Пример оформленного переоборудования автомобиля ГАЗ-24 "Волга" монтаж двигателя Toyota 3UZ-FE 4300 см3
В связи с обращениями граждан по проведению технической экспертизы при установке японских двигателей на автомобили марки ГАЗель на универсальном шасси ГАЗ-3302, экспертами "УСЛУГИАВТО" был проведен анализ прочности конструкции элементов трансмиссии.
Анализ проведен на примере двигателей марки Тойота модели 5VZ-FE и 3UZ-FE.
ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ПОЛУОСЕЙ ЗАДНЕГО МОСТА АВТОМОБИЛЯ НА УНИВЕРСАЛЬНОМ ШАССИ ГАЗ-3302.
1. Объект экспертной оценки.
Автомобиль на универсальном шасси ГАЗ-3302.
Цель экспертной оценки – техническая экспертиза конструкции транспортного средства.
2. Внесенные изменения в конструкцию ТС.
Установлен двигатель марки TOYOTA в сборе с автоматической коробкой передач (АКП).
Вариант А: 5VZ-FE;
Вариант Б: 3UZ-FE.
3. Оценка прочности полуоси.
Проведен анализ прочности элементов трансмиссии (полуоси).
В качестве базовой, выбрана полуось серийно выпускаемого сертифицированного автомобиля ГАЗ-3302, имеющего полную массу 3500 кг.
Трехмерная модель полуоси автомобиля представлена на рис.1.
- Трехмерная модель полуоси автомобиля
Материал полуоси – Сталь 40Х
Предел текучести Сталь 40Х σт=785 Мпа
Мпо – крутящий момент, передаваемый через полуось, Н*м;
Мпо=Мкр*iкп*iгп*ηкв2*ηкп*ηгп*ηдиф*К1
Мкр – максимальный крутящий момент двигателя, Н*м;
iкп – передаточное число коробки передач (1-й передачи);
iгп – передаточное число главной пары заднего моста;
ηкв – КПД карданного шарнира;
ηкп – КПД коробки передач;
ηгп – КПД главной передачи;
ηдиф – КПД дифференциала.
К1 – коэффициент, связанный с делением единого потока мощности, проходящего через дифференциал.
Вариант А. Установка двигателя 5VZ в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А340Е.
Максимальный крутящий момент двигателя Мкр=294 Н*м.
Главная пара редуктора заднего моста iгп=5,125
Мпо=294*2,804*5,125*0,992*0,95*0,96*0,96*0,5=1813 Н*м
В программном ресурсе проведен расчет нагружения полуоси крутящим моментом с расчетом запаса прочности в варианте комплектования автомобиля двигателем 5VZ в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А340Е.
По результатам расчета:
Максимальное напряжение на полуоси σпо1=574 Мпа
Коэффициент запаса К=σ_т/σ_по1 =(785 Мпа)/(574 МПа)=1,4
Эпюра распределения напряжений по полуоси представлена на рис.2.
- Эпюра распределения напряжений по полуоси ГАЗ-3302
Вариант Б. Установлен двигатель модели 3UZ-FE в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А650Е.
Максимальный крутящий момент двигателя Мкр=417 Н*м.
Главная пара редуктора заднего моста iгп=4,3
Мпо=417*3,357*4,3*0,992*0,95*0,96*0,96*0,5=2583 Н*м
В программном ресурсе проведен расчет нагружения полуоси крутящим моментом с расчетом запаса прочности в варианте комплектования автомобиля двигателем 3UZ-FE в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А650Е.
По результатам расчета:
Максимальное напряжение на полуоси σпо1=665 Мпа
Коэффициент запаса К=σ_т/σ_по1 =(785 Мпа)/(665 МПа)=1,18
Эпюра распределения напряжений по полуоси представлена на рис.3.
- Эпюра распределения напряжений по полуоси трансмиссии ГАЗ-3302
Вывод: таким образом, установлено, что запас прочности серийно выпускаемой полуоси автомобиля на универсальном шасси ГАЗ-3302 позволяет устанавливать двигатели с максимальным крутящим моментом до 417 Н*м, при значении передаточного числа главной пары редуктора заднего моста 4,3.
Скачать в формате .pdf
