книги из ГПНТБ / Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие

6Т2.1 УДК 629.113.075.8

Б у х а р и н Н. А., П р о з о р о в В. С., Щ у к и н М. М. Б94 Автомобили. Конструкция, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля. Учебное пособие для вузов. Л.,

«Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1973. 504 с.

В учебном пособии излагаются эксплуатационно-ремонтные требования к конструкциям автомобилей, рассматриваются рабочие процессы, вопросы прочности, жесткости, теплонапряжеиности, износа деталей и узлов автомобиля.

Второе издание (первое 1965 г.) дополнено новыми типами автомобилей, данными по нагрузочным и расчетным режимам ра­ боты автомобиля в различных условиях эксплуатации, методами расчета долговечности узлов автомобилей, некоторыми норматив­ ными материалами ГОСТов и СЭВ.

Книга предназначена для студентов втузов автомобильной специальности. Она также может быть полезна инженерно-техни­ ческим работникам автомобильного транспорта.

Табл. 51. Ил. 209. Список лит. 97 назв.

6Т2.1

Рецензент кафедра «Автомобили» МАДИ (доктора техн. наук

©. Издательство «Машиностроение», 1973 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

За последнее десятилетие в автомобильной промышленности Советского Союза произошли существенные изменения. Введен в строй волжский автозавод ВАЗ в г. Тольятти с годовым выпу­ ском 600 000 легковых автомобилей. Строится мощный завод тяжелых грузовых автомобилей на Каме (КамАЗ). Расширился типаж автомобилей и их выпуск в соответствии с реальной по­ требностью народного хозяйства.

Широкое развитие в автомобильной промышленности полу­ чили специализация производства, автоматизация производствен­ ных процессов. Существенно обновлен парк новыми машинами, обладающими более высокими технико-эксплуатационными пока­ зателями. Значительно увеличился удельный вес автопоездов.

В связи с ростом парка автомобилей и повышением интенсив­ ности их движения рассмотрены требования к «безопасным» автомобилям, снижающим травматизм при авариях.

Данное учебное пособие составлено по утвержденной Мини­ стерством высшего и среднего специального образования СССР

программе для студентов автоэксплуатационной специальности. В нем обобщен многолетний опыт педагогической и исследова,- тельской работы авторов в высших учебных заведениях Ленин­ града.

Настоящий курс имеет целью:

ознакомить студентов с основгіыми требованиями к конструк­ циям автомобилей и прицепов, их технико-экономической и эксплуатационной оценкой, развить навыки_ по критическому анализу новых конструкций;

дать сведения о нагрузочных и расчетных режимах узлов автомобилей и ' прицепов, имеющих место в различных условиях эксплуатации;

Г Л А В А I

ТИПЫ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ

§ 1. АВТОМОБИЛИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ В ОСНОВНОМ ДЛЯ ДВИЖЕНИЯ ПО ДОРОГАМ С ТВЕРДЫМ ПОКРЫТИЕМ

Автомобили подразделяются по типу и назначению на легковые, грузовые, автобусы и специальные машины. Особое место зани­ мают автомобильные поезда, дающие возможность резко повы­ сить грузоподъемность и производительность автомобильного

его цилиндров, комфортабельности и другим признакам. Согласно рекомендациям В. Ф. Родионова и Б. М. Фитермана,

классификация легковых автомобилей может быть проведена по пяти классам (11.10): особо малый, .с рабочим объемом дви­

высшего класса не регламентированы. Машины первых двух классов являются машинами индивидуального пользования, по­ следних двух — служебного. Машины среднего класса исполь­ зуются и как индивидуальные, и как служебные.

Классификационные признаки не являются неизменными. Численные характеристики этих признаков с течением времени меняются в зависимости от развития автомобильной техники.

Г р у з о в ы е а в т о м о б и л и классифицируются по на­ значению, грузоподъемности, типу кузова, типу двигателя и его мощности, числу осей и некоторым другим признакам.

