Цель и задачи курсового проекта

А в т о м о б и л и

ОСНОВЫ РАСЧЕТА АВТОМОБИЛЕЙ

 

 

Великий Новгород

2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»

 

А в т о м о б и л и

ОСНОВЫ РАСЧЕТА АВТОМОБИЛЕЙ

 

Методическое пособие к курсовому проекту по дисциплине

«Автомобили. Рабочие процессы, основы расчета автомобилей»

Специальность 190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство»

 

 

Великий Новгород

2011

 

УДК 629.113                                                                              Печатается по решению

РИС НовГУ

 

 

Автомобили. Основы расчета автомобилей: Метод. Пособие к курсов. проекту / Авт. – сост. А.М. Абрамов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. — Великий Новгород, 2011. — с.

 

В методическом пособии рассмотрены общие вопросы выполнения курсового проекта. Приведена методика расчета сцепления, систем управления и шасси автомобиля.

Методическое пособие предназначено для студентов специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство», изучающих дисциплину «Автомобили. Рабочие процессы, основы расчета автомобилей».

 

 

Рецензенты:         Е.И.Никитин, канд.техн.наук,доцент.

 

Ó Новгородский государственный

университет, 2011

 

Ó А.М. Абрамов, 2011

Содержание

 

	ВВЕДЕНИЕ	6
1.	Область применения	7
2.	Нормативные ссылки	7
3.	Общие положения	7
3.1.	Цели и задачи курсового пректа	8
3.2.	Структура пояснительной записки курсового проекта	8
3.2.1.	Ведомость КП	9
3.2.2.	Титульный лист	9
3.2.3.	Задание на КП	9
3.2.4.	Содержание	9
3.3.	Организация курсового проектирования	10
3.3.1.	Задание на курсовой проект	10
3.3.2.	Исходные данные к курсовому проекту	11
4.	Требования к содержанию разделов курсового проекта	11
4.1.	Введение	11
4.2.	Основная часть КП	12
5.	Сцепление	13
5.1.	Определение прижимного усилия на нажимной диск сцепления	13
5.2.	Подбор и расчет пружин	14
5.3.	Подбор двойных пружин	15
5.4.	Пружины демпфера сцепления	16
5.5.	Расчет ступицы ведомого диска	17
5.6.	Определение показателей износостойкости сцепления	17
5.7.	Расчет деталей привода сцепления	18
6.	Рулевое управление	20
6.1.	Рулевой привод	20
6.2.	Рулевой вал	22
6.3.	Расчет рулевых механизмов	22
6.4.	Расчет деталей рулевого привода на прочность	24
6.5.	Расчет гидравлического усилителя	26
7.	Тормозное управление	28
7.1.	Расчет тормозных механизмов	28
7.2.	Показатели износостойкости тормозных механизмов	30
7.3.	Расчет гидравлического привода	31
7.4.	Расчет пневматического привода	33
7.5.	График оптимального соотношения тормозных сил	34
8.	Подвеска автомобиля	35
8.1.	Измерители плавности хода автомобиля	35
8.2.	Определение нагрузки на упругий элемент и его прогиб	36
8.3.	Расчет металлического упругого элемента	38
8.4.	Двойная рессора	39
8.5.	Корректирующие пружины	41
8.6.	Пружины	42
8.7.	Торсионы	42
8.8.	Пневматическая подвеска	43
8.9.	Направляющее устройство	44
	Приложение А	46
	Приложение Б	46
	Приложение В	47
	Список литературы	50

 

 

В В Е Д Е Н И Е

 

Курсовой проект - самостоятельная работа студента, в которой он должен проявить свои знания по дисциплине "Автомобили" и показать умение применять эти знания в решении инженерных задач.

Содержанием курсового проекта является анализ рабочих процессов агрегатов (сцепление), подвеска, систем управления автомобиля (рулевое и тормозное управление), а также кинематический и прочност­ной расчет механизмов и деталей автомобилей.

Приступая к выполнению курсового проекта, необходимо ознакомиться с технической характеристикой автомобиля, указанного в за­дании, и проанализировать конструкцию агрегатов, расчет которых необходимо выполнить.

Все расчеты выполняются в системе единиц СИ и оформляются в пояснительной записке, написанной аккуратно и четко, согласно правилам оформления текстовых конструкторских документов (ГОСТ 19600-74). Формат бумаги А4 (210 х 297 мм).Обязательно наличие полей: слева - 25 мм, справа - 15 мм, сверху и снизу - по 20 мм.

