Модернизация 5-ступенчатой КПП автомобиля ГАЗ-3302

1. Чертеж коробки передач, А1:
   • Передаточные числа 4,35, 2,67, 1,63, 1, 0,85
   • Выходной момент 462 Н×м
   • Выходная мощность 175,5 кВт

Приведены требования:

• Перед установкой сальников выполняется смазка их рабочей кромки или поверхности сопрягаемых деталей смазкой Литол-24
• Выполнить заливку в КПП трансмиссионного масла
• Проверка коробки передач на шум и отсутствие течей выполняется последовательно с нагрузкой и без нее

2. Конструкция промежуточного вала, А2, с параметрами для пяти ступеней передач
3. Фланец эластичной муфты карданного вала, А3
4. Деталировка: шестерня второй передачи, А3:
   • Модуль 3,5 мм
   • Число зубьев 32
   • Левое направление зубьев
   • Межосевое расстояние 61,8 мм
   • Делительный диаметр 52,5 мм

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 41 листе.

В работе проведена модернизация конструкции 5-ступенчатой КПП автомобиля ГАЗ-3302.

Описано назначение, условия и режимы работы автомобиля.

ГАЗ-3302 предназначен для грузоперевозок. Он имеет грузоподъемность до 1500 кг, максимальную массу не более 3500 кг. Длина фургона составляет 5,5 м, ширина равна 2,1 м. Объем кузова равен 10,5 куб³, его высота 2 м, высота грузовой платформы 1 м. Колесная формула автомобиля 4х2.

Произведен проектировочный тяговый расчет автомобиля.

Рассчитана максимальная мощность двигателя 175,7 кВт.

В качестве прототипа принят автомобиль ГАЗ-3302 Соболь.

В ходе вычисления внешней скоростной характеристики вычислены значения для угловой скорости вращения коленвала 94,2 с^-1: мощность 40,7 кВт, крутящий момент 432 Н×м.

Значения рассчитаны для всех показателей угловых скоростей: 188,4 с^-1, 282,5 с^-1, 376,8 с^-1, 471 с^-1, 565,2 с^-1.

Сделан расчет передаточных чисел трансмиссии. Передаточное число главной передачи равно 5, первой 4,35, второй 2,67, третьей 1,63, четвертой 1, пятой 0,85.

Приведен проверочный тяговый расчет.

Определены показатели кинематической скорости автомобиля по передачам с вычислением основных значений. По результатам составлена таблица и построен график зависимости кинематической скорости автомобиля от угловой скорости коленчатого вала двигателя.

Рассчитана тяговая характеристика автомобиля с вычислением максимальной касательной силы тяги 26,75 кН, силы сопротивления воздуха 0,0037 кН, свободной силы тяги 26,7526 кН.

Определены значения для всех угловых скоростей вращения коленвала двигателя и высших передач.

Сделано вычисление динамического фактора автомобиля, равного 0,974.

Рассчитаны характеристики разгона автомобиля: ускорение 4,75 м/с², полное время разгона 75,15 с, полный путь разгона 2519,5 м. Для первого интервала выполнено вычисление средней скорости движения автомобиля, равной 3,15 м/с, пути разгона 3,75 м.

Рассчитаны параметры для остальных интервалов разгона по аналогии с первым.

Сделан топливно-экономический расчет автомобиля.

Приведен расчет значений баланса и степени использования мощности. Определена мощность, которая подводится к ведущим колесам 37,458 кВт, необходимая на преодоление - сопротивление воздуха 0,688 кВт, дорожного сопротивления 2,165 кВт, затрачиваемая на движение автомобиля 2,85 кВт. Степень использования мощности равна 0,0762, угловой скорости коленвала двигателя 0,2.

Значение удельного расхода топлива равно 824,44 г/(кВт×ч), путевого расхода 13,57 л/100 км.

Выполнен обзор и анализ конструкции коробки переключения передач.

