90725

Разработка задних дисковых тормозов легкового автомобиля

Курсовая

Логистика и транспорт

Внешняя скоростная характеристика ДВС, при описании этой зависимости аналитическим выражением, от выбора типа автомобиля может иметь две или три опорные точки. Коэффициент Ку задан больше единицы, что означает введение в расчёт ещё одной опорной точки-1. Третью точку Nmin вычислим, принимая Kmin = 0,15

Русский

2015-06-10

674.08 KB

4 чел.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра:«Автомобили и бортовые информационно- управляющие системы»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«МЕТОДЫ РАСЧЕТА МГ И КМ»

Тема:
Разработка задних дисковых тормозов легкового автомобиля_____________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________        

СТУДЕНТ

Терёхин С.А.

ГРУППА         РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА

ВТ-12         Меркулов А.В.

МОСКВА 2014 г.

Дано:
ma=1550 кг - Полная масса автомобиля ;

Va=185 км/ч  - Максимальная заданная скорость движения автомобиля;
м/с2 - Коэффициент свободного падения;
fo=0,012 - Коэффициент сопротивления качению шин при минимальной скорости;
W=0,367 Н·с24 - Коэффициент обтекаемости;

 F=2 м2 - Лобовая площадь автомобиля;
175/65 R14 - Маркировка шины
mш =7 кг - масса шины

Ky = 1.15 - коэффициент увеличения мощности;

Значения устойчивых частот вращения двигателя:

nмин  = 1000 мин ;    nN = 5600 мин ;    nV = 6200 мин;

iдоп = 1 - дополнительное передаточное число ;

φ = 0.6 – коэффициент сцепления;

mG = 0.66 - коэффициент перераспределение радиальных реакций по ведущим осям в  режиме разгона массы автомобиля;

1.   Аналитическое построение внешней скоростной характеристики двигателя.

1.1. Определение максимальной мощности силовой установки.


Найдём численную величину веса автомобиля:
,      Н
Ga==15200,25 Н

Сопротивление , приведённое к колёсам автомобиля, выражается через эмпирическую зависимость в общем виде:

,


f= 0,160056601
В точке максимальной скорости движущая сила и сила сопротивления равны.

При этом  суммарная сила сопротивления от дороги и окружающей среды на колёсах равна:                              ,        Н

Н
В точке максимальной скорости движущая сила и сила сопротивления равны.

                              Pд = Pс = Н

Вычислим мощность на ведущих колёсах Nк,v  при Vмакс.
, кВт
кВт       
                                             

Эффективная мощность двигателя Ne,v и мощность Nк,v связаны через общий к.п.д. трансмиссии(Σηтр,п). Принимаем, что автомобиль с колёсной формулой 4x2 имеет в перечне агрегатов трансмиссии трехвальную коробку передач с прямой передачей.

  

Обращаясь к пояснениям рис. находим   Σηтр,п  на прямой передаче

КП

ГП

0,98

0,95...0,96

.

                           

 Σηтр,п  =  0,98·0,96  = 0,9408 0,941

Эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля равна:

,    кВт

1.1.2.Определение опорных точек для внешней скоростной характеристики  ДВС.

Потребуем от автомобиля более динамичного разгона. С этой целью зададим коэффициент увеличения мощности Кy = 1,15 и найдём максимальную мощность силовой установки NN.

NN = Ne,v · Кy,     кВт
NN = ·1,15=152,792 кВт
Внешняя скоростная характеристика ДВС, при описании этой зависимости аналитическим выражением, от выбора типа автомобиля может иметь две или три опорные точки. Коэффициент Ку задан больше единицы, что означает введение в расчёт ещё одной опорной точки-1.  Третью точку Nmin  вычислим, принимая Kmin  =  0,15
Nmin= NN· Kmin, кВт

Nmin= 22,919 кВт


 1.2. Построение внешней скоростной характеристики двигателя.

Имея бензиновых двигателей используем формулу Лейдермана с коэффициентами: а=1, b=1 и с=-1. Для того чтобы избежать неточности, отыщем  искомую зависимость, разбив её на два участка: левую ветвь и правую ветви с общим максимальным значением ординаты для двух кубических парабол. Так как в действительности величина максимальных и минимальных оборотов “плавают” относительно nN, и через две точки можно провести только одну кубическую параболу с фиксированными коэффициентами (а,b,c,), найдём значение этих коэффициентов для двух кубических парабол – левой и правой с одними и тем же значением максимума NN при nN.

nмин  = 1000 мин ;    nN = 5600 мин ;    nV = 6200 мин .

Вычислим коэффициенты для левой и правой ветви.

Для левой ветви:

к1л = = 0,16;   к2л = (0,16) = 0,025;   к3л = (0,16)  =0,004;

α = = 0,15

cл = = -1,288955694;  

bл =-1-2*(-1,288955694) = 1,577911389;  aл = 2+ (-1,288955694) = 0,711044306

Проверка:    -1,288955694+1,577911389+0,711044306= 1

Для правой ветви:

к1п = =0,9;   к2п = (0,9)2 = 0.81;   к3п =(0.9)3  = 0.72;

 α п  = = 0,87

cп =  =-7,37;      bп =-1-2 * (-7,37) = 4,37;  

 aп = 2-7,37= -5,37

Проверка: -7,37+ 4,37 – 5,37 =  1.

разбивая интервалы по оборотам верхней ветви на 11 участков и нижней на 6 участка ( Δnл= 400 мин, Δnп= 150 мин ), в результате вычислений, приводят к определению значений мощности и момента в заданных точках.

Эффективная мощность и крутящий момент двигателя в функции оборотов,

таблица 1

Ne,i = NN∙[ a· ] ,        кВт    
            Me,i = ( Ne,i•30•1000)/ (π•ne,i),    Н• м                                                                                                          

точки

ne, мин-1

Ne, КВт

Me, Н·м

1

1000

25,967

248,091

2

1400

39,152

267,186

3

1800

53,289

282,852

4

2200

67,949

295,089

5

2600

82,701

303,898

6

3000

97,114

309,279

7

3400

110,757

311,230

8

3800

123,199

309,754

9

4200

134,011

304,848

10

4600

142,762

296,514

11

5000

149,020

284,751

12

5200

151,080

277,584

13

5400

152,355

269,560

14

5600

152,792

260,679

15

5800

151,110

248,918

16

6000

145,857

232,257

17

6200

136,726

208,960

Внешняя скоростная характеристика ДВС. 

Статический радиус колеса находим по эмпирическому равенству.

Маркировка шины 175/65 R14
                                 r= 0,5·14·25,4 + 0.65·175·0,8 = 268,8 мм.

По уравнению искомая величина радиуса качения равна

                                rк =  268,8·1,05 = 282,24 мм.

Полученное значение rк является необходимой составляющей при определении передаточного числа главной передачи i.

        V = = 659,35 км/ч, и далее по равенству находим

Находим главную передачу

                                           i= = 3,56

Постоянное передаточное число главной передачи i в трансмиссии предназначено для увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущей оси, и согласования максимальной линейной скорости движения автомобиля с максимальными  оборотами двигателя при этой скорости.

1.3.  Определение передаточных чисел в механической коробке передач.
Найдём величины передаточных чисел в коробке передач, используя закон геометрической прогрессии. Зададим число разгонных ступеней в трёхвальной механической коробке передач n=4, с прямой передачей (i =1) с назначением ряда необходимых вспомогательных параметров, получим численный результат.  Вспомогательные параметры: m =0,66;  =0,85; Σηтр,1 = 0.98 0.98 0.96=0,921984 0,922;    i =1; Me,м. Отметим, в переменной Σηтр,1 - к.п.д. трансмиссии на первой передаче в формировании потерь участвует два зацепления в коробке передач (трёхвальная) и одно зацепление в главной передаче. Максимальное значение момента двигателя Me,м находится следующим образом. Вычисляем обороты соответствующие максимальному моменту

 ne = - ,     мин-1          
ne =-=3427,69 мин-1          
и далее при этих оборотах c коэффициентами кубической параболы для левой ветви вычисляем значение мощности при максимальном моменте.
Ne,i= NN∙[ a· ] ,    кВт

