
1355 |
615 |
740 |
1,611 |
І.44 |
ВАЗ–2101 |
|
ВАЗ–2102 |
|
1010 |
1440 |
630 |
810 |
1,611 |
1,454 |
ВАЗ–2101 |
|
ВАЗ–2103 ВАЗ–2І08 |
|
1030 900 |
1430 1325 |
656 649 |
774 676 |
1.611 1,750 |
1,446 1,335 |
ВАЗ–2103 ВАЗ–2108 |
|
М2140 |
|
1045 |
1445 |
670 |
775 |
1,55 |
1,48 |
М–412Э |
|
ГАЗ–24 |
|
1420 |
820 |
870 |
950 |
1,82 |
1,49 |
ЗМЗ–24Д |
|
ГАЗ–3102 |
|
470 |
1870 |
890 |
980 |
1,846 |
1.476 |
ЗМЗ– 402210 |
|
ГАЗ–14 |
|
2605 |
3165 |
1545 |
1620 |
2,02 |
1,58 |
ГАЗ–14 |
|
ЗИЛ–117 |
|
880 |
3255 |
1540 |
1715 |
2,068 |
1,25 |
|
|
ЗИЛ–4104 |
|
335 |
3800 |
1800 |
2000 |
2,088 |
1,5 |
ЗИЛ–4104 |
|
Легкові автомобілі підвищеної прохідності |
|
||||||||
ВАЗ–2121 |
|
150 |
1550 |
750 |
800 |
1,68 |
1.64 |
ВАЗ–2121 |
|
УАЗ–469 |
|
1650 |
2450 |
1020 |
1430 |
1,785 |
2,05 |
УАЗ–451МЧ |
|
Вантажні малолітражні автомобілі |
|
||||||||
ИЖ–2715 |
|
1100 |
1590 |
630 |
960 |
1.6 |
1,76 |
М–412Э |
|
УАЗ–451М |
|
1540 |
2700 |
1200 |
1500 |
1,94 |
2.07 |
УМЗ–451М |
|
УАЗ–452 |
|
1720 |
2670 |
1230 |
3410 |
1,94 |
2,07 |
УМЗ–451М |
|
Вантажні бортові автомобілі загального призначення |
|||||||||
ГАЗ–52–03 |
2500 |
2515 |
5465 |
1520 |
3945 |
2,38 |
2,19 |
ГАЗ–52–01 |
|
ГАЗ–53–А |
4000 |
3250 |
7400 |
1810 |
5590 |
2,38 |
2.22 |
ЗМЗ–53 |
|
ЗИЛ– 130 |
6000 |
4300 |
10525 |
2625 |
7900 |
2,5 |
2.4 |
ЗИЛ– 130 |
|
ЗИЛ–133ГЯ |
10000 |
7610 |
17835 |
4460 |
13375 |
2.5 |
3,35 |
КамАЗ–740 |
|
Урал –3774 |
7500 |
7225 |
14950 |
3950 |
11000 |
2,5 |
2.56 |
ЗИЛ–375ЛЧ |
|
КамАЗ– 5320 |
8000 |
7080 |
15305 |
4375 |
10930 |
2,5 |
3,65 |
КамАЗ–740 |
|
КамАЗ– 53212 |
10000 |
8200 |
18425 |
4425 |
14000 |
2,5 |
3,65 |
КамАЗ–740 |
|
МАЗ–5335 |
8000 |
6725 |
14950 |
4950 |
10000 |
2,5 |
2,72 |
ЯМЗ–236 |
|
КрАЗ– 25751 |
12000 |
10270 |
22500 |
4500 |
18000 |
2,65 |
2,67 |
ЯМЗ–238 |
Автомобіль |
mв, кг |
m0, кг |
mа, кг |
m1, кг |
m2, кг |
Во, м |
Ho, м |
Марка двигуна |
||
Вантажні автомобілі підвищеної прохідності |
||||||||||
ГАЗ–66 |
2000 |
3470 |
5800 |
2730 |
3070 |
2,322 |
2,52 |
ЗМЗ–66 |
||
ЗИЛ–131 |
5000 |
6460 |
11685 |
3200 |
8485 |
2,5 |
2,975 |
ЗИЛ–131 |
||
Урал–375Н |
7000 |
7100 |
14925 |
4170 |
10755 |
2,5 |
2,6 |
ЗИЛ–375ЯЧ |
||
Урал–4320 |
5000 |
8020 |
13245 |
4300 |
8945 |
2,5 |
2.87 |
КамАЗ–740 |
||
КрАЗ– 255Б1 |
7500 |
11690 |
19415 |
5540 |
13975 |
2,75 |
3,175 |
ЯМЗ–238 |
||
КрАЗ–260 |
9000 |
12775 |
22000 |
6620 |
15380 |
2,722 |
3,155 |
ЯМЗ–238Л |
||
Сідельні тягачі |
||||||||||
ЗИЛ–130В1–76 |
6400 |
3860 |
10485 |
2485 |
8000 |
2,36 |
2,4 |
ЗИЛ– 130 |
||
КАЗ–608В |
4500 |
4000 |
8725 |
2800 |
5925 |
2,36 |
2,5 |
ЗИЛ–130 |
||
Урал– 377СН |
7500 |
6830 |
14555 |
3555 |
11000 |
2,5 |
2,6 |
ЗИЛ–375ЯЧ |
||
КамАЗ– 5410 |
8100 |
6800 |
15125 |
– |
– |
2,5 |
2,63 |
КамАЗ–740 |
||
КамАЗ– 54112 |
11000 |
7100 |
18325 |
– |
– |
2,5 |
2,63 |
КамАЗ–740 |
||
МАЗ–5429 |
7750 |
6540 |
14515 |
4535 |
10000 |
2,5 |
2,72 |
ЯМЗ–236 |
||
КрАЗ– 255В1 |
8000 |
10430 |
18655 |
5410 |
13245 |
2,75 |
2,93 |
ЯМЗ–238 |
||
КрАЗ–260В |
9500 |
10900 |
20900 |
6100 |
14800 |
2.722 |
2,985 |
ЯМЗ–238Л |
||
МАЗ–6422 |
14700 |
9050 |
23900 |
5900 |
18000 |
2,5 |
2.97 |
ЯМЗ–238Ф |
||
|
Автомобілі самоскиди |
|||||||||
ГАЗ–САЗ– 53Б |
3550 |
3700 |
7400 |
1850 |
5550 |
2.475 |
2,675 |
ЗМЗ–53 |
||
ЗИЛ–ММЗ– 555 |
5250 |
4570 |
10045 |
2915 |
7130 |
2,42 |
2,5 |
ЗИЛ–130 |
||
КамАЗ– 5511 |
10000 |
9000 |
19150 |
4470 |
14680 |
2,5 |
2,7 |
КамАЗ–740 |
||
MA3–5549 |
8000 |
7225 |
15375 |
5375 |
10000 |
2,5 |
2,785 |
ЯМЗ–236 |
||
КрАЗ– 256Б2 |
12000 |
10850 |
23015 |
4550 |
18465 |
2.64 |
2,83 |
ЯМЗ–238 |
||
КpA3–6505 |
15500 |
11770 |
127500 |
6000 |
21500 |
2,48 |
2,970 |
ЯМЗ–238П |
Додаток 2
Шини легкових автомобілів
Позначення шини |
Gк, кН |
Dп, мм |
rcm , мм |
Vmax, м/с |
Застосовується на автомобілях |
Діагональні |
|||||
155–13/6,15–13 |
3.80 |
600 |
278 |
41,7 |
ЗАЗ–968. ВАЗ–2101 |
165–13/6,45–13 4,17 |
610 |
285 |
41,7 |
ВАЗ–2102, М–2140 |
|
185–17/7,35–14 |
5,50 |
668 |
310 |
44,4 |
ГАЗ–24 |
5,90–13 4,17 |
620 |
292 |
26,4 |
JlvA3–965 ' |
|
6,40–13 |
4,91 |
645 |
303 |
38,9 |
|
8,40–15 |
7,60 |
791 |
370 |
27,8 |
УАЗ–469, УАЗ–451 |
175–16/6,95–16 5,64 |
692 |
322 |
41,7 |
ВАЗ–2121 |
|
Радіальні |
|||||
І75/70R13 |
4,41 |
580 |
265 |
50 |
ВАЗ–2105, ВАЗ–2107 |
205/70 R14 |
6.18 |
652 |
295 |
50 |
ГАЗ–3102 |
155/80 R13 |
4,17 |
578 |
263 |
50 |
|
165/80 R13 4,66 |
596 |
271 |
50 |
ВАЗ–2103. ВАЗ–2106 |
|
185/80 R15 8.58 |
674 |
310 |
33,3 |
РАФ–2203 |
Шини вантажних автомобілів
Позначення шини |
GK кН |
dн мм |
rcm, мм |
Vmax, м/с |
Застосовується на автомобілях |
3 нерегульованим тиском |
|||||
220–508(7,50–20) |
12.26 |
932 |
445 |
27,8 |
ГАЗ–52 |
240–508(8,20–20) |
14,72 |
976 |
465 |
27,8 |
ГАЗ–53 |
260–508(9,00 R20) |
20,11 |
1020 |
476 |
27,8 |
ЗИЛ–130, КаМАЗ–5320 |
280–508P(10,OOR2Q) |
26,49 |
1045 |
488 |
27,8 |
|
300–508Р(ІІ,ООН20) |
25,5.1 |
1080 |
505 |
27,8 |
МАЗ–5335, КрАЗ–6505 |
320–508P(12,OOR20) |
26,78 |
1120 |
525 |
25,0 |
МАЗ–5335, КрАЗ–6505 |
Із регульованим тиском |
|||||
320–457(12,00–18) |
18,15 |
1084 |
505 |
22,2 |
ГАЗ–66. ЗИЛ–157Д |
340–457(13,00–18) |
18,84 |
1132 |
525 |
27,8 |
|
320–508(12,00–20) |
21,58 |
1142 |
530 |
22,2 |
ЗИЛ–131 |
370–508(14,00–20) |
28,07 |
1260 |
583 |
23,6 |
Урал–375Д |
410–508(16,00–20) |
24,53 |
1384 |
632 |
19,4 |
|
1200x500–508 |
32.37 |
1177 |
540 |
22,2 |
Урал–377 |
1300x530–533 |
35,32 |
1280 |
585 |
19,4 |
КрАЗ–260 |
1500x600–635 |
49.05 |
1485 |
680 |
18,1 |
|
1600x600–685 |
70,88 |
1590 |
725 |
12,5 |
|
Додаток 3
Параметри автомобільних двигунів виробництва СРСР (СНД)
Марка |
Vn , η |
Тип |
Nе max кВт |
ωN рад/с |
Метах Нм |
wM, рад/с |
км |
Кw |
Коефіцієнти |
|||||||||||||||||||||
а |
в |
с |
||||||||||||||||||||||||||||
Карбюраторні |
||||||||||||||||||||||||||||||
МеМЗ–968 |
1,197 |
K4V |
29,4 |
450,3 |
74,5 |
293,2 |
1,14 |
1,54 |
0,66 |
1,49 |
1,15 |
|||||||||||||||||||
ВАЗ–2101 |
1,198 |
К4Р |
47,0 |
586,4 |
87,3 |
356,0 |
1,089 |
1,65 |
0,88 |
0,69 |
0,57 |
|||||||||||||||||||
ΒΛ3–21011 |
1,295 |
К4Р |
50,7 |
586,4 |
94,1 |
356,0 |
1,089 |
1,65 |
0,88 |
0,69 |
0,57 |
|||||||||||||||||||
М–412Э |
1,48 |
К4Р |
55,2 |
607,4 |
111,2 |
356 |
1.22 |
1,7 |
0.97 |
0,98 |
0,95 |
|||||||||||||||||||
ВАЗ–2103 |
1,45 |
К4Р |
56,6 |
586,4 |
105,1 |
366,5 |
1,088 |
1,6 |
0,84 |
0,78 |
0,62 |
|||||||||||||||||||
ВАЗ–2106 |
1,57 |
К4Р |
58,8 |
565,5 |
121,6 |
314,2 |
1,16 |
1,8 |
0,91 |
0,9 |
0,81 |
|||||||||||||||||||
ВАЗ–2108 |
1,3 |
К4Р |
48,8 |
586 |
95,2 |
366 |
1,19 |
1,6 |
0,64 |
1, 75 |
1,39 |
|||||||||||||||||||
ЗМЗ–24Д |
2,445 |
К4Р |
69,9 |
471,2 |
186,3 |
261,8 |
1,26 |
1,8 |
0,85 |
1,46 |
1,31 |
|||||||||||||||||||
ΓΛ3–52–04 |
3,48 |
К6Р |
55,2 |
293,2 |
205,9 |
157,1 |
1,094 |
1,87 |
0,97 |
0,46 |
0,43 |
|||||||||||||||||||
ЗМЗ–66 |
4,25 |
K8V |
84,6 |
345,4 284,4 |
235,6 |
1,16 |
1,47 |
0,44 |
2,12 |
1,56 |
||||||||||||||||||||
ЗИЛ– 130 |
6,00 |
K8V |
110,3 |
335,1 |
402,0 |
199,0 |
1,22 |
1,68 |
0,75 |
1,59 |
1,34 |
|||||||||||||||||||
ЗИЛ–375 |
7,00 |
K8V |
132,4 |
335,1 |
465,0 |
199,0 |
1,18 |
1,68 |
0,80 |
1,5 |
1,10 |
|||||||||||||||||||
Дизельні
|
||||||||||||||||||||||||||||||
КамАЗ–740 |
10,85 |
Д8У |
154.6 |
272,2 |
637,6 |
167,6 |
1,12 |
1,6 |
0,68 |
1,38 |
1.06 |
|||||||||||||||||||
ЯМЗ–236 |
11,15 |
Д6У |
132,4 |
219,9 |
666,7 |
157,1 |
3,107 |
1,4 |
0,44 |
1,87 |
1,31 |
|||||||||||||||||||
ЯМЗ–238 |
14,86 |
Д8У |
176,5 |
219,9 |
882,6 |
157,1 |
1,099 |
1,4 |
0,48 |
1,73 |
1,21 |
|||||||||||||||||||
ЯМЗ–238Н |
14,86 |
Д8У |
220,6 |
219,9 |
1078,7 |
157,1 |
1,075 |
1,4 |
0,61 |
1,31 |
0,92 |
|||||||||||||||||||
ЯМЗ–240 |
22,30 |
Д12У |
264,8 |
219,9 |
1274,8 |
157,1 |
1.061 |
1,4 |
0,68 |
1,07 |
0,75 |
|||||||||||||||||||
ЯМЗ–240Н1 |
22,30 |
Д12У |
367,7 |
219,9 |
1765,0 |
167,6 |
1,055 |
1,31 |
0,48 |
1,5 |
0,98 |