Дипломная работа: Подготовка специалистов в области конструирования и производства автотрактороной техники

2.4 Планы-конспекты занятий по дисциплине «Конструирование и производство автотракторной техники»

2.4.1 План-конспект занятия на тему «Передний ведущий мост автомобиля»

Занятие 1. Дата проведения__________

Тема занятия: Передний ведущий мост автомобиля

Цели занятия:

1.  Обучающая: Дать понятие о переднем ведущем мосте автомобиля.

2.  Воспитательная: Воспитать трудолюбие и самостоятельность.

3.  Развивающая: Развитие познавательного интереса к изучаемой теме

Оснащение занятия:

1. Мел, доска, рабочая тетрадь.

2. план-конспект занятия.

3. Плакат «Передний ведущий мост»

Тип занятия: Лекционное.

Структура занятия:

1. Организационный момент (3 – 5 мин.)

2. Сообщение темы и целей занятия (5 – 7 мин.)

3. Изложение нового учебного материала (65 – 70 мин.)

4. Подведение итогов занятия (5 – 10 мин.)

Итого: 90 мин.

Ход занятия:

1. Организационный момент (3–5 мин.)

Преподаватель заходит в аудиторию, приветствует студентов, отмечает присутствующих, отсутствующих.

2. Сообщение темы и целей занятия (5–7 мин.)

Преподаватель сообщает студентам тему занятия: Передний ведущий мост автомобиля.

Цели занятия: Передний ведущий мост автомобиля. Назначение. Принцип работы. Достоинства и недостатки. Основные неисправности и их признаки.

3. Изложение нового учебного материала (65–70 мин.)

Педагог при изложении нового учебного материала пользуется методом объяснения, студенты делают краткий конспект в своих рабочих тетрадях. Передний ведущий мост – механизм который передаёт крутящий момент от коробки передач колесам

Далее преподаватель знакомит студентов с принципом, устройством и работой ведущего моста, обращая внимание студентов на плакат (приложение «Передний ведущий мост»)

Передний ведущий мост состоит из центральной передачи, дифференциала и колесных редукторов. Центральная передача представляет собой две конические шестерни со спиральным зубом. Ведущая шестерня установлена в стакане на двух роликовых конических подшипниках. Ведомая шестерня закреплена на корпусе дифференциала.

Под фланцем стакана ведущей шестерни, а также между ведомой шестерней и корпусом дифференциала установлены регулировочные прокладки.

В корпусе дифференциала размещены четыре сателлита, планетарные шестерни, нажимные чашки, а также ведущие и ведомые фрикционные диски. Ведущие диски, имеющие наружные зубья, соединены с зубьями корпуса и крышки дифференциала, а ведомые (с внутренними зубьями) – с полуосевыми шестернями.

При включении переднего моста в работу оси сателлитов проворачиваются и перемещаются по пазам-скосам в корпусе и крышке дифференциала соответственно на величину зазоров между фрикционными дисками. От осей сателлитов усилие передается на сателлиты, которые буртами передают его чашкам, а те, в свою очередь, сжимают фрикционные диски до упора в стенки корпуса и крышки дифференциала. Сила трения сжатых дисков объединяет в одно целое планетарные шестерни и корпус дифференциала, осуществляя блокировку последнего.

В рукавах переднего моста установлены выдвижные трубы редукторов конечных передач. Редукторы состоят из двух пар конических шестерен – верхней и нижней. Конические шестерни полуоси и вертикального вала образуют верхнюю пару. Полуось и вертикальный вал своими шлицевыми концами соединяются соответственно с планетарной шестерней дифференциала и ведущей шестерней нижней пары. Ведомая шестерня установлена на конических роликовых подшипниках в корпусе редуктора. Ступица ведомой шестерни соединена со шлицевым концом вала фланца, к которому крепится диск колеса. Фланец вала и ступица ведомой шестерни затянуты по конусу регулировочно-стяжным болтом, ввернутым в ступицу ведомой шестерни, и гайкой.

Далее преподаватель объясняет особенности ведущего моста автомобиля, студенты составляют краткий конспект.

