Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

(2.6)

где: - вес, приходящийся на переднюю ось;

f - коэффициент сопротивления качению;

a- плечо обкатки;

- коэффициент сцепления шины с полотном дороги;

r - эквивалентный радиус сил трения.

Принимаем: .

=6678Н

f =0,015;

a=0,025м;

=0,85.

Подставив значения в формулы (2.4)-(2.6) получим:

Усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу, определяется по формуле:

(2.7)

где: - КПД рулевого механизма

- КПД рулевого привода

- радиус рулевого колеса

Принимаем: =0,85

=0,90

=0,2м

После подстановки данных в формулу (2.7) получим:

2.3 Прочностной расчет рулевого механизма и рулевого привода

Прочностной расчет рулевого механизма.

В автомобиле Москвич 2140 в качестве рулевого механизма применяют глобоидную пару «червяк-ролик».

Осевое усилие на винте определяется по формуле:

;(2.8)

где: - начальный радиус винтовой линии червяка по наименьшему сечению;

- угол наклона винтовой линии;

- усилие, прикладываемое водителем на рулевом колесе;

- радиус рулевого колеса.

Принимаем: =0,03м

=400Н

=0,2м

Подставив данные в формулу (2.8) получим:

Н

Контактная площадь определяется по формуле:

(2.9)

Принимаем: =1,099рад

=0,994рад

=0,0727 м

=0,02м

Рисунок 4 - Схема зацепления червяк-ролик.

Подставив данные значения в формулу (2.9) получим:

Контактное напряжение в зацеплении червяк-ролик определяется по формуле:

;(2.10)

где: n – число гребней ролика

Принимаем n=2.

Подставив значения в формулу (2.10) получим:

;

Прочностной расчет рулевого привода.

Расчет вала рулевой сошки рассчитывается на кручение по формуле:

(2.11)

где: - передаточное отношение рулевого механизма;

- диаметр вала сошки в опасном сечении.

Принимаем: =16.12

=0,0267м

Подставив данные в формулу (2.11) получим

МПа

Рисунок 5 - Схемы к расчету рулевого привода

Усилие на шаровом пальце сошки определяется по формуле:

; (2.12)

где: С – плечо поворота управляемых колес.

М_РМ – момент на выходе рулевого механизма

Принимаем: С=152мм=0,152м

Значение М_РМ определим по формуле:

;(2.13)

Принимаем: 0,85

Подставив значения в уравнения (2.12) и (2.13) получим:

;

;

На рисунке 5 изображена схема к расчету рулевого привода. Максимальное напряжение изгиба будет в точке «а», а максимальное напряжение кручения – в точке «b».

Эквивалентное напряжение растяжения в точке «а» определяется по формуле:

(2.14)

где:

Принимаем: q=0.12м;

p=0.04м;

Подставив данные значения в формулу (2.14) получим:

Напряжение кручения определяется по формуле:

(2.15)

Подставив значения получим:

Расчет шарового пальца на смятие и изгиб производим по формулам:

(2.16)

(2.17)

где: - диаметр шаровой головки пальца;

- диаметр шарового пальца в опасном сечении.

Принимаем: ;

Подставив значения в формулы (2.16) и (2.17) получим:

;

;

Поперечная тяга проверяется на сжатие и продольную устойчивость. Напряжение сжатия определяется по формуле:

;(2.18)

где: F - сечение поперечной тяги.

Принимаем:

Подставив значения в уравнение (2.19) получим:

;

Критическое напряжение при продольном изгибе определяется по формуле:

; (2.19)

где: L - длина тяги по центрам шарниров;

E – модуль упругости первого рода

- экваториальный момент инерции сечения тяги.

Принимаем: L=498,5мм;E= 200 ГПа.

Значение эквивалентного момента инерции определяется по формуле:

; (2.20)

Принимаем: м; м.

Подставив значения, получим:

;

Подставив значения в формулу (2.20) получим:

;

Запас устойчивости определяется по формуле:

(2.21)

где .

Подставив значения, получим:

.

2.4 Расчет гидроусилителя, определение производительности и мощности на привод насоса гидроусилителя

Расчет гидроусилителя рулевого управления начинается с определения момента сопротивления повороту управляемых колес на сухом асфальте при полностью нагруженном автомобиле и сводится к последующему определению: размеров исполнительного цилиндра, распределителя, диаметра трубопроводов, производительности гидронасоса и мощности, затрачиваемой на его привод.

Величину усилия , прикладываемого водителем к ободу рулевого колеса, выбирают из условия, чтобы усилие не превышало 60Н для легковых автомобилей.

Рабочий объем силового цилиндра определяется исходя из работы, совершаемой усилителем.

Рисунок 6 – Расчетная схема гидроусилителя

Усилие сопротивления на поршне определяется по формуле:

, (2.22)

где - радиус сектора;

- момент на валу сошки, определяемый по формуле:

, (2.23)

где - момент сопротивления на колесе;

- КПД рулевого привода.

.

Подставляя найденное значение в формулу (2.22), получим:

.

Рабочая площадь поршня определяется по формуле:

, (2.24)

где - минимальное усилие на рулевом колесе;

- угол наклона винтовой линии;

- радиус винта.

Так как усилитель интегрированный, то объем цилиндра определяется по формуле:

, (2.25)

где =50 мм - ход поршня, равный ходу гайки по винту.

Диаметр цилиндра определяем исходя из того, что поршень выполнен заодно с гайкой и его перемешение происходит по винту. Используем формулу:

, (2.26)

D - Диаметр цилиндра, определим, исходя из того что поршень выполнен заодно с гайкой и перемещение его происходит по винту.

Площадь сечения винта м²

. Принимаем D=40мм

Номинальная производительность насоса определяется по формуле:

, (2.27)

где - максимальная скорость поворота рулевого колеса;

- максимальный угол поворота управляемых колес из одного крайнего положения в другое, град;

- объемный КПД насоса;

- утечки.

.

Мощность, затрачиваемая на привод насоса, определяется по формуле:

, (2.28)

где - расчетное давление жидкости.

.

Диаметр трубопроводов определяется по формуле:

, (2.29)

где - скорость движения жидкости в трубопроводах:

1. для нагнетательной магистрали ;

2. для сливной магистрали ;

3. для всасывающей магистрали .

Подставляя данные значения в формулу (2.29), получим:

1. для нагнетательной магистрали

;

1. для сливной магистрали

;

1. для всасывающей магистрали

.

3. Тормозное управление

3.1 Определение усилия на педали тормоза

Усилие на тормозной педали определяется по формуле:

(3.1)

где η_н – КПД привода, принимаем ;

i_п = 3 – передаточное число педального привода;

= 22 мм - диаметр главного цилиндра;

- давление в тормозной системе;

, (3.2)

где - радиус рабочего цилиндра.

Тормозные моменты соответственно на передней и задней оси определяются по формулам:

(3.3)

где R_z1,2 – нормальные реакции, действующие соответственно на передней и задней оси, Н;

φ – коэффициент сцепления.

Величины нормальных реакций при торможении определяются по формулам:

(3.4)

где m_a – масса автомобиля, Н;

a, b, h_g – координаты центра массы автомобиля, м;

L – база автомобиля, м.

Таким образом, получаем:

(H);

(Н);

(Нм);

(Нм).

Для передних тормозных механизмов (дисковые тормозные механизмы) тормозной момент М_т и коэффициент эффективности К_э определяются зависимостями:

(3.5)

(3.6)

где - коэффициент трения (расчетный =0,35 )

r_ср = 0,105 м – средний радиус приложения силы Р к накладке.

Приводная сила на передних тормозных механизмах определяется из выражения:

, (3.7)

откуда:

(3.8)

(Н)

Для задних тормозных механизмов (барабанных с односторонним расположением опор и равными приводными силами ):

. (3.9)

где – приводная сила на задней оси;

r_б – радиус барабана, м;

μ – коэффициент трения;

h – расстояние от рабочего цилиндра до опоры, м;

a – расстояние от опоры до линии действия реакции, м;

- коэффициент касательных сил;

, (3.10)

где β – угол обхвата колодки, рад.

Приводная сила на задних тормозных механизмах определяется из выражения:

, (3.11)

Откуда

. (3.12)

Таким образом, получаем

(Н)

Давление в тормозной системе передних и задних тормозных механизмов соответственно:

(МПа),

(МПа),

Давление в тормозной системе передних тормозных механизмов больше чем в задних тормозных механизмов, следовательно, принимаем

Усилие на педали тормоза составит:

(Н)

Коэффициент эффективности тормозных сил задних тормозных механизмов рассчитывается по формуле:

. (3.13)

По формуле (3.13) вычисляем значения коэффициента эффективности торможения для различных значений коэффициента трения и по данным строим график зависимости . Расчетные значения K_э сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Значения коэффициента эффективности торможения для различных значений коэффициента трения

μ	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
Кэ	0,2	0,42	0,66	0,95	1,33	1,875

Характеристики

Список файлов курсовой работы