ж) расчёт колебаний и плавности хода автомобиля;

и) определение нагрузочных режимов элементов подвески;

к) расчёт элементов подвески на прочность;

л) выводы о работоспособности проектируемой подвески и её элементов.

3.1 Выбор вертикальной упругой характеристики подвески

Упругая характеристика подвески - это зависимость между вертикальной нагрузкой Р и деформацией подвески f, измеренной непосредственно над осью колеса.

Cобственная частота колебаний подрессоренных масс должна находится в пределах, соответствующих колебаниям тела человека при спокойной ходьбе, то есть примерно n=75 кол./мин.

Тогда статический прогиб подвески равен:

f_ст= = 0,159 м=159 мм (3.1)

Определяем статическую нагрузку Р_ст:

Р_ст=G₁-G_н.ч (3.2)

где G₁=М₁•g - вес, приходящийся на переднюю ось при полной загрузке;

(3.3)

G₁=666,16•9,81=6535 Н

G_н.ч=m₁•g=21,5•9,81=210,9 Н - вес неподрессоренных частей;

Р_ст=6535-210,9=6324 Н

Динамический ход колеса вверх от хода сжатия

f_дв=К_еf_cт=0,8•159=128 мм (3.4)

Динамический ход колеса вниз от хода отбоя

f_дн=К_оf₂=0,8•89,2=71,68 мм (3.5)

где f₂=К?_еf_дв=0,7•128=89,2 мм - перемещение колес подвески до включения ограничителя при ходе сжатия.

f₁=К?_еf_дн=0,7•71,68=50 мм - перемещение колес при ходе отбоя.

Динамическая нагрузка определяется:

Р_д=К_дР_ст=2•6324=12648 Н (3.6)

Определяем приведенную жесткость подвески:

2С_р=Р_ст/f_ст=12648/0,159=79 547 Н/м (3.7)

Определяем жесткость верхнего упора:

С?_уп=(Р_Д-2С_рf₂)/(f_дв-f₂) (3.8)

С?_уп =(12648-79547•0,0892)/(0,128-0,0892)=143,1 кН/м

Определяем жесткость нижнего упора:

С??_уп=(Р_ст-2С_рf₁)/(f_дн-f₁) (3.9)

С??_уп =(6324-79547•0,05)/(0,07168-0,05)=108,24 кН/м

Для значений перемещений от -71,68 до 128 мм через каждые 5 мм определим силу упругого сжатия (растяжения) в подвеске. По результатам расчёта построим вертикальную упругую характеристику подвески.

Рисунок 3.1 - Вертикальная упругая характеристика подвески

3.2 Анализ кинематики подвески

В данном дипломном проекте цель разработки направляющего аппарата подвески не ставилась. Поэтому ограничимся здесь анализом кинематики подвески автомобиля, аналогичного проектируемому ЗАЗ-1102 «Таврия».

Изобразим кинематическую схему передней подвески автомобиля (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Кинематическая схема передней подвески

Определим зависимости между перемещением центра колеса и изменением колеи и угла развала

Из рисунка 3.2 можно записать

 (3.10)

где О₁В=286.9 мм

О₁А=359,5 мм

О₂В=557,8 мм

- перемещение центра колеса.

Угол развала равен

, (3.11)

где r_c=267 мм

Подсчитаем значения изменения колеи и угла развала с помощью программы Microsoft Excel, результаты занесём в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты расчёта кинематики передней подвески

Перемещение колеса, мм	Угол развала, град	Изменение колеи, мм	Перемещение колеса, мм	Угол развала, град	Изменение колеи, мм
			25	-0,24	-1,10
-75	3,63	16,89	30	-0,23	-1,06
-70	3,24	15,09	35	-0,20	-0,92
-65	2,87	13,38	40	-0,15	-0,71
-60	2,53	11,78	45	-0,09	-0,40
-55	2,21	10,28	50	0,00	-0,01
-50	1,91	8,88	55	0,10	0,47
-45	1,63	7,57	60	0,22	1,04
-40	1,37	6,36	65	0,37	1,70
-35	1,13	5,25	70	0,53	2,45
-30	0,91	4,22	75	0,71	3,29
-25	0,71	3,29	80	0,91	4,22
-20	0,53	2,45	85	1,13	5,25
-15	0,37	1,70	90	1,37	6,36
-10	0,22	1,04	95	1,63	7,57
-5	0,10	0,47	100	1,91	8,88
0	0,00	-0,01	105	2,21	10,28
5	-0,09	-0,40	110	2,53	11,78
10	-0,15	-0,71	115	2,87	13,38
15	-0,20	-0,92	120	3,24	15,09
20	-0,23	-1,06	125	3,63	16,89

По данным таблицы 3.1 построим график кинематической характеристики (рисунок 3.3)

Рисунок 3.3 - Кинематическая характеристика подвески

3.3 Расчёт пружины

Для расчета пружины необходимо определить жесткость пружины:

С_пр=С_под ?₀=39773•0,7679=30,542 кН/м (3.12)

где: С_под - жесткость подвески

?₀= - передаточная функция, направляющего аппарата при положении статического равновесия.

Определяем средний диаметр пружины:

(3.13)

где: G=7,6•10⁴ МПа - модуль упругости пружинной стали при кручении.

Р_к=Р_ст/2 - усилие на рычаг подвески

n_р= 9 - число рабочих витков

? = 90 МПа - допустимая контактная напряжения

К= D/d ? 7

Определяем диаметр проволоки:

(3.14)

Полное число витков пружины:

n=П_р+1,5= 10,5 (3.15)

Деформация пружины:

f=(f_ст+f_дв) Z_n/Z_p=(159+128)•0,025= 7,2 мм (3.16)

Минимальная длина пружины:

l_min=n•d+1,5 (n-2)=10,5•12+1,5•8,5= 138 мм (3.17)

Максимальная длина пружины при свободном состоянии

l_max=l_min+f_ст=138+160= 298 мм. (3.18)

Касательные напряжения, которые возникают при динамической нагрузке, сравниваем с допустимыми напряжениями:

?_max= К(Р_j•D)/2W_р=

=(3162•9,6•10^-3)/(2•0,1•(1,2•10^-3)⁴)= 745,925 МПа (3.19)

W_р=Пd³/16 (3.20)

К=1+1,5d/D_ср=1+1,5•12/96= 1,1875 - коэффициент формы пружины

?_max? ?

745,25 900 МПа

Пружина изготавливается из стали 60С2А.

3.4 Выбор и расчёт амортизатора

При выборе характеристики амортизаторов задаем величину парциального коэффициента апериодичности, рассматривая подвеску как одномассовую систему.

В данном дипломном проекте разрабатывается амортизатор с переменным демпфированием, поэтому расчёт будем вести для трёх случаев: 1) Условие обеспечения оптимального демпфирования для автомобиля с частичной нагрузкой

2) Условие обеспечения оптимального демпфирования для автомобиля с полной нагрузкой

3) Спортивный режим - коефициент демпфирования в полтора раза больше, чем в первом расчётном случае

1) Расчёт характеристики амортизатора для автомобиля с частичной нагрузкой

переднеприводный автомобиль амортизатор подвеска

(3.21)

(3.22)

где

= 0,15…0,3

=К_о/К_с= 2…5 - коэффициент апериодичности при ходе отбоя и сжатия, принимаем равным 2.

