Проектирование системы управления работой дифференциалов автомобиля многоцелевого назначения
|
ВВЕДЕНИЕ 10
1 РОЛЬ И МЕСТО АВТОМОБИЛЕЙ МНОГОЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
УСЛОВИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ 12
1.1 Роль и место АМН 12
1.2 Анализ климатических и дорожных условий использования ВАТ 13
2 ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
ФАКТОРОВ НА ПРОХОДИМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ 18
2.1 Влияние параметров колесного движителя 18
2.1.1Влияние размеров колес 18
2.1.2 Тип корда и профиля шины 20
2.1.3 Влияние конструкции протектора 22
2.1.4 Влияние внутреннего давления воздуха в шине 23
2.1.5 Влияние величины нормальной нагрузки на колесо 25
2.2 Влияние компоновки автомобиля 26
2.2.1 Влияние числа осей 26
2.2.2 Число ведущих колес 27
2.2.3 Схема расположения колес 28
2.3 Влияние подвески 31
2.4 Тип несущей части 34
2.5 Влияние параметров двигателя и трансмиссии на проходимость
автомобиля 36
2.6 Влияние типа и параметров двигателя 36
2.7 Расположение агрегатов автомобиля: по взаимному расположению
двигателя, кабины и грузовой платформы 37
2.8 Влияние типа и схемы трансмиссии 40
2.8.1 Тип трансмиссии 40
2.8.2 Схема трансмиссии 41
2.9 Влияние типа межколесного дифференциала 42
5.1.2 Определение числа зубьев колес МОД 98
5.1.3 Определение параметров зацепления и основных геометрических
параметров элементов МОД 99
5.1.4 Определение передаточного числа МОД при отключенном переднем
мосту 100
5.1.5 Расчет шлицев муфты блокировки межосевого дифференциала.... 101
5.1.6 Расчет давления смятия 102
5.1.7 Расчет муфты выключения переднего моста 103
5.1.8 Расчет кулачковой муфты 104
5.2 Расчет межколесного дифференциала 106
5.2.1 Расчет шлицевого соединения вала главной передачи 106
6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 108
6.1 План механической обработки 108
6.2 Расчет режимов резания 110
7 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 121
7.1 Организационная часть 121
7.2 Экономическая часть 123
7.2.1 Технико-экономическая оценка результатов работы 123
7.2.2 Расчет себестоимости предлагаемых решений 124
7.2.3 Расчет производительности проектируемого и выпускаемого
автомобилей 128
7.2.4 Расчет себестоимости годовой работы 131
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 135
8.1 Область применения 137
8.2 Идентификация опасностей и оценка риска. Меры, направленные на
снижение риска 139
8.3 Информация пользователю 140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 143
ПРИЛОЖЕНИЯ 145
ПРИЛОЖЕНИЕ А. - отсутствует
1 РОЛЬ И МЕСТО АВТОМОБИЛЕЙ МНОГОЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
УСЛОВИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ 12
1.1 Роль и место АМН 12
1.2 Анализ климатических и дорожных условий использования ВАТ 13
2 ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
ФАКТОРОВ НА ПРОХОДИМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ 18
2.1 Влияние параметров колесного движителя 18
2.1.1Влияние размеров колес 18
2.1.2 Тип корда и профиля шины 20
2.1.3 Влияние конструкции протектора 22
2.1.4 Влияние внутреннего давления воздуха в шине 23
2.1.5 Влияние величины нормальной нагрузки на колесо 25
2.2 Влияние компоновки автомобиля 26
2.2.1 Влияние числа осей 26
2.2.2 Число ведущих колес 27
2.2.3 Схема расположения колес 28
2.3 Влияние подвески 31
2.4 Тип несущей части 34
2.5 Влияние параметров двигателя и трансмиссии на проходимость
автомобиля 36
2.6 Влияние типа и параметров двигателя 36
2.7 Расположение агрегатов автомобиля: по взаимному расположению
двигателя, кабины и грузовой платформы 37
2.8 Влияние типа и схемы трансмиссии 40
2.8.1 Тип трансмиссии 40
2.8.2 Схема трансмиссии 41
2.9 Влияние типа межколесного дифференциала 42
5.1.2 Определение числа зубьев колес МОД 98
5.1.3 Определение параметров зацепления и основных геометрических
параметров элементов МОД 99
5.1.4 Определение передаточного числа МОД при отключенном переднем
мосту 100
5.1.5 Расчет шлицев муфты блокировки межосевого дифференциала.... 101
5.1.6 Расчет давления смятия 102
5.1.7 Расчет муфты выключения переднего моста 103
5.1.8 Расчет кулачковой муфты 104
5.2 Расчет межколесного дифференциала 106
5.2.1 Расчет шлицевого соединения вала главной передачи 106
6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 108
6.1 План механической обработки 108
6.2 Расчет режимов резания 110
7 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 121
7.1 Организационная часть 121
7.2 Экономическая часть 123
7.2.1 Технико-экономическая оценка результатов работы 123
7.2.2 Расчет себестоимости предлагаемых решений 124
7.2.3 Расчет производительности проектируемого и выпускаемого
автомобилей 128
7.2.4 Расчет себестоимости годовой работы 131
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 135
8.1 Область применения 137
8.2 Идентификация опасностей и оценка риска. Меры, направленные на
снижение риска 139
8.3 Информация пользователю 140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 143
ПРИЛОЖЕНИЯ 145
ПРИЛОЖЕНИЕ А. - отсутствует
В настоящее время Президентом и Правительством РФ поставлена задача
приоритетного развития районов Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока.
Этот обширный малоосвоенный регион с суровым климатом и природными
условиями занимает площадь более 13млн. кв. метров – 73% территории России.
Большая его часть – территория, малопригодная для строительства дорог. В
недрах этого региона огромные запасы полезных ископаемых – нефти, газа, руд
различных металлов и прочие, крайне необходимые для развития и
экономического роста страны.
Вышеперечисленные факторы предопределяют широчайшее использование
и развитие всепогодного транспорта, в том числе автомобили многоцелевого
назначения (АМН).
АМН – полноприводные двух- и многоосные автомобили, рассчитанные на
эксплуатацию как для дорог с различным покрытием, так и в условиях
бездорожья, и предназначенные для перевозки людей, различных грузов,
буксировки прицепов и прицепных систем, служат базовыми шасси для создания
различных автомобилей специального назначения.
Представляется очевидным, что в ближайшей перспективе для
автомобильной промышленности России станет важной проблема разработки
новой техники и модернизации существующих образцов АМН.
К основным потребительским свойствам автомобильной техники относятся
топливная экономичность, безопасность движения, экологичность и
комфортабельность. Анализ структуры всех перечисленных свойств позволяет
сделать вывод о том, что в формировании всех их участвуют механизмы
распределения мощности.
Существующие системы управления блокировками дифференциалов
позволяют достаточно эффективно распределять крутящий момент между
ведущими колесами автомобиля, но им присущ существенный недостаток,
ограничивающий возможность их применения на автомобилях многоцелевого назначения (АМН), который связан с применением в качестве исполнительного
устройства фрикционной муфты. Применение подобных фрикционных муфт на
АМН сопряжено со значительным увеличением их габаритных размеров и как
следствие нецелесообразности подобных устройств.
Таким образом:
-для АМН является наиболее рациональным полностью дифференциальная
схема трансмиссии, обеспечивающая автомобилю высокие эксплуатационные
качества при движении в 60 процентах дорожных условий.
-для устранения отрицательного влияния дифференциалов на проходимость,
при движении в ухудшенных дорожных условиях и по бездорожью, требуется их
блокировка.
-анализ существующих конструкций АМН показал, что наиболее
рациональная, является блокировка при помощи зубчатых муфт. Существующие
конструкции систем управления блокировками межосевого дифференциала
(МОД) и межколесного дифференциала (МКД) не обеспечивают автоматической
их блокировки и возможности блокирования в процессе движения.
На основании вышеизложенного можно отметить, что в настоящие время
существует важная инженерная задача в разработке системы управления
блокировкой дифференциалов трансмиссии, позволяющей автоматически
блокировать дифференциалы без остановки автомобиля.
приоритетного развития районов Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока.
Этот обширный малоосвоенный регион с суровым климатом и природными
условиями занимает площадь более 13млн. кв. метров – 73% территории России.
Большая его часть – территория, малопригодная для строительства дорог. В
недрах этого региона огромные запасы полезных ископаемых – нефти, газа, руд
различных металлов и прочие, крайне необходимые для развития и
экономического роста страны.
Вышеперечисленные факторы предопределяют широчайшее использование
и развитие всепогодного транспорта, в том числе автомобили многоцелевого
назначения (АМН).
АМН – полноприводные двух- и многоосные автомобили, рассчитанные на
эксплуатацию как для дорог с различным покрытием, так и в условиях
бездорожья, и предназначенные для перевозки людей, различных грузов,
буксировки прицепов и прицепных систем, служат базовыми шасси для создания
различных автомобилей специального назначения.
Представляется очевидным, что в ближайшей перспективе для
автомобильной промышленности России станет важной проблема разработки
новой техники и модернизации существующих образцов АМН.
К основным потребительским свойствам автомобильной техники относятся
топливная экономичность, безопасность движения, экологичность и
комфортабельность. Анализ структуры всех перечисленных свойств позволяет
сделать вывод о том, что в формировании всех их участвуют механизмы
распределения мощности.
Существующие системы управления блокировками дифференциалов
позволяют достаточно эффективно распределять крутящий момент между
ведущими колесами автомобиля, но им присущ существенный недостаток,
ограничивающий возможность их применения на автомобилях многоцелевого назначения (АМН), который связан с применением в качестве исполнительного
устройства фрикционной муфты. Применение подобных фрикционных муфт на
АМН сопряжено со значительным увеличением их габаритных размеров и как
следствие нецелесообразности подобных устройств.
Таким образом:
-для АМН является наиболее рациональным полностью дифференциальная
схема трансмиссии, обеспечивающая автомобилю высокие эксплуатационные
качества при движении в 60 процентах дорожных условий.
-для устранения отрицательного влияния дифференциалов на проходимость,
при движении в ухудшенных дорожных условиях и по бездорожью, требуется их
блокировка.
-анализ существующих конструкций АМН показал, что наиболее
рациональная, является блокировка при помощи зубчатых муфт. Существующие
конструкции систем управления блокировками межосевого дифференциала
(МОД) и межколесного дифференциала (МКД) не обеспечивают автоматической
их блокировки и возможности блокирования в процессе движения.
На основании вышеизложенного можно отметить, что в настоящие время
существует важная инженерная задача в разработке системы управления
блокировкой дифференциалов трансмиссии, позволяющей автоматически
блокировать дифференциалы без остановки автомобиля.
Применение унифицированной силовой передачи на автомобилях
многоцелевого назначения позволит исключить недостатки с механически
блокируемыми межосевым и межколесным дифференциалами, а именно: низкая
реализация сцепных возможностей ведущих колес и низкая долговечность
деталей. Так как эффективность применения механической блокировки
напрямую зависит от мастерства водителя, своевременной блокировки и
разблокировки дифференциалов.
Разработанная система управления блокировкой позволяет повысить
проходимость автомобиля, повышение комплексного показателя проходимости
на 6%, а так же облегчить работу водителя и увеличить ресурс работы деталей
раздаточной коробки и ведущего моста.
Экономический эффект достигается внедрением рекомендаций по
рациональному распределению мощности и разработанной на их основе системы
управления, позволяет производить блокировку дифференциалов при движении
транспортного средства. При движении автомобиля в условиях различного
сцепления ведущих колес с опорной поверхностью это обеспечивает:
-повышение тяговых возможностей автомобиля;
-повышение среднетехнической скорости движения автомобиля;
-повышение производительности автомобиля;
-уменьшение расхода топлива;
-уменьшение износа шин.
Годовой экономический эффект от реализации предлагаемых решений
составляет 31527 рублей на один автомобиль в год.
многоцелевого назначения позволит исключить недостатки с механически
блокируемыми межосевым и межколесным дифференциалами, а именно: низкая
реализация сцепных возможностей ведущих колес и низкая долговечность
деталей. Так как эффективность применения механической блокировки
напрямую зависит от мастерства водителя, своевременной блокировки и
разблокировки дифференциалов.
Разработанная система управления блокировкой позволяет повысить
проходимость автомобиля, повышение комплексного показателя проходимости
на 6%, а так же облегчить работу водителя и увеличить ресурс работы деталей
раздаточной коробки и ведущего моста.
Экономический эффект достигается внедрением рекомендаций по
рациональному распределению мощности и разработанной на их основе системы
управления, позволяет производить блокировку дифференциалов при движении
транспортного средства. При движении автомобиля в условиях различного
сцепления ведущих колес с опорной поверхностью это обеспечивает:
-повышение тяговых возможностей автомобиля;
-повышение среднетехнической скорости движения автомобиля;
-повышение производительности автомобиля;
-уменьшение расхода топлива;
-уменьшение износа шин.
Годовой экономический эффект от реализации предлагаемых решений
составляет 31527 рублей на один автомобиль в год.





