Расчет ходовой части автомобиля 2705

Устройство ходовой части автомобиля

Все эти колебания определяют плавность хода автомобиля. Давайте разберемся с тем, как в принципе колеса автомобиля связаны с его кузовом.

Даже если вы никогда не ездили на деревенской телеге, то, глядя на нее через экран телевизора, вы можете догадаться о том, что колеса телеги жестко закреплены к ее «кузову» и все проселочные «колдобины» отзываются на седоках. В том же телевизоре (в сельском «боевике») вы могли заметить, что на большой скорости телега рассыпается и происходит это именно из-за ее «жесткости».

Чтобы наши автомобили служили подольше, а «седоки» чувствовали себя получше, колеса не жестко связаны с кузовом. К примеру, если поднять автомобиль в воздух, то колеса (задние вместе, а передние по отдельности) отвиснут и будут «болтаться», подвешенные к кузову на всяких там рычагах и пружинах.

Вот это и есть подвеска колес автомобиля. Конечно, шарнирно закрепленные рычаги и пружины — «железные» и выполнены с определенным запасом прочности, но эта конструкция позволяет колесам перемещаться относительно кузова.

Ходовая часть автомобиля

КузовУ многих легковых автомобилей функцию ходовой части выполняет кузов, а не рама, в отличие от грузовиков, автобусов или мотоциклов. В составе кузова имеются навесные узлы и каркас. обычно крепится на каркасе.ПодвескаПодвесками называют ряд устройств, основная задача которых, связать между собой колеса автотранспортного средства и его кузов.

Она преобразовывает, поглощает и смягчает удары, которые могут передаваться от дорожного полотна на кузов. Существует два вида подвесок.

Они делятся на независимые и зависимые.

В отличие от зависимой подвески, которая считается несколько устаревшей, независимая дает возможность колесам, расположенным на общей оси, передвигаться в вертикальной плоскости, вне зависимости друг от друга.

Именно такую подвеску чаще всего используют в современных автотранспортных средствах.

Основные требования, которые предъявляются к подвескам:

Ремонт ходовой части легкового автомобиля

Через 30 000 км пробега необходимо проверить состояние стабилизатора поперечной устойчивости.Заменять смазку и регулировать зазор в подшипниках ступиц колес нужно одновременно с проверкой резинометаллических шарниров рычагов подвески. Чтобы замерить зазор точно, необходим индикатор, однако наличие люфта в подшипниках ступиц передних колес можно определить и без него.

Устройство ходовой части

Устройство ходовой части

У стройство ходовой части — это раздел в котором вы найдете информацию о подвеске автомобиля, кузове, раме, колесах, балках мостов. Устройство подвески, схема подвески и конструкция подвески в статьях и рисунках. Советы опытных мастеров в ремонте подвески.

Х одовая часть автомобиля служит для перемещения транспортного по дороге. Ходовая часть устроена таким образом, чтобы человеку было удобно, комфортно передвигаться.

Д ля того, чтобы автомобиль мог передвигаться детали ходовой части соединяют кузов с колесами, гасят колебания во время движения, смягчают, воспринимают толчки и усилия. А для того, чтобы не возникало тряски и излишней вибрации во время езды ходовая часть включает в себя следующие элементы и механизмы: упругие элементы подвески, колеса и шины.

Х одовая часть автомобиля состоит из следующих основных элементов:

2. Б алок мостов

3. П ередней и задней подвески колес

4. К олес (диски, шины)

Т ипы подвесок автомобиля:

Подвеска Макферсон

Устройство подвески Макферсон — Подвеска макферсон это так называемая подвеска на направляющих стойках. Этот тип подвески подразумевает использование в качестве основного элемента амортизационной стойки. Подвеска Мак-Ферсон может использоваться как для задних, так и для передних колес.

Независимая подвеска

Независимой подвеска называется , потому что колёса одной оси не связаны жестко, это обеспечивает независимость одного колеса от другого (колеса не оказывают друг на друга никакого влияния).

