148327 (730689), страница 2
Текст из файла (страница 2)
А коэффициент асимметрии цикла
В качестве примера можно указать, что в автомобиле изменение напряжений по ассиметричной схеме имеет место у некоторых деталей ходовой части и подвески рессор, балок мостов поворотных шкворней. По симметричной схеме - у валов КП, у полуразгруженных полуосей (напряжения изгиба).
Характеристика пульсирующего цикла
Пульсирующий цикл, являющийся частным случаем несимметричного цикла, когда , а среднее напряжение и амплитуда цикла
По пульсирующей схеме – у зубьев шестерен.
Определение перед.числа привода сцепления и выбор пар-ов отдельных его звеньев
Схемы приводов сцепления: а) механического, б) гидравлического
Общее передаточное число привода сцепления
uп.с. = u1u2
где u1 – передаточное число педального привода; u2 – передаточное число
рычагов выключения сцепления.
Передаточное число механического привода:
гидравлического:
Ход педали зависит от величины s, на которую отводится нажимной диск при выключении сцепления, и зазора Д2 между рычагами выключения и выжимным подшипником.
Sпед = suп.с. + Д2u1
Общее передаточное число привода сцепления включает передаточное число рычагов выключения и передаточное число педального привода, а в случае гидравлического привода и передаточное число гидравлической части привода. Общее передаточное число привода сцепления определяется из условия, что усилие на педали при отсутствии усилителя не должно превосходить для легковых автомобилей 150 Н, для грузовых 250 Н. Полный ход педали должен лежать при этом в пределах 120...190 мм, включая свободный ход педали.
Расчет крестовины шарнира карданной передачи
В карданном шарнире угловых скоростей определяют нагрузки в крестовине и в вилке. Шипы крестовины испытывают напряжения изгиба и смятия, а крестовина – напряжение разрыва. Вилка подвергается изгибу и скручиванию. Примем, что шарниром передается максимальный динамический момент, который ограничивается коэффициентом запаса сцепления. При малом угле наклона г вала шарнир передает момент (
передаточное число трансмиссии до карданной передачи), а динамическое нагружение можно учитывать запасом прочности.
Напряжение изгиба шипа крестовины (см.рис.):
Напряжения среза шипа крестовины:
Напряжения крестовины на разрыв в сечении А-А площадью F:
Материал крестовин: стали 18ХГТ, 20Х.
Назначение, классификация и требования к конструкции ведущих мостов. Расчет балки ведущего моста на прочность (нагрузочный режим- разгон автомобиля). Расчет балки ведущего моста на прочность (нагрузочный режим - торможение)
Мосты обеспечивают поддержание несущей части, передают силы и моменты от колес на несущую часть, являясь элементом рулевого управления, обеспечивают поворот автомобиля, является частью автомобиля.
К автомобильным мостам предъявляются следующие основные требования: минимальная масса, наименьшие габаритные размеры и оптимальная жесткость.
Ведущие мосты одновременно являются корпусной деталью для элементов трансмиссии и включают в себя: главную передачу, дифференциал, полуоси и применяются в качестве заднего и промежуточного моста.
Классификация мостов.
1 По назначению (ведущий, управляемый(с поворотными колесами, с поворотной балкой), комбинированный, ведомый)
2 По числу колес (с одинарными, со сдвоенными)
3 По виду применяемой подвески (неразрезной, разрезной)
4 По конструктивной схеме (с поперечиной, с балкой )
5 По составу (одиночный, в составе тележки)
Расчет балки моста (прямолинейное движение автомобиля)
Мосты автомобиля рассчитывают на прочность по сцеплению колес автомобиля с дорогой при максимальном значении коэффициента сцепления. Расчет выполняют для различных режимов движения автомобиля. При расчете значения сил и моментов, действующих на мосты при движении автомобиля, принимаются максимальными.
Ведущий мост. Балку ведущего моста рассчитывают для трех нагрузочных режимов: прямолинейное движение автомобиля, занос автомобиля и переезд автомобиля через препятствие.
При прямолинейном движении автомобиля балка ведущего моста (см.рис.) изгибается в вертикальной плоскости под воздействием нормальных реакций дороги и
на ведущие колеса.
Изгибающий момент в вертикальной плоскости где
– плечо изгиба.
Нормальные реакции дороги от нагрузки на ведущий мост равны:
где – коэффициент перераспределения нагрузки на задний мост.
Кроме того, под действием тяговой силы балка ведущего моста испытывает статическую нагрузку и изгибается также в горизонтальной плоскости. Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
Тяговые силы на ведущих колесах равны:
- коэф сцепл колес с дорогой.
Кроме изгибающих моментов на балку ведущего моста действует крутящий момент
где – радиус ведущих колес.
В балке ведущего моста наиболее опасными местами являются обычно сечения под площадками для крепления пружин (рессор).
Суммарный результ-й момент от изгиба и круч-я в опасном сеч-и балки моста
Результ-е напряжения от изгиба и кручения для трубчатого круглого сечения
где – момент сопротивления трубчатого сечения.
Расчет балки ведущего моста на прочность (режим – динамические нагрузки)
При динамическом нагружении изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Mи = Rz1Кдl,
где Кд= 1,5...3 — коэффициент динамичности.
Напряжение изгиба уи= Mи /W.
Для балок мостов, литых из стали и чугуна, [фи]= 300 МПа, для штампованных из стального листа [фи]= 500 МПа.
Определение нагрузок и расчет переднего моста производят так же, как и заднего моста. При торможении коэффициент перераспределения нагрузки на передний мост m1=1,1...1,2. Необходимо учитывать переменное сечение балки: двутавровое в средней части и после рессорной площадки постепенно переходящее в круглое. Вертикальные реакции Rz1=Rz2= m1G1/2, где G1— нагрузка на передние колеса.
Для балки управляемого моста жесткость важна для сохранения углов установки колес. Жесткость ведущего моста влияет на условия зацепления зубчатых передач, на нагрузку подшипников и на нагруженность полуосей.
Прогиб балки равен силе в заданном сечении, отнесенной к жесткости сечения i=Ри/(ЕJx). Балка нагружена в местах крепления рессор.
Переменное сечение балки затрудняет расчет. В таких случаях или упрощают схему и ведут расчет по наиболее опасному сечению, или усложняют расчет, применяя метод конечных элементов.
Прогиб балки грузовых автомобилей достигает 2...3 мм
Расчет балки ведущего моста на прочность (нагрузочный режим – боковой занос автомобиля)
При заносе балку моста рассчитывают на изгиб в вертикальной плоскости, считая при этом Pт1=Pт2=0.
Изгибающие моменты в вертикальной плоскости
,
— боковые реакции при заносе;
,
где и
— нормальные реакции опорной поверхности при заносе. Условно принимается
.
Эпюры моментов от и
строят раздельно, а затем складывают. Опасное сечение картера находится в месте крепления рессоры: здесь напряжение изгиба:
,
Назначение, классификация и требования к конструкции главных передач. Выбор основных параметров и расчет на прочность конических зубчатых пар главной передачи.
Главная передача обеспечивает постоянное увеличение крутящего момента и передачу его к ведущим колёсам, выбирается из условий получения заданной максимальной скорости автомобиля на высшей передаче в коробке передач и оптимальной топливной экономичности.
К главным передачам предъявляют следующие требования: -оптимальное значение передаточного числа; - высокий КПД; -низкий уровень шума; - небольшие вертикальные размеры.
Классификация главных передач.
1 Одинарные (червячная, цилиндрическая(прямозубая ,косозубая, шевронная)коническая, гипоидная)
2 двойная (центральная, разнесенная)
При расчете шестерен на прочность) определяют напряжения в зубьях от изгиба:
где окружная сила;
коэффициент, учитывающий форму и число зубьев;
ширина шестерни;
нормальный шаг в среднем сечении начального конуса шестерни.
Допускаемые напряжения изгиба в зубьях .
Расчет главной передачи на износостойкость зубьев по контактным напряжениям
При расчете главной передачи на износ определяют контактные напряжения в зубьях:
где модуль упругости;
средние радиусы начального конуса соответственно ведущей и ведомой шестерен.
Допускаемые контактные напряжения (большие значения – для гипоидных главных передач).
Шестерни главных передач изготавливают из стали следующих марок: 15ХН3А, 20ХН3А, 20ХНМА, 30ХГТ.
Расчет шкворня и втулок поворотных цапф на прочность (режим - торможение)