Расчет валов главной передачи

Валы главной передачи рассчитывают на прочность и жесткость. Жесткость должна обеспечивать постоянство условий зацепления зубчатых колес при передаче больших нагрузок. Прочность валов проверяют при совместном действии изгиба и кручения.

Размеры валов главной передачи автомобиля определяется в основном, соображениями жесткости, а не прочности. Поэтому коэффициент запаса прочности для валов главной передача автомобиля высоки и составляют 5…10.

Из условия жесткости диаметр вала в шлицевой части можно определить по эмпирической формуле, мм

,

где k_d – эмпирический коэффициент, k_d = 2,6…4;

М_КР – крутящий момент, передаваемый валом. Н×м.

Тогда диаметр вал - шестерни, мм

Диаметр вала цилиндрического редуктора, мм

Остальные размеры валов определяются из конструктивных соображений при проектирования вала.

Расчет шлицевых соединений

Размеры шлицев определяются из конструктивных соображений при проработке конструкции шлицевого соединения. Шлицевые соединения валов рассчитывают на смятие, а затем проверяют на срез.

Напряжение смятия в шлицевом соединении вал шестерни, Па

,

где Z – число шлицев;

l - длина ступицы;

D - наружный диаметр шлицев, D = 0,065м;

d - внутренний диаметр шлицев.

Допускаемое напряжение смятия для неподвижных шлицевых соединений, = 40…80 МПа.

Напряжение среза, Па

,

где в – толщина шлица по основанию, в = 0,01м;

[s_ср] - допускаемое напряжение на срез, [s_ср] = (5…14)×10⁶ Па.

Расчет подвески автомобиля

Взаимодействие колес движущегося автомобиля с неровностями дороги вызывают колебания и вибрации, ухудшающие его техническое состояние и эксплуатационные свойства. Одним из главнейших эксплуатационных требований к современному автомобилю является улучшение плавности хода, т.е. достижение стабильности положения корпуса при движении.

Связь рамы автомобиля с осями осуществляется подвеской, которая предназначается для смягчения динамических ударов, действующих от колес на раму, и гашения колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс, что обеспечивает необходимую плавность хода.

Наибольшее применение на автомобилях получили листовые рессоры зависимого направляющего устройства.

Выбор параметров подвески

Расчетная статическая нагрузка на рессору передней оси

,

где нагрузка, действующая на упругие элементы подвески;

- коэффициенты неподрессоренных масс передней

подвески. (См. таблицу 4.1);

- вес автомобиля с грузом, кН.

На передний мост автомобиля действует нагрузка

,

где - статическая нагрузка, действующая на передний мост

автомобиля.

Условно можно принять, что на передний мост автомобиля приходится 30% от веса автомобиля с грузом, а на задний 70%.

Расчетная статическая нагрузка на рессору среднего и заднего мостов, кН

,

где нагрузка, действующая на упругие элементы подвески;

- коэффициенты неподрессоренных масс задней подвески.

(См. таблицу 4.1).

Для автомобилей с колесной формулой 6К4 и 6К6

,

где и - нагрузки, действующие на средний и задний мосты, Н.

Длина рессоры , количество листов рессоры n, толщина листов рессоры h, а также другие параметры выбираются на основании существующих аналогов из таблицы [4.1].

Передняя подвеска автомобилей, как правило, состоит из стальных листовых рессор и гидравлического амортизатора двойного действия.

Жесткость рессоры переднего моста, Н/м

,

где Е - модуль упругости первого рода, Е = 2,3 × 10⁵ МПа;

- коэффициент деформации рессоры, = 1,25…1,45;

l₁ – полная длина рессоры, м;

J_O1 – момент инерции всех листов в среднем сечении

рессоры, м⁴;

где n – число листов рессоры;

h - толщина листа рессоры, м;

b – ширина листа рессоры, м.

Статический прогиб f_C рессоры переднего моста, м

У трехосных автомобилей применяется балансирная подвеска задних мостов, состоящая из реактивных штанг и рессор. Мосты в таком сблокированном виде образуют балансирную тележку и крепятся шарнирно к раме автомобиля.

Жесткость рессоры среднего и заднего мостов, Н/м

,

где Е - модуль упругости первого рода, Е = 2,3 × 10⁵ МПа;

- коэффициент деформации рессоры, = 1,25…1,45;

l₂ – полная длина рессоры, м;

J_O2 – момент инерции всех листов в среднем сечении

рессоры, м⁴;

,

где n – число листов рессоры;

h - толщина листа рессоры, м;

b – ширина листа рессоры, м.

Статический прогиб f_C2 рессоры, м

Во избежания галопирования автомобиля, отношение статической стрелы прогиба передней подвески к стреле прогиба задней подвески должно быть близким к единице.

> 0,65

Прочностной расчет рессор

Напряжения в листах рессоры определяются не только по расчетной нагрузке, но и учитывают силы сопротивления качению автомобиля, тормозное усилие, реакции сопротивления боковому скольжению, монтажных напряжений, возникающих в процессе сборки.

В курсовом проекте можно ограничится определением напряжений изгиба только в коренном листе по расчетной нагрузке, полагая, что все остальные факторы оказывают влияние на увеличение напряжения меньше, чем динамическая нагрузка, учитываемая коэффициентом динамичности.

Напряжения в коренном листе рессоры переднего моста

,

где l_Э1 – эффективная длина рессоры м, l_Э1 = l₁ – l_О

l_О – расстояние между стремянками, м;

h_К1 – толщина коренного листа, м;

J₁ – момент инерции рессоры переднего моста, м⁴.

- допустимое напряжение при статическом прогибе,

= (4…6) × 10⁸ Па.

Напряжения в коренном листе рессоры заднего моста

,

где l_Э2 – эффективная длина рессоры

l_Э2 = l₂ – l_О м;

l_О – расстояние между стремянками, м;

h_К2 – толщина коренного листа, м;

J₀₂ – момент инерции рессоры заднего моста, м⁴.

- допустимое напряжение при статическом прогибе,

= (4…6) × 10⁸ Па.

Для изготовления рессор применяются рессорно – пружинные стали: 55С2, 60С2ХА, 50Хг, 65Г, 45ХНМФА.

Энергоемкость подвески оценивается коэффициентом динамичности.

Коэффициент динамичности рессоры переднего моста

где Р_m1 – максимальная сила упругости, создаваемая рессорой.

Максимальная сила упругости рессоры переднего моста определяется по принятому из таблицы предельному прогибу f_П1 .

Тогда

Р_m1 = С₀₁ × f_П1, Н

Коэффициент динамичности рессоры заднего моста

Аналогично определяется максимальная сила упругости рессоры заднего моста, Н

Р_m2 = С₀₂ × f_П2

Напряжение в коренном листе от действия динамической нагрузки

<

При динамическом прогибе = (9…10)×10⁸ Па.

Все выбранные и рассчитанные параметры рессоры должны не отличатся от рекомендованных в таблице [4.1].

Таблица 4.1 – Рекомендуемые параметры подвески автомобилей

Колесный тормоз автомобиля

Тормозная система предназначена для снижения скорости и полной остановки автомобиля, а также для удержания ее на уклоне. Торможение представляет собой искусственное создание сопротивления движению тормозными механизмами. Кинетическая энергия автомобиля в процессе торможения поглощается силами трения, возникающими в тормозе, и преобразуется в тепло. Эффективность работы и динамические качества в большей мере определяются ее тормозными качествами.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: