Введение 5
1 Состояние вопроса 8
1.1 Обзор и анализ раздаточных коробок 8
1.2 Обзор и анализ дифференциалов 16
2 Конструкторская часть 25
2.1 Тягово-скоростной и топливно-экономический расчеты 25
2.2 Расчет раздаточной коробки 38
2.3 Расчет вала привода переднего моста 53
2.4 Расчет вала привода заднего моста 56
2.5 Расчет дифференциала 64
3 Техническое обслуживание агрегатов трансмиссии 73
3.1 Выполнение диагностики 73
3.2 Регулировочные операции 74
3.3 Смазка агрегатов трансмиссии 75
4 Производственная и экологическая безопасность проекта 76
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая
характеристики технологического процесса ТО-1 автомобиля УАЗ «Патриот» 76
4.2 Определение профессиональных рисков 78
4.3 Мероприятия по снижению профессиональных рисков 79
4.4 Пожарная безопасность 85
4.5 Экологическая безопасность технологического процесса ТО-1
автомобиля УАЗ «Патриот» 87
5 Экономическая эффективность проекта 90
Заключение 96
Список используемой литературы и используемых источников 97
Приложение А Спецификация 1
Ситуация на мировом автомобильном рынке полноприводных и грузопассажирских автомобилей характеризуется на сегодняшний день выпуском всеми ведущими автомобилестроительными фирмами широких гамм моделей автомобилей полной массой (от 2,5 т - одиночные малотоннажные автомобили до 44 т и более - автопоезда) с большим количеством модификаций. При этом главной задачей фирм в условиях жесткой конкуренции является борьба за потребителя - путем максимального удовлетворения его потребностей. В результате каждому виду транспортных работ соответствует такой автомобиль, который может выполнить ее с наибольшей эффективностью. Для таких ведущих мировых производителей полноприводных автомобилей, как Даймлер-Крайслер, БМВ, Ровер, Ауди сегодня является нормальным иметь, в каждой подгруппе по полной массе автомобилей своей гаммы, от 3 до 4 модификаций по базе к длине, а, следовательно, несколько разновидностей схем расположения посадочных мест и использования грузовместимости. Не менее трех различных модификаций двигателей, сцеплений, коробок передач, до 10 модификаций задних мостов. При этом надо отметить очень высокий технический уровень современных полноприводных автомобилей, их комфорт, экономичность, соответствие экологическим нормам, которые становятся все жестче.
Учитывая все вышеперечисленное, целью дипломного проекта является разработка современного автомобиля, способного составить конкуренцию автомобилям своего класса, как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Подробно в проекте разрабатываются раздаточная коробка с дифференциалом повышенного трения типа Torsen Т-2. Разработанный агрегат имеет высокие показатели долговечности и ремонтопригодности. При его проектировании были учтены современные достижения в практике автомобилестроения.
Разработанный узел обладает высокой технологичностью. Учитывается возможность применения современных технологий при изготовлении вышеназванного узла.
Проведенные расчеты в организационно-экономическом разделе проекта показывают экономическую целесообразность производства спроектированного узла.
Автомобиль в целом отвечает современным требованиям по безопасности.
Проектируемый автомобиль является автомобилем повышенной проходимости. Эти автомобили представляют основную наиболее многочисленную группу армейских автомобилей, кроме того, они с успехом могут быть использованы и в городе. Проектируемый автомобиль будет использоваться для перевозки в тяжелых дорожных условиях пассажиров и грузов, в городских условиях может использоваться как развозной фургон или инкассаторский автомобиль.
Проектируемый автомобиль отвечает следующим требованиям:
- простота конструкции,
- надежность,
- долговечность,
- относительно малые габариты,
- простота обслуживания и ремонта,
- высокая экономичность.
Кроме того, учитывая назначение автомобиля, к нему предъявляются специфические требования:
- высокий уровень унификации агрегатов, узлов, механизмов и деталей;
- транспортабельность (возможность перевозки автомобиля на самолетах, судах и железнодорожных платформах);
- хорошая проходимость по грунтовым дорогам и вне дорог;
- приспособленность к эксплуатации в различных климатических районах;
- удобство и легкость управления автомобилем.
Проектируемый автомобиль в полной мере отвечает вышеперечисленным требованиям. Конструкция автомобиля обеспечивает работоспособность в интервалах температур от минус 45°С до плюс 40°С, при относительной влажности воздуха до 98% при плюс 25°С, запылённости воздуха до 1 г/м и скорости ветра до 20 м/с.
На автомобиле установлен бензиновый двигатель ЗМЗ-4062, рассчитанный на бензин марок АИ-92, АИ-93.
Запас хода проектируемого многоцелевого автомобиля повышенной проходимости не менее 700 км.
В данном дипломном проекте на тему: «Раздаточная коробка с дифференциалом повышенного трения для полноприводного автомобиля УАЗ «Патриот», поставлены цель и задачи.
В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:
- проведен обзор конструкций раздаточных коробок и дифференциалов;
- выполнено обоснование и выбор типа двигателя, а также расчет внешней скоростной характеристики двигателя;
- выполнено обоснование основных параметров автомобиля, определены весовые параметры автомобиля, выбраны шины, а также рассчитаны передаточные числа главной передачи, коробки передач, раздаточной коробки;
- выполнен тягово-динамический и топливно-экономические расчеты проектируемого автомобиля и построены соответствующие графики (для удобства демонстрации на защите выпускной квалификационной работы выведены на отдельный графический лист А1). Также были проведены конструкторские расчеты раздаточной коробки, вала привода переднего и заднего мостов, и дифференциала;
- выполнена конструкторская разработка раздаточной коробки, валов привода переднего и заднего мостов;
- рассмотрены основные неисправности трансмиссии и методы их устранения, возможные варианты диагностики и технического обслуживания трансмиссии;
- рассмотрена производственная и экологическая безопасность проекта;
- определена экономическая эффективность проекта.
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: В 3т. Т.1. - М: Машиностроение, 2001. - 920 с.
2. Автомобили УАЗ и их модификации: Руководство по эксплуатации. Издание четвёртое. - Ульяновск, 2000. - 227 с.
3. Анисимов Г. М. Лесные тяговые машины: Методические указания по курсовому проектированию / Г. М. Анисимов. - М.: Лесотехническая академия им. Кирова, 1988. - 38 с.
4. Бачин О. И. Лесные машины. Кинематические схемы трансмиссий автотранспортных средств лесного комплекса : Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / О. И. Бачин. - Архангельск : Изд-во АГТУ, 2003. - 65 с.
5. Бойков А. В. Конструирование и расчет элементов трансмиссий транспортных машин: Учебное пособие / А. В. Бойков. - СПб. : Издательство СПб ГТУ, 2002. - 144 с.
6. Величко А. В. Анализ процесса торможения автотранспортного средства / А. В. Величко // Транспортные средства Сибири: Материалы межвузовской научно-практической конференции. - Красноярск: КГТУ, 1995. - с. 83-89.
7. Вахламов В.К. Автомобили конструкция и элементы расчета. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 480 с.
8. Горина Л. Н. Раздел выпускной квалификационной работы "Безопасность и экологичность технического объекта". Учеб.-метод. пособие / Л. Н. Горина, М. И. Фесина ; ТГУ ; Ин-т машиностроения ; каф. "Управление промышленной и экологической безопасностью" . - ТГУ. - Тольятти : ТГУ, 2018. - 41 с.
9. Горлатов С.Е. Теория эксплуатационных свойств автомобиля: Методические указания к курсовой работе. - Оренбург: ОГУ, 2002 - 28 с.
10. Гуревич А. М. Тракторы и автомобили: Учебник для вузов / А. М. Гуревич. - М. : Колос, 1983. - 336 с.
11. Дуров А. В. Тяговые машины. Тяговые качества лесотранспортных машин: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / А. В. Дуров. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1984. - 40 с.
12. Зимелев Г.В. Теория автомобилей. - М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1957 - 455 с.
13. Казакевич, П. Н. Организация и планирование технического обслуживания и ремонта лесозаготовительных машин. Определение затрат на её содержание / П. Н. Казакевич. - Архангельск : РИО АЛТИ, 1990. - 45 с.
14. Маевская Е. Б. Экономика организации : учебник / Е. Б. Маевская. - Москва : ИНФРА-М , 2017. - 351 с.
15. Марченко, П. Ф. Теория и конструкция лесных колесных и гусеничных / П. Ф. Марченко. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1990. - 37 с .
16. Мясищев Д. Г. Лесотранспортные машины: Методические указания к выполнению курсовой работы / Д. Г. Мясищев. - Архангельск: РИО АГТУ, 1994. - 32 с.
17. Мясищев Д. Г. Лесотранспортные машины: Методические указания к выполнению курсовой работы / Д. Г. Мясищев. - Архангельск: РИО АГТУ, 1994. - 32 с.
18. Обливин В. Н. Безопасность жизнедеятельности в лесопромышленном производстве и лесном хозяйстве: Учебник / В. Н. Обливин. - М.: МГУЛ, 2002. - 496 с.
19. Перевязкин Ю. Д. Расчет закрытых зубчатых и червячных передач: Методические указания к курсовому проектированию / Ю. Д. Перевязкин. - Архангельск: РИО АГТУ, 1995. - 32 с.
20. Полетайкин В.Ф. Проектирование лесопромышленного
оборудования. Учебное пособие. - Красноярск: Издательство Краснояр. ун¬та, 1988-176с.
21. Прокофьев Г. Ф. Валы и оси. Муфты. Шпоночные и шлицевые соединения : Учебное пособие / Г. Ф. Прокофьев. - Архангельск : Изд-во Арх. гос. техн. ун-та, 2003. - 104 с.
22. Прокофьев Г. Ф. Основы конструирования: учебное пособие / Г. Ф. Прокофьев. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2006. - 187 с.
23. Прокофьев Г. Ф. Конструирование приводов технологических машин : Учебное пособие / Г. Ф. Прокофьев. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2007. - 506 с.
24. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей УАЗ. - М.: Издательский Дом Третий Рим, 2004. - 144 с., табл., ил.
25. Сердечный, В. Н. Нормы расхода топливо - смазочных материалов в лесной промышленности: Справочник / В. Н. Сердечный. - М.: Лесная промышленность, 1990. - 432 с.
26. Смирнов Н. Н. Проектирование и расчет специальных лесных машин: Методические указания к выполнению контрольных работ / Н. Н. Смирнов. - Архангельск : Изд-во АЛТИ, 1986. - 36 с.
27. Смирнова, И. В. Планирование ремонтного обслуживания лесозаготовительной техники и затрат на её содержание / И. В. Смирнова. - Архангельск: РИО АГТУ, 1996. - 33 с.
28. Чернавский С. А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие/ С. А. Чернавский. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.
29. Чумаков, Л. Л. Раздел выпускной квалификационной работы «Экономическая эффективность проекта». Уч.-методическое пособие / Л. Л. Чумаков. - Тольятти: изд-во ТГУ, 2016. - 37 с.
30. Эрдеди А.А. Детали машин: учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования. - М.: Академия, 2012. - 106 с.
31. D.T. Cooke, D.T. Clarkson Transport and receptor proteins of plant membranes : Molecular structure a. function: held Sept. 17-20, 1991, in Bristol, United Kingdom / Ed. by. - New York; London : Plenum press, Cop. 1992. - VIII, 213 с.
32. David A. Hensher, Kenneth J. Button / Handbook of transport modeling.
- [2. impr.]. - Amsterdam [etc.] : Pergamon, 2002 [1] с. - 165 с.
33. Improving reliability on surface transport networks [Текст] / OECD, Intern. transport forum. - Paris : OECD, cop. 2010. - 165 с.
34. Konstadinos G. Goulias Transport science and technology: [Transport science technology congr, 1-5 September 2004 - Amsterdam: Elsevier, 2007, 496.
35. Mikell, P. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems / P. Mikell. - John Wiley & Sons, 2010. - p. 1024.