По номинальной грузоподъемности грузовые автомобили под­

родские, пригородные, местного сообщения, общего назначения, туристские, междугородные, а также по размерам, числу пассажир­

5

Важным классификационным признаком, принятым в СССР,

является полная длина автобуса.

По габаритной длине автобусы могут быть: особо малые 4,5— 5,0 м; малые 6,0—7,5 м; средние 8,0—9,5 м; большие 10,5— 11,0 м;

многих ^отраслей народного хозяйства н обороны страны. В горо­ дах и населенных пунктах применяется значительное число спе­ циальных машин. К ним относятся: пожарные, санитарные, ассенизационные, мусоровозы, подметальные, машины для по­ ливки и мойки улиц, а также очистки их от снега, специализи­ рованные машины торговой сети для перевозки пищевых продук­ тов и товаров, рефрижераторы для перевозки скоропортящихся продуктов и т. д. Особое место занимают аварийные машины, авто­ мобили органов милиции.

Для выполнения строительных работ используются самосвалы, специальные прицепы и полуприцепы для перевозки крупно­ панельных блоков, цементовозы п др.

В сельском хозяйстве используются автомобили со специаль­ ными типами кузовов и платформ, а также прицепов и полу­ прицепов. Некоторые типы автомобилей для сельского хозяйства должны обладать повышенной и высокой проходимостью.

Специальные конструкции автомобилей, преимущественно по­ вышенной и высокой проходимости, находят применение в армии.

Обычно специальные автомобили выпускаются на шасси базовых автомобилей и количество их типоразмеров определяется многими десятками на каждую базовую машину.

Из числа специальных машин приводится классификация само­

1 Си. ОН 025 256—66.

6

2.Учет требований ГОСТов и нормалей к конструкциям; унификация агрегатов и деталей автомобиля, а также эксплуа­ тационных материалов — смазочных масел, жидкостей с ма­ ксимальным сокращением их сортамента.

3.Перспективность конструкции, позволяющая в течение длительного времени модернизировать базовую модель без ко­ ренной ее переработки.

4.Архитектоника кузова с учетом требований моды, а также функциональности формы, целостности композиции, единства

формы со средой, соответствия формы материалу, технических

ипрочностных требований к кузову.

5.Высокая технологичность конструкции, обеспечивающая при заданном масштабе производства минимальные трудозатраты на одну машину.

6.Использование недефицитных и более дешевых материалов

с целью снижения стоимости производства, а также пластмасс

IIлегких сплавов, способствующих снижению веса автомобиля.’

7.Высокая стойкость деталей и агрегатов автомобиля против коррозии, допускающая длительное безгаражное хранение авто­

мобиля в различных климатических условиях.

8.Малые габариты и вес автомобиля и его агрегатов, допу­ стимые осевые нагрузки на дорогу.

9.Высокая надежность и износостойкость конструкции в пре­ делах установленного амортизационного срока.

10.Необходимая комфортабельность; плавность хода авто­ мобиля; величины вибрационных нагрузок для перевозимого груза в заданных пределах; удобные сиденья как для водителя, так и для пассажиров, обеспечивающие малую утомляемость, хороший обзор, легкость посадки и высадки, удобство пользо­ вания органами управления и приборами; система вентиляции кабины, гарантирующая при закрытых окнах грузового автомо­ биля не менее чем 20-кратный воздухообмен в час (при ѵ = 15 км/ч);

содержание СО, С 02, паров бензина, акролеина в кабине на стоянке, не превышающее допустимых величин; обогревательные устройства кабины грузового автомобиля, обеспечивающие пере­

иавтомобиля в целом, не превышающая допустимых норм.

11.Приспособленность подвижного состава к железнодорож­ ным, водным и воздушным перевозкам, а также перевозкам на специализированном автотранспорте.

12.Учитывание. специфических требований стран, в которые продаются автомобили, для машин, предназначенных на экспорт,

вотношении типажа машин, приспособленности к климатическим условиям, сортамента ГСМ и др.

13.Патентная «чистота».

14.Конструкция автомобиля, создающая условия для умень­ шения травматизма водителя и пассажиров при авариях.

7

Эксплуатационные требования

Трудоемкость работ по техническому обслуживанию автомо­ билей велика. Число человеко-часов, затрачиваемых на изготов­ ление нового автомобиля, во много раз меньше (в 30—50 раз) числа часов, затрачиваемых на техническое обслуживание и те­ кущий ремонт автомобиля за весь срок его службы.

Если принять за 100% расходы на поддержание автомобиля в работоспособном состоянии до его списания, то затраты по отдельным статьям составят в % (данные по Горьковскому авто­ заводу):

Количество запасных частей, используемых для ремонта авто­ мобилей за весь период их эксплуатации, превосходит число деталей, идущих на производство новых автомобилей. По мере увеличения срока эксплуатации расход запасных частей возра­ стает, что значительно загружает производственные мощности автопромышленности в ущерб выпуску основной продукции.

Поэтому большое значение имеет разработка таких конструк­ ций автомобилей, у которых трудозатраты на обслуживание и ремонт будут наименьшими.

К числу основных эксплуатационных требований относятся следующие.

1. Сокращение расходов на эксплуатацию автомобиля хотя бы за счет повышения его начальной стоимости.

2. Увеличение средних скоростей движения автомобилей за счет повышения их тяговых и тормозных свойств; снижение вре­ мени на вспомогательные операции (пуск двигателя, переключе­ ние передач и др.).

3. Лучшее использование грузоподъемности автомобилей за счет соответствия размеров кузова (платформы) размерам перево­ зимых грузов.

4. Снижение расхода горюче-смазочных материалов.

5. Сокращение числа точек смазки путем применения не требующих смазки подшипников из пластмасс, резиновых вту­ лок и блоков (в рессорах, карданных шарнирах и др.); защита трущихся пар от пападания пыли, влаги и грязи; применение более стойких всесезонных смазочных материалов со специаль­ ными присадками, допускающими длительную работу без смены смазки; уменьшение числа сортов смазки и специальных жидко­ стей.

6. Сокращение операций по регулировке за счет замены руч­ ной регулировки автоматической; простота операций ручной регулировки с минимальной затратой времени на их выполнение;

8

высокая стабильность регулировок, позволяющая уменьшить их частоту.

7. Конструкция механизмов и деталей, исключающая возмож­ ность неправильного их использования вследствие малой квали­ фикации пли небрежности обслуживающего персонала (Fool proof design). Пример—: замки в конструкциях коробок передач, исключающие возможность одновременного включения двух пере­

щих возможность проворачивания болтов при подтягивании гаек; малое количество резьбовых соединений, требующих системати­ ческого контроля; более широкое применение самоконтрящихся гаек.

9. Легкий доступ к точкам смазки и регулировки, к аккуму­ ляторам, радиатору, спускным кранам системы охлаждения, пробкам для наполнения и опорожнения емкостей, к воздушному и масляному фильтрам, а также тормозным цилиндрам и кранам гидравлического и пневматического приводов.

10.Размеры горловины, обеспечивающие заполнение топлив­ ного бака за минимальное время1, возможность контролировать количество топлива в баке в процессе заправки.

11.Придание автомобилю и его деталям форм, упрощающих мойку; устранение «карманов», способствующих скоплению грязи.

12.Удобство и быстрота погрузки и разгрузки за счет пра­ вильного выбора высоты платформы грузового автомобиля и применения погрузочно-разгрузочных механизмов, откидных бор­ тов и др.

мальное облегчение и упрощение монтажно-демонтажных работ. Замена одного из узлов автомобиля должна производиться без необходимости в дополнительных операциях по демонтажу и мон­ тажу смежных узлов. Возможность быстрой замены поврежден­ ного агрегата является преимуществом конструкции, особенно

трены специальные устройства, облегчающие их демонтаж, мон­ таж и подъем краном.

Конструкция узлов автомобиля должна быть рассчитана на возможность выполнения работ по сборке и регулировке рабочими невысокой квалификации.

2. При конструировании наиболее изнашивающихся деталей необходимо предусмотреть возможность их ремонта. Во многих

1 См. ГОСТ 13946—68.

9