Кіріспе

Теориялық-есеп зерттеулерін жүргізудің заманауи әдістері автокөліктерді және олардың агрегаттарын жобалаудың бастапқы кезеңінде есептеу жолының ең шынайы функционалдық сипаттамаларын қамтамасыз етеді. Мұндай жұмыс есептеу техникасы мен бөлшектердің жүк көтеру режимдерін анықтайтын арнайы бағдарламалардың көмегімен атқарылатын бірталай жұмысты қажетсінеді.

      Экономикалық тиімділік, жоғары техно-экономикалық және тұтыну (эксплуатация) көрсеткіштерінің ең жоғарғы нәтижелерін ойластыру автокөліктерді жасауда ескерілу керек.

1 Жалпы мағлұмат

1.1 Жобалау мен құрастыру туралы түсініктер

Жасалынатын автокөлікке қойылатын талаптар: жоғары өнімділік, сенімділік, жөндеу жұмыстарына жарамдылық, оптималды габариттар мен салмақ, тұтыну қолайлығы, үнемділік, технологиялық эстетика және қауіпсіздік (активті, пассивті, экологиялық). Осы талаптардың барлығы жобалау мен құрастыру процесінде ескеріледі. Жобалау - жалпы өнім құрылысының пошымын жасау.

Құрастыру - принципиалды сызбаларды нақты құрылымға айналдыруға арналған барлық сұрақтардың егжей-тегжейлі шешілуі.

Жоба – жобалау мен құрастыру кезінде пайдаланылатын құжат.

Жобалау ережелері мен құрастыру құжаттамаларының үлгілері стандартпен бекітілген. Тиісті Мемлекеттік стандарт (МС) барлық салалардың өнімдері мен жұмыс сатыларына арналған жобалық құжаттамаларды әзірлеу сатысын төмендегідей белгілеген: техникалық тапсырма, техникалық ұсыныс (курстық жобаларда әзірленбейді), эскиздік жоба, техникалық жоба, жұмыс құжаттамалары.

Жобаға арналған техникалық тапсырма жоба туралы жалпы ақпараттан, тұтыну талаптарына сай құрастыру жоспары, тұтыну режимі мен негізгі сипаттамалардан құралады. Эскиздік жоба әдетте есептік анализі бар бірнеше (кейде бір) нұсқаларда әзірленеді. Сол нұсқалар негізінде келесі жобалық талдау жасалынады.

Техникалық жоба бастапқы жобаны мақұлдау кезінде қайта қарастырылған қажетті түзетулер мен өзгертулерді енгізу арқылы оңтайлы құрылымдық нұсқаның барлық элементтерін жетілдіруді қамтиды.

Жұмыс құжаттамасы барлық қалыпты емес бөлшектерді (бөлшектердің сызбалары, құрастыру сызбалары, техникалық сипаттамалары) дайындау үшін қажетті жобалық құжаттаманы құруды қоса алғанда, жобалаудың соңғы кезеңі болып табылады.

Оқу орнының жағдайында жобалау кезеңдері жеңілдетіледі, бұл жоба жетекшісі (мұғалім) арқылы атқарылады.

1.2 Курстық жұмыстың мақсаты мен алғышарттары

Жоғары оқу орындарының машина жасау мамандықтарының студенттері оқу барысында, әдетте, бірнеше жобаларды жүзеге асырады: машина бөлшектері бойынша жалпы инженерия, мамандықтар бойынша арнайы жобалар мен біліктілік (дипломдық жоба) бойынша жоба. Дипломдық жобаға кірісер сәтте студенттер жобалау мен құрастыру және болашақ мамандығына қажетті біліммен толығуы керек.

- білімдерін дамыту мен оны нық бекіту, бір жүйеге салу, есептеу және графикалық дағдыларды дамыту;

- типтық бөлшектер мен тораптар құрылымымен таныстыру, инженерлі техникалық есептерді өз бетімен шешуге, жалпытехникалық және жалпы білім беру пәндерінен алған білімдерін пайдалана отырып, механизмдар мен бөлшектердің есебі мен құрастырылымын жасай алу;

- жобалау мен құрастыру ісінің түрлі сатыларында жобалау құжаттарын жасай алуға бағытталған техникалық дағдыларды қалыптастыру;

- өзі қабылдаған техникалық шешімді қорғау.

2 Трансмиссияның негізгі көрсеткіштері

2.1 Есеп жүргізуге арналған бастапқы деректер

Автокөлікті жобалау барысында трансмиссияның төмендегідей негізгі көрсеткіштері есепке алынады: қорытынды қатынау коэффициенті uo; негізгі беріліс қорабының тиісті коэффициенттері u_К; қосымша (таратылу) беріліс қорабының коэффициенттері uрк.