Крефициенты демпфирования

- при сжатии

К_с1=2К₁/(1+)=2•728/(1+2)= 485,3 Н•с/м (3.23)

- при отбое

К_о1=•К₁=2•728=1456 Н•с/м (3.24)

Коэффициент демпфирования амортизатора:

 (3.25)

Определяем усилия при ходе сжатия и отбоя:

Р_о1= К_о1•V_о=1456•0,3=-757 Н при V_о=0,3 м/с

Р_о1= К_о1•V_о=1456•0,4=-582 Н при V_о=0,4 м/с

Р_о1= К_о1•V_о=1456•0,52=-437 Н при V_о=0,52 м/с

Р_с1= К_с1•V_с=485,3•0,3=145,6 Н при V_с=0,3 м/с

Р_с1= К_с1•V_с=485,3•0,4=194,12 Н при V_с=0,4 м/с

Р_с1= К_с1•V_с=485,3•0,52=254,2 Н при V_с=0,52 м/с

Определяем среднюю мощность, поглощения амортизатором при колебаниях:

N_ср=(1/4) V²_max(К_о+К₂)=(1/4)•0,52²(1456+485,3)= 131,2 Вт

Наружный радиус цилиндра амортизатора определяется:

Определяем диаметр поршня:

2) Расчёт характеристики амортизатора для автомобиля с полной нагрузкой



где

= 0,15…0,3

=К_о/К_с= 2…5 - коэффициент апериодичности при ходе отбоя и сжатия, принимаем равным 2.

Крефициенты демпфирования

- при сжатии

К_с2=2К/(1+)=2•801/(1+2)= 534 Н•с/м

- при отбое

К_о2=•К=2•801=1602 Н•с/м

Коэффициент демпфирования амортизатора:

Определяем усилия при ходе сжатия и отбоя:

Р_о2=К_о2•V_о=1602•0,3=-833 Н при V_о=0,3 м/с

Р_о2=К_о2•V_о=1602•0,4=-641 Н при V_о=0,4 м/с

Р_о2=К_о2•V_о=1602•0,52=-481 Н при V_о=0,52 м/с

Р_с2=К_с2•V_с=534•0,3=160,2 Н при V_с=0,3 м/с

Р_с2=К_с2•V_с=534•0,4=213,6 Н при V_с=0,4 м/с

Р_с2=К_с2•V_с=534•0,52=277,7 Н при V_с=0,52 м/с

3) Расчёт характеристики амортизатора для спортивного режима

Крефициенты демпфирования

- при сжатии

К_с3= К_с1•1,5=485,3•1,5=728 Н•с/м (3.26)

- при отбое

К_о3= К_о1•1,5=1456•1,5=2184 Н•с/м (3.27)

Определяем усилия при ходе сжатия и отбоя:

Р_о3=К_о3•V_о=2184•0,3=-655 Н при V_о=0,3 м/с

Р_о3=К_о3•V_о=2184•0,4=-874 Н при V_о=0,4 м/с

Р_о3=К_о3•V_о=2184•0,52=-1136 Н при V_о=0,52 м/с

Р_с3=К_с3•V_с=728•0,3=218,4 Н при V_с=0,3 м/с

Р_с3=К_с3•V_с=728•0,4=291,2 Н при V_с=0,4 м/с

Р_с3=К_с3•V_с=728•0,52=378,6 Н при V_с=0,52 м/с

Рисунок 3.4 - Характеристика амортизатора

3.5 Расчёт нагрузочных режимов

В этом разделе ограничимся рассмотрением трёх нагрузочных режимов

1) Динамическая нагрузка. Этот нагрузочный режим соответствует проезду автомобиля через неровность значительной высоты с заданным коефициентом динамичности (в нашем случае К_д=2). При этом наблюдаются максимальные вертикальные усилия.

2) Торможение. Этот нагрузочный режим соответствует торможению при небольшой начальной скорости. В этом случае возникают максимальнве продольные силы.

3) Занос. Этот нагрузочный режим характеризуется максимальными поперечными усилиями в подвеске.

Вертикальная реакция веса на рычаг подрессоренных масс приложенная в центре пятна контакта колеса с дорогой, может быть разложена на две составляющие

W=Р+R

где: Р - сила вызывающая растяжение нижнего рычага; R - в свою очередь может быть разложена на силу S - вызывающую сжатиеупругогоэлемента и Q - воспринимаемую направляющей штока.

Реакция веса на колесо за вычетом 25 кг неподрессоренных масс W=263 кгс= 2630 Н.

Из решения силовых треугольников имеем:

Р=77 кг, R=278 кг, S=276 кг, Q=36 кг

Боковая сила Q создающая постоянную нагрузку на направляющую к поршню, является весьма нежелательной, т. к. будет постоянно-действующей и вызывает увеличенный износ в опорах трения стойки, а также снижает чувствительность подвески.



Рисунок 3.5 - Схема действующих сил

Для исключения выше указанного недостатка в проектируемой подвеске принимаем решение расположить ось упругого элемента - поршня, по направлению действия составляющей R.

В этом случае, в статическом положении, силы Q=0, а также включаем в работу буфер сжатия, ось которого совпадает с осью стойки. Тогда силы воздействующие на элементы подвески от статической нагрузки будут:

W=263 кг, P=77 кг, R=278 кг, S=0, Q=0

І. Определяем усилия, действующие на передние (ведущие) колеса:



Рисунок 3.6 - Схема сил действующих на автомобиль

G_а=980 кг; L=2300 мм; в=1221 мм; а=1079 мм; h_д=52,5 см

а) автомобиль неподвижен:

Z?₁=Z??₁=G_аВ/2L=980•1221/2•2300=259,9 кг 260 кг=2600 Н

б) автомобиль преодолевает препятствие:

Z?₁₀=Z??₁₀=К_дZ?₁=2•260=520 кг=5200 Н

К_д =2 - коэффициент динамичности

в) торможение автомобиля:

Z?₁=Z??₁=(G_а(В+_в•h_д)/2L=(980 (122,1+0,8•52,5)/2•230=350 кг=3500 Н

Х?₁=Х??₁= •Z?₁=0,8•350=280 кг=2800 Н

г) боковое скольжение (занос):

Z?₁₃=(G_аВ/2L) (1-2h_д•₃/В)=260 (1-2•52,5•1/128)=46,7 кг=467 Н,

внутреннее колесо;

Z?₁₃=(G_аВ/2L) (1+2h_д•₃/В)=260 (1+2•52,5•1/128)=473,2 кг=4732 Н, наружное колесо;

У?=₃•Z?₁₃=1•48,7=48,7 кг внутреннее колесо;

У??=₃•Z??₁₃=1•473,2=473,2 кг наружное колесо;

ІІ. Определяем распределение усилий между верхним шарниром, принадлежащим «свече» и нижним шарниром принадлежащим рычагу.

Усилия распределяем по отношению к оси поворота, как показано на рисунке 3.7:

а) автомобиль неподвижен:

Z??₁-q=260-25 кг=235 кг=2350 Н

где q=25 кг - вес неподрессоренных масс

=15⁰; ₀=1⁰; ₁=15⁰+1⁰=16⁰

Z₁=(Z??₁-q)•cos16⁰=235•0,96126=225 кг=2250 Н

Z₂=(Z??₁-q)•sin16⁰=235•0,27564=64,7 кг=647 Н

Рисунок 3.7 - Схема распределения усилий

Z₂•198,5/637=64•198,5/637=20,1 кг; 64•438,5/637=44,3 кг=443 Н

Z₁•100/637=225•100/637=35,3 кг; 35,3-20,1=15,2 кг АВ= 152 Н

44,3+35,3=79,6 кг по линии EG.

Силу 79,6 кг приложенную в шарнире «G» раскладываем на составляющие.

Рычагом воспринимается сила 95 кг, лежащая в плоскости рычага, оси его сил 36 кг воспринимается в точке E т.е. в пружину

225+36=261 кг

б) автомобиль преодолевает препятствие

При этом режиме точка А и точка О как бы остаются на месте, а колесо точками В и С (рис. 3.5) как бы поднимается вверх на 87 мм

Z₁=Z??₁₀•cos16⁰=520•0,96126=499,8 кг=4998 Н

Z₂=Z?₁₀•sin16⁰=520•0,27564=143,3 кг=1433 Н

143,3•198,5/655=43,4 кг;

143,3•356,5/555=92 кг=920 Н;

499,8•100/555=90 кг= 900 Н.

Расстояние РС = 100 мм

90-43,4=46,6 АВ в точке А

90+92=182 АВ в точке В

Силу 182 кг приложенную в точку В раскинем на составляющие, по методике, аналогичной предыдущему расчётному случаю:

Рычаг воспринимает силу 210 кг, лежащую в плоскости рычага оси его качения. Сила 24 кг воспринимается в точке А.

499,8+24=523,8 кг= 5238 Н

Максимальное усилие воспринимаемое пружиной:

Р_пр^max=430 кг=4300 Н

Следовательно 523,8-430=93,8 кг=938 Н воспринимается в точке А ограничителя хода передней подвески, и так имеем

в) торможение

Рисунок 3.8 - Схема сил, действующих на автомобиль при торможении

При торможении автомобиля происходит перераспределение нагрузок на передние и задние колеса. Величина дополнительной нагрузки на каждое из передних колес определяется по формуле:

W?=(G_а?•j•h_g)/(2•g•L)

G_а - полный вес

j - максимальная замедления при торможении м/с²

W?=(980•9•0,525)/(2•9,81•2,3)=107,8 кг=1078 Н

Нагрузка на передние колеса будет при этом:

W_т=W+W?=249,9+107,8=351,7 кг=3517 Н

W=G_а•051/2=980•051/2=249,9 кг=2499 Н

0,51 - часть общего веса автомобиля, приходящегося по развеске на переднюю ось.

За силу, действующую на подвеску колес в вертикальной плоскости, принимаем силу W?? равную разности между нагрузкой на колесо и весом колеса g, включающим в себя вес неподрессореной части подвески:

W??=W_т-g=351,7-25=526,7 кг=5267 Н

Рассмотрим действие силы торможения:

Х_т=W_т•

где: - коэффициент трения скольжения резиновой шины по поверхности дороги =0,7

Х_т=351,7•0,7=246,19 кг=2461,9 Н

Тормозной момент:

М_т=Х_т•Z_к=246,19•0,252=62,1 кгс•м=621 Н•м

Усилие, действующее на тормозной момент:

S_в=S_м=М_т/(а+в)=62,1/0,615=100,8 кг= 1000 Н

а=548 мм

в=67 мм

Усилие от действия шины Х_т определяется по формуле:

Х_в=Х_т•в/(а+в)=246,19•9,67/615=26,8 кг=268 Н

Х_м=Х_т•а/(а+в)=246,19•548/615=219,3 кг= 2193 Н

Результирующая сила, действующая на верхнюю опору стойки в продольной плоскости автомобиля:

Q_пр=S_в-Х_в=74 кг=740 Н

Результирующая сила, действующая на верхнюю опору стойки подвески в режиме торможения:

= 74 кг=740 Н

Шаровый палец нижнего рычага передней подвески нагружен силой, продольной плоскости автомобиля

S_н+Х_н=100,8+219,3=320,1 кг

Результирующая сила, действующая на нижний шаровый палец при торможении:

=339,6 кг

Определяем усилие действующие на детали подвески при заносе автомобиля.

При заносе автомобиля, когда вес передается на одно колесо:

W=G•0,51-q_к=G_пер-q_к=499,8-25=474,8 кг=4748 Н

У=G_пер•=499,8•0,7=349,86 кг=3498,6 Н

G_пер - вес приходящийся на передок автомобиля. Боковую силу «У» переносим в точку О и получаем при этом момент:

М_у=У•Z_к=349,86•0,254=88,86 кгс•м=888,6 Н•м

Момент М_у будет вызывать равные силы Р_в и Р_н, направленные в противоположные стороны

Р_в=Р_н=М_у/(а+в)=88,86/0,615=144,48 кг= 1444,8 Н

Усилия от силы У:

У?=У•а/(а+в)=349,86•548/615=311 кг=3110 Н

У??=У•в/(а+в)=349,86•67/615=38,1 кг=381 Н

Усилие, действующее на нижний шаровый палец от поперечной составляющей силы:

У?+Р_н=311+144,48=455,48 кг=4554,8 Н

Усилие, действующее на нижний шаровый палец от вертикальной силы W, определяется по вертикальной диаграмме Р=182,5 кг.

Результирующая сила, действующая на нижний шаровой палец равна:

Р_рез=У?+Р_н+Р=311+144,48+182,5=637,98 кг=6379,8 Н

3.6 Расчёт деталей подвески на прочность и долговечность

Расчет рычага передней подвески.

а) рычаг передней подвески изготовливается из стали 10Г2 листов ГОСТ 1542-71

_в=4058 кг/мм²; _т=22,5 кг/мм²;

_в=4858 кг/мм²; _т=27 кг/мм²;

б) реактивная штанга передней подвески изготавливается из сталь 60СТА ГОСТ 1051-73 калибров 20-₀₂мм

t⁰_зак=87⁰С, масло t⁰_обр=420⁰С

_т=140 кг/мм²; _в=160 кг/мм²; _т/_в=0,875; НВ=363

_в=123,42 кг/мм²; _т=0,875•123,42=108 кг/мм²

Определяем реакцию в опорах:

а) по отношению к осям сайлент-блоков (оси сайлент-блоков совпадают с осью качения рычага);

б) по отношению к расчетным осям деталей, действующие силы лежат в плоскости рычага

аналогично при Р=217

коэффициент =217/95=2,2842

28,5•=65 кг; 73•=167 кг; 22•=50 кг; 78,5•=179 кг;

2•=4,5 кг; 36•=82 кг; 4•=9 кг;

Расчет на прочность реактивной штанги 20 по всей длине:

W₄=0,1d³=0,1•2³=0,8 см³

f=0,785•2²=3,14 см²

Худшие условия торможения.

l=5,2 см; t=0; R₁=262,5 кг; R₂=337 кг

=(262,5•5,2/0,5832)+(337/2,54)=2473_т=10500 кг/см²

l₂=45 см; t=3,8 см; R?₁=426,5 кг; R₂=38 кг

Сечение 2-2. (рисунок 3.15.)