Ne,i= 152,792∙[ 0,71104·] = =111,662 кВт

Подставляя  Ne,м, рассчитываем величину максимального момента

Me,i = ( Ne,i·30·1000)/ (π·ne,i),    Н· м

Мe,м = = 311,239 Н· м

С учетом всех найденных числовых величин передаточное число для первой передачи равно:

iк1 = ≤ ,

i == 3,037

При определении передаточных чисел по закону геометрической прогрессии. Из простых преобразований ряда получено аналитическое выражение, определяющее закон построения передаточных чисел.
ik,j =   ,

Находим передаточное число на второй передаче (m=2)

i== 2,097

на третьей передаче (m=3)

== 1,743

на четвертой передаче (m=4)

== 1,320


на пятой передаче (m=5)

== 1

Находим сумму передаточного числа трансмиссии:

Σiтр,1=i0*ik1Σiтр,1 = 10,825

Σiтр,2 =i0*ik2Σiтр,2 = 8,200

Σiтр,3 =i0*ik3Σiтр,3=6,211

Σiтр,4 =i0*ik4Σiтр,4 =4,705

Σiтр,5 =i0*ik5Σiтр,5 =3,564

Таблица 2.

Передачи

       1

       2

        3

       4

         5

        iк,j

3,037

2,097

1,743

1,320

1

      Σiтр,j

10,825

8,200

6,211

4,705

3,564

    (Σiтр,j )2

117,180

67,238

38,581

22,138

12,703

      Σηтр.,j

0,922

0,922

0,922

0,922

0,941

1.4.  Построение силового, мощностного балансов, динамического фактора и величин ускорений автомобиля.

Покажем, в качестве примера, конкретные вычисления параметров Vai, Pдi, Pfi, Pwi, Pci для первой точки  и первой передачи.

Vai,j= , м/с

Va1,1= = 9,824 м/с
В общем виде сила тяги на колёсах автомобиля вычисляется согласно зависимости.

Pдi,j=, Н

Pд1,1= = 8753,992 Н
Сопротивление движению оказываемое дорогой при перекатывании колёс исчисляем как:

Pfi,j=Ga·f0·(1 + )  , Н

Pf1,1 = 15200,251·0,012·(1+) = 183,287 Н
Сопротивление движению от воздушной среды

Pwi,j= W·F·Va1,12/12.96  , Н

Pw1,1= =  5,490 Н
Суммарное сопротивление равно:

