Проект повышения проходимости грузового автомобиля ГАЗ-53А

Описание

В проекте выполнена разработка мероприятий по повышению проходимости грузового автомобиля ГАЗ-53А.

Изучен вопрос проходимости грузового автомобиля.  Проходимость подразделяется на профильную и опорно-сцепную. Профильная – определяется геометрическими размерами и конструктивными особенностями, обеспечивающими преодоление машины профильных препятствий. Опорно-сцепная проходимость напрямую зависит от свойств колеса (шины) и тягово-сцепных характеристик автомобиля в целом.

Приведены меры, повышающие проходимость автомобиля: применение шин с рисунком повышенной проходимости, оснащенных высокими выступами протектора и грунтозацепами, повышение сцепной массы автомобиля, применение цепей противоскольжения, отключение межосевого дифференциала, использование лебедок самовытаскивания, динамическое преодоление препятствий на отдельных участках дорог.

Рассмотрены пути повышения опорной проходимости неполноприводных грузовых автомобилей и их эффективность. Описана эффективность эксплуатации неполноприводных автомобилей. Сделано сравнение тяговых способностей мостов, оборудованных различными типами дифференциалов.

1. Приведены проектно-технологические расчеты и решения.
2. Описаны самоблокирующиеся дифференциалы.
3. Составлена классификация дифференциалов: по назначению – межколесные и межосевые, по конструкции применяемых деталей – конические, цилиндрические, кулачковые, червячные, по кинематическому передаточному числу – симметричные, несимметричные, по заложенному в конструкцию внутреннему трению – малого и повышенного трения.
4. Выполнено описание принципов и свойств дифференциалов повышенного трения (самоблокирующихся).
5. Рассмотрены общие конструкции кулачковых и червячных дифференциалов.
6. Сделано описание предлагаемой противобуксующей передачи.

В проекте предлагается разработка дифференциальной противобуксующей передачи транспортного средства ГАЗ-53А, которая выполнена с самотормозящейся передачей в виде полуосевых шестерен и сателлитов. Для повышения надежности и долговечности работы передачи выполнена установка цапф осей сателлитов в скользящих эксцентриковых втулках, которые закреплены в шлицевых пазах корпуса. В конструкция передачи содержится водило, которое выполнено в форме шестерни, скрепленной с полым корпусом. Внутри корпуса соосно относительно друг друга выполнена установка полуосевых зубчатых шестерен с косыми зубьями, входящими в зацепление с сателлитами. Цапфы валов сателлитов размещены в скользящих эксцентриковых втулках, которые закреплены в шлицевых пазах в крышках и корпусе передачи.

Принцип работы. В процессе движения транспортного средства по прямой линии по направлению вперед или назад выполняется передача вращения от водила на скреплённые с ним крышки полого корпуса противобуксующей дифференциальной передачи. Передача вращения от крышек выполняется на цапфы валов сателлитов и на зубчатые шестерни, которые находятся в зацеплении с косыми зубьями сателлитов. Далее вращение передается на полуоси ведущих колес автомобиля. В этот момент все подвижные элементы внутри корпуса передачи не вращаются. Они работают как единое целое с самим корпусом. При этом дифференциал находится в заблокированном состоянии. При движении автотранспортного средства по криволинейной траектории, например при повороте, колеса вращаются с различной частотой. При этом полуосевые валы и полуосевые зубчатые шестерни, скрепленные с колесами, также совершают вращение с различной частотой. Таким образом, дифференциальная противобуксующая передача переходит в режим оттормаживания, разблокировки и получается дифференциальный эффект. В момент торможения автомобиля двигателем передача крутящего момента выполняется от ведущих колес в обратном направлении. При этом передача блокируется, но на криволинейных участках она работает в дифференциальном режиме.

Приведено обоснование параметров дифференциальной противобуксующей передачи транспортного средства.

Выполнена конструкторская разработка.

Проведен патентный обзор дифференциалов транспортных средств. Рассмотрены патенты: Самоблокирующийся дифференциал, Противобуксующий дифференциал, Дифференциал В.П.Демина, Дифференциал с автоматической блокировкой колес.

Произведен расчет параметров предлагаемого дифференциала с определением значений:

В ходе расчета параметров зубчатого конического соединения главной передачи определено конусное расстояние 168,4 мм, внешние диаметры кольца и шестерни 102 мм и 333,34 мм.

Сделан расчет червячной передачи. Вычислено число витков червяка – 4 и число зубьев червячного колеса 4, скорость скольжения в зацеплении 5 м/с. Определены основные размеры червяка и венца червячного колеса: делительный диаметр 80 мм и 64 мм, ширина венца 84 мм. Окружная скорость червяка составляет 9,36 м/с. КПД редуктора равен 0,88. Сделаны расчеты контактных напряжений и напряжений изгиба.

Составлен раздел по безопасности труда и разработаны экологические мероприятия.

Выполнено определение технико-экономических показателей проекта: общие затраты на установку дифференциала составляют 80463 руб, годовая экономия 19209 руб, срок окупаемости 4,18 лет.

В работе разработаны мероприятия по повышению проходимости грузового автомобиля ГАЗ-53А и спроектирована конструкция дифференциальной противобуксующей передачи.

 Чертежи (в программе): Компас 3D v и AvtoCAD

Спецификация - 3 листа