Мероприятия предшествующие прекращению проекта разработанного автомобиля

Стадии и этапы проектирования автомобиля

Nbsp;

В.М. Скутнев

Основы конструирования и расчета автомобиля

Учебное пособие

Министерство образования и науки РФ

Тольяттинский государственный университет

Кафедра «Автомобили и тракторы»

Скутнев В.М.

«Основы конструирования и расчета автомобиля»

для студентов специальности 190201 «Автомобиле- и тракторостроение»

С 46Скутнев В.М. Основы конструирования и расчета автомобиля: – Тольятти: ТГУ, 2010. – с.

Рассмотрены современные конструкции автомобилей, их агрегатов и систем, выходные характеристики и тенденции дальнейшего развития. На основе анализа рабочих процессов и нагрузочных режимов изложены методы функциональных расчетов параметров агрегатов, механизмов и систем шасси автомобиля.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности 190201 «Автомобиле- и тракторостроение».

Научный редактор к.т.н., доцент Н.С. Соломатин

Утверждено научно-методическим советом университета

© Тольяттинский государственный университет, 2010

Оглавление стр

1. Введение. Нагрузочные и расчетные режимы……………………………………5

3. Трансмиссия. Коробка передач и раздаточная коробка………………………..33

4. Трансмиссия. Карданная передача……………………………………………….57

5. Трансмиссия. Главная передача, дифференциал, привод на ведущие колеса…81

8. Ходовая часть. Колеса и шины……………………………………………………153

Введение. Нагрузочные и расчетные режимы

Содержание и задачи курса

Содержание курса «Основы конструирования и расчета автомобиля» является заключительным разделом всей учебной дисциплины «Автомобили». Он неразрывно связан с двумя предыдущими курсами: «Основы конструкции автомобиля» и «Основные эксплуатационные свойства автомобиля». В этой части дисциплины дается классификация всех систем, агрегатов и механизмов автомобиля, приводятся требования, предъявляемые к ним, рассматриваются рабочие процессы механизмов и агрегатов, даются элементы функционального расчета основных рабочих параметров, проводится сравнительный анализ и оценка различных конструкций систем, агрегатов и механизмов.

Задачей данного курса дисциплины «Автомобили» дать студентам знания в области конструкции современного автомобиля, его систем, агрегатов и механизмов, привить умения выполнять расчеты их функциональных параметров, определять тенденции развития конструкции и применения материалов в автомобилестроении.

Свойства автомобиля и требования к конструкции

Автомобиль, как продукт деятельности человека, обладает целым рядом свойств, которые закладываются в него на этапах проектирования, расчета и производства. Эти свойства характеризуют его не только как транспортное средство, предназначенное для перевозки грузов, пассажиров и специального оборудования, но и как безопасный объект индивидуального пользования (легковой автомобиль).

Все свойства автомобиля разделяют на:

— эксплуатационные (рис. 1.1);

Эксплуатационные свойства, в свою очередь, делятся на тягово-скоростные, тормозные, топливную экономичность, управляемость, поворачиваемость, маневренность, устойчивость, плавность хода, проходимость, экологичность, безопасность движения.

Вместимость, прочность, долговечность, приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту, к погрузочно-разгрузочным работам, к посадке и высадке пассажиров в значительной степени определяют удобство использования и эффективность автомобиля и в совокупности составляют свойства, не связанные с движением автомобиля.

Потребительские свойства определяют перечень удобств, обеспечивающих комфортные условия для водителя и пассажиров: эффективные системы отопления, вентиляции и кондиционирования, аудио- и видеосистемы, электроподъемники стекол, обогрев сидений и стекол, привлекательность внешнего вида, престижность и соответствие моде.

Свойства безопасности в комплексе определяют активную, пассивную и экологическую безопасность автомобиля. Активная безопасность – свойство автомобиля предотвращать ДТП.

Активную безопасность обеспечивают тормозное и рулевое управления, хорошая обзорность и комфортабельность, резко снижающие усталость водителя и создающие условия безаварийной работы, высокие тягово-скоростные свойства, позволяющие избежать аварийных ситуаций.

