147963 (Рабочие процессы и элементы расчета механизмов автомобиля Ford Fiesta), страница 5

9 Расчет рулевого управления

9.1 Алгоритм расчета рулевого управления

1. Угловое передаточное число рулевого управления определяется по соотношению углов поворота рулевого колеса и управляемых колес , выраженному уравнением:

i₀ = ,

где: F - угол поворота рулевого колеса ;

a, b - углы поворота управляемых колес;

i, i' - угловое передаточное число рулевого механизма и рулевого привода.

2. Силовое передаточное число рулевого управления (ip) определяется из равенства работ на рулевом колесе и управляемых колесах :

P · R · F = ,

где R - радиус рулевого колеса;

r - радиус поворота управляемых колес;

Q - сопротивление колес повороту.

Отсюда:

Конструкция рулевого механизма и его особенности, например, передаточное число, в большой степени влияют на манёвренность автомобиля, но недостаточно полно характеризуют её, так как не учитываю времени поворота автомобиля. Поэтому в добавление к ним в качестве одного из оценочных параметров нужно принять время t в течение, которого происходит поворот автомобиля.

3. Время поворота автомобиля (t), c:

t = ,

где S - длина траектории поворота;

v - поступательная скорость автомобиля на повороте;

R - радиус поворота (по центру заданной оси;

y - угол заданной оси.

9.2 Обоснование выбора исходных данных

Радиус рулевого колеса ( R ), радиус поворота управляемых колёс ( R1 ), длина траектории поворота ( S ), поступательная скорость автомобиля на повороте ( Va ), усилие прилагаемое к рулевому колесу ( Pk ), максимальное давление в системе усилителя (Pmax), масса автомобиля, приходящаяся на передние колёса выбраны согласно данным в [4 ].

Угол поворота рулевого колеса (F), угол поворота правого управляемого колеса (а), угол поворота левого управляемого колеса (b) выбраны согласно рекомендациям в [1].

9.3 Проведение расчета

Таблица 19 - Исходные данные для расчета рулевого управления

Таблица 20 - Результаты расчета рулевого управления

Обратившись к [2], можно сделать вывод, что результаты расчета удовлетворяют установленным требованиям и рулевое управление годно к эксплуатации.

10 Расчет тормозного управления

10.1 Алгоритм расчета тормозного управления

Коэффициент тормозной эффективности - это отношение тормозного момента, создаваемого тормозным механизмом, к условному приводному моменту:

где Мтор - тормозной момент, H*м;

Р - сумма приводных сил, H;

Rтор - радиус приложения результирующей сил трения, м.

Стабильность. Этот критерий характеризует зависимость коэффициента

тормозной эффективности от изменения коэффициента трения.

Лучшей стабильностью обладают тормозные механизмы, характеризуемые линейной зависимостью. Уравновешанными являются тормозные механизмы, в которых силы трения не создают нагрузки на подшипники колеса.

Установившиеся замедление Jуст определяется:

где к - коэффициент сцепления колеса с дорогой;

G - вес автомобиля, H.

Минимальный тормозной путь S определяется:

где V - начальная скорость автомобиля, м/c;

tc - время запаздывания тормозов, c;

tn - время наростания замедления,c;

g - ускорение свободного падения, m/c^2;

По ГОСТ 22859-97,S для легковых и грузовых автомобилей соответственно 7,2м, 25м.

Суммарная тормозная сила P, (H) определяется:

Тормозной момент Мт, (H*м) определяется:

где Vh - рабочий объем двигателя, л

A,B - коэффициенты корректировки;

w - частота вращения коленвала, рад/с.

10.2 Обоснование выбора исходных данных

Число тормозных механизмов автомобиля, динамический радиус колеса, радиус тормозного барабана, толщина стенки барабана, ширина фрикционных накладок передних колёс, ширина фрикционных накладок задних колёс, суммарная площадь фрикционных накладок, диаметр рабочего тормозного гидроцилиндра, полный вес автомобиля, масса автомобиля, приходящаяся на тормозящую ось выбраны согласно рекомендациям в [4].

Максимальный тормозной момент передних колёс, максимальный тормозной момент задних колёс рассчитаны согласно рекомендациям в [2].

Угол охвата фрикционных накладок переднего моста, угол охвата фрикционных накладок заднего моста, расчётный коэффициент трения, скорость движения автомобиля при торможении выбраны согласно рекомендациям в [2].

Нижний предел максимального замедления, расстояние от линии действия разжимных сил до опоры, расстояние от центра барабана до оси опоры, углы несимметричности накладок передних колёс, углы несимметричности накладок задних колёс, масса барабана, удельная теплоёмкость чугуна выбраны согласно рекомендациям в [3].

10.3 Проведение расчета

10.3.1 Проектировочный расчет

Таблица 21- Исходные данные для проектировочного расчета тормозного управления

Таблица 22 - Результаты расчета тормозного управления

Обратившись к [4], можно сделать вывод, что результаты расчета удовлетворяют установленным требованиям.

11 Расчет несущей части автомобиля

11.1 Алгоритм расчета несущей части автомобиля

Предельные динамические нагрузки характеризуются коэффициентом динамической нагрузки:

где Рд - динамическая нагрузка на раму,