Проект легкового полноприводного автомобиля полной массой 2,7 т. с подробной разработкой задних дисковых тормозов. Прототип УАЗ 3163 "Патриот" (дипломный проект)

В дипломном проекте рассчитан задний дисковый тормозной механизм с гидравлическим стояночным тормозом барабанного типа для автомобиля прототипа УАЗ 3163 "Патриот" (полная масса 2650 кг, грузоподъемность 600 кг).
Произведен тягово-динамический расчет автомобиля, а также расчет тормозных свойств с предоставлением соответствующих графических материалов.
Разработана компоновка автомобиля с измененной тормозной системой.
Выполнены работы по охране труда и технике безопасности.
Решены организационно-экономические вопросы.
ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 11
Глава 1 Анализ существующих конструкций тормозных механизмов и обоснование применения дисковых колесных механизмов на а/м УАЗ 12
1.1 Анализ конструкции тормозных механизмов 12
1.1.1 Критерии оценки конструктивных схем тор¬мозных механизмов 13
1.1.2 Анализ дисковых тормозных механизмов 14
1.2 Преимущества и недостатки дисковых тормозов 25
1.2.1 Преимущества и недостатки дисковых тормозов с плавающей скобой 26
1.3 Требования к тормозным системам 27
1.3.1 Общие требования к тормозной системе 27
1.3.2 Система рабочего тормоза 31
1.3.3 Система аварийного тормоза 32
1.3.4 Система стояночного тормоза 33
1.3.5 Остаточная тормозная эффективность рабочего тормоза в случае неисправности привода 33
1.4 Выбор конструкции тормозных механизмов 34
Глава 2. Расчет тормозной системы 35
2.1 Описание конструкции заднего дискового тормоза 35
2.2 Расчёт рабочей тормозной системы 36
2.3 Расчёт дисковых тормозов 47
2.4 Расчёт работоспособности тормозных механизмов 49
2.5 Тепловой расчёт тормозов 50
2.6 Расчет главного стояночного тормоза 51
2.6.1 Расчет гидропривода стояночной системы 52
2.7 Расчет тягово-динамических характеристик 54
2.7.1 Общая характеристика автомобиля 54
2.7.2 Характеристика двигателя 55
2.7.3 Выбор и обоснование параметров для тягового расчета 55
2.7.4 Расчет максимальной мощности двигателя 63
2.7.5 Расчет передаточного числа главной передачи 67
2.7.6 Расчет передаточных чисел коробки передач 68
2.7.7 Расчет и построение внешней скоростной характеристики 71
2.7.8 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля и графика мощностного баланса 73
2.7.9 Расчет ускорений автомобиля 78
2.7.10 Расчет пути и времени разгона автомобиля 81
2.7.11 Тормозной баланс автомобиля 83
2.8 Расчет и построение характеристик топливной экономичности автомобиля 85
2.8.1 Оценка топливной экономичности автомобиля 85
2.8.2 Расчет и построение нагрузочной характеристики 88
2.9 Результаты расчета 91
Глава 3 Расчёт тормозных механизмов 92
3.1 Расчёт деталей тормозного механизма 92
3.1.1 Проверочный расчет на прочность скобы дискового тормоза 92
3.1.2 Расчёт задних колёсных цилиндров 97
Глава 4 Технологическая часть 98
4.1 Меры предосторожности 98
4.2 Техническое обслуживание заднего тормозного механизма 100
Глава 5 Безопасность жизнедеятельности 108
5.1 Анализ опасных и вредных факторов на рабочем месте инженера-конструктора при использовании ПЭВМ 108
5.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов, связанных с рабочим местом разработчика 110
5.2 Анализ условий труда на рабочем месте конструктора 111
5.2.1 Требования безопасности, эргономики и технической эстетики 111
5.2.2 Размещение органов управления 112
5.2.3 Размещение систем отображения информации 113
5.2.4 Требования к освещенности рабочего места 114
5.2.5 Требования к естественному освещению 115
5.2.6 Требования к искусственному освещению 116
5.2.7 Требования к площади рабочего места 117
5.2.8 Требования к рабочему месту 117
5.2.9 Требования к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ 117
5.3 Расчет освещения помещения, оборудованного ПЭВМ 118
Глава 6 Организационно-экономическая часть 122
6.1 Расчетная часть 122
6.2 Оценка уровня качества задних дисковых тормозов 127
Заключение 131
Библиографический список 132
Приложение 135





1.4 Выбор конструкции тормозных механизмов

Проведя анализ конструкции тормозных механизмов, изучив положительные и отрицательные стороны разных типов тормозов, остановили выбор на дисковых тормозных механизмах, т.к. дисковый тормоз является доминирующим типом тормоза, применяемого на задних колесах легковых автомобилей. Основным его достоинством является его большая стабильность развиваемого тормозного момента, хорошее охлаждение тормозного диска, легкость и быстрота смены тормозных колодок.
Предполагается установить дисковый тормоз на колеса задней оси с двухпоршневыми, колесными, тормозными цилиндрами и невентилируемый тормозной диск на автомобиль УАЗ-3163 «Патриот». Данная конструкция изображена на чертежах ДП 2018 3502 300СБ и ДП 2018 3502 300 03СБ. Это позволит усилить тормозную систему автомобиля в целом, сократить тормозной путь в штатных и аварийных ситуациях. Кроме того, такая схема дискового тормоза позволяет более эффективно охлаждать и использовать ресурс тормозов (например, в однопоршневом дисковом тормозе в процессе эксплуатации поршень со временем начинает неравномерно прижимать тормозной диск при торможении, что способствует скорому появлению биений из–за износа диска, что отрицательно сказывается на процесс торможения
Также предполагается заменить тросовую систему стояночного тормоза на гидравлическую, это позволит увеличить надежность и ресурс привода стояночной системы автомобиля, так как трос со временем растягивается, а при резкой смене климатических условий примерзает. Плюс ко всему, данный гидравлический ручник имеет свой контур, который не зависит от главного тормозного цилиндра, следовательно, это является большим плюсом в плане безопасности и надежности. Данная конструкция изображена на чертежах ДП 2018 3502 300 05СБ и ДП 2018 3502 400СБ.




ГЛАВА 2 РАСЧЕТ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ

2.1 Описание конструкции заднего дискового тормоза

На ступице заднего колеса укреплен чугунный тормозной диск, с двух сторон этого диска помещены тормозные накладки, расположенные в пазах скобы. Суппорт, выполненный из высокопрочного чугуна, который фиксируется при помощи двух прижимных скоб и болта, при этом суппорт может перемещаться в пазах направляющей тормоза вместе с блоком цилиндров. Тормозные легкосъёмные колодки помещены в пазах суппорта. В блоке цилиндров имеются два поршня, размещённых с одной стороны тормозного диска. Установленные в цилиндре алюминиевые поршни уплотняются резиновыми кольцами, которые благодаря своей упругости возвращают поршни в исходное положение при растормаживании. В то же время при износе накладок они позволяют поршню переместиться в новое положение. Такое автоматическое регулирование зазора возможно, так как зазор мал (0,3мм). При торможении перемещение поршня вызывает перемещение суппорта в противоположную сторону, благодаря чему обе колодки прижимаются к тормозному диску. Данная конструкция заднего тормоза изображена на чертеже ДП 2018 3502 300 03СБ.