=_к1+_к2+_р=(426,5•3,8+38•45)/0,5832+(426,5/2,54)=5879 кг/см²

n=_т/=10500/5879=1,78

Результаты расчета для различных режимов движения приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Результаты расчета для различных режимов

Параметры	сечение 2-2
	статика	переезд препятствий	движение вперед	торможение	занос
	557	1261	2088	5879	2633
n	18,8	8,5	5,03	1,78	4

Проверяем штангу на продольную устойчивость. Худший случай является занос.

J=Пd⁴/64=3,14•2⁴/64=0,785 см⁴

W=J/0,5d=0,785/1=0,785 f=2,54 см²; =W/f=0,785/2,54=0,309

m=t₂/p=3,8/0,309=12,29

=l•/і=49•0,7/0,555=61,8

_вп=(m;)=0,667; _см=_т/n=10500/2,4=4375 кг/см²

_Ч=_впсм=0,667•4375=2918 кг/см²

_см=Р₂/f=180/2,54=71; _у=2918_см

Расчет рычага на прочность

f₁=2•3,9•0,3=2,34; f₂=0,3•4,9=1,47

f=3,81

m₁=2,34•1,95=1,563; m₂=1,47•3,75=5,512; m=10,076

l=10,076/3,81=2,64; l₂=3,9-2,64=1,26; l₅=2,64-0,3=2,34

і_1х=(2•3,9³•0,3)/12+2,34 (2,64-1,9)²=4,08

і_2х=(0,3³•4,9)/12+1,47 (3,75-2,64)²=1,822; J_х=5,902 см⁴

W_1х=5,902/2,64=2,236 см³; W_2х=5,902/1,26=4,684 см²

W_кр=(2•3,4+4,9)/3=0,31; W_1у=W_2у=18,77/2,75=6,828 см³

і_1у=(2•3,9•0,3²)/12+2,38•2,6²=15,836

і_2у=(0,3•0,9³)/12=2,94

J_у=18,77 см²

Сечение 3-3 из рисунке 3.17.

l=4 см; t₃=0; S=0,91

R₁=372, R₂=145 - худший случай занос.

_N=_ку+_см+_кн=(145•4/5,96)+(372•1/4,32)+(372•0,91/4,24)=270 кг/см²

_кр=145•0,91/0,432=305 кг/см²

f=4,32 см²; m=14,742 см³; l₁=14,742/7,32=3,41 см; l₂=6,7/3,41=2,29;

f₃=3,2-2,29=0,91 см²

J_х=14,46 см⁴; J_у=10,012 см⁴

W_іх1=14,46/3,41=4,24 см³; W_іх2=14,46/2,29=6,31 см³

W_іу1=W_іу2=10,012/1,8=5,56 см³

W_кр=(2•5,7+3)•0,3³/3=0,432 см³

Сечение 5-5 рассмотрим по рисунку 3.17.

l₅=23,5; t₅=1,9; S₅=2,34

Худший случай занос.

_ср=145/4,32=34 кг/см²

кг/см²

n=_т/=2250/732,5=3,07

_N=(400•1,9/6,828) - (20•23,5/6,828)+(400•2,34/2,236)+(400•1/3,8)=566 кг/см²

_кр=20•2,34/0,831=123 кг/см²; _ср=20/3,81=5

кг/см²

Таким образом, наиболее опасным для данной детали является сечение 3-3, но она имеет достаточный запас прочности даже в худших расчетных случаях n=3,07.

Расчёт шарового пальца нижнего рычага

Расчет шарового пальца проводится для случая заноса автомобиля. Сила, действующая на палец:

Р_рез=725,85 кг; l=24 мм; d=15 мм

Напряжения изгиба в сечении І-І

_и=М_и/W_и=Р_рез•l/0,1d³=725,85•2,4/0,1•1,5³=5161,6 кг/см²_т

Напряжение среза пальца:

_ср=Р_из/F_ср=725,85/1,767=410,78 кг/см²

_ср=0,3_т=0,3•8500=2550 кг/см²

т.е. материал для пальца сталь 30Х ГОСТ 4543-71;

_в=90-100 кг/см²

_т=8500 кг/см²

4. Технология сборки и установки на автомобиль передней подвески

4.1 Описание конструкции и назначения сборочного узла. Анализ технологичности

Передняя подвеска автомобиля ЗАЗ-1102 «Таврия» - независимая, типа «качающаяся свеча», конструктивно состоит из двух основных частей - правой и левой. Основным элементом правой или левой части подвески является амортизационная стойка, на которой установлены пружина и буфер сжатия, являющиеся упругими элементами подвески.

Амортизационная стойка выполняет несколько функций: является гидравлическим телескопическим амортизатором двухстороннего действия, служит направляющим аппаратом передней подвески; с помощью кронштейна, приваренного к резервуару амортизационной стойки, осуществляется поворот передних колес вокруг штока.

Верхняя опора стойки представляет собой резино-металлический элемент для гашения высокочастотных колебаний, возникающих при движении по неровностям дороги, а также обеспечивает угловое перемещение стойки. Опорный подшипник обеспечивает поворот стойки вокруг своей оси при повороте колес. На штоке стойки установлен резиновый буфер, ограничивающий ход колес вверх. Для ограничения хода колеса вниз, буфер установлен внутри амортизатора на штоке. Под верхний конец пружины установлен резиновый чехол для защиты штока амортизационной стойки.

Амортизационная стойка крепится к кулаку с помощью двух болтов через отверстия в кронштейне стойки. В месте крепления верхнего болта предусмотрена возможность регулировки угла развала передних колес.

Рычаг подвески в сборе состоит из штампованного рычага, реактивной штанги и корпуса шарового шарнира.

Шаровый шарнир (нижняя опора) неразборной конструкции, состоит из корпуса, в котором имеется гнездо для шарового шарнира. В корпусе установлен шаровый палец с вкладышами, упорная шайба, пружина и заглушка, завальцованная по окружности в корпусе. Шаровый шарнир соединен с рычагом двумя болтами.

Палец шарового шарнира крепится в клеммовом зажиме кулака и стопорится с помощью стяжного болта. В штампованный рычаг запрессован сайлентблок, который крепится к кронштейну кузова болтом. Реактивная штанга к кузову крепится с помощью сайлентблока, установленного внутри кронштейна. Кронштейн крепится к кузову тремя болтами.

Одним из факторов, которые оказывают существенное влияние на характер технологических процессов, является технологичность конструкции изделия соответствующих его деталей. Чем меньше трудоёмкость и себестоимость изготовления изделия, тем более оно является технологичным.

Количественные критерии технологичности:

Коэффициент преемственности:

, (4.1)

Коэффициент унификации:

, (4.2)

Коэффициент стандартизации:

, (4.3)

где n = 58 шт. - общее количество деталей в узле;

n_ор = 16 шт. - количество оригинальных деталей в узле;

n_ун = 11 шт. - количество унифицированных деталей в узле;

n_ст = 31 шт. - количество стандартных деталей в узле;

Проверка:

, (4.4)

(4.5)

Таким образом, судя из расчёта и анализа результатов, следует, что данный узел имеет хорошие показатели технологичности, так как коэффициент стандартизации Кст наибольший среди показателей технологичности данного узла. Относительно низкое значение коэффициента унификации объясняется тем, что, несмотря на конструкционную схожесть передней подвески ЗАЗ-1102 с подвеской ВАЗ-2108 и использованием деталей, применявшихся на автомобилях ЗАЗ-968М и ЗАЗ-965, данный узел является оригинальной разработкой Запорожского автомобильного завода.

4.1.1 Выбор типа производства и формы организации сборочных работ

Производственная программа содержит номенклатуру изготавливаемых изделий с указанием их типов и размеров, количество изделий каждого наименования, подлежащих выпуску в течение года, перечень и количество запасных деталей к выпускаемым изделиям.

Такт выпуска - это максимальный интервал времени, через который должно выходить готовое изделие (узел или деталь), чтобы выполнить производственную программу.

Такт выпуска определяется по формуле:

, (4.6)

где Фд - действительный годовой фонд времени работы оборудования:

, (4.7)

D - количество рабочих дней в году, D = 254 дня;

с - количество рабочих часов в смену, с = 8 часов;

m - количество смен в одном рабочем дне, m = 1;

N - годовая программа выпуска изделий, N = 150000•2=300000 узл/год;

?_эф - коэффициент использования эффективного времени, учитывающий потери на непредвиденный простой и ремонт оборудования, ?_эф = 0,97.

Таким образом, при такте выпуска ? = 0,39 мин/шт. и программе выпуска N=35000 узл/год целесообразно применить на данном предприятии массовый тип производства.

Исходя из конструкции рассматриваемого узла и его технологичности, формой организации сборочных работ будет являться поточная сборка, при которой продолжительность каждой операции равна или кратна такту выпуска.

4.1.2 Разработка и нормирование технологического процесса сборки

Технологический процесс сборки - это совокупность операций по соединению деталей в определённой технически и экономически целесообразной последовательности для получения сборочных единиц и изделий, полностью отвечающих установленным на них требованиям.

Составление технологического процесса сборки выполняется в соответствии с ГОСТ 14.301-83.

Составляется технологическая схема сборки и установки передней подвески автомобиля ЗАЗ-1102, для чего вначале в качестве базовой детали выбирается кузов автомобиля.

Составляется маршрут слесарно-сборочных и регулировочных работ, а также производится нормирование по «Общемашиностроительные нормативы времени на слесарную обработку деталей и слесарно-сборочные работы по сборке машин и приборов в условиях массового, крупносерийного и среднесерийного типов производства» [6]. По найденным значениям операционного времени Т_оп определяется значение прибавочного времени Т_приб и штучного времени Т_шт по формулам:

Т_приб = 14% Т_оп = 0,14 Т_оп; (4.8)

Т_шт = Т_оп+ Т_приб = Т_оп+0,14 Т_оп=1,14 Т_оп; (4.9)

Таблица 4.1 - Перечень слесарно-сборочных и регулировочных работ по сборке и установке передней подвески автомобиля ЗАЗ-1102 «Таврия»

№ пер.	Наименование переходов	Время t, мин	Примечание
		tоп	tприб	tшт
1.	Напрессовать обойму буфера 4 на корпус амортизатора 1	0,080	0,0112	0,0912	[6], к. 48, поз. 3а
2.	Запрессовать втулку буфера 5 в буфер 6	0,056	0,0078	0,0638	[6], к. 48, поз. 1а
3.	Напрессовать буфер в сборе на шток амортизатора	0,056	0,0078	0,0638	[6], к. 48, поз. 1а
4.	Запрессовать подшипник 10 в корпус опоры 11	0,053	0,0074	0,0604	[6], к. 32, поз. 1а
5.	Обжать корпус опоры в четырех равнорасположенных местах	0,053	0,0074	0,0604	[6], к. 32, поз. 1а
6.	Установить на нижнюю чашку амортизатора пружину 7	0,052	0,0073	0,0593	[6], к. 40, поз. 4д
7.	Установить на пружину 7 чехол защитный 8	0,033	0,0046	0,0376	[6], к. 40, поз. 4а
8.	Установить чашку опорную 9	0,028	0,0039	0,0319	[6], к. 40, поз. 2а
9.	Установить подсобранный узел в приспособление и сжать пружину	0,44	0,0616	0,5016	[6], к. 39, к. 38п. 5к
10.	Установить на выступающий ко-нец штока амортизатора опору стойки 11	0,026	0,0036	0,0296	[6], к. 40, поз. 1а
11.	Установить ограничитель хода 13	0,026	0,0036	0,0296	[6], к. 40, поз. 1а
12.	Установить прокладку 12	0,026	0,0036	0,0296	[6], к. 40, поз. 1а
13.	Установить шайбу 39 на шток амортизатора	0,022	0,0031	0,0251	[6], к. 53 поз. 2г
14.	Навить гайку 32 на резьбовую часть штока на 2-3 нитки	0,064	0,0090	0,073	[6], к. 54 поз. 1з
15.	Затянуть гайку 32	0,041	0,0057	0,0467	[6], к. 56 поз. 2д
16.	Установить колпачок защитный 14	0,084	0,0118	0,0958	[6], к. 48 поз. 3б
17.	Взять поворотный кулак в сборе 2 и совместить его отверстия с отверстиями в корпусе амортизатора	0,057	0,0080	0,065	[6], к. 38 поз. 19и
18.	Установить болт регулировочный 22 в верхнее отверстие	0,030	0,0042	0,0342	[6], к. 52 поз. 1д
19.	Установить болт 27 в нижнее отверстие	0,030	0,0042	0,0342	[6], к. 52 поз. 1д
20.	Установить шайбу 25 на болт 27	0,018	0,0025	0,0205	[6], к. 53 поз. 1б
21.	Установить 2 шайбы 39 на болты 22, 27	0,018?2= =0,036	0,0050	0,041	[6], к. 53 поз. 1б
22.	Навить 2 гайки 33 на болты 22, 27 на 2-3 нитки вручную	0,064?2= =0,128	0,0179	0,1459	[6], к. 54 поз. 1з
23.	Затянуть 2 гайки 33	0,025	0,0039	0,0319	[6], к. 56 поз. 2б
24.	Взять амортизационную стойку в сборе, установить болты верхней опоры в отверстия чашки кузова	0,088	0,0123	0,1003	[6], к. 38 поз. 23н
25.	Установить 3 шайбы 35 на болты верхней опоры	0,016?3= =0,048	0,0067	0,0547	[6], к. 53 поз. 1а
26.	Навить 3 гайки 28 на 2-3 нитки	0,057?3= =0,171	0,0239	0,1949	[6], к. 54 поз. 1е
27.	Затянуть 3 гайки 28	0,025?3= =0,075	0,0105	0,0105	[6], к. 56 поз. 2б
28.	Установить конец полуоси по шлицам в ступицу	0,09	0,0126	0,1026	[6], к. 77 поз. 7а
29.	Установить шайбу полуоси на выступающий конец полуоси	0,026	0,0036	0,0296	[6], к. 53 поз. 4г
30.	Навить гайку полуоси на 2-3 нитки	0,067	0,0094	0,0764	[6], к. 54 поз. 1и
31.	Затянуть гайку полуоси	0,043	0,0060	0,049	[6], к. 56 поз. 3е
32.	Запрессовать сайлент-блок 15 в рычаг 16	0,116	0,0162	0,1322	[6], к. 32 поз. 4д
33.	Запрессовать сайлент-блок 18 в кронштейн реактивной штанги 19	0,082	0,0115	0,0935	[6], к. 32 поз. 1д
34.	Установить шайбу 20 на штангу реактивную 17	0,027	0,0038	0,0308	[6], к. 53 поз. 2з
35.	Конец штанги с нарезанной резьбой завести во внутреннюю втулку сайлент-блока кронштейна ре-активной штанги	0,034	0,0048	0,0388	[6], к. 40 поз. 3б
36.	Установить вторую шайбу 20 на выступающий резьбовой конец штанги	0,020	0,0028	0,0228	[6], к. 53 поз. 2в
37.	Навить гайку 34 на резьбовую часть штанги на 2-3 оборота	0,064	0,0090	0,073	[6], к. 54 поз. 1з
38.	Установить подсобранный узел на штыри сборочного стенда	0,050	0,007	0,057	[6], к. 42 поз. 1б
39.	Установить 2 болта 21 головками в гнездо приспособления сборочного стенда	0,020?2= 0,040	0,0056	0,0456	[6], к. 38 поз. 1а
40.	Установить на болты реактивную штангу	0,032	0,0045	0,0365	[6], к. 40 поз. 2б
41.	Установить на болты рычаг	0,041	0,0057	0,0467	[6], к. 40 поз. 2г
42.	Установить на болты шаровый шарнир 3	0,041	0,0057	0,0467	[6], к. 40 поз. 2г
43.	Установить на болты 2 шайбы 36	0,029?2= =0,058	0,0081	0,0661	[6], к. 40 поз. 1б
44.	Закрепить рычаг со стороны втулки сайлент-блока в приспособлении	0,020	0,0028	0,0228	[6], к. 38 поз. 1а
45.	Навить 2 гайки 31 на 2-3 нитки	0,059?2= =0,118	0,0165	0,1345	[6], к. 54 поз. 1ж
46.	Затянуть гайку 34	0,043	0,0060	0,049	[6], к. 56 поз. 3е
47.	Затянуть 2 гайки 31	0,024?2= 0,048	0,0067	0,0547	[6], к. 56 поз. 1а
48.	Взять рычаг в сборе и продеть шаровый палец в отверстие поворотного кулака	0,044	0,0062	0,0502	[6], к. 40 поз. 1е
49	Установить болт 23 в отверстие поворотного кулака	0,032	0,0045	0,0365	[6], к. 52 поз. 1а
50.	Установить шайбу 37 на болт	0,016	0,0022	0,0182	[6], к. 53 поз. 1а
51.	Навить на болт гайку 30 на 2-3 нитки	0,057	0,0080	0,065	[6], к. 54 поз. 1е
52.	Затянуть гайку 30	0,021	0,0034	0,0274	[6], к. 56 поз. 2а
53.	Установить 3 шайбы 38 на 3 болта 26	0,020?3= =0,060	0,0084	0,0684	[6], к. 53 поз. 1г
54.	Установить 3 шайбы 37 на 3 болта 26	0,020?3= =0,060	0,0084	0,0684	[6], к. 53 поз. 1г
55.	Совместить отверстия кронштейна реактивной штанги с отверстиями кронштейна кузова	0,039	0,0055	0,0445	[6], к. 38 поз. 5ж
56.	Ввернуть 2 болта 26 в нижние отверстия кронштейна реактивной штанги на 2-3 нитки	0,059?2= =0,118	0,0165	0,1345	[6], к. 54 поз. 1ж
57.	Определить зазор между кронштейном реактивной штанги и кронштейном кузова возле верхнего отверстия	0,070	0,0098	0,0798	[6], к. 25, поз. 54б
58.	Установить прокладку компенсационную 26	0,020	0,0036	0,0296	[6], к. 38, поз. 1а
59.	Ввернуть болт 26 в верхнее отверстие кронштейна реактивной штанги на 2-3 нитки	0,059	0,0083	0,0673	[6], к. 54 поз. 1ж
60.	Затянуть 3 болта 26	0,037?3= =0,111	0,0155	0,1265	[6], к. 56 поз. 3д
61.	Отвернуть гайку полуоси на 18?	0,019	0,0027	0,0217	[6], к. 56 поз. 3а
62.	Застопорить гайку полуоси кернением в 2-х местах	0,077	0,0108	0,0878	[6], к. 33 поз. 9б
	? Т	3,786	0,5300	4,3160
Норма времени на организационно - техническое обслуживание рабочего места	аобс = 5%	[6], к. 1, поз. 1
Норма времени на отдых и личные потребности рабочего	аотд=6+3=9%	[6], к. 4, прим. 1