Конструкция современной подвески. Современная подвеска это элемент автомобиля, который выполняет амортизационные и демпфирующие свойства, что связано с колебаниями автомобиля в вертикальном направлении. Качество и характеристики подвески позволят пассажирам испытать максимальный комфорт передвижения. Среди основных параметров комфортабельности автомобиля можно признать плавность колебания кузова.

Устройство балансирной подвески — балансирная подвеска особенно уместна для задних колес автомобиля, у которых есть передняя ведущую ось, это аргументируется тем, что такая подвеска почти совсем не занимает места на раме. Балансирная подвеска применяется в основном на трехосных автомобилях, средний и задний ведущие мосты у которых расположены рядом друг к другу. Иногда ее применяют на четырехосных автомобилях, а также многоосных прицепах. Балансирная подвеска бывает двух типов: зависимой и независимой. Зависимые подвески получили большую популярность.

Устройство подвески грузового автомобиля — это раздел в котором можно изучить строение, назначение, принцип работы подвески грузового автомобиля. Подвеска автомобиля ЗИЛ — раздел, в котором подробно описано устройство подвески грузового автомобиля ЗИЛ 130.

Подвеска обеспечивает упругую связь между рамой или кузовом с мостами автомобиля или непосредственно с его колесами, воспринимая вертикальные усилия и задавая требуюмую плавность хода. Также, подвеска служит для восприятия продольных и поперечных усилий и реактивных моментов, которые действуют между опорной плоскостью и рамой. Подвеска обеспечивает передачу толкающих и скручивающих усилий.

Э лементы ходовой части автомобиля:

— Управляемый мост — управляемый мост представляет собой балку, в которой на шарнирах установлены поворотные цапфы и соединительные элементы. Жесткая штампованная балка представляет собой основу управляемого моста. Соответственно передний управляемый мост это обычная поперечная балка с ведомыми управляемыми колесами, к которым не подводится крутящий момент от двигателя. Этот мост не ведущий и служит для поддерживания несущей системы автомобиля и обеспечения его поворота. Существует большой перечень различных типов управляемых мостов, которые применяются на грузовых (6х2) и легковых автомобилях (4х2).

— Упругие элементы подвески машины — у пругие элементы подвески автомобиля предназначены для смягчения толчков и ударов, а также снижения вертикальных ускорений и динамической нагрузки, которая передается на конструкцию при движении автомобиля. Упругие элементы подвески позволяют избежать прямого воздействия дорожных неровностей на профиль кузова и обеспечивают необходимую плавность хода. Пределы оптимальной плавности хода колеблются от 1-1,3 Гц.

Расчет сборочных единиц ходовой части

Ходовая часть является экипажной основой автомобиля. Она состоит из несущей системы, передней и задней осей, именуемых мостами, колес с шинами и подвески, соединяющей мосты с несущей системой (рамой или кузовом). Расчет производится в основном балки мостов, поворотного кулака, шкворня, рессор и подвески.

Расчет балки моста, поворотного кулака и шкворня производят для двух случаев нагружения моста: при торможении автомобиля с максимальным замедлением и при заносе. Расчетные схемысоставляют с допущениями: считают геометрические оси цапфсовпадающими, оси шкворней вертикальными, балку прямой (рисунок 6.10).

Во время торможения на передний мост действуют две группы сил. К первой группе относятся вертикальные нагрузки G’ и G» и толкающие усилия Т и Т», приложенные к площадкам крепления рессор, ко второй группе – нормальные Z’ и Z» и продольные Р‘_τ1и Р»_τреакции дороги, приложенные к колесам. При упрощенных расчетах (где Z₁-нормальная реакция можно считать, что Z‘= Z» = 0,5 Z₁; Р‘_τ1= Р»_τ= 0,5 φZ₁ дороги на переднюю ось автомобиля, соответствующая статическому распределению силы тяжести автомобиля по осям).

