Устройство автомобиля (стр. 3 из 8)
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)
Углами наклона шкворня в поперечной и продольной плоскостях пренебрегают вследствие их небольших значений, которые не влияют на результаты расчета.
При торможении силы
и 
, нагружающие соответственно верхний и нижний концы шкворня, возникают под действием:нормальной реакции
: 
тормозной силы
: 
реактивной силы
: 
тормозного момента
Суммарная сила, действующая на верхний конец шкворня
Суммарная сила, действующая на нижний конец шкворня
Расчет шкворня и втулок поворотных цапф на прочность (режим - боковой занос автомобиля)
При заносе на верхний и нижний конец шкворня действуют только поперечные силы:от нормальной реакции
: 
от поперечной реакции
:на левом шкворне
на правом шкворне
Суммарные силы:
на левом шкворне
на правом шкворне
Расчет шкворня и втулок поворотных цапф на прочность (режим - динамические нагрузки)
на шкворень действуют силы:
Шкворень на всех нагрузочных режимах рассчитывают на изгиб и на срез, а втулки шкворня рассчитывают на смятие:
Напряжения изгиба шкворня
Напряжения среза шкворня
Напряжения смятия втулок шкворня
Где
диаметр шкворня, 
высота втулки шкворня.При определении напряжений в шкворне и втулках шкворня принимают наибольшие из значений суммарных сил, действующих на шкворень для рассматриваемых режимов движения автомобиля. Шкворни изготавливают из стали марок 40, 50, 18ХГТ. [ 
] = 500 МПа, [ 
] = 100 МПа, [ 
] = 50 МПа.Назначение, классификация и требования к конструкции подвески. Последовательность расчета листовой рессоры.
Подвеска обеспечивает упругое соединение несущей системы с колесами автомобиля.
К подвескам автомобилей предъявляют следующие требования: 1 Обеспечение плавности хода; 2Обеспечение движения по неровным дорогам без ударов в ограничитель; 3 Ограничение поперечного крена автомобиля; 4 Кинематическое согласование перемещений управляемых колес, исключающее их колебание относительно шкворней; 5 Обеспечение затухания колебаний кузова и колес; 6 Постоянство колеи, углов наклона колес, постоянство углов наклона шкворней; 7 Надежная передача от колес к кузову продольных и поперечных сил; 8 Обеспечение затухания колебаний кузова и колес; 9 Снижение неподрессоренной массы. Классификация подвесок. 1 По типу характеристики (постоянной, переменной жесткости, прогрессивная) 2 По типу направляющих устройств (зависимые (автономная, балансирная), независимая) 3 По способу передачи сил и моментов от колес (рессорная, шланговая, рычажная) 4 По типу упругого элемента (металлическая (рессорная, пружинная, торсионная, комбинированная), неметаллическая(пневматическая, гидропневмат., комбинир., резиновая)) 5 По способу гашения колебания (гидравлич амортизаторы (рычажные, телескопические), механическое трение(трение в упругом эл-те и направл. Уст-ве ))