Особенностью переднего ведущего моста является наличие поворотных кулаков, при помощи которых обеспечивается и поворот автомобиля, и передача крутящего момента на управляемые колеса.

Средняя часть переднего ведущего моста – дифференциал и главная передача (за исключением маслосгонного кольца ведущей шестерни) устроены одинаково с задним мостом. Маслосгонное кольцо ведущей шестерни главной передачи переднего моста имеет правую резьбу (в отличие от маслосгонного кольца заднего моста, имеющего левую резьбу) и клеймо – буква П. Перестановка колец не допускается, так как это вызовет обратное действие маслосгонного кольца, что приведет к течи смазки через сальник.

Ось ведущей шестерни главной передачи переднего ведущего моста смещена относительно оси автомобиля вправо. Поэтому кожухи полуосей и внутренние валы шарниров поворотных кулаков имеют разные длины. На левом кожухе полуоси установлен сапун, для предотвращения давления в картере моста, при нагревании, во время работы. К кожуху полуоси пятью болтами привернута шаровая опора с запрессованными в нее втулками шкворней. На шаровой опоре установлен корпус поворотного кулака, к которому шестью болтами крепится цапфа поворотного кулака и тормозной щит.

Далее преподаватель объясняет достоинства и недостатки переднего ведущего моста.

Плюсы переднего привода:

§  нет карданного вала и, соответственно, отпадает необходимость в туннеле, что увеличивает полезную площадь салона;

§  меньшее количество узлов привода положительно сказывается на его надежности и уменьшает потери энергии при передаче от двигателя к колесам, что повышает КПД двигателя;

§  лучше управляемость автомобиля в сложных дорожных условиях;

§  рулевое управление более чувствительное;

§  проходимость автомобиля выше.

Минусы переднего привода:

§  вибрации от силового агрегата передаются на кузов, так как он закреплен с ним жестко – такова специфика конструкции;

§  при прибавлении газа при определенных условиях на руль передаются реактивные усилия. Из рук он, конечно, не вырывается, но может дергаться достаточно сильно;

§  при резком старте вес в салоне перераспределяется назад, при этом передняя часть автомобиля естественным образом облегчается и ведущие колеса проявляют склонность к пробуксовке. На практике замечено, что проходимость переднеприводного автомобиля намного лучше, если в салоне кроме водителя и пассажира, сидящего спереди, больше – никого нет;

§  сочетание рулевых колес и ведущих неизбежно ведет к усложнению конструкции, что затрудняет ее ремонт и, как правило, уменьшает надежность.

Далее педагог рассказывает об основных неисправностях и их признаках, при эксплуатации переднего ведущего моста.

1.  Шум при разгоне автомобиля

Износ или неправильная регулировка подшипников дифференциала.

Неправильно отрегулировано зацепление шестерен главной передачи при ремонте редуктора. Повреждение подшипников корпусов внутренних шарниров. Недостаточное количество масла.

2.  Шум при торможении автомобиля двигателем 
Неверный боковой зазор в зацеплении шестерен главной передачи.
Увеличенный зазор в подшипниках ведущей шестерни вследствие ослабления гайки крепления фланца или износа подшипников.

3.  Шум при разгоне и торможении автомобиля двигателем

Износ или разрушение подшипников ведущей шестерни.

Неверный боковой зазор между зубьями шестерен главной передачи.

4.  Шум при движении на повороте

Тугое вращение сателлитов на оси.

Задиры на рабочей поверхности оси сателлитов.

Заедание шестерен в коробке дифференциала.

Неправильный зазор между зубьями шестерен дифференциала.

5.  Стук в начале движения автомобиля

Увеличенный зазор в шлицевом соединении вала ведущей шестерни с фланцем.

Увеличенный зазор в зацеплении шестерен главной передачи.

Износ отверстия под ось сателлитов в коробке дифференциала.

Износ шлицевого соединения с полуосевыми.

6.  Утечка масла

Износ или повреждение сальника ведущей шестерни.

Износ сальника корпуса внутреннего шарнира.