На основании технических условий сборки, типа производства и технологической схемы, технологические переходы комплектуются в сборочные операции, то есть разрабатывается маршрут сборки узла (табл. 4.2).

Таблица 4.2 - Маршрут сборки и установки передней подвески автомобиля

№ оп.	Наименование операции	Переходы	Тшт, мин	Наименование оборудования
005	Сборочная	6-23	1,4170	Сборочный стол
010	Сборочно-прессовая	1-5, 32-47	1,0328	Сборочный стенд
015	Сборочная	24-31	0,9508	Конвеер
020	Сборочно-регулировочная	48-62	0,9154	Конвеер
			?Тшт = 4,3160

Количество рабочих мест на участке:

, (4.10)

где ?Тшт - суммарное штучное время выполнения операции;

Фд - действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе

в одну смену, Фд = 2032 ч;

N - годовая программа выпуска изделий, N = 150000•2=300000 узл/год;

?_эф - коэффициент использования эффективного времени, ?_эф = 0,97.

Количество работников, задействованных на операции 005:

Принимается Р?1 = 4, то есть для выполнения операции 005 необходимо 4 человека.

Количество работников, задействованных на операции 010:

Принимается Р?2 = 3, то есть для выполнения операции 010 необходимо 3 человека.

Количество работников, задействованных на операции 015:

Принимается Р?3 = 3, то есть для выполнения операции 015 необходимо 3 человека.

Количество работников, задействованных на операции 020:

Принимается Р?4 = 3, то есть для выполнения операции 020 необходимо 3 человека.

Общее количество рабочих:

(4.11)

Таким образом, для осуществления технологического процесса сборки и установки на автомобиль передней подвески необходимо 13 рабочих.

4.1.3 Выбор метода обеспечения заданной точности при сборке. Расчёт размерной цепи

Требования, предъявляемые к точности машины, вызывают необходимость проверки установочных размеров и допускаемых отклонений не только отдельных деталей, но и их звеньев и взаимного расположения их в кинематических цепях машины. Решение этой задачи возможно путём применения методов расчёта размерных цепей.

Размерная цепь - это совокупность взаимосвязанных размеров, образующих замкнутый контур и определяющих взаимное положение поверхностей (осей) одной или нескольких деталей. Размерная цепь состоит из отдельных звеньев. Звено - это каждый из размеров, образующих размерную цепь. [8]

При выборе метода достижения точности необходимо учитывать функциональное назначение изделия (узла), его конструктивные и технологические особенности, стоимость изготовления и сборки, эксплуатационные требования, тип производства, его организацию и другие факторы.

Заданная точность исходного звена должна достигаться с наименьшими технологическими и эксплуатационными затратами.

Из известных методов обеспечения заданной точности при сборке выбирается метод регулирования (компенсаторов), так как необходимо регулировать радиальный зазор между кольцами и шариками подшипника.

Метод компенсаторов - метод, при котором необходимый допуск на замыкающее звено размерной цепи достигается регулированием одной из деталей, называемой компенсатором. Изготовление основных деталей производится с экономически приемлемой точностью. Данный метод обеспечивает высокую точность и экономичность, позволяет облегчить ремонт, исключает пригоночные работы при сборке изделия.

При расчёте размерной цепи решается обратная задача - по заданным параметрам составляющих звеньев необходимо определить ожидаемые значения параметров компенсирующего звена.

Размерная цепь: полуось - шайба упора полуоси - внутреннее кольцо подшипника - участок ступицы - шайба упора гайки - гайка.

В данной размерной цепи:

А 1 - увеличивающее звено;

А 2 - уменьшающее звено;

А 3 - уменьшающее звено;

А 4 - уменьшающее звено;

А 5 - уменьшающее звено;

А 6 - уменьшающее звено;

А ? - замыкающее звено.

А к - компенсирующее звено;

В данной размерной цепи необходимо обеспечить радиальный зазор между кольцами и шариками подшипника, что осуществляется изменением осевого зазора А? путем отвинчивания гайки с соответствующим изменением величины компенсирующего звена - выступающей части полуоси.

Значения размеров составляющих звеньев:

А 1 = мм;

А 2 = мм;

А 3 = мм;

А 4 = мм;

А 5 = мм;

А 6 = мм;

А ? = мм.

Размерная цепь рассчитывается методом максимума-минимума (предельных отклонений).

Номинальный размер компенсирующего звена:

(4.12)

Максимальный размер компенсирующего звена:

(4.13)

Минимальный размер компенсирующего звена:

(4.14)

Допуск компенсирующего звена:

(4.15)

Правильность расчёта проверяют по правилу:

(4.16)

Таким образом, исполнительный размер компенсирующего звена имеет величину А к = мм.

Для обеспечения необходимого осевого зазора гайку полуоси необходимо отвернуть на угол, определяемый по формуле:

, (4.17)

где ? - величина зазора;

P - шаг резьбы.

Задавшись величиной ? = 0,075 мм, получим

4.2 Технология изготовления корпуса шарового шарнира

Проектирование технологических процессов изготовления (механической обработки) детали, входящей в изделие являются одной из наиболее трудоёмких частей курсового проекта.

Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить её конструкцию и функции, выполняемые в узле, механизме, машине, проанализировать технологичность конструкции и проконтролировать чертёж. Рабочий чертёж детали должен иметь все данные, необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания при изготовлении детали, и соответственно действующим стандартам.

Технологический процесс изготовления детали должен соответствовать программе её выпуска, типу производства и его организационно-техническим характеристикам.

4.2.1 Описание условий работы и конструкции корпуса шарового шарнира

Корпус шарового шарнира состоит из собственно корпуса и кронштейна его крепления к подвеске. Кронштейн имеет два отверстия для крепления болтами. Рабочая поверхность полости корпуса имеет сферическую форму. Основные размеры полости обеспечивают размещение шарового пальца с пластмассовыми вкладышами и пружинного компенсатора износа вкладышей, обеспечивающего беззазорность в шарнире в процессе срока службы. Форма корпуса опоры обеспечивает надежное крепление пылевлагозащитных чехлов.

Корпус шарового шарнира представляет собой деталь подвески автомобиля повышенной надежности. К детали предъявляются повышенные требования по показателям долговечности. В ходе эксплуатации деталь подвергается воздействию пыли, влаги, грязи, вследствие чего предусмотрена защита внутренних рабочих поверхностей. Материал детали и технологический процесс ее обработки должны обеспечивать высокую ударную прочность.

4.2.2 Определение типа производства изготовления корпуса шарового шарнира

При определении типа производства детали необходимо учитывать, что масса корпуса шарового шарнира составляет 0,375 кг и годовая программа выпуска N = 150000·2 = 300000 узл/год. При данных показателях можно предварительно сказать, что тип производства детали массовый. Проверим данное предположение, определив такт выпуска корпуса шарового шарнира.

Такт выпуска определяется по формуле:

, (4.18)

где Фд - действительный годовой фонд времени работы оборудования:

, (4.19)

D - количество рабочих дней в году, D = 254 дня;

с - количество рабочих часов в смену, с = 8 часов;

m - количество смен в одном рабочем дне, m = 1;

N - годовая программа выпуска изделий, N = 150000·2 = 300000 узл/год;

?_эф - коэффициент использования эффективного времени, учитывающий потери на непредвиденный простой и ремонт оборудования, ?_эф = 0,97.

Так как такт выпуска менее 5 минут, то целесообразно для изготовления корпуса шарового шарнира применить массовый тип производства.

4.2.3 Выбор метода получения заготовки и экономическое обоснование способа ее получения

Правильный выбор заготовки оказывает непосредственное влияние на возможность рационального построения технологического процесса изготовления как отдельных деталей, так и машины в целом, способствуя снижению удельной металлоёмкости и уменьшения отходов.

Наиболее распространённые в машиностроении способы получения заготовок могут быть реализованы различными способами, выбор которых требует технологического обоснования.

В курсовом проекте способ получения заготовки определяется на основании чертежа детали, результатов анализа ее служебного назначения и технических требований, программы выпуска и величины серии, типа производства, экономичности изготовления.

При определении метода получения заготовки необходимо руководствоваться двумя показателями: коэффициентом использования материала и себестоимостью заготовки.

Рассчитаем данные показатели для двух методов получения заготовки - горячей штамповки на молотах в открытых и закрытых штампах. Каждый из выбранных методов получения заготовки должен отвечать ряду условий, а именно обеспечивать:

свойство заготовки, которое необходимо для исполнения деталью своих служебных функций по данным условиям эксплуатации;

возможность получения заготовок из предлагаемого материала и предлагаемой конструкции;

продуктивность изготовления заготовки с учётом предлагаемой программы выпуска.

Стоимость одной заготовки, полученной методом горячей штамповки, определяется по формуле:

, (4.20)

где Сб - базовая стоимость изготовления 1 т. заготовки, грн.;

Q - масса заготовки, кг;

q - масса готовой детали, кг;

КТ - коэффициент, который учитывает класс точности заготовки;

КМ - коэффициент, который учитывает материал заготовки;

КС - коэффициент, который учитывает группу сложности заготовки;

КЗ - коэффициент, который учитывает массу заготовки;

КП - коэффициент, который учитывает программу выпуска заготовки;

Sотх - стоимость 1т. стружки, грн.

Коэффициент использования заготовки:

, (4.21)

;

Результаты расчётов сводятся в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 - Выбор метода получения заготовки

Показатели	Обозначение	Единица измерения	Штамповка в открытых штампах	Штамповка в закрытых штампах
Припуск на сторону	Z	мм	2,50	2,50
Масса заготовки	Q	кг	0,505	0,472
Базовая стоимость 1т. заготовок	Сб	грн.	3200	3500
Коэффициенты	Кт Км Кс Кз Кп	- - - - -	1,05 1,00 0,84 1,33 0,8	1,05 1,00 0,84 1,33 0,8
Стоимость 1т. стружки	Sотх	грн.	140	140
Стоимость одной заготовки	C	грн.	1,45	1,53
Коэффициент использования заготовки	?	-	0,683	0,731

При сравнении двух способов получены значения С1 < С2 и ? 1 < ? 2. В этом случае необходимо сравнить дополнительные затраты на изготовление заготовок по второму варианту с дополнительными затратами на материал по первому варианту.