Pс1,1 =Pf1,1 +  Pw1,1 , Н

Pс 1,1 = 183,287+ 5,490 = 188,777 Н

Силовой баланс по передачам, таблица  3

Первая передача       ik1 = 3,031;         iтр1 = 10,801

Точки i

Va1, км/ч

Pd1, Н

Pf1, Н

Pw1, Н

Pс1, Н

1

9,846

8753,992

183,287

5,490

188,777

2

13,828

9427,758

184,147

10,829

194,976

3

17,779

9980,544

185,286

17,902

203,187

4

21,730

10412,350

186,709

26,742

213,451

5

25,680

10723,177

188,418

37,350

225,768

6

29,631

10913,024

190,411

49,727

240,137

7

33,582

10981,891

192,688

63,871

256,559

8

37,533

10929,779

195,251

79,784

275,034

9

41,484

10756,687

198,098

97,464

295,562

10

45,434

10462,615

201,230

116,913

318,142

11

49,385

10047,564

204,646

138,129

342,776

12

51,361

9794,671

206,461

149,401

355,862

13

53,336

9511,533

208,347

161,114

369,462

14

55,312

9198,150

210,305

173,270

383,574

15

57,287

8854,522

212,333

185,867

398,200

16

59,262

8480,649

214,433

198,906

413,340

17

61,238

8076,532

216,604

212,388

428,992

Вторая передача     ik2 =2,297;        iтр2 = 8,187

Точки i

Va2,км/ч

Pд2, Н

Pf2, Н 

Pw2, Н

Pс2, Н 

1

12,991

7316,328

183,942

9,558

193,500

2

18,187

7879,441

185,420

18,733

204,153

3

23,383

8341,443

187,390

30,967

218,356

4

28,579

8702,334

189,852

46,259

236,111

5

33,776

8962,114

192,807

64,610

257,417

6

38,972

9120,782

196,255

86,019

282,274

7

44,168

9178,339

200,195

110,486

310,681

8

49,364

9134,786

204,627

138,012

342,640

9

54,561

8990,120

209,552

168,597

378,149

10

59,757

8744,344

214,970

202,240

417,210

11

64,953

8397,456

220,880

238,941

459,821

12

67,551

8186,096

224,020

258,439

482,459

13

70,149

7949,457

227,283

278,701

505,984

14

72,747

7687,541

230,669

299,728

530,397

15

75,346

7400,347

234,178

321,519

555,697

16

77,944

7087,876

237,810

344,075

581,885

17

80,542

6750,126

241,565

367,396

608,961

Третья передача     ik3 =1,741;        iтр3 = 6,205

Точки i

Va3,км/ч

Pд3, Н

Pf3, Н 

Pw3, Н

Pс3, Н 

1

17,140

5545,105

185,082

16,639

201,721

2

23,996

5971,894

187,655

32,612

220,266

3

30,852

6322,049

191,084

53,909

244,993

4

37,708

6595,571

195,371

80,531

275,902

5

44,564

6792,460

200,515

112,477

312,993

6

51,420

6912,717

206,517

149,748

356,265

7

58,276

6956,340

213,376

192,343

405,719

8

65,132

6923,330

221,093

240,262

461,355

9

71,988

6813,687

229,667

293,506

523,172

10

78,844

6627,411

239,098

352,074

591,172

11

85,701

6364,502

249,387

415,966

665,353

12

89,129

6204,310

254,853

449,909

704,761

13

92,557

6024,960

260,533

485,183

745,715

14

95,985

5826,451

266,427

521,788

788,215

15

99,413

5608,785

272,536

559,724

832,260

16

102,841

5371,960

278,859

598,991

877,850

17

106,269

5115,977

285,397

639,589

924,986

Четвертая передача     ik4 =1,319;        iтр4 = 4,703

Точки i

Va4,км/ч

Pд4, Н

Pf4, Н

Pw4, Н

Pс4, Н

1

22,615

3767,417

187,067

28,966

216,033

2

31,661

4057,382

191,545

56,773

248,318

3

40,707

4295,283

197,516

93,849

291,365

4

49,753

4481,117

204,979

140,194

345,173

5

58,799

4614,886

213,934

195,808

409,743

6

67,845

4696,590

224,383

260,692

485,074

7

76,891

4726,228

236,323

334,844

571,167

8

85,937

4703,801

249,757

418,265

668,022

9

94,983

4629,308

264,683

510,955

775,638

10

104,029

4502,749

281,102

612,915

894,016

11

113,075

4324,126

299,013

724,143

1023,156

12

117,598

4215,289

308,528

783,233

1091,762

13

122,121

4093,436

318,417

844,641

1163,057

14

126,644

3958,567

328,678

908,365

1237,044

15

131,167

3810,681

339,313

974,407

1313,720

16

135,690

3649,780

350,321

1042,766

1393,088

17

140,213

3475,861

361,702

1113,443

1475,145

Пятая передача     ik5 =1;        iтр5 = 3,564

Точки i

Va4,км/ч

Pд4, Н

Pf4, Н

Pw4, Н

Pс4, Н

1

29,839

2948,027

190,523

50,426

240,949

2

41,774

3174,927

198,318

98,834

297,153

3

53,710

3361,086

208,712

163,379

372,091

4

65,645

3506,502

221,704

244,060

465,764

5

77,581

3611,178

237,295

340,877

578,172

6

89,516

3675,111

255,484

453,830

709,314

7

101,452

3698,303

276,272

582,920

859,192

8

113,387

3680,754

299,657

728,146

1027,803

9

125,323

3622,462

325,642

889,508

1215,150

10

137,258

3523,430

354,225

1067,006

1421,230

11

149,194

3383,656

385,406

1260,640

1646,046

12

155,161

3298,490

401,971

1363,508

1765,479

13

161,129

3203,140

419,186

1470,411

1889,596

14

167,097

3097,604

437,050

1581,347

2018,397

15

173,065

2957,856

455,564

1696,317

2151,881

16

179,032

2759,870

474,727

1815,322

2290,049

17

185,000

2432,901

494,540

1938,360

2432,901

Силовой баланс автомобиля

Проводим  расчёт по равенствам:

Эффективной мощности двигателя и мощности на колёсах:

N= , кВт;          Ne1,1= кВт;

N=, кВт; Nk1,1= кВт;

Мощности внешних сопротивлений:

N= , кВт;                     Nf,1 = = 0,501 кВт;

N=, кВт; Nw,1= = 0,015 кВт;

N= N+ N, кВт; Nc,1= 0,501 + 0,015=0,516 кВт  

Мощностной баланс, таблица 4.

