Конструирование и расчет автомобилей и тракторов

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
1.ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1. Стадии создания автомобиля
1.1.1. Исследование и обоснование разработки
1.1.1.1. Прогнозирование
1.1.1.2. Научно-исследовательская работа
1.1.1.3. Техническое задание на проектирование
1.1.2. Разработка
1.1.2.1. Эскизный проект
1.1.2.2. Технический проект
1.1.2.3. Рабочая документация
1.2. Основы общей компоновки автомобиля
1.2.1. Компоновочные схемы
1.2.1.1. Легковые автомобили
1.2.1.2. Грузовые автомобили
1.2.2. Общая компоновка
1.2.2.1. Размещение водителя и пассажиров
1.2.2.2. Размещение силового агрегата
1.2.2.3. Размещение трансмиссии
1.2.2.4. Органы управления
1.2.2.5. Шасси
1.2.2.6. Кузов

2.НАГРУЗОЧНЫЕ РЕЖИМЫ. РАСЧЁТНЫЕ НАГРУЗКИ. МЕТОДЫ РАСЧЁТА.
2.1. Характер повреждений и виды расчетов деталей автомобилей
2.2. Нагрузочные режимы при расчете трансмиссии на статическую прочность
2.2.1. Расчет по максимальному моменту двигателя
2.2.2. Расчет по максимальному сцеплению ведущих колес с дорогой
2.2.3. Расчет по максимальным динамическим нагрузкам
2.2.3.1. Составление расчётной динамической системы.
2.2.3.2. Определение максимальных нагрузок в трансмиссии.
2.3. Нагрузочный режим при расчетах трансмиссии на долговечность.
2.3.1. Детерминированный.
2.3.2. Вероятностный расчет.
3.СЦЕПЛЕНИЕ
3.1. Назначение, требования, предъявляемые к сцеплениям. Классификация сцеплений
3.2. Работа буксования и теплонапряженность сцепления
3.3. Выбор параметров сцепления
3.4. Выбор параметров демпфера крутильных колебаний
3.5. Расчет типовых элементов сцепления
3.5.1. Пружины
3.5.2. Ведущие диски
3.5.3. Ведомый диск
3.5.4. Рычаги выключения сцепления
3.6. Привод сцепления
3.6.1. Кинематический расчет
3.6.1.1. Механический привод
3.6.1.2. Гидравлический привод
3.6.2. Силовой расчет
3.7. Усилители («пружинный» пневматический) в приводе сцепления.
3.8. Способы автоматизации сцеплений, электромагнитные сцепления. Гидромуфта. Тенденции развития конструкций сцеплений.

4.СТУПЕНЧАТЫЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ И РАЗДАТОЧНЫЕ КОРОБКИ
4.1. Назначение, требования к коробкам передач, их классификация и краткая характеристика
4.2. Коробки передач с неподвижными осями валов
4.2.1. Коробки передач с двумя, тремя и четырьмя степенями свободы. Выбор схемы коробки передач.
4.2.2. Кинематический и силовой расчет коробки передач и выбор основных параметров: межосевого расстояния, модуля зубчатых колес, углов наклона и чисел зубьев зубчатых колес.
4.2.3. Жесткость деталей коробки передач и ее влияние на работу зуб-чатого зацепления.
4.2.4.  Особенности конструирования коробок передач с делителями.
4.2.5. Требования, предъявляемые к раздаточным коробкам. Выбор схемы и основы конструирования раздаточных коробок. Устройства, исключающие циркуляцию мощности. Особенности расчета деталей раздаточной коробки.
4.2.6. Расчет на прочность основных деталей вальных коробок передач
4.2.7. Элементы управления коробкой передач. Автоматизация управления ступенчатыми коробками передач.
4.3. Планетарные коробки передач
4.3.1. Основное уравнение движения в планетарном механизме
4.3.2. Анализ планетарных коробок передач с двумя степенями свободы
4.3.3. Анализ планетарных коробок передач с тремя степенями свободы
4.3.4. Синтез планетарных коробок передач
4.3.5. Элементы управления планетарной коробкой передач
4.4. Тенденции развития коробок передач и раздаточных коробок.

5. БЕССТУПЕНЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ
5.1. Назначение, требования к конструкции и классификация
5.2. Гидродинамические передачи. Характеристики гидродинамических передач
5.3. Гидромеханические коробки передач (ГМП). Системы управления ГМП
5.4. Выбор параметров и расчет элементов ГМП
5.5. Гидрообъемные передачи. КПД гидрообъемной передачи. Способы регулирования гидрообъемных передач.
5.6. Электрические передачи. Общие свойства электрических передач. Электромотор-колесо.
5.7. Фрикционные передачи. Разновидности фрикционных передач. Регулирование фрикционных передач.
5.8. Импульсные передачи.
5.9. Тенденции развития и области применения электрических, фрикционных и импульсных передач.

6.КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КАРДАННЫХ ПЕРЕДАЧ
6.1. Требования, предъявляемые к карданным передачам. Кинематика карданных шарниров.
6.2. Критическая частота вращения карданной передачи. Особенности расчета карданных передач с упругими опорами.
6.3. Расчет карданных валов. Балансировка карданных валов.
6.4. Упругие муфты. Шарниры равных угловых скоростей. Методика подбора шарниров равных угловых скоростей. КПД карданных пе-редач.
6.5. Тенденция развития карданных передач.

7.КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ГЛАВНЫХ ПЕРЕДАЧ, ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ И ПРИВОДА ВЕДУЩИХ КОЛЕС
7.1. Требования, предъявляемые к главным передачам. Основные компоновочные схемы главных передач.
7.2. Расчет главной передачи. Расчет валов и подшипников главной передачи.
7.3. Методы повышения жесткости главной передачи. Смазка главной передачи.
7.4. Требования, предъявляемые к дифференциалам. Классификация дифференциалов.
7.5. Основные кинематические и силовые расчетные зависимости.
7.6. Коэффициент блокировки дифференциала. Расчет коэффициента блокировки шестеренчатого и кулачкового дифференциалов
7.7. Вязкостные муфты.
7.8. Требования, предъявляемые к приводу ведущих колес. Типы полуосей и методика их расчета. Подбор подшипников ведущих колес.
7.9. Тенденция развития главных передач, дифференциалов и привода ведущих колес.
8.КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ МОСТОВ
8.1. Виды мостов. Требования, предъявляемые к мостам.
8.2. Силы, действующие на мост, и расчетные схемы его нагружения. Разно-видности балок. Расчет балки моста, шкворней, поворотных цапф.
8.3. Тенденции развития конструкций мостов.

9.СИСТЕМЫ ПОДРЕССОРИВАНИЯ
9.1.Назначение систем подрессоривания, требования, предъявляемые к ним, классификация. Основные элементы систем подрессоривания.
9.2.Упругие элементы и характеристика упругости систем подрессоривания. Выбор жесткости упругих элементов. Способы обеспечения нелинейной характеристики систем подрессоривания.
9.3.Расчет листовых рессор, пружин, торсионов, пневматических и гидропневматических упругих элементов.
9.4.Амортизаторы и их характеристики. Амплитудно-частотные характеристики систем подрессоривания. Определение основных характеристик гидравлических амортизаторов.
9.5.Стабилизаторы поперечной устойчивости. Регуляторы положения кузова.
9.6.Тенденции развития систем подрессоривания.
10.ДВИЖИТЕЛЬ
10.1. Типы движителей. Колесный движитель. Требования, предъявляемые к колесам и шинам.
10.2. Основы конструирования колес.
10.3. Классификация и маркировка шин. Критическая скорость. Влияние шины на колебания подрессоренных и неподрессоренных масс. Методика подбора шин. Регулирование давления воздуха в шинах.
10.4. Ободья и ступицы колес. Типы и маркировка ободьев. Балансировка колес.
10.5.Тенденции развития движителей.

11.КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТОРМОЗНОГО УПРАВЛЕНИЯ
11.1.Требования, предъявляемые к тормозному управлению. Классификация тормозных механизмов.
11.2.Определение потребных тормозных моментов, исходя из условий максимальной эффективности торможения.
11.3.Расчет барабанного тормоза. Расчет дискового тормоза. Определение теплонапряженности тормозных механизмов.
11.4.Классификация тормозных приводов. Способы обеспечения заданного распределения тормозных моментов по осям.
11.5.Регуляторы тормозных сил. Антиблокировочные устройства. Тормоза-замедлители.
11.6.Расчет тормозного привода без усилителя. Тормозные приводы с источниками энергии.
11.7.Конструирование пневматического привода. Пружинные аккумуляторы.
11.8.Тенденции развития тормозного управления.

12.КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
12.1.Требования, предъявляемые к рулевым управлениям. Оценочные параметры рулевого управления: КПД, передаточное число, зазор в зацеплении.
12.2.Расчетные нагрузки для расчета рулевого управления.
12.3.Типы рулевых механизмов и анализ областей их применения. Конструирование и расчет рулевых механизмов типа: червяк-ролик, винт-гайка-сектор, шестерня-рейка. Травмобезопасные рулевые колонки.
12.4.Рулевой привод. Кинематический и прочностной расчет рулевого привода без усилителя. Специальные типы рулевого привода.
12.5.Усилители рулевого управления. Расчет гидронасоса усилителя. Определение размеров силового цилиндра. Расчет устройств, обеспечивающих включение усилителя при заданном усилии на рулевом колесе и пропорциональность усилия на рулевом колесе моменту сопротивления повороту управления колес. Анализ различных компоновочных схем гидроусилителя.
12.6.Тенденция развития рулевых управлений.

13.КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ РАМ И КУЗОВОВ
13.1.Требования, предъявляемые к несущей системе. Рамные и безрамные конструкции автомобилей. Типы кузовов и рам.
13.2.Нагрузки, действующие на несущую систему.
13.3.Жесткость несущей системы. Особенности расчета жесткой и податливой на кручение несущих систем. Упрощенный расчет рамы.
13.4.Разновидности конструкций кузовов легковых автомобилей. Конструктивное исполнение отдельных элементов кузова. Основные мероприятия по обеспечению пассивной безопасности автомобиля. Внутренний шум автомобиля и пути его снижения.
13.5.Использование при расчете рам и кузовов метода конечных элементов.
13.6.Тенденции развития рам и кузовов.