
Методические указания к расчетным работам по теме рабочие процессы и рассчеты агрегатов автомобиля мади
.pdf
МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТНЫМ РАБОТАМ ПО ТЕМЕ
«РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ И РАСЧЕТЫ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЯ»
ЧАСТЬ 1 (ТРАНСМИССИЯ)
МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)
Кафедра «Автомобили»
Утверждаю Зав. кафедрой, проф. д-р техн. наук
_______________ А.М. Иванов «___» _______________ 2014 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТНЫМ РАБОТАМ ПО ТЕМЕ
«РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ И РАСЧЕТЫ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЯ»
ЧАСТЬ 1 (ТРАНСМИССИЯ)
МОСКВА
МАДИ
2014
УДК 629.33-235
ББК 39.33-042.2
М545
Авторы:
В.И. Осипов, С.Р. Кристальный, Н.В. Попов, К.Е. Карпухин, С.С. Шадрин
М545 Методические указания к расчетным работам по теме «Рабочие процессы и расчеты агрегатов автомобиля». В 5 ч. Ч. 1. Трансмиссия / В.И. Осипов [и др.]. – М.: МАДИ, 2014. – 44 с.
Методические указания позволят студентам изучить конструктивные особенности агрегатов трансмиссии и провести анализ параметров конструкций рабочих процессов с позиций реализации функциональных свойств агрегатов трансмиссии в соответствии с требованиями надежности и формирования эксплуатационных свойств автомобиля. Методика выполнения расчетных работ изложена в настоящей работе, а также в специальной литературе, приведенной в конце методических указаний.
Методические указания предназначены для специалистов, обучающихся по специальности 190109 «Наземные транспортно-технологические средства», и бакалавров, обучающихся по специальностям 100100 «Сервис», 190600 «Автомобильный сервис».
УДК 629.33-235
ББК 39.33-042.2
___________________________________________________________________
ОСИПОВ Владислав Иванович КРИСТАЛЬНЫЙ Сергей Робертович ПОПОВ Николай Викторович КАРПУХИН Кирилл Евгеньевич ШАДРИН Сергей Сергеевич
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТНЫМ РАБОТАМ ПО ТЕМЕ
«РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ И РАСЧЕТЫ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЯ»
ЧАСТЬ 1 (ТРАНСМИССИЯ)
Редактор Т.А. Феоктистова
Подписано в печать 08.09.2014 г. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 2,75. Тираж 200 экз. Заказ . Цена 45 руб. МАДИ, Москва, 125319, Ленинградский пр-т, 64
© МАДИ, 2014
3 |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
1. СЦЕПЛЕНИЕ ........................................................................................... |
4 |
1.1. Поверочный расчет сцепления |
|
с периферийными пружинами ....................................................... |
4 |
1.2. Поверочный расчет сцепления |
|
с диафрагменной дружиной ........................................................... |
7 |
1.3. Рабочий процесс сцепления при трогании автомобиля............ |
11 |
1.4. Оценка рабочего процесса включения сцепления |
|
при трогании автомобиля ............................................................. |
16 |
2. КОРОБКА ПЕРЕДАЧ............................................................................. |
19 |
2.1. Переключение передач с помощью синхронизатора |
|
с учетом падения скорости автомобиля..................................... |
19 |
2.2. Рабочий процесс синхронизатора ............................................... |
22 |
ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................ |
23 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Компьютерное моделирование |
|
рабочих процессов агрегатов автомобиля............. |
24 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Расчѐтные работы..................................................... |
28 |

4
1.СЦЕПЛЕНИЕ
1.1.Поверочный расчет сцепления
спериферийными пружинами
Расчетная схема сцепления представлена на рис. 1.
Рис. 1. Расчѐтная схема сцепления
Варианты заданий представлены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 Задания для расчѐта сцепления с периферийными пружинами
№ п/п |
Мкmax, Нм |
Рпр, Н |
D, мм |
d, мм |
tн, мм |
δ, мм |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
73 |
2430 |
190 |
130 |
3 |
0,7 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
70 |
2300 |
180 |
130 |
3 |
0,8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
185 |
5590 |
225 |
150 |
4 |
0,7 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
170 |
5200 |
285 |
150 |
4 |
0,8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
320 |
9145 |
300 |
164 |
4 |
0,7 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
300 |
8800 |
300 |
164 |
4 |
0,8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
410 |
10400 |
342 |
186 |
5 |
0,7 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
400 |
9800 |
342 |
186 |
5 |
0,8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
680 |
9480 |
350 |
200 |
5 |
0,6 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
640 |
9000 |
350 |
200 |
5 |
0,7 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|

5
Примечания к табл. 1.1:
Мкmax – максимальный момент двигателя;
Рпр – суммарное усилие пружин при включенном состоянии сцепления;
D – наружный и внутренний диаметры ведомого диска; d – внутренний диаметры ведомого диска;
tн – толщина фрикционных накладок;
δ – зазор между фрикционными поверхностями при выключенном состоянии сцепления;
i – число пар трения.
Давление на фрикционные накладки (критерий надежности):
Меньшие значения имеют сцепления грузовых автомобилей. Для расчета параметров конструкций, характеризующих функ-
циональные свойства сцепления, определяют: а) коэффициент запаса
где
µ – расчетный коэффициент трения (µ = 0,3).
Коэффициент запаса сцепления в зависимости от типа сцепления и автомобиля изменяется в пределах 1,2…2,5;
б) упругую характеристику пружин (рис. 2). Предварительная деформация пружины:
где – суммарная жесткость всех пружин;

6
где – суммарное усилие пружин при включенном состоянии сцепления
(
fвык – дополнительная деформация пружин при выключенном сцепле-
нии (fвык = δ∙i).
Рис. 2. Упругая характеристика периферийных пружин сцепления
Деформация пружин при выключенном сцеплении:
=
;
в) функциональную надежность сцепления. Суммарный износ накладок: изн = 0,5tнi.
Полный износ для прикрепляемых наладок составляет 0,5tн. Суммарное усилие пружин при включенном определении и мак-
симально изношенных наладках:
Рпризн = |
|
|
|
– |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|

7
Коэффициент запаса сцепления при максимально изношенных накладках:
Строится график (рис. 3), позволяющий оценить зависимость коэффициента запаса (а следовательно, и зависимость передаваемого момента) от степени износа фрикционных накладок.
Рис. 3. Функциональная надѐжность сцепления
г) работу, совершаемую водителем при выключенном сцеплении. Графически работа эквивалентна заштрихованной площади на
рис. 2.
где – КПД привода сцепления (
= 0,85).
По величине работы, совершаемой водителем, можно судить о легкости управления сцеплением.
В соответствии с нормами для легкового автомобиля Аввод ≤
≤25 Дж, для грузового Аввод ≤ 30 Дж.
1.2.Поверочный расчет сцепления с диафрагменной дружиной
Исходные данные представлены в табл. 2.

8
Расчетная схема для определения параметров пружины приведена на рис. 4.
Рис. 4. Расчетная схема для определения параметров пружины
1.2.1. Построение характеристики пружины
Расчеты ведутся в предположении недеформируемости сечения пружины [4].
Усилие пружины:
где
E ~ 2∙105 МПа;
При известных геометрических параметрах пружины (табл. 2), последовательно задавая деформацию f = 1...10 мм (с интервалом в 1 мм), рассчитывают соответствующие значения Рпр. По результатам расчетов строят характеристику пружины (рис. 5).
1.2.2.Совмещение характеристики пружины
срабочими процессами сцепления
Данная пружина устанавливается в однодисковое сцепление, параметры которого и соответствующего двигателя даны в табл. 2. Потребное усилие пружины при включенном состоянии:

9
По графику (рис. 5) определяется потребная деформация пружины f1 для обеспечения усилия Рпр.
Дополнительная деформация при выключении сцепления:
fвык = δ∙i + δ1.
Деформация пружины при выключении сцепления: f2 = f1 + fвык.
По графику (рис. 5) определяется соответствующее деформации f2 усилие пружины Рпрвык.
1.2.3. Давление на фрикционные накладки (ро)
1.2.4. Функциональная надежность
Суммарный износ накладок
|
|
|
|
|
|
|
изн = 0,5tн·i, |
|
|
|
|
|
|
|
||
где tн – толщина накладки (tн = 3 мм). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
На графике (рис. 5) откладывается величина износа накладки |
|||||||||||||||
и определяется соответствующее усилие, развиваемое пружиной |
. |
|||||||||||||||
|
Дополнительно определяется усилие пружины при накладках, |
|||||||||||||||
изношенных наполовину от допустимого износа. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
|
Задания для расчѐта сцепления с диафрагменной пружиной |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
№ |
|
|
Параметры пружин |
|
|
Параметры сцепления |
Двигатель |
|||||||||
в, |
а, |
с, |
е, |
Нп, |
|
Н, |
h, |
D, |
d, |
|
δ, |
δ1, |
|
|
Мкmax, |
|
п/п |
|
|
β |
|
||||||||||||
мм |
мм |
мм |
мм |
мм |
|
мм |
мм |
мм |
мм |
|
мм |
мм |
|
Нм |
||
|
|
|
|
|
||||||||||||
1 |
100 |
77,5 |
72 |
25 |
9 |
|
4,5 |
2,2 |
200 |
142 |
|
1 |
1 |
1,4 |
|
86 |
2 |
105 |
79 |
73 |
26 |
9 |
|
5 |
2,3 |
210 |
150 |
|
1 |
1 |
1,3 |
|
94 |
3 |
96 |
75 |
71 |
23 |
9 |
|
4,5 |
2,1 |
195 |
140 |
|
1 |
1 |
1,5 |
|
90 |
4 |
98 |
77 |
71 |
24 |
10 |
|
5 |
2,0 |
190 |
140 |
|
1 |
1 |
1,6 |
|
84 |
5 |
110 |
80 |
75 |
27 |
10 |
|
б |
2,3 |
215 |
150 |
|
1 |
1 |
1,4 |
|
100 |
6 |
100 |
77,5 |
72 |
25 |
9 |
|
4,5 |
2,0 |
200 |
142 |
|
1 |
1 |
1,4 |
|
86 |
7 |
100 |
80 |
75 |
25 |
9 |
|
4,5 |
2,2 |
200 |
146 |
|
1 |
1 |
1,7 |
|
90 |
8 |
95 |
75 |
70 |
25 |
9 |
|
4,5 |
2,1 |
198 |
140 |
|
1 |
1 |
1,2 |
|
80 |
9 |
100 |
78 |
73 |
29 |
9 |
|
4,6 |
2,0 |
196 |
140 |
|
1 |
1 |
1,3 |
|
78 |
10 |
106 |
79 |
74 |
25 |
9 |
|
4,5 |
2,3 |
200 |
150 |
|
1 |
1 |
1,5 |
|
96 |