Расчетно-пояснительная записка составляется по следующему плану:

- титульный лист, задание на курсовой проект, реферат, оглавление;

- введение, с указанием перспективных направлений в области мирового и отечественного автомобилестроения;

-  описание конструкции и рабочих процессов в агрегатах, принятых к расчету, их конструктивные схемы;

- расчет агрегатов по приведенной методике с необходимыми расчет­ными схемами, эпюрами моментов, таблицами и рисунками.

Кроме пояснительной записки, в объем курсового проекта входят 3 листа графических разработок (формат А1). На листах изображаются продольные и поперечные разрезы агрегатов, рабочие чертежи 3 - 4 деталей. Чертежи оформляются согласно требованиям ГОСТ - ЕСКД.

 

Область применения

Настоящее методическое пособие устанавливает общие требования к структуре, содержанию разделов и правилам оформления пояснительной записки (ПЗ) курсового проекта по учебной дисциплине «Автомобили. Рабочие процессы, основы расчета автомобилей», выполняемого студентами по специальности 190601.65 – автомобили и автомобильное хозяйства на КАТ НовГУ.

В методическом пособии рассматриваются вопросы расчета агрегатов и систем автомобиля с учетом требований национальных стандартов и международных правил серии ГОСТ Р 41.__.

Нормативные ссылки

В методическом пособии использованы ссылки на следующие стандарты:

1. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования (ГОС ВПО) по направлению подготовки дипломированного специалиста 190601 – «Автомобили и автомобильное хозяйство». Утвержден 31 октября 2001 года, регистрационный № 529 тех/дс.

2. Постановление Правительства РФ от 10 сентября 2009 г. N 720 Об утверждении технического регламента о безопасности колесных транспортных средств

Общие положения

Выпускник по направлению подготовки дипломированного специалиста 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» должен быть подготовлен к решению профессиональных задач в таких видах деятельности, как эксплуатационно-технологической и сервисной; организационно-управленческой; проектно-конструкторской; производственно-технологической и научно-исследовательской [1]. В государственном образовательном стандарте отмечается, что в процессе проектно-конструкторской деятельности выпускник должен решать задачи по разработке проектов объектов профессиональной деятельности с учетом механико-технологических, эстетических, экологических и экономических требований.

Для соответствующей подготовки выпускника по данному направлению в учебном плане в блоке специальных дисциплин предусматривается курс «Автомобили. Рабочие процессы, основы расчета автомобилей», в котором для углубленной проработки теоретического материала и требований нормативных документов предусматривается самостоятельная работа студентов, результаты которой представляются в виде курсового проекта (КП).

Задание на курсовой проект

Курсовое проектирование начинается с выдачи задания на КП. Задание на КП определяет общие требования на состав и содержание курсового проекта как на учебно-практическую продукцию, каковой и является курсовой проект по данной дисциплине.

Форма задания на курсовой проект содержит следующие разделы.

1. ФИО студента, группа.

2. Тема курсового проекта.

3. Перечень разрабатываемых вопросов.

4. Содержание графической части КП.

5. Исходные данные к КП.

6. Дату выдачи и срок сдачи выполненного КП.

7. Календарный план выполнения КП.

 

Пример оформления задания на курсовой проект приведен в приложении В.

Сведения, указанные в задании на КП, должны дать студенту целостное представление о разрабатываемой теме, о структуре ПЗ, об организационно-временных условиях выполнения КП. Степень детализации сведений в задании определяется темой работы и руководителем курсовой работы.

Учитывая учебный характер выполняемого КП, руководитель должен конкретизировать каждый пункт задания во время консультаций и бесед со студентом.

Исходные данные к курсовому проекту

В общем случае, в исходных данных должны быть указаны:

1. Модель транспортного средства.

2. Дорожные условия и степень загруженности транспортного средства.

3. Перечень агрегатов и систем автомобиля для которых должны быть выполнены прочностные расчеты, показатели износостойкости и другие показатели.

4. Задание для графической части проекта. Всем студентам предлагается конструктивно разработать (вычертить) 4 сборочные единицы.Перечень деталировок в количестве не менее 4 – х определяются студентами самостоятельно и согласовываются с руководителем КП.

Требования к содержанию разделов курсового проекта

Введение

Во «Введении» студентам следует раскрыть перспективы развития конструкции ТС, цель и основные задачи КП.

При написании данного раздела студенты могут пользоваться специальной литературой и научно-техническими журналами по тематике КП («Автомобильная промышленность», «Авторевю», «Автомобиль и сервис» и др.).

В формулировке цели работы следует указывать то, что должно быть достигнуто при выполнении КП. При этом формулировка задач, которые решаются в процессе проектирования, должна быть связана с целью проекта.

Основная часть КП

Основная часть КП должна содержать необходимые разделы, раскрывающие поставленную цель работы – поверочный расчет агрегатов и систем автомобиля.

Основная часть КП должна содержать следующие разделы и подразделы:

1. Сцепление

- определить усилие на педали сцепления;

- определить показатели износостойкости сцепления;

- выполнить расчет коэффициента запаса сцепления при износе накладки на 1мм;

- выполнить прочностной расчет ступицы ведомого диска.

2. Рулевое управление

- выполнить кинематический расчет рулевого привода;

- определить усилие на рулевом колесе при повороте колес на месте;

- выполнить прочностной расчет рулевого механизма и рулевого привода;

- выполнить расчет гидроусилителя, определить производительность и мощность на привод насоса гидроусилителя;

3. Тормозная система:

- определить усилие на педали тормоза (экстренное торможение, j = 0,7);

- определить показатели изностойкости ТМ;

- выполнить расчет тормозного привода;

- построить график оптимального распределения тормозных сил по осям.

4. Подвеска

- определить показатели плавности хода автомобиля.

Выполнить расчет:

- упругих элементов;

- направляющих элементов;

- демпфирующих элементов.

 

Заключение.

С целью лучшего понимания студентами сути основных расчетов, в следующем разделе приводятся некоторые рекомендации по написанию разделов основной части ПЗ.

Сцепление

 

Максимальный момент Мс, передаваемый сцеплением, рассчитывается по формуле:

                                                                 (5.1)

где - коэффициент запаса сцепления;

Memax - максимальный крутящий момент двигателя;

Рc - усилие пружин сцепления;

- коэффициент трения;

R_экв – радиус приложения равнодействующей сил трения;

i - число пар поверхностей трения.

Коэффициент запаса сцепления определяется в зависимости от Memax (ГОСТ 1786-74):

       при Memax = 100-260 Нм................................................................. = 1,75;

       при Memax = 280-600 Нм.................................................................. = 2,2;

       при Memax = 700-1000 Нм................................................................. = 2,5.

 

Подбор и расчет пружин

 

       Усилие, создаваемое одной пружиной

                                                                                      (5.5)                                                                                                                  

а напряжение кручения в цилиндрической пружине

 

 

                                (5.6)

 

где: Dср и dп - соответственно средний диаметр витка пружины и диаметр проволоки.

       Связь усилия пружины с ее деформацией f определяется по формуле:

 

                                       (5.7)                           

где: f - деформация;

 G - модуль упругости (8 - 9) 104 МПа;

 nр - число рабочих витков (полное число витков nп = (1,2-2)+nр.

По формуле 5.5 строится график характеристики пружины P1 = F(f). Коэффициент жесткости пружин современных сцеплений С = P1/f = 15,0-45,0 кН/м.

 

Подбор двойных пружин

При проектировании сцепления размеры сдвоенных пружин следует подбирать из условия получения одинакового напряжения в пружинах при одинаковой их деформации.

 

                                     (5.8)

Исходя из этого, соотношение параметров наружной и внутренней пружин должно быть

                                    (5.9)

Задаваясь конструктивно значениями D1 и D2 и варьируя значения nр1, nр2, d1 и d2, подбираются параметры двойной пружины, учитывая при этом, что должно сохраняться условие 5.6. Расчет диафрагменной пружины можно выполнить по методике, изложенной в литературе [5]. Если известны размеры пружины, приведенные на рис. 5.1,a, определяют отношения D/d и f/. Затем следует воспользоваться графиком на рис. 5.1,б и определить значение (D2max), как это показано стрелками. Полученные числовые значения D2max делят на D2 (см2) и получают напряжение в пружине max. Значения полученных напряжений должны быть меньше допускаемых (1400-1600) МПа.

 

       Рис.5.1. К расчету диафрагменной пружины на прочность

 

Пружины демпфера сцепления

       Пружины демпфера являются элементом упругой системы трансмиссии, и подбор их связан с решением сложной задачи колебаний трансмиссии, которая не рассматривается в данном курсе. Поэтому в курсовом проекте можно ограничиться либо проверочным расчетом, либо приближенным подбором на основе данных по существующим конструкциям.