Рис. 1.1. Эксплуатационные свойства автомобиля

Пассивная безопасность – свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП. Эту безопасность обеспечивают высокая прочность кузова, ремни и подушки безопасности, подголовники, мягкая обивка внутри салона, травмобезопасный руль, соответствующая форма кузова, уменьшающая травмирование пешеходов.

Экологическая безопасность – свойство автомобиля уменьшить вред. Наносимый окружающей среде, людям, пассажирам и водителю.

Требования к конструкции и характеристикам автомобилей с точки зрения безопасности регламентируются соответствующими национальными ГОСтами и Правилами ЕЭК ООН.

К конструкции автомобиля предъявляются следующие требования:

— производственные требования – соответствие конструкции технологическим возможностям завода или передовым технологиям автомобилестроения, минимальный расход материалов, минимальные трудоемкость и себестоимость производства;

— требования безопасности – распространяются на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность автомобиля;

Все перечисленные требования не всегда выполняются в полной мере, часто входят в противоречие друг с другом и, прежде всего, с требованиям не высокой стоимости, что приводит к принятию компромиссных решений, обеспечивающих оптимальное сочетание требований на момент проектирования и создания автомобиля.

Стадии и этапы проектирования автомобиля

Процесс разработки автомобиля можно разделить на следующие этапы:

• предпроектный – проведение маркетинговых исследований запросов потребителей и экономической целесообразности разработки проекта;

• разработка технических требований (ТТ) – перевод запросов потребителей и других требований на язык технических требований к автомобилю, материалам, технологии, организации ремонта и технического обслуживания, рисайклингу;

• эскизный проект – выявление принципиальной возможности выполнения ТТ, выработки принципиальных решений по компоновке автомобиля в целом, компоновочным схемам основных узлов и агрегатов, определение внешнего вида автомобиля и интерьера (дизайн проект);

• разработка технического задания (ТЗ) – установление четких и взаимосвязанных целей проектно-конструкторских работ для каждого участника процесса разработки на основании выданного ТЗ и выполненной общей компоновки автомобиля;

• разработка технического проекта (ТП) – разработка полной математической модели (виртуальное трехмерное графическое изображение, выполненное с помощью 3D программ) и соответствующего комплекта конструкторской документации (КД), а также изготовления реальных прототипов;

• проверка проекта и доводка конструкции – выполнение расчетной оптимизации виртуальных прототипов и доводочных испытаний реальных прототипов для приведения конструкции автомобиля в соответствие с требованиями ТЗ;

• этап утверждения проекта – по результатам приемочных испытаний документируется полное соответствие автомобиля требованиям ТЗ, что является основанием для серийного производства готовой продукции;

• начало серийного производства и его сопровождение – изготовление готовой продукции, организация контрольных испытаний на соответствие омологационным образцам), проведение предпродажной подготовки, техническое обслуживание и ремонт автомобилей в гарантийный и послегарантийный период эксплуатации;

• прекращение проекта и утилизация – мероприятия, связанные с утилизацией автомобилей, принятие решений о прекращении производства автомобилей или о переносе производства на другое предприятие.

Все эти этапы группируюся в четыре основные фазы:

• концептирование – поиск образа и технического описания автомобиля, удовлетворяющих потребностям потенциальных потребителей; подбор автомобиля-аналога; составление проекта технических требований; создание предварительных эскизных компоновок – схем вместимости и шасси; предварительной проработке дизайна экстерьера и интерьера (включает: предпроектный этап, этап ТТ и часть этапа эскизного проекта);

• реализация – производство автомобилей на конвейере, продвижение готовой продукции на автомобильном рынке, предпродажная подготовка и гарантийное обслуживание, утилизация отслуживших срок эксплуатации автомобилей, снятие автомобилей с производства (включает: этап начала серийного производства и его сопровождения, этап прекращения проекта и утилизации).

Схема процесса разработки легкового автомобиля приведена на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Схема процесса разработки легкового автомобиля

Дата добавления: 2018-06-27 ; просмотров: 1645 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Жизненный цикл машины. Проектирование автомобиля как процесс конструирования машины.

1.1 Жизненный цикл машины

Жизненный цикл машины включает стадии создания, производства, обращения и эксплуатации, каждая из которых содержит ряд этапов, операций и процедур.

Эта стадия начинается с предпроектных исследований и заканчивается созданием машины. На этапе под­готовки и разработки проекта новой машины устанавливают прин­ципиальную возможность и целесообразность ее создания. Необхо­димость в новой машине должна вытекать из общественных потребностей, поэтому она нуждается в тщательном и глубоком обоснова­нии с учетом технических и экономических возможностей, обусловленных прогрессом науки и техники, а также развитием экономи­ки страны. Для этого проводят поисковые исследования, которые должны базироваться на результатах фундаментальных исследований, практическом опыте применения аналогичных машин, ретроспективном анализе и прогнозах развития техники в данной обла­сти.

Результатом поисковых исследований, проводимых в предпроектный период, является постановка задачи проектирования, кото­рая предусматривает разработку технических требований к машине и формирование технического задания на ее создание.

Конструктор принимает участие во всех стадиях жизненного цикла машины. Однако основной процесс его творчества составляют работы, связанные с созданием машины и представляющие собой закон­ченный цикл, состоящий из нескольких этапов: научно-технического поиска, проектирования, изготовления образцов для испытания, до­водки конструкции.

Этап проектирования охватывает большой перечень проект­ных операций и процедур — от предварительных расчетов и эски­зов до уточненных расчетов, разработка чертежей, описаний, инструкций, технических условий и т.п. Результатом проектиро­вания является комплект технической документации,содержащей всю необходимую информацию для материализации создаваемой машины в процессе производства и организации ее использования.

На всех этапах процесса создания машины изготавливают макет­ные, экспериментальные и опытные образцы машины и проводят на них различные испытания: исследовательские, доводочные, пред­варительные и др. (ГОСТ 16504-81).

Заключительным этапом стадии создания машины являются приемочные испытания, по результатам которых решают вопрос о целесообразности ее производства. Приемочные испытания могут быть государственными, межведомственными и ведомственными; порядок их проведения предусмотрен ГОСТ 15.001-88.

Эта стадия включает постановку на производство, установившееся производство и снятие с производ­ства.

Постановку на производство, как правило, осуществляют в два этапа: подготовка производства и его освоение. Работы по подготов­ке производства направлены на обеспечение технологического про­цесса изготовления машины и могут быть начаты еще на стадии ее созда­ния. Важнейшим этапом этих работ является технологическая под­готовка производства, процессы организации и управления которой регламентируются комплексом государственных стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). При этом осуществляют выбор технологии и оборудования, организацию материально-технического снабжения, планирование процесса про­изводства во времени, распределение работ и т.д.

Установившееся производство начинается после окончатель­ной отработки конструкторской и технологической документации (ГОСТ 14.004-83). Решение об освоении производства машины прини­мают по результатам квалификационных испытаний установочной серии или первой промышленной партии (ГОСТ 16504-81).

Это часть жизненного цикла машины от отгрузки ее предприятием-изготовителем до получения потребителем. Типичными этапами этой стадии являются: хранение на складе го­товой продукции, реклама, упаковка, транспортирование, монтаж. При обращении должно быть обеспечено максимальное сохранение объемов и качества готовой продукции, установленных плановыми заданиями, стандартами и техническими условиями.

Эксплуатация машины. На этой стадии реализуется, поддер­живается и восстанавливается качество машины (ГОСТ 25866-83). Экс­плуатация машины включает в общем случае ввод в эксплуатацию, ис­пользование по назначению, техническое обслуживание, ремонт, мо­дернизацию и хранение.

Наконец, вследствие морального или физического износа в про­цессе использования машина перестает отвечать предъявленным тре­бованиям, становятся нецелесообразными дальнейшее ее использо­вание по назначению и ремонт, и поэтому, машина подлежит снятию с эксплуатации и последующей утилизации. Снятие с эксплуатации машины оформляют документально в установленном порядке в со­ответствии с ГОСТ 25866-83.

1.2 Проектирование автомобиля как процесс конструирования машины

Проектирование автомобиля пред­ставляет комплекс научно-исследовательских и конструкторско-экспериментальных работ, конечной целью которых является создание техниче­ской документации нового автомобиля или модернизация выпускаемого.

Основной частью проектирования является конструирование. Оно пред­ставляет собой процесс разработки чертежей и другой технической доку­ментации, необходимой для освоения производства проектируемых изделий.

Стадии разработки конструкторской документации при создании новых и модернизированных конструкций авто­транспортных средств установлены ОСТ 37.001.503—72. Обязательными являются разработки технического за­дания, технического проекта, рабочей документации опытного образца и уста­новочной (первой промышленной) се­рии изделий.

При научно-техническом прогно­зировании технического уровня автомобильного подвижного состава используется исследовательский или нормативный прогноз.

В случае перехода на новую тех­нологию в сфере эксплуатации, а также при отсутствии серийного вы­пуска изделий, аналогичных изучае­мому, применяется метод экспертных оценок.

Прогнозирование эксплуатацион­ных качеств автомобильного подвижного состава осуществляют методами моделирования.

Окончательный прогноз делается на основе анализа результатов, полученных не менее чем двумя методами прогнозирования. В качестве второго (вспомогательного) метода прогнози­рования может использоваться метод информационного слежения по публи­кациям и сообщениям в специальной литературе.

Основными источниками информа­ции являются: отечественные стандар­ты, а также правила и рекомендации международных организаций ЕЭК ООН, ИСО и стран предполага­емого экспорта, требования TIR (пра­вил международных дорожных пере­возок); результаты испытаний и эксплуатации отечественных и зару­бежных автомобилей; сведения о выставках, проводимых в РК и за ру­бежом; патентная документация и лицензии; конструкторская и технологи­ческая документация.

В процессе проектирования авто­мобиля широко используется такой метод исследования, как макетирова­ние. На макетах проверяются принци­пы работы изделия и его составных частей; выбираются внешние архитек­турно-художественные формы и про­веряются основные конструктивные решения, связанные с созданием интерьера, необходимых удобств во­дителю, пассажирам и обслуживающе­му персоналу.

Техническое задание служит пер­вичным документом для разработки конструкторской документации.

Техническое задание разрабатыва­ется в соответствии с ОСТ 37.001.508-73 «Разработка и утверждение техни­ческой документации» и состоит из пяти основных разделов. В зависимо­сти от вида, назначения, условий производства и эксплуатации авто­мобиля допускается вводить новые разделы.

Раздел 1 «Цель разработки и область применения автомобиля» в общем случае содержит: тип (наиме­нование) автомобиля; краткую характеристику области его применения, до­рожных условий и режимов эксплуата­ции с указанием климатических райо­нов по ГОСТ 15150-69; указание о возможности экспортирования; пара­метры изделий, с которыми разраба­тываемый автомобиль должен взаимо­действовать; наименование и обозна­чение выпускаемого автомобиля, кото­рый должен быть заменен разрабаты­ваемым; наименование документов, на основании которых разрабатывается автомобиль.

Раздел 2 «Технические требования» определяет показатели качества и
эксплуатационные характеристики автомобиля с учетом действующих стандартов и норм, в общем случае включает десять подразделов.

Технические требования и их чет­кие определения располагают в каж­дом подразделе в зависимости от степени их важности и характера.

В подразделе 2.1 «Основные пара­метры и размеры» указывают основные технические параметры автомоби­ля: скорость, мощность и другие, указываемые в картах его технического уровня и качества; массу автомобиля и при необходимости огра­ничения массы отдельных его состав­ных частей; конструктивные требова­ния к автомобилю и его составным ча­стям (габаритные, установочные, присоединительные размеры и т.д.).

Подраздел 2.2 «Надежность кон­струкции» определяет ресурс автомобиля до капитального ремонта, а в от­дельных случаях ресурс (срок служ­бы) до списания; срок гарантии и га­рантийный пробег; требования к равнопрочности узлов автомобиля или кратность ресурсов его составных частей.

В подразделе 2.3 «Эксплуатацион­ная и ремонтная технологичность» приводят периодичность технического обслуживания (ТО), требования к приспособленности автомобиля к ТО, удобству его проведения, трудоемкость ТО; требования к удобству за­мены отдельных агрегатов, проведения диагностирования и трудоемкость текущего ремонта.

Подраздел 2.4 «Уровень унифика­ции и стандартизации» характеризует использование стандартных, унифици­рованных и других сборочных единиц и деталей при разработке автомобиля; уровень унификации и стандартиза­ции конструкции автомобиля; соответ­ствие разрабатываемого изделия действующим стандартам и другим нор­мативным документам; требования к обеспечению агрегатирования узлов и автомобиля в целом с узлами и изделиями, производимыми другими пред­приятиями.

В подразделе 2.5 «Безопасность конструкции» формулируют требования к обеспечению безопасности при эксплуатации и обслуживании авто­мобилей, допускаемому уровню вибра­ционных нагрузок и другие требова­ния в соответствии с действующими санитарными и техническими нор­мами.

Подраздел 2.6 «Эстетические и эргономические показатели» содержит требования к комфортабельности, использованию внутреннего объема кабин автомобилей, основанные на данных анализа тенденций развития внешних форм, внутреннего оборудо­вания автомобилей и отделки, а также определяет усилия, необходимые для управления ими и обслуживания, и др.

В подразделе 2.7 «Патентная чи­стота и конкурентоспособность» ука­зывают перечень стран, по которым проверяется патентная чистота автомобиля и его составных частей в соот­ветствии с ГОСТ 15.011-82; требования, к автомобилям исходя из анализа и оценки их конкурентоспособности на мировом рынке и др.

Подраздел 2.8 «Составные части автомобиля, исходные и эксплуатаци­онные материалы» определяет требования к составным частям автомоби­ля, топливу и материалам, намечаемым для использования в новом автомоби­ле, а также при его эксплуатации с учетом ограничительных перечней (ве­домостей) на применение в новых раз­работках тех или иных составных частей и материалов (в том числе используемых при эксплуатации авто­мобиля); требования к продукции смежных предприятий в отношении ее разработки, совершенствования и мо­дернизации.

В подразделе 2.9 «Транспортирова­ние, хранение и консервация» приво­дят условия транспортирования авто­мобилей и виды необходимых для это­го транспортных средств, способы кре­пления и скорости передвижения при транспортировании, места хранения (открытая площадка, навес, отапливаемое помещение и др.); условия хранения; возможность, необходимость и сроки обслуживания автомо­биля во время хранения (переконсер­вация и др.); сроки хранения в раз­личных условиях и требования к условиям консервации.

Подраздел 2.10 «Специальные тре­бования» определяет особенности изделия и соответствие их стандартам, в обозначении которых имеется литера «В». В зависимости от вида и на­значения изделия допускается уточнять или дополнять требования, предъявля­емые к изделию, перечисленные в разделе 2.

Раздел 3 «Экономические показа­тели» содержит технико-экономические показатели разрабатываемого автомобиля, предполагаемый годовой выпуск, показатели технико-экономи­ческой эффективности его использова­ния (в том числе годовой экономиче­ский эффект) и лимитную цену, опре­деляемые в соответствии с инструкци­ями и методическими указаниями Министерства автомобильной промыш­ленности.

Раздел 4 «Стадии и этапы разра­ботки» устанавливает необходимые стадии разработки и этапы работ по ОСТ 37.001.503-72. В этом же разделе указы­вают предприятие-изготовитель раз­рабатываемого автомобиля.

Раздел 5 «Приложения к техниче­скому заданию» включает чертеж общего вида автомобиля, схемы его основных систем, а также другие документы, содержащие обоснование выбранных технических решений; общую оценку технического уровня создаваемого автомобиля; перечень научно-исследовательских и экспери­ментальных работ, результаты кото­рых использовались при разработке технического задания.

Литература: 213

Контрольные вопросы:

1) Дайте пояснение понятию жизненный цикл машины.

2) Какие виды прогноза используется при проектировании?

3) С какой целью разрабатывается техническое задание?

4) Из каких составляющих элементов состоит второй раздел

5) Что включает пятый раздел технического задания?

Источник