работа по дисциплине : “ Автомобили” на тему: “Расчет автомобиля с разработкой (модернизацией) переднего дискового тормоза Пояснительная записка (стр. 7 из 7)
,откуда:
.Для определения диаметра главного цилиндра воспользуемся отноше-
нием
, (5.11)где
диаметр главного цилиндра, м;
диаметр колесного цилиндра, м.Принимая
3 и получаем
5.3 Расчет показателей эффективности тормозов
Эффективность тормозов оценивается в основном тормозным путем и установившемся замедлением. Приравнивая силу инерции автомобиля и суммарную тормозную силу, найдем выражение для установившегося замедления:
j = φ • g = 0.8 • 9.81 = 7.848 м/с2, (5.12)
Максимально возможный путь торможения с начальной скоростью 60 км/ч при гидравлическом приводе тормозов рассчитывают по формуле:
S=0.125V0 +V02 /(2ּj), м , (5.13)
где S - тормозной путь, м;
V0 - начальная скорость торможения, м/с;
V0 = 60 км/ч = 16.66 м/c;
S=0.125ּ16.66+16.662/2ּּ 7.845 = 19.8 м.
Полученное выражение справедливо для случая одновременного торможения передними и задними колесами автомобиля.
5.4 Расчет показателей энергоемкости тормозов
Способность тормозов поглощать и быстро рассеивать накопленное тепло, без существенного снижения эффективности действия, называется энергоемкостью, о которой судят, косвенно, по удельной работе трения тормозов и приросту температуры за одно торможение на фрикционные нак-ладки.
Процесс интенсивного торможения продолжается весьма краткое время, поэтому пренебрегают теплоотдачей в окружающую среду и в соседние, нерабочие участки диска. Тогда удельная работа трения тормоза выразится как:
L=0.051Z1V02/ 2F , (5.14)
где Z1 - нормальная реакция дороги при торможении на колеса;
V0 - начальная скорость торможения, V0 = 16.66 м/c;
F- площадь накладок рассчитываемого тормоза. Расчитываем нормальную реакцию дороги на переднее колесо:
Z=(Мg/(2L))(b+φh), (5.15)
Из ранее приведенных расчетов следует, что наиболее нагружженным является передний тормоз. Определим для него удельную работу трения: Z 1=(975 ּ9.81/(2ּ2.18))ּ(1.0732+0.8ּ0.637)=3469.4 Н.
Lm= 0.051ּ3469.4ּ (16.66)2 / (2ּ 0.00227) = 1081 Н • м/см2 < 2000 Н • м/см2.
Пренебрегая теплоотдачей в окружающую среду, можно считать что вся работа трения превращается в тепло. Тогда прирост температуры диска
за одно торможение выразится, как
(5.16)где m – масса кольцевой части диска, непосредственно примыкающей к по-верхности трения,
(5.17)где R,r – наружный и внутренний радиусы поверхности трения диска, м;
b – толщина диска, м;
р – плотность материала диска, для стали р = 7.83
;c – теплоемкость материала диска, для стали
.
5.5 Прочностной расчет тормозов
Достаточная жесткость деталей барабанного тормоза, и прежде всего барабана и колодок, является непременным условием для обеспечения его надежности, стабильности и эффективности торможения.
Считаем тормозной барабан (рисунок 5.2) достаточно жестким, если выполняется условие:
W=2*108*((P*h*f(a)/(c*E*sin2α))*U(γi)*(R3/(L*H03))<=0,0016*R, (5.15),
где W - максимальный статистический прогиб свободного края тормозного барабана;
Р – разжимная сила , Н;
c - расстояние между центрами вращения барабана и поворота колодки, мм;
Е-модуль Юнга,E = 1,6 х 1011 н/м2;
а - половина угла охвата колодки, а = 45°;
R - радиус средней окружности;
L - длина оболочки;
Н0 - толщина оболочки;
R0-опорноезначение,R0=0,25м.
 |
Рисунок 5.2 - Геометрические параметры тормозного барабана
L=75 мм, L’=17 мм, H=5 мм, H0=10 мм , H0’=5 мм, R=150 мм , r=35 мм.
Вычисляем значения γ, по следующим формулам:
γ1=H/R0=0,02, (5.16),
γ2=r/R0=0,136, (5.17),
γ3=R/R0=0,6, (5.18),
γ4=L/R0=0,3, (5.19),
γ5=H0/R0=0,04, (5.20),
γ6=L’/R0=0,068, (5.21),
γ7=H0’/R0=0,1, (5.22),
где r0 - опорное значение средней окружности цилиндрической части тормозного барабана.
Далее определим U(γi) по выражению:
U(γi)=0,0146/ (γ1* γ4)-0,002994/ (γ1* γ3)-1,93* γ2+1,893* γ22-0,5293/ γ2* γ3-1,924* γ3+0,5576* *γ22+0,1089* γ2+1,852* γ7+1,58 , (5.23).
Подставляем значения γi в выражение (5.23):
U(γi)=-6,7.
Половина угла охвата накладки тормоза а=45°, поэтому f(a) определяется по формуле:
f(a)=sin2a/2+(cos4a-1)/4+(2/π)*((9/4)*cos3a-cos a/3-1/9-(a*sin3a)/3), (5.24).
Подставляя значение а=45° в выражение (5.24) получаем f(a)=-0.00001324.
Подставим значение в выражение (5.15). Условие жесткости выполняется:
W=0.235MM <0,0016* 150 = 0,24 мм.