ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. И. ПОЛЗУНОВА»


Факультет энергомашиностроения и автомобильного транспорта Кафедра «Наземные транспортно-технологические системы»


УДК 629.351.02 - 585 Допустить к защите ГАК Зав. кафедрой НТТС_

к.т.н., доцент Коростелев С.А.

« »

2017 г.


Газель ГАЗ-33021. Грузовой автомобиль грузоподъёмностью 15кН с разработкой карданной передачи



ДП 23.05.01. 06. 000 ПЗ

image

image

image

обозначение документа


Студент группы

9ТТС – 11

Кривошеев Николай Григорьевич

фамилия, имя, отчество

Руководитель проекта

к.т.н., доцент

Г.В. Медведев

должность, ученое звание

Консультанты:

и. о. фамилия

Конструкторская часть

к.т.н., доцент

Г.В. Медведев

раздел проекта

Технологическая часть

должность, ученое звание

д.т.н., профессор

подпись

и. о. фамилия

А.А. Ситников

раздел проекта

Экономическая часть

должность, ученое звание

к.т.н., доцент

подпись

и. о. фамилия

О. Б. Дронова

раздел проекта

Охрана труда

должность, ученое звание

подпись

и. о. фамилия

и окружающей среды

д.т.н., профессор

А.А. Мельберт

image

image

image

раздел проекта должность, ученое звание подпись и. о. фамилия

Научно-исследовательская

image

часть к.т.н., доцент А.В. Горбачев


раздел проекта

должность, ученое звание

подпись

и. о. фамилия

Нормоконтроль

к.т.н., доцент

Г.В. Медведев

image

раздел проекта должность, ученое звание подпись и .о. фамилия


Барнаул 2017


Дипломный проект выполнен на тему "Грузовой автомобиль грузоподьемностью 15 кН с разработкой карданной передачи". В качестве модернизируемого автомобиля была выбрана марка ГАЗ – 33021 «Газель».

В дипломном проекте произведен расчет тягово-динамических характеристик автомобиля, проверочный прочностной расчет карданной передачи автомобиля, выполнен расчет на прочность шлицованной вилки карданной передачи методом конечных элементов и разработана твердотельная модель данной детали, также представлен обзор существующих конструкций карданных передач и дано обоснование используемой карданной передачи.

Определены и рассчитаны основные параметры модернизируемого узла, рассмотрена работа, особенности эксплуатации и технического обслуживания. Решена размерная, произведен анализ технологичности конструкции, составлена схема сборки карданной передачи.

Дано обоснование выбора с экономической точки зрения и рассчитана экономическая эффективность модернизации автомобиля. Также произведена оценка воздействия двигателя автомобиля на окружающую среду, проанализированы опасные и вредные факторы, которые будут действовать на водителя и пассажиров, а также требования безопасности, которые предъявляються к автомобилю и проектируемому узлу.

Дипломный проект состоит из графического материала в количестве 8 листов различных форматов, пояснительной записки из страниц машинописного текста, рисунков, таблиц.



Изм. Лист № докум. Подпись Дата

ДП 23.05.01.06.000 ПЗ

Разраб. Кривошеев Н.Г Провер. Медведев Г.В

Реценз.

Грузовой автомобиль грузоподьемностью 15 кН с разработкой карданной передачи

Лит.

Лист 2

Листов 103

Н. Контр. Медведев Г.В. Утверд. Коростелев С.

АлтГТУ, ФЭАТ, 9ТТС-11

Содержание

Реферат 2

Содержание 3

Введение 6

  1. Конструкторская часть 8

    1. Анализ конструкции 8

    2. Обзор конструкций карданных передач 8

      1. Передача с шарнирами неравных угловых скоростей 14

      2. Карданная передача с универсальным шарниром 17

      3. Карданная передача с полукарданным шарниром 18

      4. Шарнир равных угловых скоростей шарикового типа 19

      5. Шарниры равных угловых скоростей шипового типа 26

      6. Шарниры равных угловых скоростей сдвоенного типа 28

      7. Шарнир равных угловых скоростей кулачкового типа 29

    3. Материалы основных деталей карданной передачи 31

    4. Обоснование выбора конструкции на основе обзора 31

    5. Тягово – динамический расчет автомобиля 33

      1. Исходные данные 34

      2. Расчёт и построение внешней скоростной характеристики 35

      3. Расчет и построение тяговой характеристики автомобиля 37

      4. Расчет и построение динамичной характеристики 39

      5. Расчет и построение графиков ускорения автомобиля 40

      6. Определение времени разгона автомобиля 41

      7. Определение пути разгона автомобиля 42

      8. Расчет и построение графика пути торможения 43

      9. Анализ тягово-динамических и тормозных качеств 44

      10. Сравнительная характеристика различных автомобилей 45

    6. Результаты расчета на ЭВМ 46

    7. Графики тягово – динамических характеристик автомобиля 50

    1. Проверочный расчет карданной передачи автомобиля 53

      1. Нагрузочные режимы 54

      2. Определение напряжения кручения и угла закручивания 54

      3. Определение осевой силы 56

      4. Расчет крестовины карданного шарнира 57

      5. Расчет вилки карданного шарнира 59

      6. Определение усилия, действующего на подшипник 61

      7. Расчет критического числа оборотов карданного вала 62

    2. Вывод по главе 64

  1. Технологическая часть

    1. Анализ технологичности конструкции 68

    2. Маршрутная схема сборки карданной передачи 68

    3. Схема сборки карданной передачи 68

    4. Расчет размерной цепи 70

  2. Научно исследовательская часть

    1. Расчет напряженно-деформированного состояния 71

      1. Понятие напряженно- деформированного состояния 72

      2. Методы расчета напряженно- деформированного состояния

        1. Метод конечных элементов 74

      3. Нелинейность 76

      4. Основное соотношение линейной теории упругости 77

        1. Дифференциальные уравнения равновесия 77

        2. Компоненты перемещений и деформаций 78

        3. Условия совместимости и деформации 79

        4. Обобщенный закон Гука для изотропного тела 80

    2. Обоснование выбора детали для расчета на прочность 81

    3. Анализ режимов нагружения и характеристик материала детали 81

    4. Твердотельная модель 82

    5. Расчетная схема 82

    6. Результаты расчета детали и их анализ 84

3.7 Вывод по главе 89

  1. Экономическая часть

    1. Актуальность модернизации выпускаемой продукции для повышения ее качества и конкурентоспособности 90

    2. Описание продукции и краткое содержание ее модернизации 91

    3. Описание предприятия 94

    4. Технико-экономическое обоснование темы дипломного проекта 98

    5. Расчет экономической эффективности нового автомобиля 99

    6. Расчет эксплуатационных затрат нового автомобиля 102

    7. Расчет приведенных затрат, вложений и экономического эффекта103

    8. Риски и гарантии 104

  2. Охрана труда и окружающей среды

    1. Обеспечение безопасных условий труда 105

    2. Обеспечение требований безопасности автомобиля и конструкции карданной передачи 107

    3. Влияние транспорта на человека и окружающую среду 109

    4. Вывод по разделу 113

Заключение 114

Список используемых источников 115

Приложение А Приложение Б Приложение 1

Введение


На сегодняшний день автомобильный транспорт в жизни человека является практически его неотъемлемой частью. Благодаря автомобилю у людей появляется большое количество возможностей и перспектив. Одни используют автомобиль для личных целей и нужд, другие для выполнения своих обязанностей в рабочем процессе.

Для того чтобы процесс эксплуатации автомобиля был безопасен, приятен, легок и не приносил существенных проблем необходимо чтобы транспортное средство, его узлы и агрегаты проектировались и изготавливались в соответствии со всеми необходимыми требованиями и удовлетворяли запросам потребителя.

В данном дипломном проекте рассматривается автомобиль

«ГАЗ–33021», грузоподъёмностью 15 кН, а именно, повышение надежности и долговечности карданной передачи автомобиля на передаваемом крутящем моменте, который увеличен в 1.9 раза.

Крутящий момент может быть увеличен за счет установки иной коробки передач, имеющей более высокие передаточные числа или установки нового двигателя с более высокими характеристиками. Потребность в более мощном двигателе может быть вызвана эксплуатацией автомобиля с повышенной нагрузкой или желанием сделать характеристики разгона автомобиля лучше. На новых режимах эксплуатации, при существенном изменении характеристики двигателей, требуется проконтролировать работоспособность карданной передачи, поскольку по параметрам карданная передача может быть не способной передавать увеличенный крутящий момент. В таком случае понадобится изменение в самой конструкцию.

Повышение надежности и долговечности карданной передачи будет происходить за счет замены на узле «вилка шлицованная – крестовина – задний карданный вал» базовой детали « шайба крепления шлицованной вилки карданного вала» на новую, спроектированную «шайба крепления шлицованной вилки карданного вала специальная невыпадающая» (далее шайба специальная).

Данная деталь узла используется для надежной, удобной и быстрой фиксации вилки в шлицованном соединении, для увеличения площади опоры соприкосновения при затягивании болта и для предотвращения самопроизвольного выкручивания болта при нагрузках, так называемого располовиневания карданной передачи.

В других сферах деятельности шайба специальная так же может применяться для более быстрой и удобной фиксации болтов в труднодоступных местах.

Данная разработка считается лишь продолжением исследования по повышению надежности и долговечности карданной передачи, но является актуальной и необходимой, так как приводит к уменьшению числа поломок карданной передачи, а в случае ремонта к более легкому и быстрому восстановлению узла, также повышает скорость прохождения технического обслуживания автомобиля, что приводит к сокращению затрат как с финансовой стороны, так и со стороны экономии времени.

Рассказать друзьям

Страницы