КПП - трехходовая, пятиступенчатая, с синхронизаторами на второй-третьей и четвертой-пятой передачах. Картер КПП прикреплен к картеру сцепления, вследствие чего двигатель, сцепление и коробка образуют единый силовой агрегат. На двух подшипниках выполнена установка ведущего вала. Для установки ведомых дисков сцепления на переднем конце первичного вала нарезаны шлицы. На заднем конце вала нарезан зубчатый венец шестерни постоянного зацепления. Выполнена фиксация вала от осевого перемещения в подшипнике, который по отношению к картеру закреплен стопорным кольцом, входящим в выточку наружного кольца подшипника. Вторичный вал является шлицованным валом переменного сечения. На нем выполнена последовательная установка cинхронизатора пятой и четвертой передач, шестерен пятой  и третьей передачи, синхронизатора третьей и второй передач, шестерен второй шестерни первой передачи и заднего хода. Промежуточный вал представляет собой зубчатый венец шестерни первой передачи и заднего хода. Он имеет гладкую поверхность с рядом пазов, предназначенных под шпонки для фиксации ше­стерен. На нем последовательно расположены: ше­стерни - постоянного зацепления, отбора мощности через боковой люк, пятой и третьей передач, распорная втулка и шестерня второй пере­дачи. В переднем торце промежуточно­го вала предусмотрен паз, предназначенный для привода ва­лика масляного насоса. Все шестерни коробки, за исключением первой передачи, заднего хода и отбора мощности, постоянно зацеплены с соответствующими шестернями первичного и вторичного валов, оснащены спиральными зубьями для умень­шения шума при работе шестерен и увеличения их долговечности. Конструкция синхронизатора включает муфту, каретку и обойму. При включенной передаче передача крутя­щего момента двигателя выполняется через махо­вик, нажимный и ведомые диски сцепления на первичный вал коробки передач. С его зубча­того венца момент передается на шестерню промежу­точного вала и далее от соответ­ствующей пары шестерен включен­ной передачи на каретку синхрони­затора и вторичный вал КПП. Непосредственно от промежуточного вала коробки передач крутящий момент передается только к шестерне первой передачи и заднего хода. Учитывая отсутствие синх­ронизатора у шестерен первой пере­дачи, во избежание поломки шесте­рен, переключение на первую переда­чу производится только после значительного уменьшения скорости движения.

          Выполнен функциональный и прочностной расчет коробки переключения передач.

Рассчитаны диаметры валов: первичного 46 мм, промежуточного 24,72 мм, вторичного 26,6 мм. Ширина зубчатых колес равна: 14,2 мм, 13,6 мм, 13 мм, 12,36 мм, 11,7 мм. Суммарная длина раздаточной коробки составляет 0,01846 м.

Определены параметры элементов управления:

Проведен расчет зубчатой муфты синхронизатора с определением допускаемого напряжения смятия 92,8 МПа.

Рассчитаны остальные параметры зубчатого зацепления: рабочая высота зубьев 0,0035 м, диаметр вершин зубьев 0,072 м, впадин 0,059 м, число зубьев муфты 22, длина зуба 0,0023 м.

Выполнена проверка на смятие шлицев на валах с расчетом значений допустимого напряжения: 82 МПа, 67 МПа и 17 МПа.

Сделан выбор подшипников по диаметрам валов и по динамической грузоподъемности. Определены реакции на опорах вала и нагрузки. Рассчитана динамическая грузоподъемность 10590 Н. Принято: для правой и правой опоры первичного вала однорядные шариковые подшипники повышенной грузоподъемности средней серии соответственно 207 и 310, для левой и правой опоры вторичного вала - шариковый и роликовый радиальные однорядные подшипники повышенной грузоподъемности средней серии 12000 и 308.

В проекте разработана 5-ступенчатая КПП автомобиля ГАЗ-3302 Соболь и выполнены расчеты основных параметров бензинового двигателя и трансмиссии автомобиля третьего класса.

Спецификация – 3 листа

В программе: Компас 3D v