Расчет приводов к ведущим колесам

 

Цель работы – получить навыки расчета привода ведущих колес.

Расчет полуосей.

Полуоси рассчитываются при следующих нагрузочных режимах:

– режим передачи колесами максимальной силы тяги;

– режим экстренного торможения;

– режим переезда препятствия.

При режиме максимальной силы тяги учитываются нагрузки:

– меньший из максимальных крутящих моментов по двигателю или по сцеплению

 

       ,             (8.1)

где К_б1, К_б2, К_б3 – коэффициенты блокировки дифференциалов силовой передачи соответственно;

   α – число симметричных дифференциалов силовой передачи.

Тогда

 

                                  ,                                           (8.2)

 

где – момент на забегающей полуоси;

  – момент на отстающей полуоси;

  – момент на корпусе дифференциала;

– нормальная реакция на колесо

 

                                    ,                                      (8.3)

 

где  m_K1 – коэффициент перераспределения нормальных реакций при движении от силы тяги;

– продольная реакция от силы тяги

 

                или .                 (8.4)

 

Для расчета берется меньшая величина.

При режиме экстренного торможения учитываются нагрузки:

– нормальная реакция

 

                                 ,                                    (8.5)

 

где m_Т1 – коэффициент перераспределения реакций при торможении;

– касательная реакция по сцеплению колес с дорогой (φ = 0,8)

 

                                      .                                        (8.6)

 

При режиме заноса учитываются нагрузки:

– нормальная реакция с учетом ее перераспределения

 

                         ,                            (8.7)

 

где – коэффициент сцепления колес с опорной поверхностью при боковом скольжении; принимается =1.

Знак «плюс» в (8.7) относится к направлению заноса, а «минус» – к полуоси нагруженного колеса;

– боковая реакция

 

                                    .                                       (8.8)

 

При режиме динамических нагрузок учитываются только динамические нагрузки:

 

                                   ,                                  (8.9)

 

где К_Д – коэффициент динамичности.

Принимается величина К_Д = 1,5…1,75 – для легковых автомобилей;        К_Д = 1,8…2,0 – для грузовых;  К_Д = 2,0…2,5 – для автомобилей высокой проходимости.

Определение напряжений полуразгруженной полуоси.

Опасное сечение (проходит через точку А перпендикулярно оси симметрии полуоси) находится в месте установки подшипника (рисунок 8.1).

При режиме максимальной силы тяги определяют приведенные напряжения изгиба и кручения:

 

                       ,                                   (8.10)

где d – диаметр полуоси в расчетном сечении.

 

Рисунок 8.1 – Схема для расчета полуразгруженной полуоси

 

При режиме торможения

               .                       (8.11)

 

При заносе

 

                 .                   (8.12)

 

В (8.12) верхние знаки относятся к внутренней полуоси, нижние – к наружной по отношению к направлению заноса.

Определение напряжений разгруженной на три четверти полуоси.

Опасное сечение находится в конце крепления ступицы колеса на определенном расстоянии от внутренней опоры полуоси.

При режиме максимальной силы тяги

 

                             .                                (8.13)

 

При режимах торможения, заноса и переезда препятствия

 

                                      .                                    (8.14)

 

При этом значение реакции Q₁ в месте внутренней опоры полуоси на корпус дифференциала определяется из уравнения статического равновесия:

– при режиме максимальной тяги

 

                                  ;                              (8.15)

 

– при торможении

 

;                             (8.16)

 

– при заносе

 

                .                        (8.17)

 

Для полностью разгруженной полуоси (рисунок 8.2) определение напряжений производится только при режиме максимальной тяги

 

                                    .                                       (8.18)

 

 

Рисунок 8.2 – Схема для расчета разгруженной полуоси

 

Расчетные напряжения достигают 600 МПа – для наполовину разгруженных, 400…450 МПа – для на три четверти разгруженных и 400 МПа – для полностью разгруженных полуосей.

Содержание отчета: указать исходные данные, формулы и результаты проектировочного расчета привода к ведущим колесам автомобиля.