Рисунок 6.10 Схема для расчета балки переднего моста

и эпюры моментов.

При заносе силы Т и Р_τотсутствуют, но на переднюю ось через рессоры действует боковая сила Р_у1, приложенная на высоте h_g центра тяжести автомобиля, а на колеса, помимо нормальных реакций, – боковые реакции Y’ и Y», препятствующие скольжению автомобиля вбок.

Балка моста при торможении изгибается в вертикальной плоскости моментом М_в, в горизонтальной – моментом М_r, а участки моста от головок до площадок для крепления рессор скручиваются моментом М_τ. Эпюры этих моментов представлены на рисунке 6.10. Максимальные значения моментов

Согласно эпюрам опасными при торможении являются сечения балки под площадками крепления рессор. Условия прочности этих сечений при изгибе и кручении следующие:

МПа; (6.39)

МПа, (6.40)

где W_ив, W_иг и W_к – моменты сопротивления опасных сечений балки соответственно при изгибе в вертикальной и горизонтальной плоскостяхи кручении (без учета наличия площадки крепления рессоры).

Во время заноса балка изгибается только в вертикальной плоскости поддействием момента Zl + Yr. Согласно эпюре этих моментов (рисунок 6.10)при заносе возможным опасным сечением для той половины балки, в сторону которой действует сила Р_у1, является сечение А–А по шкворневому отверстию в головке, а для противоположной половины балки – сечение Б–Б под площадкой крепления рессоры. Изгибающие моменты в

этих сечениях

Из опыта эксплуатации автомобилей известно, что у поворотного кулака опасным является сечение А–А (рисунок 6.11) в месте перехода цапфы 1 во фланец 2 крепления опорного диска тормоза. При торможении момент М_τвоспринимается этим диском, поэтому в сечении А–А возникает только напряжение от изгиба

′ l₁ нормальной реакции дороги уравновешивается моментом пары силQ_z, действующих на кулак со стороны шкворня, т.е.

. (6.43)

Рисунок 6.11 Схемы для расчета поворотного кулака и шкворня:

а – расчетная; б и в – сил, действующих на шкворень

соответственно в поперечной и продольной плоскостях автомобиля.

Тормозная сила Р_τ, приведенная к оси цапфы поворотного кулака, уравновешивается силами Q_τ, действующими на кулак со стороны шкворня, а момент Р_τ r – действием пары сил Q_м. Исходя из этого

; . (6.44)

Из рисунка 6.11,б и в следует, что наиболее нагружен при торможении нижний конец шкворня, на который действует результирующая сила

. (6.45)

При повороте и заносе силы и моменты действуют только в поперечной плоскости. Условия равновесия правого и левого поворотных кулаков различны:

. (6.46)

Шкворень рассчитывают на изгиб и срез в сечении, совпадающем с нижним торцом головки балки моста, а втулку шкворня – на смятие. За расчетное значение берут наибольшую из нагрузок (Q_торм или Q_зан). Условия прочности следующие:

МПа; МПа; (6.47)

МПа. (6.48)

Расчет рессорной подвески. Его можно разделить на три части:

1) построение желаемой упругой характеристики подвески; 2) расчет рессоры; 3) расчет деталей крепления рессоры к несущей системе автомобиля. Ниже дается описание первых двух частей расчета.

Построение упругой характеристики рессорной подвески производят с упрощениями: пренебрегают трением в подвеске и действием неподрессоренных масс; считают упругую характеристику рессоры прямолинейной; исходят из того, что на колесо действует только нормальная реакция дороги Z; сила, деформирующая рессору, равна реакции Z, а прогиб рессоры равен ходу колеса.

Определяют статическое значение нормальной реакции для ненагруженного автомобиля Z ′ _c. Задаются желаемой частотой собственных колебаний подрессоренных масс, определяют статический ход колеса h’_c, обеспечивающий необходимую плавность хода ненагруженного автомобиля. Откладывая полученные значения Z’_cи h’_c (рисунок 6.12,а), проводят прямую ОА, представляющую собой ориентировочную упругую характеристику проектируемой подвески.

Читайте также:  Jaguar 555 швейная машина ремонт

Определяют нормальную статическую реакцию на колесо при полной нагрузке на автомобиль Z»_си находят по графику соответствующий ей ход h»_c колеса.

Рисунок 6.12 Упругие характеристики зависимой рессорной подвески:

а – одинарная рессора; б – двойная рессора

При нагрузке Z_max и линейной характеристике рессоры динамический ход колеса получается неприемлемо большим. Для его ограничения устанавливают деформируемый резиновый буфер. Это позволяет задаться величиной динамического хода. Для легковых автомобилей принимают h_д = 0,5 h_c; для автобусов h_д = 0,75 h_с; для грузовых автомобилей h_д = 1,0 h_с. Откладывая значения Z_max и h_д на графике находят точки D и С характеристики (рисунок 6.12).

Высокие динамические возможности подвески реализуются сравнительно редко, поэтому допускается значительное увеличение жесткости в конце хода сжатия. Учитывая это, задают деформацию буфера в пределах f_б = (0,35÷0,40) h_д. Отложив значение f_б на графике, находят точку В (рисунок 6.12), соответствующую динамическому ходу, при котором вступает в действие буфер. Соединив точки В и D получают желаемую упругую характеристику OBD проектируемой подвески. По ней определяют расчетные нагрузку Р_р и деформацию f_б для рессоры, а также необходимую жесткость буфера с_б= tg β.

Нагрузки, действующие на заднюю подвеску ненагруженного и нагруженного грузового автомобиля, различаются значительно, вследствие чего для нагруженного автомобиля статический прогиб получается неприемлемо большим. Это и вызывает необходимость применения дополнительной рессоры. Принимают, что дополнительная рессора включается в работу при нагрузке

, (6.49)

где – часть веса соответственно нагруженного и ненагруженного автомобиля, приходящаяся на задний мост.

На ориентировочной упругой характеристике (рисунок 6.12,б)отмечают точку В с ординатой Z_c»’ , соответствующую началу вступленияв действие дополнительной рессоры.

Установлено, что жесткости дополнительной с_доп и основной с_осн = tgα рессор должны быть связаны зависимостью

, (6.50)

исходя из которой и строят участок характеристики, на котором обе рессоры должны работать совместно. Для этого через точку В проводят линию BE,пересекающую линию ОБ под углом γ = arctg c_дoп из построенного графика находят ход h»_c колеса при полной нагрузке на колесо и проверяют достигается ли необходимая плавность хода.

Последний участок характеристики, когда вступает в действие резиновыйбуфер, строят так же, как для передней рессоры.

Расчет рессоры производят только на изгиб по приближенным формулам, проверяя, выполняется ли условие необходимой упругости рессоры

(6.51)

и условие прочности рессоры

МПа, (6.52)

где δ – коэффициент деформации, учитывающий отклонение формы рессорыот балки равного сопротивления; δ = 1,25÷1,45(меньшие значения соответствуют рессорам с несколькими листами одинаковой длины);

Р_р и f_р – расчетная нагрузка (в МПа)и деформация, которые определяют по упругой характеристике;

l ′ – приведенная длина рессоры; ;

Е – модуль упругости первого рода; Е = 2 ∙ 10 5 МПа;

l – длина рессоры, м; bи s – ширина (м) и толщина(м) листа;

i – число листов.

Длину рессоры выбирают в пределах l = (0,30÷0,35) Lгде L – база автомобиля. Размеры l₁и l₂ (рисунок 6.13)устанавливают при предварительной компоновке подвески. Затем определяют совместным решением уравнений (6.51) и (6.52) толщину листа, а по формуле (6.52) – ширину листа. Полученные значения sи bуточняют по сортаменту проката рессорных сталей. Число листов задают в пределах 6 – 14.

Рисунок 6.13 Расчетная схема рессоры

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.