Ослабление крепления крышек подшипников корпусов внутренних шарниров или крышек картера. Повреждение уплотнительных прокладок.

4. Подведение итогов занятия (5–10 мин.)

Преподаватель подводит итоги занятия, выделяя основные вопросы, рассмотренные на лекционном занятии. Студенты убирают свои рабочие места.

2.4.2 План-конспект занятия на тему «Дифференциал шестеренный, кулачковый»

Занятие. Дата проведения_________________

Тема занятия: Дифференциал шестеренный, кулачковый.

Цели занятия:

1. Обучающая: Дать начальное понятие о дифференциале автомобиля.

2. Развивающая: Развивать имеющееся знания на практике.

3. Воспитательная: Воспитать инициативу и самостоятельность в трудовой деятельности.

Оснащение занятия:

1. интерактивная доска\проектор, компьютер\ноутбук, рабочая тетрадь

2. план-конспект занятия.

3. Плакат «Дифференциал главной передачи», видео «Дифференциал, принцип работы».

Тип занятия: лекционное.

Структура занятия:

1. Организационный момент (3 – 5 мин.)

2. Сообщение темы и целей занятия (5 – 7 мин.)

3. Изложение нового учебного материала (65 – 70 мин.)

4. Подведение итогов занятия (5 – 10 мин.)

Итого: 90 мин.

Ход занятия:

1. Организационный момент (3–5 мин.)

Преподаватель заходит в аудиторию, приветствует студентов, отмечает присутствующих, отсутствующих.

2. Сообщение темы и целей занятия (5–7 мин.)

Преподаватель сообщает студентам тему занятия: Дифференциал шестеренный, кулачковый.

Цели занятия: На занятии студенты знакомятся с дифференциалом, его устройством, назначением и принципом работы.

3. Изложение нового учебного материала (65–70 мин.)

Преподаватель при изложении нового учебного материала пользуется методом объяснения, студенты делают краткий конспект в своих рабочих тетрадях: Дифференциал – это механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля. Дифференциал служит для обеспечения ведущим мостам разной скорости вращения при движении автомобиля по неровным дорогам и на поворотах.

Разная скорость вращения ведущим колесам, проходящим разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их качения без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топлива и износ шин.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы дифференциалов.

Преподаватель выводит схему на интерактивную доску (схема) и просит студентов зарисовать ее в тетрадь.

Типы дифференциалов, классифицированных по различным признакам

Дифференциал, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами автомобиля, называется межколесным.

Дифференциал, который распределяет крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля, называется межосевым.

На большинстве автомобилей применяют конические дифференциалы, симметричные и малого трения.

Симметричный дифференциал (схемы) распределяет поровну крутящий момент. Его передаточное число равно единице (uД = 1), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 одинаковые диаметры и равное число зубьев. Симметричные дифференциалы применяются на автомобилях обычно в качестве межколесных и реже – межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент поровну между ведущими мостами.

Схемы. Кинематические схемы шестеренных дифференциалов: а, б – симметричных; в, г – несимметричных; 1 – корпус, 2 – сателлит; 3, 4 – шестерни

Несимметричный дифференциал (схемы) распределяет не поровну крутящий момент. Его передаточное число не равно единице, но постоянно (uД ≠ 1 = const), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 имеют неодинаковые диаметры и разное число зубьев. Несимметричные дифференциалы применяют, как правило, в качестве межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент пропорционально нагрузкам, приходящимся на ведущие мосты.

Межколесный конический симметричный дифференциал состоит из корпуса, сателлитов, полуосевых шестерен, которые соединены полуосями с ведущими колесами автомобиля. Дифференциал легкового автомобиля имеет два свободно вращающихся сателлита, установленных на оси, закрепленной в корпусе дифференциала, а у грузового автомобиля – четыре сателлита, размещенных на шипах крестовины, также закрепленной в корпусе дифференциала.

Далее педагог объясняет принцип работы дифференциала, обращая внимание студентов слайд, выведенный на интерактивную доску\проектор:

Дифференциал

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге ведущие колеса одного моста проходят одинаковые пути, встречают одинаковое сопротивление движению и вращаются с одной и той же скоростью. При этом корпус дифференциала, сателлиты и полуосевые шестерни (слайд) вращаются как одно целое. В этом случае сателлиты не вращаются вокруг своих осей, заклинивают полуосевые шестерни и на оба ведущих колеса передаются одинаковые крутящие моменты.

При повороте автомобиля внутреннее по отношению к центру поворота колесо встречает большее сопротивление движению, чем наружное колеса, вращается медленнее, и вместе с ним замедляет свое вращение полуосевая шестерня 4 внутреннего колеса. При этом сателлиты 5 начинают вращаться вокруг своих осей и ускоряют вращение полуосевой шестерни наружного колеса 4. В результате ведущие колеса вращаются с разными скоростями, что и необходимо при движении на повороте.

После того как педагог объяснил принцип работы дифференциала, он выводит видео «Дифференциал, принцип работы» (приложение) на интерактивную доску\проектор ина примере видео студенты визуально ознакамливаются с работой дифференциала.

После просмотра видео фрагмента, педагог переходит к кулачковым дифференциалам, обращая внимания студентов на схемы кулачковых дифференциалов, которые педагог выводит на интерактивную доску или проектор: Кулачковые (сухарные) дифференциалы могут быть горизонтальным (а) или радиальным (б) расположением сухарей(схемы). Сухари 3 размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы 2 корпуса 1 дифференциала между полуосевыми звездочками 4 и 5, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль сателлитов.

Схемы Кинематические схемы кулачковых (а, б) и червячных (в, г) дифференциалов: 1 – корпус, 2 – обойма, 3 – сухарь; 4, 5 – звездочки; 6, 8 – червяки; 7 – сателлит; 9, 10 – шестерни

Далее педагог объясняет принцип работы кулачковых дифференциалов:

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге сухари неподвижны относительно обоймы и полуосевых звездочек. Своими концами они упираются в профилированные кулачки полуосевых звездочек и расклинивают их. Все детали дифференциала вращаются как одно целое, и оба ведущих колеса автомобиля вращаются с одинаковыми скоростями.

При движении автомобиля на повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ведущим колесам автомобиля разную скорость вращения без проскальзывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повышенного трения, так как имеют значительное внутреннее трение, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее колесо. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля достигает максимального значения. Так, за счет повышенного внутреннего трения суммарная тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 10…15%, что способствует повышению тяговых свойств и проходимость автомобиля. Кулачковые дифференциалы относительно просты по конструкции и имеют небольшую массу. Они широко применяются на автомобилях повышенной и высокой проходимости.

Далее педагог рассказывает об эксплуатации дифференциалов: Как и любые шестеренки – шестерни главной передачи и дифференциала требуют «смазки и ласки». Относительно «ласки». Хотя все детали главной передачи и дифференциала и выглядят массивными «железяками», но они тоже имеют запас прочности. Поэтому рекомендации относительно резких стартов и торможений, грубых включений сцепления и прочей перегрузки машины остаются в силе. Трущиеся детали и зубья шестерен, в том числе, должны постоянно смазываться. Поэтому в картер заднего моста (у заднеприводных автомобилей) или в картер блока – коробка передач, главная передача, дифференциал (у переднеприводных автомобилей), заливается масло, уровень которого необходимо периодически контролировать. Масло, в котором работают шестерни, имеет склонность к «утеканию» через неплотности в соединениях и через изношенные маслоудерживающие сальники. А еще, любой картер должен иметь постоянную связь с атмосферой. Когда в закрытой «наглухо» коробке с шестеренками и маслом выделяется тепло, что неизбежно при работе механизмов, давление внутри резко увеличивается и тогда масло обязательно вытечет. Для того чтобы не доливать масло по два раза в день, следует знать о маленькой детальке любого картера – сапуне. Это подпружиненный колпачок, прикрывающий вентиляционное отверстие или трубку. Со временем, он «залипает» и возможна потеря связи картера с атмосферой. При очередной плановой замене масла или ранее, в случае необходимости, проверните колпачки и восстановите работоспособность пружин всех сапунов на агрегатах вашего автомобиля. В результате этой несложной операции, небольшие утечки масла могут прекратиться.

4. Подведение итогов занятия (5–10 мин.)

Преподаватель подводит итоги занятия, выделяя основные вопросы, рассмотренные на лекционном занятии. Студенты убирают свои рабочие места.

2.4.3 План-конспект занятия на тему «Питание дизелей по системе Common Rail»

Занятие 6. Дата проведения_________________

Тема занятия: Питание дизелей по системе Common Rail

Цели занятия:

1. Обучающая: Дать начальное представление о Common Rail

2. Развивающая: Развивать у студентов профессиональные интересы.

3. Воспитательная: Воспитать инициативу и самостоятельность в трудовой деятельности.

Оснащение занятия:

1. Рабочая тетрадь, ручка, интерактивная доска.

2. план-конспект занятия.

3. Слайды, видеофильм.

Тип занятия: лекционное.

Структура занятия:

1. Организационный момент (3–6 мин.).

2. Сообщение темы. (4–6 мин.).

3. Изложение нового учебного материала (34–36 мин.).

4. Просмотр видео фильма о системе Common Rail (28–31 мин.)

5. Проверка полученных знаний (4–5 мин)

6. Подведение итога занятия (3–6 мин.).

90 мин.

Ход занятия:

1. Организационный момент (3–6 мин.)

Преподаватель заходит в аудиторию, приветствует студентов, отмечает присутствующих, отсутствующих.

2. Сообщение темы и целей занятия (4–6 мин.)

Преподаватель сообщает студентам тему занятия: Питание дизелей по системе Common Rail

Цели занятия: На занятии студенты знакомятся с системой Common Rail. Назначением, устройством, принципом работы.

3. Изложение нового учебного материала (37–39 мин.)

Преподаватель при изложении нового учебного материала пользуется методом объяснения, студенты делают краткий конспект в своих рабочих тетрадях. Педагог объясняет ученикам, что изучение этой темы необходимо, т. к. Common Rail это новейшая технология, широко используемая в современном машиностроении:

Система впрыска Common Rail является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch. Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (Common Rail в переводе общая рампа).

Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Система впрыска Common Rail конструктивно составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя.

Система Common Rail имеет следующее устройство:

·  топливный насос высокого давления;

·  клапан дозирования топлива;

·  регулятор давления топлива (контрольный клапан);

·  топливная рампа;

·  форсунки;

·  топливопроводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления впрыскиваемого топлива. Современные топливные насосы высокого давления плунжерного типа.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа служит для накопления топлива.

Форсунки непосредственно осуществляют впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Различают следующие конструкции форсунок:

·  электромагнитные форсунки;

·  электрогидравлические форсунки;

·  пьезофорсунки.

Впрыск топлива электромагнитной форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системой впрыска Common Rail обеспечивает система управления двигателем, которая включает:

·  датчики;

·  блок управления двигателем;

·  исполнительные механизмы систем двигателя.

Система управления двигателем включает следующие датчики:

·  датчик оборотов двигателя;

·  датчик холла;

·  датчик положения педали газа;

·  расходомер воздуха;

·  датчик температуры охлаждающей жидкости;

·  датчик давления воздуха;

·  датчик температуры воздуха;

·  датчик давления топлива;

·  кислородный датчик (лямбда-зонд);

·  ряд других датчиков.

Исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются:

1.  форсунки;

2.  клапан дозирования топлива;

3.  регулятор давления топлива.

Далее педагог выводит на интерактивную доску слайд с изображением устройства Common Rail(приложение) и начинает объяснять принцип работы системы, одновременно с этим педагог стрелками рисует движение топлива(приложение): На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество подаваемого топлива. В топливный насос высокого давления необходимое количество топлива подается за счет управления клапаном дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу. Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива.

В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. При необходимости блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

Страницы: 1, 2, 3, 4