Оптимизация характеристик подвески легкового автомобиля LADA VESTA
|
Аннотация 2
Введение 6
1. Технико-экономическое обоснование проекта 8
1.1 Назначение подвески и требования, предъявляемые к ней 8
1.2 Анализ отечественных и зарубежных конструкций аналогов подвески 15
1.3 Выбор рационального варианта конструкции 17
1.4 Технико-экономическое обоснование принятого варианта конструкции 21
1.5 Описание конструкции модернизируемой задней подвески 24
2 Конструкторская часть 26
2.1 Тягово-динамический расчет автомобиля 26
2.1.1 Исходные данные 26
2.1.2 Расчет внешней скоростной характеристики 27
2.1.3 Выбор передаточных чисел трансмиссии 28
2.1.4 Силовой баланс автомобиля 29
2.1.5 Мощностной баланс автомобиля 32
2.1.6 Динамическая характеристика автомобиля 34
2.1.7 Характеристика ускорения автомобиля 34
2.1.8 Характеристика разгона автомобиля 36
2.2 Расчет основных параметров задней подвески автомобиля 40
2.2.1 Выбор компоновочной схемы задней подвески 40
2.2.2 Кинематический расчет проектируемой независимой задней подвески автомобиля LADA VESTA 40
2.2.3 Расчет деталей подвески на прочность. Анализ сил, действующих на детали задней подвески 58
3 Технологическая часть 62
3.1 Анализ технологичности конструкции задней подвески 62
3.1.1 Изменения конструкции, приводящие к изменению техпроцесса 62
3.1.2 Общие требования к технологичности конструкции подвески 62
3.2 Разработка технологической схемы сборки задней подвески 63
3.3 Определение типа производства 66
3.4 Составление маршрутной технологии 66
4 Безопасность эксплуатации автомобиля с модернизированной подвеской 70
4.1 Основы безопасности и эксплуатации автомобиля 70
4.2 Проведение испытания автомобиля 70
4.3 Показатели управляемости и устойчивости автомобиля 71
4.4 Измерители управляемости автомобиля 75
5 Экономическое обоснование проекта 81
5.1 Цель проекта 81
5.2 Характеристика базовой конструкции 81
5.3 Характеристика проектируемой конструкции 82
5.4 Расчет затрат на проведение НИОКР 86
5.5 Расчет затрат на производство изделия 92
5.6 Исходные данные для расчёта затрат в производстве 92
5.7 Расчёт суммарной себестоимости изготовления ненужных деталей 94
5.8 Расчёт себестоимости изготовления изменённых деталей 94
5.9 Расчёт суммарной себестоимости покупных изделий, применяемых в новой конструкции 95
5.10 Расчёт цеховой себестоимости изготовления новых деталей 96
5.11 Себестоимость цеховая изготовления проектируемой подвески 97
5.12 Технико-экономические показатели проекта 97
Заключение 99
Список используемых источников 101
Приложение А Графики тягового расчета 105
Введение 6
1. Технико-экономическое обоснование проекта 8
1.1 Назначение подвески и требования, предъявляемые к ней 8
1.2 Анализ отечественных и зарубежных конструкций аналогов подвески 15
1.3 Выбор рационального варианта конструкции 17
1.4 Технико-экономическое обоснование принятого варианта конструкции 21
1.5 Описание конструкции модернизируемой задней подвески 24
2 Конструкторская часть 26
2.1 Тягово-динамический расчет автомобиля 26
2.1.1 Исходные данные 26
2.1.2 Расчет внешней скоростной характеристики 27
2.1.3 Выбор передаточных чисел трансмиссии 28
2.1.4 Силовой баланс автомобиля 29
2.1.5 Мощностной баланс автомобиля 32
2.1.6 Динамическая характеристика автомобиля 34
2.1.7 Характеристика ускорения автомобиля 34
2.1.8 Характеристика разгона автомобиля 36
2.2 Расчет основных параметров задней подвески автомобиля 40
2.2.1 Выбор компоновочной схемы задней подвески 40
2.2.2 Кинематический расчет проектируемой независимой задней подвески автомобиля LADA VESTA 40
2.2.3 Расчет деталей подвески на прочность. Анализ сил, действующих на детали задней подвески 58
3 Технологическая часть 62
3.1 Анализ технологичности конструкции задней подвески 62
3.1.1 Изменения конструкции, приводящие к изменению техпроцесса 62
3.1.2 Общие требования к технологичности конструкции подвески 62
3.2 Разработка технологической схемы сборки задней подвески 63
3.3 Определение типа производства 66
3.4 Составление маршрутной технологии 66
4 Безопасность эксплуатации автомобиля с модернизированной подвеской 70
4.1 Основы безопасности и эксплуатации автомобиля 70
4.2 Проведение испытания автомобиля 70
4.3 Показатели управляемости и устойчивости автомобиля 71
4.4 Измерители управляемости автомобиля 75
5 Экономическое обоснование проекта 81
5.1 Цель проекта 81
5.2 Характеристика базовой конструкции 81
5.3 Характеристика проектируемой конструкции 82
5.4 Расчет затрат на проведение НИОКР 86
5.5 Расчет затрат на производство изделия 92
5.6 Исходные данные для расчёта затрат в производстве 92
5.7 Расчёт суммарной себестоимости изготовления ненужных деталей 94
5.8 Расчёт себестоимости изготовления изменённых деталей 94
5.9 Расчёт суммарной себестоимости покупных изделий, применяемых в новой конструкции 95
5.10 Расчёт цеховой себестоимости изготовления новых деталей 96
5.11 Себестоимость цеховая изготовления проектируемой подвески 97
5.12 Технико-экономические показатели проекта 97
Заключение 99
Список используемых источников 101
Приложение А Графики тягового расчета 105
«На современном этапе автомобилестроение является одной из важнейших отраслей в промышленности как развитых, так и развивающихся стран. Состояние рынка легковых автомобилей является одним из самых ярких индикаторов уровня экономического развития государства, инновационного потенциала экономики, а также состояние его потребительского сегмента. Автомобиль представляет собой высокотехнологичный и инновационный продукт, аккумулирующий новейшие достижения науки и техники и стимулирующий их развитие через целевые научно-технические исследования.» [1]
«Актуальность рассматриваемой темы заключается в том, что в настоящее время автомобилестроению принадлежит самая ведущая роль в развитии и машиностроения вообще, и транспортного машиностроения в частности. Автомобильная промышленность мира - это емкий и весьма значительный сектор мировой экономики и международного бизнеса, ведь это не только собственно автомобили, но и разнообразные товары по обслуживанию автомобиля, а также, в значительной мере, рынок производства и продажи автозапчастей. Рынок автомобилей имеет ряд смежных рынков и отраслей: от наиболее тесно прилегающих (рынка деталей и блоков автомобилей и нефтедобывающей промышленности) до менее очевидных (строительство дорог, производство аксессуаров для автомобилей и т.п.). Автомобиль обеспечивает высокую мобильность человека, эффективность труда, определяет современный образ жизни общества. Он является показателем уровня обеспеченности материальными средствами как отдельного человека (его владельца), так и общества или государства в целом (в данном случае речь идет об автообеспеченности населения страны).» [3]
Для того, чтобы выжить в острой конкурентной борьбе, российскому автопрому требуются коренные изменения. С каждым годом российский авторынок стремится к усовершенствованию, для того, чтобы иметь конкурентоспособность на мировом уровне.
Для современного автомобиля независимая подвеска является показателем принадлежности к более высокому классу, поскольку у подобного автомобиля кроме улучшения ряда эксплуатационных характеристик также увеличивается стоимость. Тем не менее, применение независимых подвесок встречается внутри одной линейки или модельного ряда. Такое решение оправдано расширением ассортимента продукта и позволяет потребителю самостоятельно сделать выбор относительно характеристик приобретаемого автомобиля.
Независимые подвески в основном используются в автомобилях ведущих зарубежных производителей, таких как Audi, Porsche, Volkswagen, KIA, Volvo, Mercedes-Benz и другие. Применение независимой подвески ввиду сложности и высокой стоимости является отличительной особенностью автомобиля премиального сегмента.
В представленном дипломном проекте рассматривается возможность модернизации подвески LADA Vesta путем переработки ее конструкции на независимый тип. Производимые изменения будут способствовать как улучшению эксплуатационных характеристик автомобиля, поскольку улучшится плавность и энергоемкость подвески, так и безопасность движения. Улучшение характеристик безопасности происходит за счет независимой работы подвески, что улучшает поведение автомобиля в поворотах и при прохождении неровностей дорожного полотна.
«Актуальность рассматриваемой темы заключается в том, что в настоящее время автомобилестроению принадлежит самая ведущая роль в развитии и машиностроения вообще, и транспортного машиностроения в частности. Автомобильная промышленность мира - это емкий и весьма значительный сектор мировой экономики и международного бизнеса, ведь это не только собственно автомобили, но и разнообразные товары по обслуживанию автомобиля, а также, в значительной мере, рынок производства и продажи автозапчастей. Рынок автомобилей имеет ряд смежных рынков и отраслей: от наиболее тесно прилегающих (рынка деталей и блоков автомобилей и нефтедобывающей промышленности) до менее очевидных (строительство дорог, производство аксессуаров для автомобилей и т.п.). Автомобиль обеспечивает высокую мобильность человека, эффективность труда, определяет современный образ жизни общества. Он является показателем уровня обеспеченности материальными средствами как отдельного человека (его владельца), так и общества или государства в целом (в данном случае речь идет об автообеспеченности населения страны).» [3]
Для того, чтобы выжить в острой конкурентной борьбе, российскому автопрому требуются коренные изменения. С каждым годом российский авторынок стремится к усовершенствованию, для того, чтобы иметь конкурентоспособность на мировом уровне.
Для современного автомобиля независимая подвеска является показателем принадлежности к более высокому классу, поскольку у подобного автомобиля кроме улучшения ряда эксплуатационных характеристик также увеличивается стоимость. Тем не менее, применение независимых подвесок встречается внутри одной линейки или модельного ряда. Такое решение оправдано расширением ассортимента продукта и позволяет потребителю самостоятельно сделать выбор относительно характеристик приобретаемого автомобиля.