Негізгі құжат болып саналатын жобадағы көлік құралына арналған есептеудің алғашқы деректері техникалық құжатта көрсетіледі.

Техникалық тапсырмада (курстық жоба бойынша тапсырма) жобаланған автокөліктің мынадай көрсеткіштері белгіленеді: автокөлік түрі; қозғалтқыш түрі; тасымалдау қабілеттілігі (жолаушылар сыйымдылығы); доңғалақ базасы; қозғалыс жылдамдығының ең жоғарғы көрсеткіші; жол кедергісінің ең жоғарғы көрсеткіш коэффициенті (бірінші берілістегі қозғалысқа жол кедергісінің коэффициенті); ең жоғарғы жылдамдық кезіндегі жолдың қарсылық коэффициенті; құрылымды әзірлеуге арналған торап (агрегат немесе жүйе).

Курстық жұмысқа берілетін тапсырма сынақ кітапшасының соңғы екі саны бойынша таңдалынады. Алдыңғы сандар бойынша 3.1.1-кестеде келтірілген параметрлерді, ал соңғы сан бойынша 3.1.2-кестеден параметрлер таңдап алынады.

3.1.1 және 3.1.2. таблицаларындағы деректерге қосымша доңғалақ базасын да таңдау керек. Жоспарланған автокөліктің доңғалақ базасы прототиптік автокөлікке сәйкес таңдалып алынады (жүк көтеруіне (жүгіне) немесе кластық жігіне байланысты (автомобильдер мен автобустар) сәйкес келетін автокөліктің қазіргі үлгісі)).

Курстық жұмыс тапсырмасын жетекші, егер қажет болса, ішінара немесе толықтай өзгертуі мүмкін.

Кесте 3.1.1

Сынақ кітапшасының алдын ала саны	Автокөлік түрі	Жүк көтергіші, mг кг; Жолаушылар отыратын орын саны (отыруға арналған Z, тұру үшін n)	Жүк көтергіш коэффиценті, Кг; Массаны қолданылу коэффиценті, Km.	Автомобильдің максималды жылдамдығы, Vmax, м/с	Доңғалақ базасы L, м.
1	2	3	4	5	6
0	Жеңіл автокөлік орта классы	Z = 4	Km = 250	40	2,2
1	Аз салмақты автобус класы	Z = 11	Km = 160	38	2,6
2	Ауыр жүкті	mг = 2500кг	Кг = 1,15	30	3,7
3	Үлкен автокөлік класы	Z = 7	Кm = 250	45	3,2
4	Орташа қалалық автобус класы	Z = 34 n = 32	Km = 110	25	4,2
5	Ауыр жүкті	mг = 1000кг	Кг = 1,5	32	2,4
6	Жеңіл автокөлік орта классы	Z = 1	Кг = 950	50	2.1
7	Үлкен қала аралық автобус класы	Z = 40	Km = 200	33	5,5
8	Ауыр жүкті	mг = 5000кг	Кг = 0,6	28	3,8
9	Ауыр жүкті	mг = 8000кг	Кг = 0,75	22	3,9

Ескерту: Егер жобада жүк машинасының дизайны таңдалынса, онда 3.1.1 таблицасынан көтеру қуаты (m_г) мен жүк көтеру коэффициенті (Кг) ұсынылады. Егер жобада жеңіл жүк көлігі немесе автобус дизайыны көрсетілсе, онда 4.1.1 таблицасынан жолаушыларға арналған орын саны мен массаны пайдалану коэффициенті (Z және K_m) таңдалады.

Кесте 3.1.2

Сынақ кітапшасының алдын ала саны	Қозғалтқыш түрі	Жолдың қарсылық коэффиценті		Конструкторларды дамыту түйіні
		Максимум Ψmax	Максималды жылдамдықта Ψv
1	2	3	4		5
0	Бензинді	0,33	0,016		Сцепление
1	Дизельді	0,34	0,017		Беріліс қорабы
2	Бензинді	0,35	0,018		Карданды беріліс
3	Дизельді	0,36	0,019		Бастапқы беріліс
4	Бензинді	0,48	0,020		Дифференциал
5	Дизельді	0,38	0,021		Жартылай ось
6	Бензинді	0,39	0,022		Жетекші мост балкасы
7	Дизельді	0,40	0,016		Подвеска
8	Бензинді	0,41	0,017		Рульдік басқару
9	Дизельді	0,46	0,018		Басқару тежегіші

3.2. Автокөліктердің жалпы салмағын анықтау және оны көпірлер арқылы бөлу

Ауыр жүкті

G а = ( mo + m +m_ч( z +1) +m_б(z +1)) g, (3.2.1)

Қалалық автобус

G а = ( mo + m_ч( z + n+1) +m_б(z + n+1)) g, (3.2.2)

Қала аралық автобус

G а = ( mo + m_ч( z +2) +m_б(z+2)) g, (3.2.3)

Жеңіл автокөлік

G а = ( mo + m_ч( z +1) + m_б(z+1)) g, (3.2.4)

mo – Жүктелген көлік салмағы, кг;

m - Жүк массасы (көтеру салмағы), кг(Тапсырма бойынша);

m_ч – адам массасы (m_ч = 75 кг);

m_б – багаж массасы, кг;

z – жолаушылар отыратын орын саны(Тапсырма бойынша);

n – жолаушылар тұрып баратын орын саны(Тапсырма бойынша);

g – апаттты еркін жеделдету , м/с².

Жүктелген автокөлік массасын келесі үлгімен аныктаймыз:

-ауыр жүкті автокөліктер

m₀ = K_г∙ m ,

-жеңіл автокөліктер және автобустар

m₀ = K_m ∙ z,

m₀ –жүктелген автокөлік массасы, кг;

K_г –жүк көтергішті пайдалану коэффиценті;

K_m –қолданылған масса коэффиценті;

m - жүк массасы (жүк көтергіштігі), кг;

z – жолаушылар отыратын орын саны(тапсырма бойынша).

Коэффиценттердің шамаланған мәндері K_г и K_m

Жеңіл автокөлік

Автокөлік классы Мәндері K_m

Аз көлемді класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210…215

Кіші класс ……... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..190…200

Орта класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280…290

Үлкен класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300…310

Автобустар

Автобус классы Мәндері K_m

Аз көлемді класс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159…160

Кіші класыс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180…190

Орта классс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200…210

Үлкен классс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220…230

Жүк көліктері

Жүк көтергіштігі, кг Мәндері K_г

1000 нан . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3…3,0

1000 нан 2000 дейін . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,2…0,8

2000 нан 10 000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,8…0,7

жоғары 10 000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,75

Самосвал-автокөліктері

Жүк котергіштігі, кг Мәндері K_г

2000 дейін 3000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,2…1,4

3000 дейін 5000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9…1,1

5000 дейін 10 000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,8…0,85

Көлік құралының (автомобильдің) жалпы салмағы, оның түріне байланысты келесі формулалардың бірімен анықталады.

Бір адам басына қалалық типтегі автокөліктер мен автобустардың жүк салмағы 5 кг, қала аралық автобустарда 15 кг және 10 кг есебімен жүргізіледі. Көпір бойынша жіктеу қолданыстағы автокөліктердің анализдері негізінде автокөліктің жалпы салмағын жоспарлы түрде бөлінуіне байланысты жасалады. Автокөліктің арнайы топтастырылған схемасын тандап алып, салмақты алдыңғы G₁ және артқы G₂ доңғалақ (тележка) деп бөледі. Автокөліктердің алдыңғы жетек доңғалақ дискінің орналасуы екі негізгі себеп бойынша кеңінен қолданылады: автокөлік тұрақтылығын жақсартып, ауытқымауын қамтамасыз етуі, салон құрылымының орналасуын жақсартуы (кардан беру үшін туннелі жоқ). Автокөліктердің артқы жетек доңғалақ дискінің орналасу (классикалық) схемасы бірқатар кемшіліктерге ие: көлік салмағы мен ұзындығының ұлғайуы, көлік құрылымының нашарлауы. Бұрындары қолданыста болған автокөліктегі мотордың артта орналасу схемасы екі негізгі себеп бойынша жүзеге асырылмауда: көліктегі тепе-теңдіктің азайуы мен оның сыйымдылығына кері әсер ететін жүк тасымалдау бөлігінің (багажник) алдыда орналасуы. Жүк көліктерінің схемасын топтастыруда келесі жағдаяттарды ескерген дұрыс: көліктің ұзындығын ұлғайтуға, минималды доңғалақтық базасын алуға, алдыңғы доңғалақтарға жүктемені көбейту мен көру қабілеттілігін (обзор) арттыруға капотсыз құрылым жақсы әсер етеді. Доңғалақ формуласы 4×2 және 6×4 болатын көліктерге капотты құрылым ыңғайлырақ. Себебі көліктің жалпы салмағының 70% артқы доңғалақтарға түседі, бұл көліктің жүру қабілетіне оңтайлы әсер етеді деген сөз. Ось саны бойынша жүк көліктері екі, үш, төрт осьті және көп осьті болып жіктеледі. Үш осьтілік жүру қабілеттілігі мен жүк тасымалдау қабілеттілігін арттырады. Автобустардың топтастыру схемасында оның тұтыну жағдайы мен қызмет ету саласын (қала іші, қала аралық) ескерген дұрыс. Ең жиі қолданыста қозғалтқыштың артқы орналасуы болып саналады. Үлкен және кіші қалалық және қала аралық автобустар үшін бұл ең перспективалы шешім.

4.2.1 таблицасында түрлі тасымалдау көліктерінің алдыңғы көпіріне түсетін жалпы салмақ көрсеткіші сипатталған.

3.2.1 таблицасы – Автокөліктің жалпы салмағының бөлінуі

Кесте 3.2.1 – автокөліктің жалпы салмағын бөлу

Автокөлік түрі	Автокөлікті жинау құрылымы	Автокөліктің алдыңғы мостына толық түскен күші Ga1 , Н
1	2	3
Жеңіл автокөлігі	Классикалық(қозғалтқыш алдында,жетекші артқы доңғалақ)	Ga1 ≈ 0,48Ga
	Алдын ала басқару (қозғалтқыш алдында, жетекші доңғалақтар алды)	Ga1 ≈ 0,55Ga
	Артқы қозғалтқышы бар (қозғалтқыш артында, жетекші доңғалақ арты)	Ga1 ≈ 0,4Ga

Кестенің жалғасы 3.2.1

1	2	3
Автобустар	Қозғалтқыш кузовтын алдында	Ga1 ≈ ( 0,27…0,29)Ga
	Қозғалтқыш алдында	Ga1 ≈ 0,4Ga
	Еден астындағы қозғалтқыш,доңғалақ жетегі	Ga1 ≈ 0,45Ga
	Қозғалтқыш артында	Ga1 ≈ 0,35Ga
Жүк автокөлігі	Капот ( астындағы қозғалтқыштың алдынғы мосты)	Ga1 ≈ 0,3Ga
	Капотсыз (алдыңғы осьтік қозғалтқыш, кабина қозғалтқыштан алдыңғы осьтен жоғары, кабина алға қарай итерілген)	Ga1 ≈ 0,35Ga

Артқы оське (арбаға) түсетін автомобиль салмағы алдыңғы осьте түсетін жалпы салмақ пен салмақтың арасындағы айырмашылық ретінде анықталады, яғни

G_а2 = G_а − G_а1

3.3. Автокөліктің дөңгелектеріндегі жүктемені анықтау және шиналарды таңдау

Автомобиль шиналары дөңгелектегі максималды жүктемені есептеу негізінде стандарттарға сәйкес таңдалады. Тасымалдау жылдамдығының сапасын есептеуде қолданылатын негізгі өлшем – дөңгелектердің сырғанаусыз жылжымалы радиусы rк.

Дөңгелектің сырғанаусыз жылжымалы радиусы итеру режимінде қозғалатын доңғалақтың радиусына шамалас келеді. Соңғысы бос радиус rс пен статикалық радиустың rст арасындағы аралық орынды алады.

Бұл екі радиустың маңызы шиналар жиынтығы үшін анықтамалық материалдарда берілген. Есептеулерді жеңілдету үшін rк ≈ rс ≈ rст = r деп саналады.

Анықтамалық материалдарға сәйкес шинаны таңдау үшін машинаның алдыңғы және артқы дөңгелектеріндегі жүктемені келесі формула бойынша анықтау керек.

Мұнда m_кn – белгілі бір көпірдің дөңгелегі көлік құралының жалпы массасы, кг;

G_an – белгілі бір көлікке түсетін көлік құралының жалпы салмағы (алдыңғы G_к1 немесе артқы _Gк2 (тележка)) көпірінде N;

n – көпір нөмірі (алдыңғы n =1, артқы n =2);

g – тартылысты жеделдету, м/с²;

n_к – көлік көпірінің саны.

Осылайша, алдыңғы және артқы осьтер дөңгелектеріндегі жүктемені анықтап, олардан ең жоғары мәнді таңдай отырып, анықтамалық материалға сәйкес доңғалақ радиусы, дөңгелек үлгісі, максималды рұқсат етілген ρ_{Ш мах} және шиналардағы ρ_{Ш min} ең төменгі рұқсат етілген қысымы таңдалады. Шиналарды таңдау (статикалық радиус, дөңгелек пішіні және шинадағы ауа қысымы) анықтамалық кітапта [8] көрсетілген.