Спроектировать грузовой автомобиль грузоподъемностью 4 тонны с разработкой в спецчасти конструкции муфты сцепления - диплом

Содержание

Задание

Введение

1 Концепция автомобиля

1.1 Обзор конструкции и анализ технических данных

автомобиля–аналога

1.2 Необходимые характеристики и эксплуатационные свойства

автомобиля-аналога

2. Муфта сцепления автомобиля

2.1 Функции, требования, классификация и применяемость

муфты сцепления

2.2. Конструкции сцеплений

2.3 Анализ и оценка различных конструкций сцеплений

3 Устройство и регулировки разрабатываемой муфты сцепления

4 Конструирование и расчет муфты сцепления грузового автомобиля

с грузоподъемностью 4,5 тонн

4.1 Исходные данные к конструированию муфты сцепления

4.2 Выбор основных размеров и параметров ведомого диска

4.3 Расчет размеров и параметров диафрагменной пружины сжатия

4.4 Расчет нажимного диска

4.5 Расчет ступицы ведомого диска

4.6 Расчет пружин гасителя крутильных колебаний

4.7 Расчет привода сцепления

4.8 Работа буксования сцепления

5 Разработка технологического процесса механической обработки ступицы ведомого диска

5.1 Описание служебного назначения детали

5.2 Выбор метода получения заготовки

5.3 Технологичность конструкции детали

5.4 Разработка технологического маршрута изготовления детали

5.5 Расчет припусков

5.6 Расчет режимов резания

6 Экономическая часть

6.1 План по труду

6.2 Планирование заработной платы механика

6.3 Расчет отчислений на социальные нужды

6.4 Затраты на запасные части и материалы

6.5 Перечень выбранного оборудования

6.6 Расчет амортизационных отчислений

6.7 Расчет затрат на услуги обслуживающих производств

6.7.1 Затраты на топливо для отопления

6.7.2 Расчет затрат на электроэнергию

6.7.3 Расчет затрат на водоснабжение

6.8 План по себестоимости

7 Охрана труда

7.1 Общие организационные мероприятия по охране труда

7.2 Расчета виброизоляции двигателя

8 Охрана природы и охрана окружающей среды

8.1 Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду

8.2 Мероприятия по снижению вредного влияния

автотранспорта на окружающую среду

Заключение

Список литературы

Приложения

Аннотация

В данном дипломном проекте на основе обзора литературных и патентных источников и анализа существующих конструкций муфт сцеплений, определенны задачи и пути решения тематики дипломной работы на современном этапе. Расчетом методов определены составные элементы муфты сцепления; разработаны рациональные технологии производства ступицы ведомого диска. В конструкционной части работы обоснованы необходимая модернизация и изменения конструкции устройства муфты сцепления.

Для определения эффективности предлагаемых мероприятий произведен экономический расчет, что позволило определить годовой экономический расчет в сумме.

Введение

Автомобильная промышленность – одна из ведущих отраслей машиностроения. Основная ее задача – совершенствование и развитие автомобильного транспорта. Грузовым автотранспортом доставляется свыше 80% грузов. Это в первую очередь касается транспортирования сельскохозяйственной продукции, где занято до 40% всего автопарка. В горнодобывающей промышленности автотранспортом перевозится более 45% всех грузов из карьеров. В лесном хозяйстве для перевозки древесины также используют грузовые автомобили.

Грузовые автомобили имеют большое значение для обороны страны, обеспечивая как транспортные перевозки, так и комплектацию многих видов мобильного вооружения. Их используют также в чрезвычайных ситуациях.

Важным фактором повышения производительности является высокий ресурс автомобилей в дорожных условиях, типичных для сельского хозяйства.

1.1 Обзор конструкции и анализ технических данных автомобиля – аналога

В соответствии с заданием из совокупности выпускаемых автомобилей выбираем полноприводный грузовой автомобиль ГАЗ –3309. Данный автомобиль по грузоподъемности относится к среднему классу, для движения по дорогам общего пользования, с дизельным двигателем ММЗ Д245.7, с предпусковым подогревателемотопителем, ведущими мостами с коническими дифференциалами, рессорной подвеской с гидравлическими амортизаторами на передних колесах, с гидравлическим усилителем руля, с двухместной кабиной, расположенной за двигателем, платформой с откидными боковыми и задними бортами.

Компоновочная схема данного автомобиля позволяет обеспечить хороший доступ к двигателю, простота конструкции сцепления и коробки передач, расположение водителя и пассажиров в зоне пониженной вибронагруженности. Однако при этом увеличена база и длина автомобиля, ухудшена передняя обзорность.

Такие автомобили широко применяются в Европейских странах в коммунальном хозяйстве, строительстве и армии.

4.1 Исходные данные к конструированию муфты сцепления

Для расчета и конструирования муфты сцепления задаемся необходимыми исходными данными.

Необходимыми исходными данными для расчета является крутящий момент двигателя Ме=413 Н·м.

5.1 Описание служебного назначения детали

Конструкция механизма сцепления , содержит крышку (опорный диск), закрепленный на маховике, нажимной диск, соединенный с опорным диском посредством тангенциальных пластин, ведомый диск с присоединенной к нему ступицей, установленный между нажимным диском и маховиком, диафрагменную пружину, установленную на опорном диске с предварительным натягом по отношению к нажимному диску, связующую пластину с присоединенной к ней ступицей, выполненную с радиально расходящимися лепестками и расположенную между диафрагменной пружиной и нажимным диском, причем связующая пластина концами своих лепестков соединена с опорным диском.

Основной функцией ступицы ведомого диска является передача крутящего момента от двигателя внутреннего к полуосям связанных с коробкой переменных передач и далее к колесам автомобиля

Ступица ведомого диска выполнена в виде диска со шлицевым отверстием. Шлицы выполнены прямыми.

Ступица широко применяется в механизмах в основном для передачи крутящего момента валам, на которых она посажена, посредством шпоночного или шлицевого соединения.

Условия работы данного изделия это высокоскоростной режим с большими кратковременными перегрузками. Во избежание перегрева и заклинивания данное изделие работает в масляной среде.

Шлицы после обработки шлифуются и обтачиваются, так же подвергаются термообработке.

Материал для детали принимаем «Сталь А35 ГОСТ 376686» для деталей с высокой прочностью, с твердой износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной и вязкой сердцевине, работающей при больших скоростях и средних давлениях.

5.2 Выбор метода получения заготовки

Заготовку для ступицы выбираем в виде штамповки с пробитым отверстием, получаемую на штамповочных молотах с припусками 3 – 4 мм. Точность заготовок полученных на штамповочных молотах соответствует 9 классу. Штамповочные уклоны: наружные до 3˚, а внутренние до 7˚. В штамповочной заготовке структура металла более однородна, благодаря чему деталь будет более прочной. При изготовлении штамповки лучше используется металл и уменьшается его расход. Процесс изготовления штамповок по сравнению с другими методами получения заготовок быстрее, требует менее квалифицированной рабочей силы и себестоимость его значительно меньше.

Горячая объемная штамповка может производится на молотах, горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), штамповочных прессах и ковочных вальцах. Штамповка на молотах применяется в серийном и массовом производстве. Заготовка требуемой конфигурации большей частью получается путем последовательной обработки в нескольких ручьях, выполненных в одном штампе.

Повышение производительности оборудования и уменьшения трудоемкости процесса штамповки при небольшом весе заготовок достигается за счет последовательной штамповки. Предварительно заготовка обрабатывается на прокатных станках или ковочных машинах, а затем на молотах в многоштучных штампах. Точность для штамповочных заготовок определяется ГОСТом 750555.

5.3 Технологичность конструкции детали

Деталью, для которой разрабатывается технологический процесс механической обработки, являются ступица. Анализируя технологичность данной детали, можно отметить следующее:

- Она является взаимосвязанной: входит в состав сборочных единиц.

- Конструкция детали имеет стандартные и унифицированные конструктивные элементы.

- Изготавливается из стандартной заготовки, полученной рациональным способом.

- Размеры и поверхности детали имеют оптимальную степень точности и шероховатость.

- Физико-химические свойства материала соответствуют требованиям технологии изготовления.

- Конструкция детали обеспечивает возможность применение типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

В целом, конструкция детали оценивается: хорошо.

Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологических процессов, является технологичность конструкции изделия и соответствующих его деталей.

При конструировании детали необходимо достичь удовлетворение не только эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономического изготовления изделия. В этом и состоит принцип технологичности конструкции.

Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, тем более оно технологично. Таким образом, основным критерием оценки технологичности конструкции являются трудоемкость и себестоимость изделия.

Технологичная конструкция детали должна предусматривать:

а) максимально широкое использование детали;

б) создание детали наиболее рациональной формы с легкодоступными для обработки поверхностями и достаточной жесткостью с целью уменьшения трудоемкости и себестоимости механической обработки детали(необходимая жесткость детали позволяет обрабатывать её на станках с наиболее производительными режимами резания);

в) наличие на детали удобных базирующих поверхностей или возможность создания вспомогательных (технологических) баз в виде бобышек, поясков и т. д.

г) наиболее рациональный способ получения заготовки для детали (штамповки) с размерами и формами, возможно более близкими к готовой детали, т. е. обеспечивающими наиболее высокий коэффициент использования материала и наименьшую трудоемкость механической обработки;

Технологичность конструкции заготовки детали должна иметь в виду не только максимальную рационализацию механической обработки, но и упрощение процессов изготовления самой заготовки.

Так как зубчатые колеса являются очень распространенными деталями в автомобиле и тракторостроении, мы разрабатываем массовый тип производства, в котором при достаточно большом количестве одинаковых выпусков изделий изготовление их ведется путем непрерывного выполнения на рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций. Нам нужно максимально снизить затраты на производство и унифицировать операции для увеличения скорости и эффективности производства.

Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду

Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является одной из наиболее актуальных среди глобальных общечеловеческих проблем.

Определенную долю в загрязнение окружающей среды вносят и АТП, в особенности эксплуатируемые ими автомобили. Автомобильный транспорт отравляет вредными выбросами выхлопных газов воздух, загрязняет территории топливно-смазочными материалами, является источником повышенного шума и электромагнитных излучений. Также под территории расположения АТП потребляются значительные земельные ресурсы. Общая картина загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом в настоящее время, по мнению многих экспертов, удручающая и продолжает ухудшаться.

Уровень выбросов в атмосферу вредных веществ автомобильным транспортом составляет 3540% из всех загрязнений, что составляет около 22 млн. т в год.

Основная причина загрязнений воздушной среды – отработавшие газы автомобильных двигателей, содержащие более 200 наименований вредных веществ и соединений (окись углерода, оксиды азота, углеводороды, двуокись серы, свинцовые соединения и т.д.) можно привести наглядный пример: только один исправный грузовой автомобиль с карбюраторным двигателем в течении года выбрасывает в атмосферу до 810 т окиси углерода. Автомобильный транспорт, использующий этилированный бензин, ежегодно выбрасывает более 4000 т вредных для здоровья человека соединений свинца.

Отравляется не только воздушная среда, но и водные ресурсы. Основные загрязнения – нефтепродукты, тетраэтилсвинец, органические растворители и гальванические сбросы, грязевые отложения, продукты коррозии и т.п. АТП сбрасывают в водоемы более 3,4 млн. м3 неочищенных сточных вод.

Автомобильный транспорт – основной источник городского шума. Шум у 60% населения вызывает различные болезненные реакции.

Перечислим основные причины такого неблагоприятного положения.

Прежде всего неудовлетворительная организация технической эксплуатации подвижного состава. Очень часто на АТП нарушается периодичность проведения технического обслуживания автомобилей, не в полном объеме выполняются регламентные работы, недостаточный контроль за состоянием топливной аппаратуры автомобилей, нерациональное использование эксплуатационных материалов и т.п.

Также недостаточен технический уровень автотранспортной техники. Значительная часть новых автомобилей не соответствует современным требованиям по токсичности, и заводы-изготовители не дают гарантии соблюдения норм токсичности в ходе эксплуатации. Медленными темпами решаются проблемы нейтрализации отработавших газов, дизелизации легковых автомобилей, применение электронного управления системами зажигания и подачи топлива.

Недостаточен ассортимент и низкое качество автомобильного топлива и особенно смазочных материалов. При сгорании этилированных бензинов больше половины свинца выбрасывается в атмосферу с отработанными газами. Состав и качество топлива не соответствует современным требованиям, а порой и стандартам. Казахстанская система стандартизации и нормирования экологических параметров автомобиля уступает европейским системам. Отсутствуют ГОСТы по токсичности для автомобилей, работающих на газообразном топливе.

Остро стоит проблема переработки, сжигания и утилизации нефтяных отходов и осадков из очистных сооружений. АТП вывозят такие отходы практически куда попало, что соответственно приводит к загрязнению почвы, грунтовых вод, водоемов и т.п.

Поэтому, основной задачей, стоящей перед АТП, является снижение количества вредных выбросов в атмосферу и усовершенствование очистных сооружений.

8.2 Мероприятия по снижению вредного влияния автотранспорта на окружающую среду

АТП должны обеспечить выполнение нормативов, ГОСТов на предельно допустимые концентрации вредных веществ в отработанных газах. Особое внимание надо уделить очистке сточных вод. Снижению токсичности и аэрозольных выбросов на всех стадиях ТО и ремонта подвижного состава.

В гараже проектируемого предприятия для снижения вредного влияния подвижного состава на окружающую среду предлагается внедрить следующие мероприятия:

-своевременная и качественная регулировка системы питания двигателей и выпуска отработавших газов путем внедрения дополнительного диагностического оборудования;

- сливать отработанные жидкости, масла, кислоты в специальные емкости для последующей их утилизации на специальных заводах.

- разработка очистных сооружений на посту мойки автомобилей, дающих высокую степень очистки воды, что позволит направить ее вновь на мойку;

- произвести озеленение территории предприятия.

Заключение

На основании проведенных в дипломном проекте анализу расчету выбранной конструкции муфты сцепления с диафрагменной пружиной, можно сделать следующие основные выводы, что данная конструкция и ее параметры вполне соответствует требованиям, предъявляемым к муфтам сцеплений грузового автомобиля с грузоподъемностью 4,5 тонн. Также данная конструкция позволяет уменьшить осевой габарит, гораздо улучшена технологичность и облегчено центрирование ступицы связующей пластины, что подтверждает очевидное преимущество перед однотипными существующими и ранее рассмотренными конструкциями различных типов муфт сцеплений. Надежная работа сцепления зависит от ряда факторов, такие как правильная эксплуатация и своевременное техническое обслуживание.

В целом разработанный проект может быть рекомендован для внедрения в производство.