Дополнительные затраты на изготовление заготовок в закрытых штампах:

(4.22)

Дополнительные затраты на материал при изготовлении заготовок в открытых штампах:

(4.23)



(4.24)

Как видно из результатов расчета, получение заготовки путем горячей штамповки в закрытых штампах экономически более выгодно, так как Е₁ < З_м2 [1].

Таким образом, способ получения заготовки - горячая штамповка на молотах в закрытых штампах, что является оптимальным вариантом для массового типа производства.

4.2.4 Разработка маршрута обработки заготовки. Выбор оборудования

Маршрут обработки заготовки составляется для определения наиболее рационоальной последовательности обработки поверхностей детали. При составлении данного маршрута необходимо учитывать качество обрабатываемых поверхностей, их вид и размеры.

Перед составлением маршрута обработки заготовки необходимо составить план обработки элементарных поверхностей. Это делается для определения количества переходов, необходимых для достижения требуемой точности размеров и необходимой шероховатости поверхности.

Составим маршрут обработки заготовки.

Таблица 4.4 - Маршрут обработки заготовки

№ п/п	Наименование и краткое содержание операции	Оборудование
А	Заготовительная
005	Агрегатная. Обработка пов-тей 1-5	Вертикальный агрегатно-сверлильный станок АБ-2078
010	Вертикально-сверлильная. Обработка пов-ти 5	Вертикально-сверлильный станок 2Н125
015	Агрегатная. Обработка пов-тей 6-12	Вертикальный агрегатно-сверлильный станок АБ-2079
020	Агрегатная. Обработка пов-тей 13-19	Вертикальный агрегатно-сверлильный станок АБ-2080
025	Фрезерная. Обработка пов-ти 20	Шпоночно-фрезерный станок 692Р
030	Вертикально-сверлильная Обработка пов-ти 12	Вертикально-сверлильный 2А125
035	Слесарная	Верстак слесарный
040	Моечная	Моечная машина
045	Контрольная	Контрольный стол

4.2.5 Расчёт припусков и межоперационных размеров

При составлении плана обработки элементарных поверхностей определяется необходимое количество переходов и виды обработки. При этом следует учитывать, что при выборе методов обработки поверхности необходимо избегать больших уточнений за один переход, так как это приводит к ускоренному износу инструмента и увеличению времени обработки.

Чем выше требования к точности: размеров, формы, взаимного расположения поверхностей заготовки, тем меньше необходимо переходов для достижения необходимых показателей качества детали.

Для оценки достаточности выбранного числа переходов можно воспользоваться понятием «требуемое уточнение», значение которого рассчитывается по формуле:

, (4.25)

где Тзi - допуск на i-й параметр исходной заготовки;

Тдi - допуск по чертежу для готовой детали.

На каждой i-том переходе обеспечивается частное уточнение i-того параметра:

, (4.26)

где Тi, (j-1) и Ti, j - соответственно технологические допуски, обеспечиваемые на предыдущем (j-1) и данном j-том переходах.

Составим план обработки элементарной поверхности 11.

Обработка поверхности производится за три перехода: сверление, зенкерование и развертывание.

Поверхность внутренняя цилиндрическая O 28^+0,130. Заготовка - горячая штамповка из углеродистой стали 30 ГОСТ 1050-74. Масса заготовки 0,472 кг. Тип производства - массовый.

План обработки элементарной поверхности сводится в таблицу 4.5.

Таблица 4.5 - План обработки элементарных поверхностей

Наименование поверхности и её размер	Параметр заготовки, мкм	Параметр детали, мкм	Требуемое

Подобные документы

• Модернизация подвески автомобиля ЗАЗ1102 Таврия

  Требования к подвеске. Силы в пятне контакта колеса с дорогой. Определение статических нагрузок в пружине и шариках. Расчеты на прочность. Подрессоривание передней оси. Расчет и проектирование стального упругого элемента, характеристики амортизатора.
  
  дипломная работа [5,4 M], добавлен 24.07.2008
  

• Влияние характеристик амортизаторов на вертикальные колебания автомобиля при установившемся режиме движения

  Исследование колебаний подвески с нелинейной характеристикой амортизатора. Расчетная динамическая модель автомобиля. Составление уравнений с помощью уравнений Лагранжа второго рода. Главные коэффициенты демпфирования переднего и заднего амортизатора.
  
  дипломная работа [109,7 K], добавлен 28.04.2011
  

• Виды подвесок легкового автомобиля. Многорычажная подвеска

  Основы конструкции подвески автомобиля как промежуточного звена между кузовом автомобиля и дорогой. Требования к подвеске автомобиля. Типы подвесок и их классификация по типам направляющего аппарата (зависимые и независимые) и упругих элементов.
  
  реферат [717,9 K], добавлен 18.12.2011
  

• Передняя подвеска легкового автомобиля McPherson

  Анализ направляющей пружинной стойки. Характеристики подвески автомобиля. Определение жесткости и статического прогиба пружины, диаметра проволоки, числа рабочих витков. Расчет статических нагрузок в пружине и шарнирах, основных элементов подвески.
  
  курсовая работа [4,6 M], добавлен 07.12.2014
  

• Подвеска легкового автомобиля ВАЗ

  Назначение, устройство и принцип работы передней и задней подвесок легкового автомобиля ВАЗ. Основные неисправности подвески и их устранение. Техническое обслуживание и ремонт подвески автомобиля. Безопасность при работе с эксплуатационными материалами.
  
  контрольная работа [667,9 K], добавлен 19.01.2015
  

• Подвеска легкового автомобиля

  Подвеска автомобиля как совокупность устройств, связывающих колеса с рамой (кузовом) и предназначенных для уменьшения динамических нагрузок. Типы подвесок, классифицированных по различным признакам. Проектирование подвески для легкового автомобиля.
  
  курсовая работа [766,4 K], добавлен 16.07.2009
  

• Ремонт и техническое обслуживание автомобиля ВАЗ-2108

  Описание назначения, устройства, основных требований, предъявляемых к подвеске. Рассмотрение возможных неисправностей независимой подвески автомобиля ВАЗ-2108, причин их возникновения и способов устранения неполадок. Замена панели боковины кузова машины.
  
  курсовая работа [35,0 K], добавлен 21.03.2010
  

• Ходовая часть. Балансирующая подвеска ЗИЛ 131

  Описание ходовой части автомобиля. Устройство рамы. Что представляет собой передняя ось. Описание задней оси. Передняя автомобильная подвеска, ее строение и работа. Особенности работы задних рессор грузового автомобиля ЗИЛ-131. Устройство колес и шин.
  
  контрольная работа [1,0 M], добавлен 09.12.2009
  

• Агрегатный участок АТП по ремонту амортизатора передней подвески автомобиля ЗИЛ-130

  Капитальный ремонт автомобилей и их частей на агрегатном участке автотранспортного предприятия. Выбор и обоснование метода организации технологического процесса по ремонту амортизатора передней подвески автомобиля. Расчет технологического оборудования.
  
  курсовая работа [381,2 K], добавлен 04.10.2014
  

• Легковые автомобили особо малого класса с разработкой сцепления

  Обзор автомобилей аналогов малого класса "Мини", имеющих предельно малые габариты кузова. Конструкция сцепления автомобилей ЗАЗ-1102 "Таврия", Ваз 1111 "ОКА", ЗАЗ 966 "Запорожец", Daewoo Matiz и Hafei Brio. Неисправности и ремонт узла сцепления.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.10.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам