Рассчитать и спроектировать механическую трехвальную 6-ти ступенчатую коробку передач для переднеприводного автомобиля многоцелевого назначения ГАЗ-233114

Суммарный изгибающий момент:Миз = √(М²в + М²г);Миз = √(6443,9² + 9650,3²) = 11603 Н·м,Момент сопротивления изгибу:Wx = 0,1·d³в,Wx = 0,1·(96·10­³)³ = 8,84·10-5 м³.Момент сопротивления кручению:Wкр = 2·Wx,Wкр = 2·8,84·10-5 м³.Площадь опасного сечения:S = (π·dв²) / 4,S = (π·(96·10­³)²) / 4 = 7,238·10­³ м².Напряжение изгиба:σ = Миз / Wx + Pa / S,σ =(11603 / 8,84·10-5 + 10483 / 7,238·10­³) = 132 МПаσ =132 < [σ] =200МПа.2.5.2 Расчёт выходного валаПроведем расчет для наиболее нагруженного режима движения автомобиля на первой передачи [4]Определение реакций опор:Плоскость X0ZМомент относительно опоры а:∑Ma = Pt2·m – Pt3·(m + n) - Xb·(m + n + h) = 0,Xb = (Pt2·m – Pt3·(m + n)) / (m + n + h),Pt2 = 2·M2 / dw2,Pt3 = 2·M2 / dw3,Момент относительно опоры b:∑Mb = Pt3·h – Pt2·(n + h) + Xa·(m + n + h) = 0,Xa = ( Pt2·(n + h) – Pt3·h) / (m + n + h)где – Pt2 и Pt3 – окружные силы соответственно 2-го и 3-го колёс,Xa и Xb – реакции опор соответственно в точках a и b.Pt2 = 2·6448,8 / 0,4091 = 31,526 кН,Pt3 = 2·6448,8 / 0,14742 = 87,488 кН,Xb = (31,526∙51 + 87,48∙(51 + 419)) / (51 + 419 + 148) = 63,928 кН,Xa = (31,526∙(419 +148) – 87,48∙148) / (51 + 419 + 148) = 7,972 кН.Плоскость Y0ZОсевые силы:Pa2 = Pt2·tgβ1,Pa3 = Pt3·tgβ2,где – tgβ1 и tgβ2 – тангенсы углов наклона зубьев соответственно 1-й и 2-йпары колёс.Радиальные силы:Pr2 = Pt2·tgα / cosβ2 ,Pr3 = Pt3·tgα / cosβ3.Момент относительно точки а:∑Ma = - Pa2·0,5·dw2 + Pr2·m + Pa3·0,5·dw3 – Pr3·(m + n) + Yb·(m + n + h) = 0,Yb = ( Pa2·0,5·dw2 - Pr2·m - Pa3·0,5·dw3 + Pr3·(m + n)) / (m + n + h).Моментотносительноточки b:∑Mb = - Pa2·0,5·dw2 + Pr2·(n + h) + Pa3·0,5·dw3 + Pr3·h - Ya·(m + n + h) = 0,Ya = (- Pa2·0,5·dw2 + Pr2·(n + h) + Pa3·0,5·dw3 + Pr3·h) / (m + n + h).Pa2 = 31,526·tg22º30′= 13,045 кН,Pa3 = 87,482·tg20º36′= 32,88 кН,Pr2 = 31,526·tg20º / cos 22º30′ = 12,418 кН,Pr3 = 87,482·tg20º / cos 20º36′ = 34,015 кН,Yb = (13,045·0,5·409,1 + 12,418·51 – 32,88·0,5·147,42 +34,015·(51 + 419)) / (51 + 419 + 148) = 27, 289 кН,Ya = (-13,045·0,5·409,1 + 12,418·(419 + 148) + 32,88·0,5·147,42 +34,015·148) / (51 + 419 + 148) = 19,14 кН.Определение изгибающих моментов:Вертикальная плоскость (см. Рис. ):Мв1 = Ya·m ,Мв2 = Мв1 + Pa2·0,5·dw2, Мв3 = Ya·(m + n) + 0,5·dw2·Pa2 – Pr2·n, Mв4 = Мв3 – Pa3·0,5·dw3 ,Мв1= 19,14·51 = 976,14 Н·м,Мв2= 976,14 + 13,045·0,5·409,1 = 3644,5 Н·м,Мв3= 19,14·(51 + 419) + 0,5·409,1·13,045 – 12,418·419 = 6461 Н·м,Мв4= 6461 – 32,88·0,5·147,42 = 2724,6 Н·м.Горизонтальная плоскость (см. Рис.2.5):Мг1 = Xa·m,Mг2 = Xa·(m + n) – Pt2·n, Мг1 = 7,972·51 = 506,57 Н·м,МГ2 = 7,972·(51 + 419) – 31,526·419 = - 9462,5 Н·м.Рисунок 2.5 - Эпюры изгибающих моментов промежуточного вала на 1-й передаче.Расчет коэффициента запаса проводим по самому нагруженному сечению вала:Самым нагруженным является сечение под 8-м колесом на 3-й передаче. [4]Суммарный изгибающий момент:Миз = √(М²в + М²г);Миз = √(6443,9² + 9650,3²) = 11603 Н·м,Момент сопротивления изгибу:Wx = 0,1·d³в,Wx = 0,1·(96·10­³)³ = 8,84·10-5 м³.Момент сопротивления кручению:Wкр = 2·Wx,Wкр = 2·8,84·10-5 м³.Площадь опасного сечения:S = (π·dв²) / 4,S = (π·(96·10­³)²) / 4 = 7,238·10­³ м².Напряжение изгиба:σ = Миз / Wx + Pa / S,σ =(11603 / 8,84·10-5 + 10483 / 7,238·10­³) = 132МПаσ =132,703 < [σ] =200МПа.2.5.3 Расчёт первичного валаРисунок 2.6 - Расчётная схема первичного валаПроведем расчет для наиболее нагруженного режима движения автомобиля на первой передачиОпределение изгибающих моментов:Вертикальная плоскость (см. Рис. 2.8):Мв1 = Ya·m ,Мв2 = Мв1 + Pa2·0,5·dw2, Мв3 = Ya·(m + n) + 0,5·dw2·Pa2 – Pr2·n, Mв4 = Мв3 – Pa3·0,5·dw3 ,Мв1= 19,14·51 = 976,14 Н·м,Мв2= 976,14 + 13,045·0,5·409,1 = 3644,5 Н·м,Мв3= 19,14·(51 + 419) + 0,5·409,1·13,045 – 12,418·419 = 6461 Н·м,Мв4= 6461 – 32,88·0,5·147,42 = 2724,6 Н·м.