Разработка конструкции стенда, предназначенного для испытания коробок передач автомобиля КамАЗ и др. под нагрузкой

Содержание

Ведение

1 Устройство и работа разрабатываемого стенда

для испытания коробок передач

2 Расчет мощности электродвигателя

3 Расчет муфты

4 Расчет болта при креплении коробки передач к стенду

5 Расчет болта при креплении двигателя к стенду

6 Расчет сварного кронштейна крепления коробки.

7 Проверка гайки на самоторможение

8 Расчет числа витков гайки

9 Расчет момента трения

10 Расчет рукоятки

11 Расчет диаметра рукоятки

12 Расчет рамы

13 Проверка шлицевого соединения

14 Определения изгибающего момента в кронштейна .

15 Подбор подшипников качения

16. Расчет трубопроводов

17Расчет пальца крепления рычага

Заключение

Литература

Введение

Разрабатываемая конструкция стенда предназначена для испытания коробок передач автомобиля КамАЗ и др. под нагрузкой. .

После сборки перед постановкой на автомобиль отремонтированную коробку передач следует подвергнуть испытанию с целью выявления возможных дефектов. В большинстве автохозяйств таких испытаний или вообще не проводят, или проводят на стендах, где отсутствуют устройства для создания тормозного момента на ведомом валу коробки передач и, таким образом, испытания ведут «вхолостую». Однако наиболее правильную оценку качества ремонта коробки передач можно дать при испытании ее на стендах с нагрузочными устройствами, когда условия испытания максимально приближены к условиям эксплуатации на автомобиле.

В курсовом проекте разработан стенд, в котором нагрузка создается гидравлическим тормозом, имеющим привод от испытуемой коробки передач.

На стенде проверяют легкость переключения передач, отсутствие шумов, течи масла, повышенного нагрева, а также отсутствие самопроизвольных включений и выключений передач.

1 Устройство и работа разрабатываемого стенда

для испытания коробок передач

На раме 1 стенда установлен асинхронный электродвигатель 13 переменного трехфазного тока мощностью 4,5 кВт (АОС-52-6). Коробка передач 3, подлежащая испытанию и заправленная чистым трансмиссионным маслом, крепится на станине стенда. Шлицевой конец ведомого вала коробки соединяют с нагрузочным устройством 5 при помощи упругой пальцевой муфты 16

Вращение передается на вал маслонасоса 5, смонтированного за коробкой. Маслонасосом может служить шестеренчатый насос подъемного механизма автомобиля-самосвала ЗИЛ, КамАЗ. Обе полости насоса – всасывающая и нагнетающая – соединены с нагрузочным клапаном, причем из нагнетательной полости в бак масло перекачивается через нагрузочный клапан.

С помощью вентиля меняют проходное сечение маслопровода. Благодаря этому можно изменять нагрузку на насос и на испытуемую коробку передач.

В целях безопасности вращающиеся части сцепления закрыты специальным кожухом.

Испытание коробки ведут на всех передачах, согласно режимам, рекомендованным техническими условиями. Величина создаваемой нагрузки определяется положением стрелок манометров 15.

2 Расчет мощности электродвигателя

Мощность электродвигателя приводного устройства определяется по формуле:

,                                                                          (1)

где М_Т – максимальный тормозной момент (кВт) на ведомом валу, М_Т =12,5 кВт;

n – частота вращения первичного вала, n = 1500 об/мин;

h_М – коэффициент полезного действия, h_М= 0,9;

i – передаточное число, i= 6,55.

 кВт

Выбираем электродвигатель АОС-52-6 мощностью 4,5 кВт.

3 Расчет муфты

Подобрать и проверить упругую втулочно-пальцевую муфту, соединяющую вал электродвигателя с валом коробки передач при передаваемой мощности N = 6,0 л.с. и оборотах n = 1500 мин^-1. Материал пальцев муфты – сталь 45 с допускаемым напряжением  кг/см² =9кПа. Допускаемое удельное давление для резиновых колец  кг/см²=300Па

Определяем номинальный крутящий момент, по которому подбирается муфта:

 Нм                   (2)

Выбираем коэффициент режима работы k = 1,5.

Определяем расчетный момент:

 Н                                (3)

Выбираем муфту, которая передает М_Р = 55 Н×м. Эта муфта имеет 4 пальца d_n = 10 мм длинной 19 мм. Упругая втулка муфты имеет размеры d_нар = 19 мм и l=15 мм, пальцы расположены по окружности D_о = 56 мм.

Расчет усилия, действующего на пальцы:

 кН.                                       (4)

Проверяем действительно напряжение изгибы пальцев:

 МН/м².              (5)

Проверка удельного давления для резиновых колец:

 МН/м².                                                (6)

4 Расчет болта при креплении коробки передач к стенду

Определим силу R, необходимую приложить к стандартному ключу при завинчивании гайки до появления в стержне болта (резьба М16) напряжений, равных пределу текучести. Длина ручки L = 15d; коэффициент трения в резьбе и на торце гайки f = 0,15.

Наружный диаметр резьбы – 18 мм, внутренний диаметр резьбы – d₁ – 14,376 мм, шаг резьбы – 1,25 мм, угол подъема резьбы β = 3^о12’, средний диаметр резьбы d₂ = 15,188 мм.

Для материала болта предел текучести δ = 250 МПа.

Осевая сила F_Э при которой напряжение в стержне болта достигает предела текучести:

,                                              (7)

 кН

Определим вращающий момент:

мм=22,3×10^-3м                               (8)

                                    (9)

                                  (10)

 Н×м

Определим силу R, которую необходимо приложить к рукоятке ключа:

Н                                                      (11)

5 Расчет болта при креплении двигателя к стенду

Определим силу R,необходимую приложить к стандартному ключу при завинчивание чайки до появление в стержне болта (резьба М14) напряжений, равных пределу текучести.

 Длинна ручки L=15d: коэффициент трения в резьбе и на торце гайки f=0.15.