Независимые подвески в основном используются в автомобилях ведущих зарубежных производителей, таких как Audi, Porsche, Volkswagen, KIA, Volvo, Mercedes-Benz и другие. Применение независимой подвески ввиду сложности и высокой стоимости является отличительной особенностью автомобиля премиального сегмента.
В представленном дипломном проекте рассматривается возможность модернизации подвески LADA Vesta путем переработки ее конструкции на независимый тип. Производимые изменения будут способствовать как улучшению эксплуатационных характеристик автомобиля, поскольку улучшится плавность и энергоемкость подвески, так и безопасность движения. Улучшение характеристик безопасности происходит за счет независимой работы подвески, что улучшает поведение автомобиля в поворотах и при прохождении неровностей дорожного полотна.
В дипломном проекте была произведена разработка задней подвески автомобиля LADA VESTA, производимого ограниченной серией.
Был произведен анализ конструкций задней подвески автомобиля различных автопроизводителей, изготовленных по схеме независимой подвески. Определены требования и характеристики конструкции подвески.
Для базового автомобиля, в рамках которого производится доработка задней подвески, произведен расчет тягово-динамических параметров. По результату произведенного расчета построены графики тягово-динамических и топливно-экономических характеристик. Результаты расчета представлены в пояснительной записке и вынесены на лист графической части.
Особенностью конструкций подобного рода является обеспечение большого хода, высокая энергоемкость и при этом максимально малый вес. В рамках выпускной квалификационной работы разработана задняя подвеска, на основе проведенного анализа существующих конструкций. Определены оптимальные геометрические параметры конструкции рычагов подвески, произведены кинематические и прочностные расчеты рычагов. Предполагается, что подвеска будет изготавливаться из конструкционных материалов, широко используемых в автомобиле строении - стали и сплавов.
Также произведен расчет наиболее ответственных деталей подвески, которые испытывают в процессе эксплуатации наибольшие нагрузки, и чья прочность является критической с точки зрения эксплуатации. Определены их прочностные характеристики.
Результаты произведенных расчетов и проектирования независимой подвески выносятся на листы графической части конструкторского раздела. На листах представлен как внешний вид независимой подвески, с необходимыми для понимания конструкции разрезами, так и необходимая деталировка разрабатываемой конструкции.
В разделе безопасности рассмотрены вопросы безопасной эксплуатации модернизированного транспортного средства. Определены параметры безопасной эксплуатации, проведен анализ нормативной документации, определяющей параметры безопасного использования транспортного средства.
В экономическом разделе дипломного проекта произведен расчет капитальных затрат на проведение НИОКР. Также произведен анализ стоимости изготовления отдельных деталей модернизированной подвески. Рассчитаны экономические показатели проекта.
На основании проведенной работы, делаем вывод о выполненном задании в рамках дипломного проекта. Результаты проделанной работы в рамках дипломного проекта представлены в соответствующих разделах расчетно-пояснительной записки и на листах графической части.
Был произведен анализ конструкций задней подвески автомобиля различных автопроизводителей, изготовленных по схеме независимой подвески. Определены требования и характеристики конструкции подвески.
Для базового автомобиля, в рамках которого производится доработка задней подвески, произведен расчет тягово-динамических параметров. По результату произведенного расчета построены графики тягово-динамических и топливно-экономических характеристик. Результаты расчета представлены в пояснительной записке и вынесены на лист графической части.
Особенностью конструкций подобного рода является обеспечение большого хода, высокая энергоемкость и при этом максимально малый вес. В рамках выпускной квалификационной работы разработана задняя подвеска, на основе проведенного анализа существующих конструкций. Определены оптимальные геометрические параметры конструкции рычагов подвески, произведены кинематические и прочностные расчеты рычагов. Предполагается, что подвеска будет изготавливаться из конструкционных материалов, широко используемых в автомобиле строении - стали и сплавов.
Также произведен расчет наиболее ответственных деталей подвески, которые испытывают в процессе эксплуатации наибольшие нагрузки, и чья прочность является критической с точки зрения эксплуатации. Определены их прочностные характеристики.
Результаты произведенных расчетов и проектирования независимой подвески выносятся на листы графической части конструкторского раздела. На листах представлен как внешний вид независимой подвески, с необходимыми для понимания конструкции разрезами, так и необходимая деталировка разрабатываемой конструкции.
В разделе безопасности рассмотрены вопросы безопасной эксплуатации модернизированного транспортного средства. Определены параметры безопасной эксплуатации, проведен анализ нормативной документации, определяющей параметры безопасного использования транспортного средства.
В экономическом разделе дипломного проекта произведен расчет капитальных затрат на проведение НИОКР. Также произведен анализ стоимости изготовления отдельных деталей модернизированной подвески. Рассчитаны экономические показатели проекта.
На основании проведенной работы, делаем вывод о выполненном задании в рамках дипломного проекта. Результаты проделанной работы в рамках дипломного проекта представлены в соответствующих разделах расчетно-пояснительной записки и на листах графической части.
