Пояснительная записка (в программе Word): 92 страницы, 22 рис., 32 таблиц, 10 литературных источников
Дополнительные материалы: нет
Чертежи (в программе): Компас 3D v, 13 листов
ВУЗ: ТГУ
Спецификация - 2 листа
Описание
В проекте выполнена разработка конструкции карданной передачи 3-го класса.
Выполнено технико-экономическое обоснование проекта.
Описано назначение и требования, предъявляемые к карданным передачам.
Карданная передача является элементом трансмиссии автомобиля. Она обеспечивает силовую связь механизмов с не соосно расположенными валами или расположенными под углом. Конструкция включает карданный вал, промежуточную опору и упругие муфты.
Проведен обзор и анализ существующих конструкций карданных передач, в ходе которого рассмотрены: четырехшариковый карданный шарнир с делительными канавками типа «Вейс», шестишариковые карданные шарниры: с делительным канавками типа «Бирфильд», типа «ГНК», с делительным рычажком типа «Рцепп», с делительными канавками типа «Лебро», трехшиповой карданный шарнир типа «Трипод», сдвоенный карданный шарнир и кулачковый, полукарданные шарниры: упругий, жесткий, карданные шарниры неравных угловых скоростей.
Сделано обоснование и описание выбранного варианта.
Принята открытая двухвальная трехшарнирная карданная передача с промежуточной опорой. В качестве аналога применена карданная передача автомобиля ГАЗ-31105.
Конструкция передачи включает передний и задний карданные валы с промежуточной опорой. Передача крутящего момента происходит от вторичного вала через шлицевое соединение на передний карданный вал, затем - на задний и от него - на ведущую шестерню главной передачи автомобиля. За счет имеющегося подвижного шлицевого соединения и карданных шарниров в количестве трех штук существует возможность передачи крутящего момента к заднему мосту под углом, который изменяется в ходе работы подвески. Карданный шарнир автомобиля включает в состав две вилки, соединенные между собой крестовиной. На шипы крестовины надеты игольчатые подшипники с уплотнительными манжетами. Посредством стопорных колец подшипники зафиксированы в проушинах вилок. Внутри крестовина полая. В ее боковую поверхность ввернута пресс-маслёнка, посредством которой масло поступает внутрь и распределяется к игольчатым подшипникам. В процессе работы задней подвески автомобиля выполняется продольное смещение карданной передачи. За счет движения по шлицам вторичного вала хвостовика скользящей вилки компенсируется это перемещение. После сборки карданная передача балансируются на специальном стенде.
Приведен тяговый расчет.
Выполнено определение параметров автомобиля:
№ |
Наименование |
Значение |
1 |
Масса автомобиля |
1705 кг |
2 |
Нагрузка на колеса передние/задние |
3949,33 НН / 4415,4 НН |
3 |
Широкопрофильные шины |
195/65R 15 |
4 |
КПД трансмиссии |
0,913 |
Рассчитаны показатели двигателя: мощность при максимальной скорости 75,251 кВт, максимальная мощность 76,864 кВт, эффективный крутящий момент 159,623 Н×м.
Сделано вычисление передаточного отношения главной передачи 4,02.
В ходе расчета тягового баланса автомобиля вычислены тяговые силы, диапазон скоростей для каждой из передач. Определены силы сопротивления: дороги – 398,161 Н, сцепной силы 7667,1784 Н.
Рассчитаны динамические характеристики автомобиля, параметры его разгона, мощностной баланс.
Выполнен расчет карданной передачи.
Вычислена толщина стенки карданного вала – 2,0 мм, длина промежуточного карданного вала – 650 мм, заднего – 558 мм, максимальная частота вращения 5549 об/мин.
Сделан прочностной расчет деталей карданной передачи.
Определено допустимое напряжение кручения карданного вала – 45,%5 МПа и его жесткость 0,015 град/м.
Шипы крестовины и вилка карданного шарнира рассчитаны на изгиб, срез и смятие с определением основных значений.
В ходе расчета шлицевого соединения вычислен средний диаметр соединения 28 мм, рабочая высота шлицев 2 мм и их рабочая длина 100 мм.
Разработан проект ведущего моста автомобиля 3-го класса.
Произведен функциональный расчет главной передачи. Для выбора основных параметров конической передачи расчет произведен методом погонной нагрузки на зуб. Определены параметры: максимальный крутящий момента на коническом колесе 1656,9 Н×м, момент сцепления приводных колес с дорогой макс 2208 Н×м, окружная сила 23014 Н, ширина зубчатого венца 0,26 мм. Сделаны расчеты валов на прочность и жесткость с построением эпюр, расчет полуосей и балки заднего моста.
Сделан выбор подшипников колес ведущего моста: радиальные однорядные шарикоподшипники типа 0000 из средней серии 310 диаметр 5 х110х27 мм, статическая грузоподъемность 36300 Н.
Составлен раздел по охране труда и техничке безопасности.
В дипломной работе проведена модернизация карданной передачи 3-го класса путем применения карданных шарниров, не требующих частого периодического смазывания в процессе эксплуатации. Используемый пластичный смазочный материал закладывается в стаканы с игольчатыми подшипниками при сборке шарнира и надежно удерживается сальниковыми уплотнениями.