       Данные по выполненным конструкциям:

- число пружин - 6-8;

- диаметр проволоки-  3-4 мм;

- средний диаметр витка – 15-18 мм;

- полное число витков – 5-6;

- жесткость пружин – 10-30 кгс/мм;

- момент трения фрикционных элементов демпфера - 2.-10 кгсм.

       Момент предварительной затяжки пружин должен составлять 15-20% от максимального крутящего момента двигателя Memax.

 

                        (5.10)

       Максимальное напряжение пружин демпфера необходимо рассчитывать, исходя из максимального момента, передаваемого демпфером сцепления.

 

                              (5.11)

где: m - число ведомых дисков сцепления.

       Усилие, сжимающее одну пружину демпфера,

 

                                          (5.12)

где: R - радиус приложения усилия к пружине;

z - число пружин.

Принимая во внимание большую жесткость пружин демпфера, напряже­ние необходимо вычислять по формуле, учитывающей форму сечения, кривизну витка и влияние поперечной силы.

                                                (5.13)

где:              

       Допускаемое напряжение

 

                              [max] = 700-900 МПа.

 

 

Рулевое управление

 

Рулевой привод

 

Рулевой привод должен обеспечивать при движении на повороте качение управляемых колес без бокового скольжения. При этом управ­ляемые колеса должны быть повернуты на разные углы, значения ко­торых (без учета угла бокового увода шин) связаны зависимостью:

,                                    (6.1)

где:  и - углы поворота соответственно наружного и внутреннего колес;

M - расстояние между шкворнями;

L - база автомоби­ля.

 

Рис. 6.1 Схема рулевой трапеции и схема поворота автомобиля

 

Рядом с теоретической кривой следует построить действительную кри­вую , которая может быть рассчитана графически. Для этого, пользуясь чертежом рулевого привода, трапецию изображают на бумаге в определенном масштабе и определяют значения  и  для 6-7 положений управляемых колес от = 0⁰ до = max по технической характеристике.

 

Кинематическое  и силовое   передаточные числа рулевого уп­равления определяются:

                                            (6.2)

где: рк и ук - углы поворота соответственно рулевого и управля­емых колес;

 

Рис. 6.2 Зависимость между углами поворота наружного   и внутреннего  колес автомобиля

 

Uрм и Uрп - угловые передаточные числа соответст­венно рулевого механизма и рулевого привода.

Значение ук находится в пределах 40-45°, а  = 540-1080°.

 

             (6.3)

 

где: Uрм и Uрп - кинематическое и силовое передаточные числа рулевого механизма и рулевого привода соответственно;

 

     Rрк - радиус рулевого колеса, Rрк = 0,2-0,25 м;

     - момент сопротивления повороту управляемых колес;

     G₁ -сила тяжести, приходящаяся на передние управляемые колеса;

      f- коэффициент сопротивления качению; с - плечо поворота управляемых колес;  

     с = 20-60 мм у легковых автомобилей;

     с = 60-100 мм у грузовых автомобилей;

     - коэффициент сцепления шины с полотном дороги;

     = 0,8-0,9;

     r - радиус (плечо) скольжения;

      

     где: rc- статический радиус колеса;

     Mрк - момент, прикладываемый к рулевому колесу,

 

                                         (6.4)

 

Ррк - усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу.

 

                                          (6.5)

 

где рм - КПД (прямой) рулевого механизма, рм = 0,85-0,9;

     рп - КПД рулевого привода, рп = 0,85-0,95.

     Если Ррк > 250 Н, то необходим усилитель.

     Расчет деталей рулевого управления на прочность следует про­изводить, исходя из условного расчетного усилия, прикладываемого к рулевому колесу: Ррк = 400 Н для легковых автомобилей и 700 Н - для грузовых автомобилей.

 

Рулевой вал

 

Рулевой вал нагружается моментом:

 

                                       (6.6.)

     Напряжение кручения полого рулевого вала

 

 

                           (6.7)

     Угол закручивания вала

 

                             (6.8)

 

где: dн и dв - наружный и внутренний диаметры вала;

     G - модуль сдвига 85 ГПа (8500 кг/мм2). Материал вала - сталь 20(ЗИЛ), сталь 45 (МАЗ).

 

Расчет рулевых механизмов

 

Глобоидальная пара "червяк - ролик".

     Определяется контактное напряжение в зацеплении червяка и ролика.

 

                                            (6.9)

где: Px - осевое усилие на червяке;

     F - площадь контакта одного гребня ролика с червяком;

     n - число гребней ролика.

                                             (6.10)

где: r₀ - начальный радиус винтовой линии червяка по наименьшему сечению;

     - угол наклона винтовой линии.

     Контактная площадь одного гребня ролика с червяком (рис.2.3).

 

                               (6.11)

 

 

Рис. 6.3 Схема зацепления  "червяк-ролик"

В передаче "винт-шариковая гайка" расчет производится по условной радиальной наг­рузке Pш на один шарик.            (6.12)

 

где: n - число рабочих витков;

     z - число рабочих шариков на одном витке;

     = 45° - угол контакта шариков с канавками.

     Контактное напряжение, определяющее прочность шарика,

        !                 (6.13)

 

 

где: E - модуль упругости первого рода (E=200 ГПа);

     dш - диаметр шарика; 

     dк - диаметр канавки;

     kкр - ко­эффициент, зависящий от кривизны контактирующих поверхностей (kкр = 0,6-0,8).

Разрушающая нагрузка на шарик Рразр приведена в ГОСТ 3722-81. Для ЗИЛ-130 (диаметр шарика 7,144 мм), Рразр=27500Н, а для МАЗ-500 (диаметр шарика 7,938 мм) Рразр=ЗЗ5ООН.

Наибольшие нагрузки в винтовой паре имеют место при неработающем усилителе.

Зубья сектора и рейки рассчитывают на изгиб и контактное напряжение по ГОСТ 21354-87, при этом конусностью зубьев сектора пренебрегают. Окружное усилие на зубьях сектора:

                                                 (6.14)

где: rсек - радиус начальной окружности сектора;

     Pж - максимальное давление жидкости в усилителе; 

     Pж = (8-10) МПа;

     Dгц - диаметр гидроцилиндра усилителя.

     Второе слагаемое - для встроенного гидроусилителя.

 

 

ТОРМОЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

 

Тормозное управление автомобиля - это совокупность устройств, предназначенных для создания и изменения искусственного сопротив­ления движению АТС, с целью управления скоростью движения, в том числе и удержания АТС неподвижным относительно дороги во время стоянки.

Торможения разделяются на рабочие, аварийные, стояночные, а по интенсивности - на служебные и экстренные.

Современные автомобили и автопоезда должны иметь рабочую, запасную и стояночную тормозные системы. Грузовые автомобили и автопоезда полной массой свыше 12 т, а также автобусы - свыше 5 т, предназначенные для эксплуатации в горных районах, должны иметь дополнительно вспомогательную тормозную систему.

 

Расчет тормозных механизмов

 

На современных автомобилях наибольшее распространение получили тормозные механизмы, схемы которых приведены на рис.3.1. В поверочных расчетах необходимо определить момент в тормозном механизме и коэффициент эффективности торможения. Формулы для их определения выведены из условия, что накладки расположены симметрично к горизонтальной оси, удельное давление распределено равномерно по длине колодки, и равнодействующие элементарных нормальных сил проходят через центр механизма.

Момент в тормозном механизме Mт по абсолютной величине равен тормозному моменту на колесе M, который, в свою очередь, определяется следующим образом:

 

                                            (7.1)

 

где: M_1,2- тормозной момент соответственно на передней и задней осях; Rz_1,2- нормальные реакции дороги, действующие соответственно на передней и задней осях;

- коэффициент сцепления.

Величины нормальных реакций при торможении определяются из выражений:

                                             (7.2)

                                  

где ma - масса автомобиля; aн - замедление автомобиля;

 a,b,hg - координаты центра массы автомобиля;

L - база автомобиля.

Приравняв М_Т1,2 M_1,2, определяются приводные силы на тормозных механизмах Р_1,2.

В дисковом тормозном механизме (рис.7.1,а) тормозной момент Mт и коэффициент тормозной эффективности Kэ определяются зависимостями:

 ;                                                                 (7.3)

,

где: - коэффициент трения (расчетный =0,35);

r_ср - средний радиус приложения силы Р к накладке.

В барабанном тормозном механизме с равными приводными силами на колодках P₁=P₂ и разнесенными опорами суммарный тормозной момент и коэффициент эффективности соответственно равны (рис.7.1,б)

                                                              (7.4)

где: k₀ - коэффициент касательных сил, равный отношению радиуса барабана r_б к действительному радиусу приложения касательных сил

                                                                                      (7.5)

где: - угол охвата накладок.

Для барабанного механизма с односторонним расположением опор и равными приводными силами P₁=P₂ (рис.7.1,в).

 

                                                 (7.6)

В тормозном механизме с односторонним расположением опор и равным перемещением колодок Mт и Kэ определяются по следующим формулам (рис.7.1, г):

 

 

                                                                   (7.7) 

  

После выполнения расчета необходимо, задаваясь значениями от 0,1 до 0,6, построить график статической характеристики тормоза Kэ=F().

 

Рис.7.1. Схемы тормозных механизмов

 

 

ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ

 

Двойная рессора

 

Сила, нагружающая основную рессору к моменту начала действия дополнительной рессоры,

,                                               (8.20)

где: с1 - коэффициент жесткости основной рессоры, кгс/см.

При работе обеих рессор

,                               (8.21)

где: f - стрела прогиба основной рессоры;

с2 - коэффициент жесткости дополнительной рессоры.

 

 ,      ,   .

 

Принимая условие , имеем

 ,

но

 ,

 

 ;   ;                (8.22)

 

Стрела прогиба, соответствующая этому напряжению

 

 ,                                              (8.23)

 

 

Рис 8.3. Схема сил, действующих на двойную рессору

 

Корректирующие пружины

 

       Для получения прогрессивной характеристики подвески применяются корректирующие пружины, работающие на сжатие (рис. 4.4,а) или на растяжение (рис. 4.4,б).

 

                   а)                                                               б)  

Рис. 8.4. Корректирующие пружины

 

Рис. 8.5. Характеристика корректирующих пружин

 

Усилие, создаваемое корректирующими пружинами (рис. 8.5):

 ,                        (8.24)

где Скп - жесткость корректирующих пружин, кгс/см;

f - прогиб основной рессоры от нейтрального положения, см;

fкп - предварительный натяг корректирующих пружин;

a - расстояние между шарнирами в нейтральном положении. Знак '+' при корректирующих пружинах, работающих на растяжение; знак '-' - на сжатие.

Жесткость подвески Ск с корректирующей пружиной

 ,                          (8.25)

Суммарная жесткость подвески в нейтральном положении при f=0

 .                                          (8.26)

Статический прогиб подвески

 ,                                                    (8.27)  

где: m - масса, приходящаяся на подвеску.

 

 

Пружины

 

Напряжение кручения пружины

 

                      (8.28)

Коэффициент k выбирается по соотношению .

 

Таблица 4.1

 

r/d	2	2,5	3,5	7
k	1,4	1,3	1,2	1,1

 

Прогиб

 ,                (8.29)

где: np - число рабочих витков;

r - радиус витка;

d - диаметр проволоки;

G=85000 МПа - модуль упругости материала.

 

Торсионы

а)                                                                                                         б)

Рис. 8.6. Схема расчета торсиона

 

Торсион круглого сечения (рис. 8.6,а)

Напряжение кручения

                 (8.30)

Угол закручивания

 .            (8.31)

 

Пластинчатый торсион (рис. 8.6,б)

Напряжение кручения

            (8.32)

Угол закручивания

 ,      (4.33)

где: Mкр - момент кручения;

l - рабочая длина торсиона;

nл - число пластин;

G - модуль упругости.

 

 

Пневматическая подвеска

 

Нагрузка P, воспринимаемая пневматическим упругим элементом,

 

,                                    (8.34)

 

где: p - избыточное внутреннее давление воздуха;

Fэф, Rэф - эффективные площадь и радиус элемента.

При динамическом изменении нагрузки избыточное давление воздуха изменяется по закону:

 

 ,         (8.35)

где: pс - избыточное давление воздуха при статической нагрузке;

V0 - начальный объем упругого элемента при статической нагрузке и статическом давлении воздуха;

V - текущее значение объема упругого элемента;

Vр - объем дополнительного резервуара; к - показатель политропы.

Жесткость подвески

 

,                                        (8.36)

где:  при статической нагрузке;

 при динамической нагрузке, учитывая, что

 

 ;    .          (8.37)

 

При скоростях, соответствующих собственной частоте колебаний автомобиля, k=1,3.

 

Направляющее устройство

 

 

 

Рис. 8.7. Схема сил, действующих на направляющее устро