Горизонтальная плоскость Мг1 = Xa·m,Mг2 = Xa·(m + n) – Pt2·n, Мг1 = 7,972·51 = 506,57 Н·м,МГ2 = 7,972·(51 + 419) – 31,526·419 = - 9462,5 Н·м.Суммарный изгибающий момент:Миз = √(М²в + М²г);Миз = √(6443,9² + 9650,3²) = 11603 Н·м,Момент сопротивления изгибу:Wx = 0,1·d³в,Wx = 0,1·(96·10­³)³ = 8,84·10-5 м³.Момент сопротивления кручению:Wкр = 2·Wx,Wкр = 2·8,84·10-5 м³.Площадь опасного сечения:S = (π·dв²) / 4,S = (π·(96·10­³)²) / 4 = 7,238·10­³ м².Напряжение изгиба:σ = Миз / Wx + Pa / S,σ =(11603 / 8,84·10-5 + 10483 / 7,238·10­³) = 132 МПаσ =132< [σ] =200МПа.ЗаключениеДля обеспечение своевременной перевозки пассажиров необходимо иметь соответствующие транспортное средство с хорошими эксплуатационными показателями. В противном случае трудно ожидать высокой прибыли от производства автобусов и перевозки. Проектирование конструкции было начато с анализа конструкции прототипа и выявления его недостатков.Разработанная конструкция автомобиля ГАЗ-233114 является усовершенствованной моделью. Изменение конструкции позволило исправить недостатки базовой машины: повысить тягово - скоросные характеристики и экономические показатели. Сравнение с базовой моделью показало, что модифицированная модель автомобиля ГАЗ-233114 является конкурентно-способной на рынке транспортных средств, имеет высокие технические характеристики.Список используемых источников1. Высоцкий М.С, Гилелес Л.Х, Херсонский С.Г. «Автомобили: Проектирование и основы конструирования». 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1995. — 256 с: ил.2. Баженов Е.Е. Теория автомобиля. Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 15.01.00 «Автомобиле- и тракторостроение». – Екатеринбург: кафедра «Автомобили и тракторы», 1997. – 66 с.3. «Курсовое проектирование деталей машин»: учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/ С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – 2-е издание перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.: ил.4. Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. «Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета»: Учебник для студентов вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство».—М.: Машиностроение, 1989.— 304 с.6. Анурьев А.В. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т.1. – 5-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1978. –728с., ил.7. Анурьев А.В. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т.2. – 5-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1979. –559с., ил.8. Анурьев А.В. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т.3. – 5-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1980. –557., ил.9. ГОСТ 7505-89 Поковки стальные, штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.10. Справочник. Обработка металлов резанием. Под ред. Панова А.А. –М.: Машиностроение, 1988. 443с.11. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х Т. Т1Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 656с., ил.12. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х Т. Т2Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 496с., ил.13. Справочник инструментальщика/И.А. Ординарцев, Г.В. Филлипов и др.;Под общ. Ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение ,198714. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Организация, планирование и управление предприятием». Сост. Т.В. Янцен.- Ижевск, 1994.15. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения.16. Трудовой кодекс РФ с изменениями от 30.06.06г. М:Изд-во АМБ,2006.234с.17. СанПиН2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов//Российская газета.2003. № 101. 29мая.18. СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России,1997.19. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России,1997.20. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помщений. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России,1997. 21. СНиП 2.01.02Противопожарные нормы. М.: Госстрой СССР,1991ПРИЛОЖЕНИЯ