Конструктивная разработка тормозного стенда для диагностики тормозных систем автомобилей

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида тормозного стенда на формате А0 с указанием размеров
2. Чертеж разрезов сборочных узлов тормозного стенда А0
3. Тормозной стенд в сборе А0 с указанием посадок и обозначением позиций сборочных единиц:

• Корпус задний;
• Электромотор;
• Редуктор;
• Барабан тормозной задний;
• Барабан тормозной передний;
• Муфта обгонная;
• Ролик перемещения;
• Датчик веса;
• Опора тормозных барабанов верхняя;
• Крышка внутренняя;
• Крышка наружная;
• Направляющая

4. Сборочный чертеж червячного редуктора А1 с техническими требованиями:

• Редуктор залить маслом индустриальным И-Т-Д-100 ГОСТ 17479.4-87;
• Валы собранного редуктора должны проворачиваться от руки без заеданий

Обозначены позиции сборочных единиц:

• Верхняя часть корпуса;
• Нижняя часть корпуса;
• Клапан;
• Червяк;
• Червячное колесо

5. Привод заднего корпуса в сборе А1 с обозначением позиций
6. Передний корпус в сборе А0 представлен в двух проекциях с указанием сварных швов и техническими условиями:

• Поверхности окрасить синей эмалью;
• Сварка по ГОСТ 16310-80

7. Экономическая эффективность проекта А1 со сравнительной калькуляцией по статьям затрат для базового и проектируемого варианта
8. Кинематическая схема тормозного стенда А1

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 78 страницах, где выполнены:

• Обзор существующих конструкций тормозных стендов

Рассмотрены конструкции, технические характеристики и принцип действия существующих стендов: стенды тормозные силовые СТС-СП (СТС-3-СП-12П, СТС-3-СП-11, СТС-10У-СП-11, СТС-13У-СП-11), стенды тормозные малогабаритные СТМ (СТМ 3500 М; СТМ-15000У – стенд тормозной модульный универсальный).

• Обоснование выбора конструкции

Приведены требования к состоянию тормозных систем АТС. Тормозные стенды – это решение в диагностике тормозных систем автомобиля. Прецизионные тензометрические датчики обеспечивают высокую точность измерений веса и тормозных сил. Технология обеспечивает десятилетнюю эксплуатацию тормозных стендов без потери необходимого сцепления. Дистанционное управление тормозными стендами при помощи радио пульта не требует прицеливания, как пульты на инфракрасных лучах, и повышает удобство и безопасность при управлении стендом из кабины проверяемого автомобиля. Широкий диапазон рабочих температур стендов от -30°C до +50°С позволяет использовать стенды в неотапливаемых помещениях или в составе контейнерных мобильных станций диагностики. Приведены функциональные возможности разрабатываемого тормозного стенда: измерение  и  расчет  параметров тормозных  систем  по ГОСТ Р 51709 – 2001: тормозные силы колес, удельная тормозная сила и осевая нагрузка колес в процессе торможения, неравномерность тормозных сил, время срабатывания тормозной системы, усилие на педали тормоза и рычаге стояночной системы; вывод на экран монитора и информационное табло результатов измерений и графической интерпретации, указаний оператору и водителю на светофоре; распечатка протокола измерений и графиков изменения тормозных сил в реальном масштабе времени. Возможна работа в составе линий технического контроля с автоматической передачей данных в диагностическую карту автомобиля.

Предложенная компоновка тормозного стенда позволяет производить диагностику тормозной системы автомобиля гораздо быстрее за счет того, что обе оси проверяются одновременно. На стенде стало возможным диагностировать тормозные системы автомобилей с постоянным полным приводом, управляемым электроникой без вмешательства в систему распределения крутящих моментов по осям и колесам, диагностировать транспортные средства с различной колесной базой, а диапазон межосевого расстояния 2400 ÷ 3600.

• Подбор электродвигателя: По ГОСТ 19523–81 выбран асинхронный электродвигатель 4А160S8, мощностью 7,5 кВт, с синхронной частотой вращения вала 750 об/мин.
• Расчет основных параметров привода
• Расчет червячной передачи. Для червяка выбран материал - Сталь 45 с объемной закалкой. Определена скорость скольжения – 3,5 м/с. Исходя из нее выбран материал для зубчатого венца червячного колеса - Бронза БрО10Ф1. Выполнен расчет допускаемых напряжений для материала венца червячного колеса:
• Проектный расчет передачи
• Проверочный расчет передачи
• Расчет валов и подбор подшипников

Приведена эскизная компоновка вала 1 и вала 2. Найдены диаметры вала 1 – 20 мм, вала 2 – 40 мм. Определены размеры шпонки под червячным колесом (18х11мм, длиной 70 мм), размеры шпонки левой и правой муфты (12х8, длиной 40 мм). Выполнена проверка шпонок на смятие.

Для вала 1 выбран шарикоподшипник радиальный однорядный 305 диаметром 25 мм, для вала 2 - шарикоподшипник радиальный однорядный 312 диаметром 60 мм. Рассчитаны силы, действующие на подшипники, и эквивалентные динамические нагрузки. Долговечность подшипника 305 (вал 1) составит 34379 ч, 11879 ч. Все подшипники имеют ресурс, больший, чем ресурс редуктора.

Выполнен проверочный расчет валов на усталостную прочность, определен коэффициент запаса прочности для вала 1, равный 10,1, и для вала 2 – 4,6 (> 2,5). Условия прочности выполняются.

• Определение цепной передачи

Исходные данные: цепь нормальной серии (ПР), смазка периодическая, горизонтальная передача, режим - средний равновероятный.

Выполнена проверка передачи по максимальной частоте вращения ведущей звездочки, проверка цепи на статическую прочность, проверка цепи на усталостную прочность.

• Определение вала привода заднего корпуса

Материал – сталь 45Х ГОСТ 1050 – 88. Выполнена проверка на усталостную прочность вала, где определен коэффициент запаса прочности, равный 11,5 (> 2,5). Условие прочности выполняется.

• Расчёт себестоимости изготовления проектируемой конструкции

Полная себестоимость изготовления проектируемой конструкции составит 178109,9 рублей. Так как дополнительные капиталовложения для изготовления стенда не требуются, то при плановом выпуске 100 стендов в первый год прибыль предприятия составит – 17 млн. руб.

• Заключение

В проекте разработан тормозной стенд для диагностики тормозной системы автомобиля. Рассмотрены конструкции, технические характеристики и принцип действия существующих стендов. Выполнены конструктивные и прочностные расчеты

Спецификация – 8 лист

В программе: Компас 3Dv