МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Политехнический институт

Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство»

методические указания

к практическим занятиям

по дисциплине

АВТОМОБИЛИ

Направление подготовки: 190600 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

Профиль подготовки: Автомобили и автомобильное хозяйство

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Формы обучения: очная, заочная, заочная сокращенная

Тула 2012 г.

Методические указания к практическим занятиям составлены доцентом Д.В. Витальским и обсуждены на заседании кафедры АиАХ факультета ТТС

протокол №___ от "___"____________ 20__ г.

Зав. кафедрой________________ Н.Н. Фролов

Методические указания к практическим занятиям пересмотрены и утверждены на заседании кафедры АиАХ факультета ТТС

протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

Зав. кафедрой________________ Н.Н. Фролов

Содержание

Тула 2012 г. 1

Практическое занятие №1. Расчёт параметров конструкций, определяющих функциональные свойства сцепления автомобиля. 4

Практическое занятие №2. Нагрузки в коробке передач автомобиля 16

Практическое занятие №3. Механизмы дифференциалов автомобилей 26

Практическое занятие №4. Барабанные тормозные механизмы. 38

Тормозной момент, создаваемый колодкой 39

Практическое занятие №5. Тяговый расчет автомобиля. 48

Список использованных источников 57

Практическое занятие №1. Расчёт параметров конструкций, определяющих функциональные свойства сцепления автомобиля. 4

Практическое занятие №2. Нагрузки в коробке передач автомобиля 14

Практическое занятие №3. Механизмы дифференциалов автомобилей 24

Практическое занятие №4. Барабанные тормозные механизмы. 33

Практическое занятие №5. Тяговый расчет автомобиля. 43

Список использованных источников 51

Практическое занятие №1. Расчёт параметров конструкций, определяющих функциональные свойства сцепления автомобиля.

Цель занятия - освоение методики расчёта параметров сцепления автомобилей.

1. О пределение передаточного отношения привода сцепления.

Р ис.1. Механический привод сцепления.

Рис.2. Гидравлический привод сцепления.

Общее передаточное число привода сцепления U _{п с} =U₁*U₂,

где U₁ - передаточное число педального привода;

U₂ - передаточное число рычагов включения сцепления.

U₁=(a*c)/(b*d); U₂=e/f; U _{п с} =(a*c*e)/(b*d*f). (1)

2. Гидравлический привод сцепления (рис. 2)

U₁=(a*c*d_г2²)/(b*d*d_г1²); U₂=e/f; U_пс=(a*c*e*d_г2²)/(b*d*f*d_г1²) (2)

3. Методика расчёта параметров сцепления (рис. 3).

Рис.3. Включение сцепления.

1. Наружный и внутренний диаметры ведомого диска рассчитываются в том случае, если производиться проектировочный расчёт, т. е. эти параметры неизвестны:

где М _{к max} - максимальный момент двигателя;

b - коэффициент запаса сцепления в зависимости от типа сцепления и а/м. изменяется в пределах от 1,2...2,5;

m - расчётный коэффициент трения (0,3);

r₀ - давление на фрикционные накладки (0,15...0,25 МПа); меньшие значения имеют сцепления грузовых а/м.;

i - число поверхностей пар трения.

Полученные размеры уточняются по ГОСТ 1787 - 80.

2. Момент, передаваемый сцеплением

М_с=М _{к max} *b=Р_пр*m*R_ср*i,

где R_ср=(R+r)/2

3. Потребное усилие пружин

Р_пр=М _{к max} *b/m*R_ср*i (3)

4. Расчёт параметров цилиндрических пружин

1. Усилие, создаваемое одной пружиной

Р_пр’=Р_пр/Z, (4)

где Z - число пружин, которое должно быть кратным числу рычагов, а усилие одной пружины Р^/_пр не должно превышать 800 Н.

2. Диаметр проволоки

г де Р^/_пр.вык=(1,1...1,2) Р^/_пр - усилие пружины в выключенном состоянии сцепления;

D_пр - средний диаметр витка;

[t]=700...900 МПа - допустимое напряжение для сталей 65Г, 85Г.

3. Число рабочих витков пружины

г де G=8*10⁴ МПа - модуль упругости;

Df=(d*i+d₁) - дополнительная деформация пружины при выключении сцепления.

Зазор d между поверхностями трения при выключении сцепления равен 0,75...1 мм - для однодискового сцепления и 0,5...0,75 - для двухдискового сцепления.

Деформация d₁ ведомого диска при включенном сцеплении равна 1,0...1,05 мм - для упругого диска и 0,15...0,25 мм - для неупругого диска.

4. Полное число витков пружины

n _п =n _р +(1.2...2).

5. Деформация пружины при включенном сцеплении

4 .6. Жёсткость пружины

д ля легковых а/м. С=30...40 Н/мм

для грузовых а/м С=20...40 Н/мм

По результатам расчётов строится упругая характеристика пружины сцепления а/м (рис. 4).

На рис.4. представлена упругая характеристика пружины сцепления а/м, имеющего М _{к max} = 402 Нм. Параметры сцепления следующие: b=2,15; D=342 мм; d=186 мм; Z=16; d=0,9 мм; d₁=0,2 мм; l=2; D _пр =25 мм; Р_пр.вык^/=1,1*Р_пр^/; [t]=800 МПа; d_пр=3,9 мм; С=34,15 Н/мм.

5. Расчёт двойных пружин.

1. Результирующее усилие двойной пружины

Р^/_пр=Р₁+Р₂.

2. Принимается допущение об одинаковых деформациях (f₁=f₂) и напряжениях (t_{max 1}=t_{max 2}) в обеих пружинах.

2. Задаётся жёсткость пружин:

С=Р^/_пр /f=(Р₁+Р₂)/f.

Рис. 4. Упругая характеристика пружины сцепления.

4. Н аходиться связь между деформацией и другими параметрами пружин:

5. В ыражается Р₁ через t_max1:

6. П одставляя это значение в выражение для f₁, получают

7. Аналогично

8. И з допущения, что f₁=f₂ и t_max1=t_max2, следует условие подбора параметров внешней и внутренней пружин:

Параметры двойной пружины подбирают, задаваясь конструктивными значениями D_пр1 и D_пр2 и варьируя значениями n_р1, n_р2, d_пр1 и d_пр2, учитывая, что Р^/_пр=Р₁+Р₂.

Например, параметры пружины сцепления а/м ГАЗ - 24:

усилие одной пружины, Н 260 220

средний диаметр, мм 28,5 21,5

диаметр проволоки, мм 3

жёсткость, Н/мм 6,2 10,7