Дипломный проект




страница1/6
Дата18.01.2017
Размер2.3 Mb.
Просмотров756
Скачиваний1
ТипДиплом
  1   2   3   4   5   6

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Тольяттинский государственный университет

ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ
____________________________________________________________
(институт) Кафедра Проектирование и эксплуатация автомобилей
190201.65 «Автомобиле-и тракторостроение»
(код и наименование направления подготовки, специальности)
Автомобилестроение
(направленность (профиль

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ на тему Полноприводный легковой автомобиль кл. Модернизация задней подвески
Студентка) М.Ш. Мубинов
(ИО. Фамилия) личная подпись) Руководитель
Л.А. Черепанов ИО. Фамилия) личная подпись) Консультанты
Д.Ю. Воронов ИО. Фамилия) личная подпись)
Л.Л. Чумаков
(ИО. Фамилия) личная подпись) АН. Москалюк
(ИО. Фамилия) личная подпись)
Нормоконтроль
А.Г. Егоров ИО. Фамилия) личная подпись)
Допустить к защите
Заведующий кафедрой к.т.н., доцент А.В. Бобровский ________________
(ученая степень, звание, ИО. Фамилия) (личная подпись)
«_____»______________________20_____г.


Тольятти 2016


2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тольяттинский государственный университет

ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Кафедра Проектирование и эксплуатация автомобилей УТВЕРЖДАЮ
Завкафедрой Проектирование и эксплуатация автомобилей
______________ А.В. Бобровский
«10» декабря 2015 г.
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта

Студент Мубинов Марат Шакирович _____________________________________ Тема Полноприводный легковой автомобиль кл. Модернизация задней подвески
2. Срок сдачи студентом законченного проекта « 01 » июня 2016 г.
3. Исходные данные к дипломному проекту
Шевроле Нива n
k
= кг. m
o
= 1400,кол-во мест 5, V
max
= 40,28, рад/с 590max.,
рад/с105min, C
x
= 0,48,подъем
max
= 0,30,

TP
= 0,91, H = 2,34, f
ko


= 0,014, Число передач
5, массы передняя ось 45%, задняя ось 55%, Пл. возд. кг/м
3
1,293, Плотность топлива,
кг/л0,72
Цель проекта Разработка нелинейной характеристики задней подвески
4. Содержание дипломного проекта (перечень подлежащих разработке вопросов
Аннотация
Введение
1. Состояние вопроса
1.1.

Назначение агрегата или системы
1.2.

Требования, предъявляемые к конструкции агрегата или системы.
1.3.

Классификация конструкций агрегата или системы
1.4.

Обзор и тенденции развития конструкции агрегата или системы.
1.5.

Выбор и обоснование принятого варианта конструкции (предварительное).
2. Защита интеллектуальной собственности

(предусмотрено не предусмотрено) Руководитель _______________________
3. Конструкторская часть
3.1. Тягово-динамический расчет автомобиля
3.2. Выбор компоновочной схемы объекта.
3.3. Кинематические, динамические и др. расчеты.
3.4. Выбор деталей, подлежащих расчету, определение нагрузочных режимов.
3.5. Расчет деталей (на прочность, износостойкость, нагрев и т.п.) и выбор материалов деталей.
3.6. Разработка вспомогательных механизмов (для охлаждения, обогрева, смазки, защиты от
загрязнений, сигнализации предельного значения параметра и т.д.).


3
4. Технологическая Исследовательская часть
Разработка технологии сборки задней подвески.
5. Анализ экономической эффективности объекта
Расчёт затратна производство проектируемой задней подвески и
безубыточного объёма производства
6. Безопасность и экологичность объекта
Разработать мероприятия по обеспечению требований охраны труда на участке сборки задней подвески.
Заключение
Список литературы
Приложения: - Графики тягово-динамического расчета


- Спецификации
5. Ориентировочный перечень графического и иллюстративного материала Автомобиль. Общий вид.............................................................1лист формата А Графики тягово-динамического расчета лист формата А Сборочные чертежи листа формата А Деталировка лист формата А Технологическая схема сборки разрабатываемого узла лист формата А Показатели экономической эффективности объекта лист формата А 6. Консультанты по разделам
Технологическая Исследовательская часть _______________/Л.А.Черепанов/
Анализ экономической эффективности объекта ___________/Л.Л.Чумаков/
Безопасность и экологичность объекта __________________/А.Н. Москалюк/
7. Дата выдачи задания «10» декабря 2015 г. Руководитель выпускной квалификационной работы


Л.А. Черепанов Задание принял к исполнению

М.Ш. Мубинов




4 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тольяттинский государственный университет

ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ Кафедра Проектирование и эксплуатация автомобилей
УТВЕРЖДАЮ Завкафедрой Проектирование и эксплуатация автомобилей
_____________ ___А.В. Бобровский________ подпись ИО. Фамилия)
«10» декабря г.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
выполнения дипломного проекта
Студента Мубинов Марат Шакирович
_________________________________________ по теме Полноприводный легковой автомобиль кл. Модернизация задней подвески

Наименование раздела работы Плановый срок выполнения раздела Фактический срок выполнения раздела Отметка о выполнении Подпись руководителя
1. Состояние вопроса
14.04.2016

2. Тяговый расчет
14.04.2016

3. Патентное исследование
20.04.2016 непредусмотренно
4. Расчет проектируемого механизма
25.04.2016

5. Чертежи деталей механизмов и узлов
25.04.2016

6. Исследовательская часть
25.04.2016

7. Экономическая часть
30.04.2016

8. Безопасность и экологичность объекта
30.04.2016

9. Сдача готовых
ВКР на предварительную проверку
04.05.2016

10. Предварительная защита
01.06.2016

Руководитель дипломного проекта

Л.А. Черепанов подпись) ИО. Фамилия) Задание принял к исполнению

М.Ш. Мубинов подпись) ИО. Фамилия)

5
АННОТАЦИЯ


Целью настоящего проекта является модернизация задней подвески полноприводного автомобиля второго класса Шевроле Нива Конструкторская часть содержит все необходимые расчеты задней подвески и расчет тягово-динамических характеристик автомобиля. Графическая часть включает сборочные чертежи подвески, и чертежи деталей ее составляющих. В технологическом разделе приводится технологическая схема сборки задней подвески. В разделе безопасности и экологичности описываются все опасные производственные факторы при изготовлении и сборки проектируемой задней подвески и мероприятия по разработке безопасных условий труда. Экономические расчеты раскрывают возможные затраты при запуске в производство ив эксплуатации новой конструкции подвески.








6
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................
8
1
Состояние вопроса
1.1 Назначение подвески 1.2 Требования предъявляемые к конструкции подвески 1.3 Классификации кострукций подвесок 1.4 Обзор и тенденции развития конструкций подвесок 1.5 Выбор и обоснование приняого варианта конструкции
2 Защита интелектуальной собственности
не предусмотрено)
3 Конструкторская часть
3.1 Тяговый расчет автомобиля 3.2 Определение нелинейной характеристики задней подвески 3.3 Проектирование пружины задней подвески 3.4 Расчет пружины на прочность
4 Технологическая часть
4.1 Анализ технологичности конструкции задней подвески 4.2 Разработка технологической схемы сборки задней подвески 4.3 Составление маршрутной технологии ............................................................58
5 Экономическая часть
5.1 Расчет себестоимости проектируемой конструкции подвески 5.2 Расчет точки безубыточности 5.3 Расчет коммерческой эффективности 5.4 Расчет общественного эффекта
6 Безопасность и экологичность объекта
6.1 Влияние упругого элемента задней подвески на безопасность автомобиля 6.2 Описание участка

7 6.3 Перечень оборудования установленного на участке сборки задней подвески 6.4 Анализ опасных и вредных производственных факторов при сборке задней подвески 6.5 Воздействие опасных и производственных факторов на работающих 6.6 Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда 6.7 Защита рабочих в чрезвычайных и аварийных ситуациях 6.8 Инструкция по безопасности и охране труда для слесаря сборочных работ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................
94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ........................
95
ПРИЛОЖЕНИЯ...............................................................................
97









8
ВВЕДЕНИЕ
Автомобильная промышленность - одна из ведущих отраслей народного хозяйства. Эффективность работы автомобильного транспорта влияет на производительность труда всех отраслей промышленности и сельского хозяйства. Большое значение имеют разработка и создание более прогрессивных моделей автомобильной техники, совершенствование конструкции агрегатов автотранспортных средств, улучшение их эксплуатационных качеств. Важнейшими направлениями дальнейшего повышения технического уровня автомобильной техники являются уменьшение расхода топлива и масла, снижение трудоемкости технического обслуживания, расхода материалов на изготовление автомобиля, понижение уровня шума и токсичности отработавших газов, повышение надежности и безопасности конструкции. Высоких показателей топливной экономичности можно достичь в результате дальнейшего уменьшения массы автомобиля, установки дизелей, улучшения аэродинамических показателей, совершенствования конструкций трансмиссий и других узлов, а также расширения применения электронных устройств, позволяющих поддерживать оптимальные режимы движения. Масса автомобиля может быть уменьшена при широком использовании легких сплавов, пластмасс, высокопрочных сталей, а также при рациональном конструировании сборочных единиц и деталей с помощью ЭВМ.
Единая система конструкторской документации ЕСКД устанавливает единый порядок, последовательность и организацию проектирования новых изделий, а также единые правила оформления и выполнения конструкторской документации. Введение
ЕСКД способствует кооперированию производства и позволяет устранить изменения в технической документации при ее передаче с одного предприятия на другое.

9 Актуальной является проблема обеспечения высокого качества проектных работ, выполняемых в течение ограниченного времени. Применение ЭВМ дает возможность ускорить конструкторские расчеты, осуществить математическое моделирование сложных физических процессов, учитывать значительно большее число факторов при расчетах, а, следовательно, более обоснованно выбрать конструктивные параметры проектируемого автомобиля. Внедрение системы автоматизированного проектирования САПР позволяет снизить продолжительность и трудоемкость конструкторских работ и обеспечить взаимосвязь конструкторской подготовки производства с подсистемами автоматизированной системы управления производством и автоматизированной системой управления технологическими процессами. При конструировании необходимо в первую очередь определить требования, предъявляемые к автомобилю, учитывающие условия его эксплуатации, производственные возможности и т.п. Однако полностью удовлетворить все предъявляемые требования невозможно. Поэтому конструктор в каждом конкретном случае отдает предпочтение наиболее важным требованиям, предъявляемым к данному автомобилю или проектируемому агрегату. Основными устройствами, защищающими автомобиль от динамических воздействий дороги и сводящими колебания и вибрации к приемлемому уровню, являются подвеска и шины. Многолетний опыт показывает, что неровности дороги и вызываемые ими колебания кузова и колес автомобиля ведут, как правило, к ухудшению всех его эксплуатационно-технических качеств и к тем большему, чем хуже качество дороги. Можно считать, что на дорогах с неровной поверхностью снижается производительность автомобиля вследствие уменьшения скоростей движения и увеличения простоев, возрастают расходы на техническое обслуживание и ремонты.

10 Кроме этих прямых потерь есть и косвенные, вызванные, в частности, слабым использованием сети дорог с неровной поверхностью. Есть два пути уменьшения этих потерь - строительство дорог с усовершенствованным покрытием и улучшение качества подвески. Оба направления дополняют друг друга, так как строительство дорог - процесс длительный и дорогостоящий. Кроме того, всегда требуется некоторое количество автомобилей повышенной и высокой проходимости, которым необходима совершенная подвеска.












11
1 Состояние вопроса
1.1 Назначение подвески
Автомобильная подвеска — это устройство, которое обеспечивает упругое сцепление колес автомобиля с несущей системой, а также регулирует положение кузова вовремя движения и уменьшает нагрузки на колеса. Современное автомобилестроение предлагает различные типы автомобильных подвесок пневматические, пружинные, рессорные, торсионные и т.д. Направляющие устройства подвески. Совокупность устройств, связывающих колеса и кузов автомобиля, образует подвеску. Основное назначение подвески состоит в преобразовании воздействия на автомобиль со стороны дороги в допустимые колебания кузова и колес. Эти взаимодействия должны быть такими, чтобы автомобиль не только быстро набирал скорость (разгонялся, но и мог еще быстрее замедлять ход (вплоть до полной остановки. Кроме того, машина вовремя движения должна легко управляться и быть устойчивой. Для выполнения названных задачи служит подвеска, конструкция которой определяет основные эксплуатационные свойства легковых автомобилей, включая безопасность движения. При движении автомобиля колеса перемещаются относительно кузова и дороги в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также под углом вращение вокруг оси, наклон относительно кузова и дороги, вращение вокруг оси поворота — оси шкворня). Для выполнения требований, связанных с эксплуатационными свойствами автомобиля, приходится существенно ограничивать перемещение колес. При поперечном (боковом) перемещении колес в горизонтальных направлениях изменяется колея, а при продольном — база автомобиля. Наличие таких перемещений приводит к увеличению сопротивления движению, износу шин, ухудшению устойчивости и управляемости. Вертикальные перемещения колес относительно кузова у легковых автомобилей могут превышать 20 см. Углы поворота колес составляют 30...

12 45°. Для того чтобы автомобиль успешно разгонялся и тормозил, хорошо держал дорогу, необходимо иметь надежное сцепление колес с ее поверхностью. Влияет ли подвеска на сцепление Безусловно. Сцепление зависит не только от характеристик протектора шин и качества дороги, но и от нагрузки, которая передается на колеса. Изменение вертикальной нагрузки на колеса определяется прогибом рессор и усилиями со стороны амортизаторов. Приуменьшении вертикальной нагрузки снижается сцепление колес с поверхностью дороги.
1.2 Требования предъявляемые к конструкции подвески Подвеска передних и задних колес, служащая соединительным звеном между дорогой и кузовом автомобиля, должна удовлетворять следующим основным требованиям
1) Надежная передача от колес кузову или раме продольных и поперечных усилий и моментов
2) Обеспечивать требуемую устойчивость и управляемость движения автомобиля
3) Упругая характеристика подвески должна обеспечивать высокую плавность хода и отсутствие ударов в ограничители хода, противодействовать кренам при повороте, клевкам при торможении и разгоне автомобиля
4) Кинематическая схема должна создать условия для возможного малого изменения колеи
5) Обеспечить оптимальную величину затухания колебаний кузова и колес
6) Обеспечивать максимально надежную безопасность движения при допускаемых скоростях, как по прямой, таки на поворотах
7) Достаточная прочность и долговечность подвески и особенно упругих элементов, относящихся к числу наиболее нагруженных частей деталей подвески. Долговечность должна быть обеспечена предварительным

13 расчетом ив последствии подтверждена испытаниями на сопротивление усталости
8) Обеспечивать приемлемый перепад высоты положения кузова относительно земли в полностью груженом и снаряженном весовом состоянии.
9) Быть компактной для обеспечения максимального пространства для салона и размещения смежных узлов и агрегатов
10) Иметь малую общую массу неподрессоренных частей для обеспечения ходовых качеств автомобиля
11) Иметь малую общую массу всех деталей и узлов для обеспечения низкой материалоемкости
12) Быть агрегатируемой для обеспечения сборки узлов и проведения требуемых регулировок до монтажа на автомобиль и возможность автоматизации установки подвески на автомобиль в линии конвейера
13) Быть простой по конструкции и технологичной в изготовлении узлов и деталей для обеспечения низкой стоимости производства Всем перечисленным требованиям должна удовлетворять задняя подвеска, которую необходимо выбрать и принять к разработке на перспективный переднеприводный автомобиль.
1.3 Классификации конструкций подвесок
Конструкция подвески зависит оттого, для каких колес она применяется передних или задних, ведущих или нет. Кроме того, различают зависимые и независимые подвески. К последним относятся подвески на двойных поперечных рычагах и с направляющими пружинными и амортизаторными стойками, которые требуют мало места в поперечном направлении, оставляя, например, в середине место для двигателя. Другие независимые подвески на продольных и на косых рычагах почти не занимают пространства по высоте и позволяют получить широкий багажник с плоским полом. На всех зависимых подвесках балка перемещается на полную величину хода подвески. Свободное место, которое должно быть оставлено для этого сверху, уменьшает объем заднего багажника и затрудняет размещение запасного колеса. Спереди такая

14 балка оказалась бы под двигателем, и для обеспечения достаточного хода сжатия потребовалось бы поднять двигатель или сместить его назад. По этой причине зависимые передние подвески применяются только на грузовых автомобилях и полноприводных многоцелевых легковых автомобилях. По отношению к ним конструкция подвески со связанными рычагами может считаться промежуточной между зависимой и независимой подвесками. Ходовая часть легкового автомобиля должна с запасом удовлетворять условиям движения, которые могут быть созданы двигателем. В условиях всевозрастающих ускорений, скоростей движения (в том числе и на поворотах) и замедлений ходовая часть должна надежно обеспечивать безопасность движения. Эти требования легче выполнить, применяя независимые подвески, которые имеют следующие основные преимущества
̶ компактность
̶ возможность кинематического или эластокинематического изменения схождения колес в направлении недостаточной поворачиваемости;
̶ небольшая масса
̶ отсутствие взаимовлияния колес. Два последних преимущества важны для хорошего сцепления с дорогой, особенно на поворотах с волнистым дорожным покрытием. Поперечные и продольные рычаги обеспечивают желательные кинематические характеристики колес приходах сжатия и отбоя и осуществляют передачу сил на кузов. Боковые силы образуют дополнительно момент, усиливающий поперечный крен кузова на повороте. Опоры рычагов деформируются под нагрузкой и влияют на характеристики упругости либо увеличивают жесткость за счет скручивания резиновых элементов, либо трение за счет скольжения деталей. Зависимые подвески также имеют целый ряд недостатков, существенных для легковых автомобилей, но допустимых для средних и тяжелых грузовых автомобилей
̶ большая масса балки при расположении в ней главной передачи

15
̶ склонность к смещению на дороге с поперечными волнами
̶ взаимосвязанное положение колес рисунок 1; Рисунок 1 ̶ Взаимосвязанное положение колес
̶ собственный поворот оси при прямолинейном движении по дороге с выбоинами (те. разноименном или одностороннем ходе подвески
̶ необходимость свободного пространства над осью, соответствующего ходу сжатия подвески
̶ перераспределение колесных нагрузок под действием тягового момента, особенно при установке сдвоенных шин
̶ малое расстояние между опорами упругих элементов на кузове, которое может быть увеличено лишь при усложнении конструкции. Расстояние между пружинами, как правило, меньше колеи, соответственно уменьшается и жесткость при разноименном ходе подвески. Исходя из жесткости при равностороннем ходе, получается, что поперечный крен кузова под действием центробежной силы, приложенной в центре масс автомобиля, при зависимой подвеске увеличивается. За счет совершенствования деталей подвески и соответствующего исполнения упругих и демпфирующих элементов характеристики зависимых подвесок ведущих колес удалось улучшить настолько, что, несмотря на тяжелую главную передачу, они применяются в настоящее время на крупносерийных лимузинах и купе достигающих скорости 190 км/ч.
Из-за большой массы зависимая подвеска ведущих колес на волнистой, неровной дороге (в особенности на поворотах) не достигает по уровню параметров независимых подвесок, однако склонность к смещению может быть в определенной степени снижена установкой газонаполненных однотрубных

16 амортизаторов. Эти амортизаторы, правда, дороже, однако позволяют без заметного ухудшения плавности хода повысить усилие сжатия. В результате усилие демпфирования будет лучше противодействовать подскакиванию колес приходе сжатия. Эта мера является самым простыми, возможно, самым экономичным способом устранения основного недостатка зависимой подвески. В отличие от автомобилей классической компоновки, на переднеприводных картина другая у них зависимая задняя подвеска имеет скорее преимущества, чем недостатки. Она получается не тяжелее сопоставимых независимых подвесок и, кроме того, дает возможность получения высокого центра крена (что желательно для автомобилей с таким приводом. Другие преимущества зависимой подвески
̶ простота и экономичность изготовления
̶ отсутствие изменения колеи, схождения и развала приходах подвески, что обусловливает малый износ шин и хорошую боковую устойчивость
̶ постоянство развала колес при крене кузова на повороте, те. стабильная передача шинами боковых сил
̶ восприятие момента боковых сил поперечной штангой (например, тягой
Панара), которую можно расположить почти на любой высоте, что позволяет изменять поворачиваемость под действием боковой силы.
Неразрезной задний мост может быть подвешен на наклонных продольных рычагах или продольных рессорах таким образом, что при движении на повороте он повернется (в плане) на небольшой угол относительно продольной оси автомобиля, при этом с наружной стороны база несколько уменьшается, ас внутренней соответственно увеличивается. Задний мост поворачивается в направлении поворота автомобиля, способствуя тем самым недостаточной поворачиваемости. Такая подвеска хотя и может отрицательно сказаться при движении по неровным дорогам, однако противодействует присущей легковым автомобилям классической компоновки тенденции к избыточной поворачиваемости при движении на поворотах. При зависимой подвеске ведущих колес автомобиль реагирует на изменение подачи

17 топлива, хотя и не в такой степени, как при подвеске на косых рычагах. На переднеприводных автомобилях ведомым колесам можно придать отрицательный развал, что несколько улучшает передачу шинами боковых сил, но иногда ухудшает характер износа. Такое же решение возможно и для подвески со связанными рычагами. Ее конструкция является промежуточной между зависимой и независимой подвесками.


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал