Основы конструирования автомобилей. Конструирование кузова автомобиля

Основы конструирования автомобилей

Основы конструирования автомобилей. Конструирование кузова автомобиля

Министерствообразования и науки Российской Федерации

Федеральноегосударственное бюджетное образовательное

учреждение высшегопрофессионального образования

«Кузбасскийгосударственный технический университет

имени Т.Ф. Горбачева»

А.В. Буянкин

В.Г. Ромашко

(УЧЕБНОЕПОСОБИЕ)

Рекомендованоучебно-методической комиссией направленияподготовки бакалавров 190700.62 «Технологиятранспортных процессов» профилей190701.62 «Организация перевозок наавтомобильном транспорте» и 190709.62«Организация и безопасность движе­ния»в качестве электронного издания дляиспользования в учебном процессе

Кемерово 2013

Введение

Особенностьюразвития автомобилестроения в настоящеевремя является выдвижение ряда новыхи весьма важных проблем, связанных собеспечением качества автомобилей.

Длясоздания автомобиля высокого качестваконструктор должен хорошо знатьфункциональное назначение агрегатови систем автомобилей, предъявляемые кним общие и специфические требования,особенности их современных конструкцийи методы расчетов.

Бакалавру понаправлению «Технология транспортныхпроцессов» знание основ конструированияи расчета агрегатов и систем автомобилейнеобходимо с точки зрения оценки ихэксплуатационных возможностей (знаниерасчетных и допустимых нагрузок позволяетустановить режимы правильной эксплуатацииавтомобиля).

Настоящееучебное пособие написано в соответствиис рабочей программой курса «Основыконструирования автомобилей».

Данный курс имеетцелью:

  • ознакомить студентов с основными требованиями к конструк­циям агрегатов и систем автомобилей, развить навыки по критическому анализу новых конструкций;
  • дать сведения о нагрузочных и расчетных режимах агрегатов и систем автомобилей, имеющих место в различных условиях эксплуатации;
  • сообщить основные сведения о рабочих процессах и совре­менных методах расчета деталей автомобиля на прочность, жесткость, выносливость, долговечность, нагрев.
  • научить оце­нивать величины нагрузок и напряжений, а также вероятные износы деталей.

Изучениюданного курса должно предшествоватьизучение устройства и теории автомобиля,а также общетехнических дис­циплин.

1.1. Свойства автомобилей

Автомобильобладает целым рядом свойств, которыехарактеризуют его как транспортноесредство, предназначенное для перевозкигрузов, пассажиров, специальногооборудования и как объект безопасностидвижения.

Обычнорассматривают следующие свойстваавтомобиля: эксплуатационные,потребительские и свойства безопасности.

Эксплуатационныесвойствахарактеризуют выполнение автомобилемтранспортных и специальных работ. Ониопределяют приспособленность автомобиляк условиям эксплуатации, а так жеэффективность и удобство использованияавтомобиля.

Эксплуатационныесвойства автомобиля подразделяются надве основные группы: эксплуатационныесвойства, связан­ные с движениемавтомобиля и не связанные с его движением.

Тягово-скоростныеи тормозные свойства, топливнаяэконо­мичность, управляемость,поворачиваемость, маневренность,устойчивость, проходимость, плавностьхода, экологичность и безопасностьдвижения обеспечивают движение автомобиляи определяют его закономерности.

Вместимость,прочность, долговечность, приспособленностьк техническому обслуживанию и ремонту,к погрузочно-разгру­зочным работам,к посадке и высадке пассажиров во многомоп­ределяют эффективность и удобствоиспользования автомобиля.

Эксплуатационныесвойства, обеспечивающие движениеавто­мобиля, существенно зависят отконструкции и технического со­стояниясистем и механизмов автомобиля.

Чемсовершеннее кон­струкция автомобиляи лучше его техническое состояние, темвышеэксплуатационные свойства автомобиля.

Системы и механизмы автомобиля проектируюттаким образом, чтобы получитьэксплу­атационные свойства, требуемыедля заданных условий эксплуа­тациии обеспечивающие эффективное использованиеавтомоби­ля в этих условиях.

Связьэксплуатационных свойств, обеспе­чивающихдвижение автомобиля, с системами имеханизмами автомобиля, конструкция итехническое состояние которых ока­зываютнаибольшее влияние на эти свойства,показана ниже.

Потребительскиесвойстваособенно важны для легкового автомобиля,так как характеризуют способностьавтомобиля удовлетворять требованиямего владельцев.

Потребительскимисвойствами легкового автомобиляявляются: устройство посадки и высадкиводителя и пассажиров, наличие эффективныхсистем отопления, вентиляции,кондиционирования воздуха, электроподъемниковстекол, аудиосистемы, встроенноготелефона, телевизора, качество материаловобивки салона, престижность и соответствиемоде.

Свойствабезопасностихарактеризуют активную, пассивную,послеаварийную и экологическуюбезопасность автомобиля.

Активнаябезопасность– это свойство автомобиля снижатьвероятность возникновения ДТП и полностьюего предотвращать. Оно проявляется вопасной дорожной обстановке, когдаводитель еще может изменить характердвижения автомобиля.

Активнуюбезопас­ность автомобилю обеспечиваютего высокие тягово-скоростные и тормозныесвойства, хорошие устойчивость,управляемость, маневренность, недостаточнаяповорачиваемость, высокая плав­ностьхода, хорошие обзорность и комфортабельность,резко сни­жающие утомляемость водителяи создающие условия для дли­тельнойбезаварийной работы.

Пассивнаябезопасность– это свойство автомобиля уменьшатьтяжесть последствий ДТП в егокульминационной фазе. Проявляется оно,когда водитель уже не в состоянииуправлять автомобилем и изменятьхарактер его движения, т.е.

при столкновении,наезде, опрокидывании.

Различаютвнутреннюю пассивную безопасность,снижающую травматизм пассажиров,водителя и обеспечивающую сохранностьгруза, и внешнюю пассивную безопасность,которая уменьшает вероятность нанесениявреда другим участникам движения.

Кконструктивным мероприятиям, обеспечивающимвнутреннюю пассивную безопасность,относят создание жизненного пространства,снижение инерционных нагрузок в процессеудара, ограничение перемещений людейвнутри автомобиля, ограничение перемещениягрузов и других предметов, находящихсяв автомобиле. Обеспечивают внутреннююпассивную безопасность высокая прочностьсалона, ремни безопасности, надувныеподушки безопасности, травмобезопасноерулевое колесо, подголовники, надежныестекла.

Конструктивныемероприятия, обеспечивающие внешнююпассивную безопасность, предназначеныдля уменьшения травмирования пешеходов,сохранения как самого автомобиля, таки окружающих его автомобилей и предметов.

Указанныефункции элементов внешней пассивнойбезопасности обеспечивают соответствующимоформлением наружных выступов автомобилей;применением защитных устройств,предотвращающих попадание пешеходовпод колеса автомобилей, а также попаданиеавтомобилей малого размера подкрупногабаритные транспортные средства;конструкцией и расположением бамперовавтомобиля.

Послеаварийнаябезопасность– это свойство автомобиля уменьшатьтяжесть последствий ДТП в его конечнойфазе и предотвращать возникновениеновых аварий. Послеаварийная безопасностьобеспечивается эвакоприспособленностью,пожаробезопасностью и герметичностьюавтомобиля.

Эвакоприспособленностьзависит от конструкции замков, дверей,наличия запасных выходов, аварийнойсигнализации, медицинской аптечки.Конструкция системы питания двигателяи расположение топливного бака наавтомобиле обеспечивают пожаробезопасность.Обязательной является комплектацияавтомобиля одним или несколькимиогнетушителями.

Экологическаябезопасность– это свойство автомобиля уменьшатьвред, наносимый участникам движения иокружающей среде в процессе эксплуатации.

Экологическаябезопасность ав­томобиля обеспечиваетсяконструкцией отдельных систем, меха­низмови их элементов, снижающих создаваемыйавтомобилем шум и уменьшающих токсичностьотработавших газов.

Кроме того,экологическая безопасность достигаетсяиспользованием эколо­гически безвредныхматериалов и приспособленностьюавтомо­биля к утилизации, т.е. повторнойпереработке после выхода из строяавтомобиля, его систем и механизмов.

Параметрыбезопасности регламентируются ГОСТамии Правилами ЕЭК ООН, применяемыми вРоссии.

Источник: https://StudFiles.net/preview/3616639/

Самодельные автомобили своими руками + фото, видео

Основы конструирования автомобилей. Конструирование кузова автомобиля

В наше время тяжело удивить какой-то новой моделью автомобиля, но вот транспортное средство, сделанное своими руками, всегда привлекало к себе внимание и ажиотаж. Человека, делающего автомобиль своими руками, ожидает два варианта развития событий.

Первый – это восхищения творением, а второй – улыбка окружающих при виде изобретения. Если разобраться, то в собственноручной сборке автомобиля нет ничего сложного.

От самоучки-инженера требуется только знать конструкцию автомобиля и основные свойства его деталей.

Исторические факты

Началу конструирования автомобилей предшествовали некоторые исторические условия. В период существования союза велось массовое производство автомобилей. Они не могли удовлетворить отдельные потребности потребителя. Именно поэтому самоучки-изобретатели начали искать пути выхода из сложившейся ситуации и сделали это путем конструирования самодельных автомобилей.

Для того, чтобы сделать один автомобиль своими руками требовалось три нерабочих, из которых снимались все необходимые запчасти.

Если брать во внимание людей, живущих в глухих деревнях, то они чаще всего усовершенствовали различные кузова, увеличивая тем самым их вместительность.

Стали появляться автомобили, которые имели высокую проходимость и могли преодолеть даже воду. Одним словом, все силы были брошены на упрощение жизни.

Отдельная категория людей придавала большое значение внешнему виду автомобиля, а не только его техническим свойствам. Помимо красивых легковых автомобилей были сделаны спортивные машины, которые мало в чем уступали заводским экземплярам. Все эти изобретения не только удивляли окружающих, но и становились полноценными участниками дорожного движения.

Во времена Советского союза не было конкретных ограничений на самодельные транспортные средства. Запреты появились в 80-е годы. Они касались только определенных параметров и технических характеристик автомобиля. Но большинство людей могли обойти их путем регистрации в соответствующих органах одного транспортного средства под видом совсем другого.

Что нужно для сборки автомобиля

Чтобы приступить непосредственно к самому процессу сборки необходимо все детально продумать. Нужно четко понять, каким сделать будущий автомобиль, и какими техническими характеристиками он должен обладать.

Сначала необходимо определить для каких целей будет использоваться авто, а затем уже воплощать идею. Если требуется откровенная рабочая лошадка, то для того, чтобы ее сделать своими руками, понадобятся специальные материалы и детали.

Также важно сделать максимально устойчивый к нагрузкам корпус и раму автомобиля. Когда делается автомобиль только для езды, то вопрос стоит только в его внешнем виде.

Как сделать автомобиль собственными руками для ребенка, можно узнать из следующего видео:

Внимание! Для того, чтобы сконструировать различные виды транспорта, понадобятся разные детали. Одними колесами, металлом и болтами здесь не обойтись.

Не стоит доверять своей голове и воображению, лучше и правильнее будет обдумать каким именно должен быть автомобиль. Затем все имеющиеся соображения перенести на бумагу. Потом возможно что-то подкорректировать и в результате появится пока рисованная копия будущей машины.

Иногда для полной уверенности делается два рисунка. На первом изображается внешний вид автомобиля, а на втором более подробное изображение основных деталей в подробностях.

Перед тем как выполнить рисунок нужно подготовить все необходимые инструменты, то есть карандаш, ластик, ватман и линейку.

https://www.youtube.com/watch?v=6GmV0QdnKBo

В наше время нет необходимости долго рисовать картинку с помощью обычного карандаша. Для облегчения данной задачи существуют специальные программы, обладающие широкими возможностями и с их помощью можно сделать любой чертеж.

Совет! Если же нет никаких инженерных программ, то поможет в данной ситуации обычный тестовый редактор Word.

При большом желании можно своими руками сделать любую машину. Если нет собственных соображений, то уже готовые идеи и чертежи можно одолжить. Это возможно, потому что большинство людей, занимающихся созданием самодельных автомобилей, не скрывают свои задумки, а, наоборот, представляют публике.

Кит-кары

На просторах стран Европы и Америки широкого распространения достигли так называемые «кит-кары».

Так что же это? Это определенное количество различных деталей, с помощью которых можно сделать автомобиль своими руками.

Кит-кары стали настолько популярными, что появилось множество их вариантов, которые позволяют сложить любую желаемую модель автомобиля. трудность не в сборке, а в регистрации полученного в результате сборки авто.

Для полноценной работы с кит-карой необходимо иметь просторный гараж. Кроме того, нужны наборы инструментов и знания. Если не обладать определенными навыками, то работа не даст желаемого результата. В случае выполнения работы при помощи ассистентов, процесс сборки будет проходить быстрее и плодотворнее.

В этот комплект входит все, начиная от мелких шурупов и инструкции до крупных деталей. Для полноценной работы не должно возникнуть серьезных трудностей. Следует отметить, что инструкция имеет не печатный вид, а представлена видео мастер-классом, где рассмотрено все до мельчайших подробностей.

Очень важно правильно собрать автомобиль. Это необходимо для того чтобы творение соответствовало всем стандартам и нормам, прописанным в нормативных актах ГИБДД. Поскольку невыполнение пунктов ведет к проблемам установки транспортного средства на учет в соответствующих органах.

Совет! Если есть такая возможность, то можно посоветоваться со специалистами в данной области.

Более подробно о том, что такое кит-кары и как их сделать, можно узнать из следующего видео:

Конструирование автомобиля при помощи подручных материалов

Чтобы максимально облегчит себе задачу в сборке самодельного автомобиля, за основу можно взять базу любого другого авто, которое полноценно функционирует.

Лучше всего брать бюджетный вариант, поскольку никогда не известно в какую сторону заведут эксперименты. Если есть старые изношенные детали, то их нужно заменить исправными.

При возможности, сделать детали своими руками можно на токарных станках, но это в том случае, если есть профессиональные навыки.

Первым делом сборку машины нужно начать с кузова, приборов и необходимых деталей салона. Современные изобретатели для кузова используют стекловолокно, а раньше такого материала не было, и использовалась фанера и жестяной материал.

Внимание! Стекловолокно достаточно эластичный материал, что позволяет осуществить любую задумку, даже самую необыкновенную и оригинальную.

Доступность материалов, запасных деталей и других комплектующих, дает возможность сконструировать автомобиль, который по внешним параметрам и виду не будет уступать моделям автомобилей самых лидирующих автоконцернов мира. Для этого необходима изобретательность, хорошая фантазия и определенные знания.

Суперавтомобиль, сделанный своими руками:

Начать сборку автомобиля из стеклопластика следует с момента выбора подходящего шасси. После этого проводится подбор необходимых агрегатов. Затем стоит переходить к разметке салона и креплению сидений.

По завершению этого укрепляется шасси. Рама должна быть очень надежной и крепкой, поскольку на неё будут монтироваться все основные детали автомобиля.

Чем точнее размеры пространственной рамы, тем лучше состыкуются детали.

Для изготовления кузова лучше всего применить стеклопластик. Но предварительно понадобится сделать основу, то есть каркас. К поверхности каркаса можно прикрепить листы пенопласта, максимально соответствующие имеющимся чертежам.

Затем по надобности вырезаются отверстия, а, если есть потребность, проводится подгонка параметров. После этого на поверхность пенопласта крепится стеклоткань, которая сверху шпаклюется и зачищается.

Не обязательно использовать именно пенопласт, пригодится любой другой материал, обладающий высоким уровнем пластичности. Таким материалом может быть сплошное полотно скульптурного пластилина.

Стоит отметить, что стеклоткань имеет свойство деформироваться во время эксплуатации. Причиной является воздействие высоких температур. Чтобы сохранить форму конструкции необходимо с внутренний стороны укрепить каркас трубами.

Все лишние части стеклоткани необходимо убрать, но делать это следует после того, как она полностью высохнет.

Если все сделано правильно и нет никаких других работ, относительно конструкции, можно переходить к оборудованию салона и крепежу электроники.

Если в дальнейшем планируется повторное конструирование, то можно изготовить специальную матрицу. Благодаря ей, процесс изготовления кузова будет быстрее и легче.

Матрица применима не только для того, чтобы сделать транспортное средство своими руками с нуля, но и с целью улучшения состояния имеющегося собственного автомобиля. Для изготовления берется парафин.

Чтобы получить ровную поверхность нужно её сверху покрыть краской. Это увеличит удобство крепления деталей для нового кузова автомобиля.

Внимание! С помощью матрицы делается полностью весь кузов. Но есть исключение – это капот и двери.

Для того, чтобы осуществить имеющуюся задумку и сделать автомобиль своими руками, есть целый ряд подходящих вариантов. Здесь будут полезными всевозможные рабочие детали.

Своими руками можно сделать не только легковой автомобиль, но и более крупный и мощный грузовик. В некоторых странах умельцы умудряются заработать на этом приличные деньги. Они изготавливают машины под заказ. Большим спросом пользуются автомобили с различными оригинальными деталями кузова.

Как сделать Porsche своими руками:

Источник: https://mashintop.ru/articles.php?id=2360

Конструирование — главный этап создания машины

Как отмечалось, создание машины является комплексным процессом, требующим участия в нем специалистов различных профилей.

В комплексе работ по созданию машины главнейшим и определяющим этапом является разработка конструкторского проекта, которая окончательно определяет инженерно-техническое оформление конструкции машины.

Конструкторы машины обобщают труд различных специалистов, занятых на предыдущих этапах, и выносят окончательное решение на основании результатов, полученных на ранних стадиях создания машины.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Основываясь на внешнем сходстве деятельности конструкторов машин и авторов технологических проектов, на практике еще смешивают эти по своему существу различные специальности.

Проекты новых производств, в которых используются новые машины, разрабатываются технологами этих производств или, как их называют, проектировщиками.

При технологическом проектировании производится выбор машин и другого оборудования, определение их взаимодействия, а также расстановка машин и оборудования на рабочих площадях для практического осуществления заданного или разработанного технологического процесса.

Поэтому при создании машины технологи должны обосновать необходимость машины и ее параметры. В этом смысле смешивать понятия проектирование и конструирование совершенно неправильно.

Конструирование и исследование машины тесно связаны между собой. Исследование представляет собой системное и углубленное познание изучаемого предмета.

Основная задача исследования — получить сведения о предмете исследования и передать их для использования конструкторам и технологам.

Поэтому участие научных сотрудников в создании машин определяется количест-венностью и качественностью полученных сведений при исследованиях, эти сведения могут быть полезными для конструкторов и должны быть использованы ими в проекте.

Нередки также случаи, когда деятельность изобретателей отождествляется с работой конструкторов. Такое отождествление может основываться только на недоразумении. Изобретение — это принципиально новое устройство, создающее ранее неизвестный технический эффект.

К нему предъявляются два требования — новизна и полезность, определяемые специальными экспериментами патентной службы.

При несоблюдении указанных требований изобретение не может получать официального признания с выдачей на него соответствующего свидетельства или патента.

В случаях, когда изобретение защищено авторским свидетельством или патентом и его решено применять на практике, нужную инженерную разработку его производят научные сотрудникк (если это необходимо) и конструкторы, воплощающие предложенное устройство в форму конкретной конструкции.

В отличие от проектирования, исследования и изобретательства под конструированием понимается разработка конструкторской документации, объем и качество которой позволяют изготовить машину с соблюдением всех требований машиностроительной технологии.

С течением времени эта отличительная особенность приобретает все более важно значение.

Всего лишь 25—30 лет назад, для того чтобы изготовить сконструированную машину, конструктор был обязан предоставить изготовителям графические материалы (чертежи, схемы) и спецификацйи.

В наши дни конструктор машины должен разработать конструкторский проект, включающий полный комплект графической и текстовой документации, на основе которой возможно: изготовить машину, провести ее испытания, убедиться в правильности принятых технических и конструктивных решений, а также наладить единичное, серийное или массовое производство таких машин; разобраться в процессе использования машины, в принципах ее работы, правилах эксплуатации и обслуживания для обеспечения ее надежности и долговечности.

Конструкторская документация является результатом конструкторского творчества, средством, с помощью которого конструктор выражает свои творческие мысли и доводит их до изготовителей машины.

Для того чтобы понять смысл и сущность конструкторской работы, нужно вспомнить, что к моменту ее начала имеется лишь техническое задание на разработку конструкции машины, отвечающее только на вопрос о том, какой машина должна быть. Станет ли она такой — это уже вопрос творческой работы конструктора.

Говоря другими словами, конструирование — это процесс инженерной разработки конструкции, процесс ее создания. Но понятия «создание конструкции машины» и «создание машины» нельзя смешивать.

Разрабатывая конструкцию машины, конструктор обязан предусмотреть в ней определенную новизну.

В каком смысле это следует понимать? Означает ли это, что новая конструкция должна отвечать всем признакам изобретения?

В жизни бытует афоризм о том, что все новое — это хорошо забытое старое. И действительно во всех новых машинах мы встречаем элементы, а порой и полное повторение известных схем и конструкций.

Почти невозможно указать машины, в которых не повторялся бы принцип издревле известного колеса, рычага, шатунно-кривошипного механизма, зубчатых, ременных, цепных передач и т. д.

Всегда существует конструктивная преемственность.

Изыскание новых принципов построения механизмов не является задачей конструктора. Суть новизны создаваемой конструкции заключается в прогрессивности ее параметров или возможности решения с ее помощью качественно новых задач.

Для этого конструктору необходимо хорошо понимать общие тенденции развития техники вообще и машиностроения в частности и учитывать их в своей работе.

Конструктору не следует в погоне за новизной разрабатывать новые конструкции различных узлов и деталей машины, если для нужных целей можно использовать хорошо зарекомендовавшие себя и уже освоенные промышленностью или разработанные ранее механизмы, детали и изделия.

Нужно стремиться к максимальному применению таких механизмов и деталей в разрабатываемой конструкции машины без всякой боязни, что это нанесет ущерб ее новизне.

Рекламные предложения:

Читать далее: Особенности создания машин в условиях международного экономического и научно-технического сотрудничества

Категория: – Методология конструирования машин

→ Справочник → Статьи → Форум

Источник: http://stroy-technics.ru/article/konstruirovanie-glavnyi-etap-sozdaniya-mashiny

Луч закона
Добавить комментарий