Тягово-динамический расчет легкового автомобиля (1088878), страница 10
Текст из файла (страница 10)
1. Ступица заднего колеса; 2. Рычаг задней подвески; 3. Кронштейн креплений рычага подвески; 4. Резиновая втулка шарнира рычага; 5. Распорная втулка шарнира рычага; 6. Болт крепления рычага задней подвески; 7. Кронштейн кузова; 8. Опорная шайба крепления штока амортизатора; 9. Верхняя опора пружины подвески; 10. Распорная втулка; 11. Изолирующая прокладка пружины подвески; 12. Пружина задней подвески; 13. Подушки крепления штока амортизатора; 14. Буфер хода сжатия; 15. Шток амортизатора; 16. Защитный кожух амортизатора; 17. Нижняя опорная чашка пружины подвески; 18. Амортизатор; 19. Соединитель рычагов; 20. Ось ступицы: 21. Колпак; 22. Гайка крепления ступицы колеса; 23. Уплотнительное кольцо; 24. Шайба подшипника; 25. Подшипник ступицы; 26. Щит тормоза; 27. Стопорное кольцо; 28. Грязеотражатель; 29. Фланец рычага подвески; 30. Втулка амортизатора; 31. Кронштейн рычага с проушиной для крепления амортизатора; 32. Резинометаллический шарнир рычага подвески.
Рисунок 2. Задняя подвеска автомобиля.
3. Расчет задней подвески.
3.1 Плавность хода.
Определим частоту колебаний кузова:
где f – статический прогиб подвески, f = 149 мм;
, мм
где G – 85000 МПа;
r – радиус витка, r = 57 мм;
Pp – нагрузка на упругий элемент
np – число рабочих витков, np =12;
d – диаметр проволоки, d =12 мм.
Нагрузка на упругий элемент (рисунок 3):
где Rz – реакция опоры колеса;
gk – масса колеса, gk = 18,667 кг;
где m – коэффициент перераспределения по осям, m = 0,56;
G – масса автомобиля, G =1550 кг.
Рисунок 3.
Число колебаний в минуту:
Динамический прогиб подвески лежит в пределах, для легковых автомобилей 10-14 см.
Конструктивно низкая частота колебаний определяется соотношением массы подвески и жесткости амортизаторов.
где М –масса подвески, М = 380 кг [1];
Ср – жесткость амортизаторов, Ср = 45,2 кН/м.
Конструктивно высокая частота колебаний определяется отношением суммарной жесткости подвески шин и массы не подвешенных элементов подвески:
где См – жесткость шин, См = 400 кН/м;
m – масса не подвешенных элементов, m = 150 кг.
Прогиб упругого элемента равен перемещению колес относительно кузова:
fp = fk = 100 мм [1].
Напряжение кручения пружины:
где k – коэффициент упругости, k = 1.1;
r – радиус витка, r = 57 мм;
d – диаметр пружины, d = 12 мм [1].
3.2 Прямолинейное движение.
Силы, нагружающие направляющее устройство.
-
Нормальные реакции на колесах (при выжатой нагрузки на колеса):
Rz1 – gn = Rz1 – gk = m1 * G1/2 * gk = 233.6 Н
-
Тормозные силы:
PT = Rz1*φ = Rz2 * φ = 186.88 H
-
Тормозной момент:
M1 = PT * rКолеса = 186.88 * 0.286 = 53.45 Н*м
-
Боковые силы:
R1 = R2 = 0.
Запас.
Силы, нагружающие направляющее устройство:
-
Нормальные реакции на колесах (при выжатой нагрузке на колеса) при запасе:
Hg – высота центра тяжести, Hg = 0,55 м;
В – ширина колес, В = 0,305 м [1];
-
Боковые силы:
3.3 Основные требования к подвеске:
Частота колебаний кузова:
где f – статический прогиб подвески, f = 149 мм [1];
Вес не подрессоренных масс:
GНМ = 1029 H;
G20’ = 3724 H на одно колесо 1862 Н – частичная нагрузка;
G20’ = 5488 H на одно колесо 2744 Н – полная нагрузка [1].
Динамический ход
Fg - динамический ход подвески, Fg = 149 мм [1].
-
Жесткость пружины:
CP1 = G20’/ f0 = 1862/149 = 12.5 H/мм;
-
Статический прогиб при полной нагрузке:
F20’= G20’/ CP1 = 2744/12,5 = 219 мм
-
Величина хода подвески до включения ограничителя хода:
f' = ke’ * fg, где ke’ = 0.6-0.7;
f' = 0,6 * 149 = 80,4 мм
-
Прогиб подвески при работе:
Fox = fg - f’ = 149 - 80.4 = 68,8 мм
-
Коэффициент динамичности: kg = 3;
-
Максимальная нагрузка возникающая в конце полного хода сжатия:
Gmax = G20’ * kg = 2744 * 3 = 8232 Н;
-
Жесткость ограничения хода
-
Суммарная жесткость:
CΣ = CP1 + GOX = 12.5 + 71.4 = 83.9 Н/мм
-
Максимальное перемещение колеса:
fmax = f20’ +fg = 219 + 149 = 368 мм
3.4 Расчет амортизатора.
Площадь нагруженной поверхности амортизатора:
где α – коэффициент теплоотдачи α = 50..70;
Tmax = 120 .. 130 0;
TB – температура окружающей среды, 20 0С.
A – работа перемещаемая амортизатором, А = 45000 Дж;
t – время, 1 ч.
Наружный диаметр цилиндра резервуара амортизатора:
l – Длина корпуса телескопического амортизатора, l = 0,163 мм.
Площадь поперечного сечения поршня:
Список использованных источников.
1. Автомобиль: Устройство, техническое обслуживание и ремонт/А.Д. Просвирин, А.И. Гор, Б.А. Дехтяр и др. - М.: Транспорт, 1984. - 304 с., ил., табл.
2. Краткий автомобильный справочник. Том 3. Легковые автомобили. Часть 2 / Кисуленко Б.В. и др. - М: Компания "Автополис-Плюс", НПСТ "Трансконсалтинг", 2004. - 560с., ил., табл.
3. Некрасов В.И. Методические указания к выполнению курсовой и контрольной работ по дисциплинам "Устройство автомобилей" "Основы конструкции ТТМ" для студентов специальностей 190601 АТХ, 190603 СТЭ очной, заочной и заочно-сокращенной форм обучения. - Сургут: СИНГ, 2008 г. - 33с.
4. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя: Учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования / В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский; Под ред. А.А. Юрчевского. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 816 с.
5.Расчет тягово-динамических свойств автотранспортных средств. Галевский Е.А., Маков П.В. Москва 2009. 43с.