Первая передача

Точки i

Nc,1

Nw,1

Nf,1

Nk,1

Ne,1

1

0,516

0,015

0,501

23,941

25,967

2

0,749

0,042

0,707

36,213

39,276

3

1,003

0,088

0,915

49,289

53,459

4

1,288

0,161

1,127

62,849

68,166

5

1,610

0,266

1,344

76,493

82,964

6

1,977

0,409

1,567

89,824

97,423

7

2,393

0,596

1,797

102,443

111,109

8

2,867

0,832

2,036

113,952

123,592

9

3,406

1,123

2,283

123,952

134,438

10

4,015

1,476

2,540

132,045

143,216

11

4,702

1,895

2,807

137,834

149,494

12

5,077

2,131

2,946

139,739

151,561

13

5,474

2,387

3,087

140,919

152,841

14

5,893

2,662

3,231

141,323

153,279

15

6,337

2,958

3,379

139,767

151,591

16

6,804

3,274

3,530

134,909

146,322

17

7,297

3,613

3,685

125,422

136,033

Вторая передача

Точки i

Nc,i

Nw,i

Nf,i

Nk,i

Ne,i

1

0,698

0,034

0,664

24,435

26,502

2

1,031

0,095

0,937

36,842

39,958

3

1,418

0,201

1,217

50,145

54,387

4

1,874

0,367

1,507

63,940

69,350

5

2,415

0,606

1,809

77,822

84,405

6

3,056

0,931

2,125

91,384

99,115

7

3,812

1,356

2,456

104,222

113,039

8

4,698

1,892

2,806

115,931

125,738

9

5,731

2,555

3,176

126,105

136,773

10

6,925

3,357

3,568

134,339

145,704

11

8,296

4,311

3,985

140,228

152,091

12

9,053

4,849

4,204

142,166

154,193

13

9,860

5,431

4,429

143,366

155,495

14

10,718

6,057

4,661

143,778

155,941

15

11,630

6,729

4,901

142,194

154,224

16

12,598

7,450

5,149

137,252

148,863

17

13,624

8,220

5,404

127,601

138,395

Третья передача

Точки i

Nc,3

Nw,3

Nf,3

Nk,3

Ne,3

1

0,960

0,079

0,881

24,435

26,502

2

1,468

0,217

1,251

36,842

39,958

3

2,100

0,462

1,638

50,145

54,387

4

2,890

0,844

2,046

63,940

69,350

5

3,875

1,392

2,482

77,822

84,405

6

5,089

2,139

2,950

91,384

99,115

7

6,568

3,114

3,454

104,222

113,039

8

8,347

4,347

4,000

115,931

125,738

9

10,462

5,869

4,593

126,105

136,773

10

12,947

7,711

5,237

134,339

145,704

11

15,839

9,902

5,937

140,228

152,091

12

17,448

11,139

6,310

142,166

154,193

13

19,172

12,474

6,698

143,366

155,495

14

21,016

13,912

7,104

143,778

155,941

15

22,983

15,457

7,526

142,194

154,224

16

25,077

17,111

7,966

137,252

148,863

17

27,305

18,880

8,425

127,601

138,395

Четвертая передача

Точки i

Nc,4

Nw,4

Nf,4

Nk,4

Ne,4

1

1,997

0,418

1,579

24,435

25,967

2

3,448

1,147

2,301

36,842

39,152

3

5,551

2,438

3,114

50,145

53,289

4

8,493

4,450

4,043

63,940

67,949

5

12,460

7,346

5,114

77,822

82,701

6

17,638

11,285

6,353

91,384

97,114

7

24,213

16,427

7,786

104,222

110,757

8

32,372

22,934

9,438

115,931

123,199

9

42,302

30,965

11,336

126,105

134,011

10

54,188

40,682

13,506

134,339

142,762

11

68,217

52,244

15,972

140,228

149,020

12

76,093

58,768

17,325

142,166

151,080

13

84,575

65,813

18,762

143,366

152,355

14

93,685

73,399

20,286

143,778

152,792

15

103,448

81,548

21,901

142,194

151,110

16

113,887

90,278

23,609

137,252

145,857

17

125,024

99,610

25,414

125,024

132,863

Пятая передача

Точки i

Nc,5

Nw,5

Nf,5

Nk,5

Ne,5

N*

1

1,357

0,182

1,175

21,904

23,278

29,934

2

2,184

0,499

1,685

33,026

35,097

41,907

3

3,295

1,061

2,233

44,952

47,770

53,881

4

4,770

1,938

2,833

57,318

60,912

65,854

5

6,692

3,198

3,494

69,762

74,136

77,828

6

9,142

4,913

4,229

81,919

87,056

89,801

7

12,199

7,152

5,048

93,428

99,286

101,775

8

15,947

9,985

5,962

103,924

110,440

113,748

9

20,465

13,481

6,983

113,044

120,132

125,722

10

25,834

17,711

8,123

120,425

127,976

137,695

11

32,137

22,745

9,392

125,705

133,586

149,669

12

35,664

25,585

10,078

127,442

135,433

155,655

13

39,454

28,652

10,801

128,518

136,576

161,642

14

43,518

31,955

11,563

128,887

136,968

167,629

15

47,866

35,503

12,363

127,468

135,460

173,616

16

52,508

39,304

13,204

123,037

130,751

179,602

17

57,454

43,366

14,088

114,385

121,557

185,589

Nk*-  Величина подводимой мощности от  двигателя к колесу на  прямой передаче.

Мощностной баланс 

Изменение величин динамического фактора по передачам Di,j рассчитываются по зависимости,

D1,1

Величины динамического фактора в функции скорости массы

автомобиля по передачам.                                                             

Таблица 5.

Первая передача

Вторая передача

Точки i

Va1

D,1

Точки i

Va2

D,2

1

9,846

0,576

1

12,991

0,445

2

13,828

0,620

2

18,187

0,479

3

17,779

0,655

3

23,383

0,506

4

21,730

0,683

4

28,579

0,527

5

25,680

0,703

5

33,776

0,541

6

29,631

0,715

6

38,972

0,550

7

33,582

0,718

7

44,168

0,552

8

37,533

0,714

8

49,364

0,547

9

41,484

0,701

9

54,561

0,536

10

45,434

0,681

10

59,757

0,519

11

49,385

0,652

11

64,953

0,496

12

51,361

0,635

12

67,551

0,481

13

53,336

0,615

13

70,149

0,466

14

55,312

0,594

14

72,747

0,448

15

57,287

0,566

15

75,346

0,426

16

59,262

0,526

16

77,944

0,394

17

61,238

0,471

17

80,542

0,351


Третья передача

Четвертая передача

Точки i

Va3

D,3

Точки i

Va4

D,4

1

17,140

0,337

1

22,615

0,227

2

23,996

0,361

2

31,661

0,243

3

30,852

0,381

3

40,707

0,255

4

37,708

0,396

4

49,753

0,264

5

44,564

0,406

5

58,799

0,268

6

51,420

0,411

6

67,845

0,269

7

58,276

0,411

7

76,891

0,266

8

65,132

0,406

8

85,937

0,259

9

71,988

0,396

9

94,983

0,248

10

78,844

0,380

10

104,029

0,234

11

85,701

0,360

11

113,075

0,216

12

89,129

0,348

12

117,598

0,205

13

92,557

0,335

13

122,121

0,194

14

95,985

0,320

14

126,644

0,181

15

99,413

0,302

15

131,167

0,166

16

102,841

0,277

16

135,690

0,146

17

106,269

0,242

17

140,213

0,120

Пятая передача

Точки i

Va5

D,5

1

29,839

0,191

2

41,774

0,202

3

53,710

0,210

4

65,645

0,215

5

77,581

0,215

6

89,516

0,212

7

101,452

0,205

8

113,387

0,194

9

125,323

0,180

10

137,258

0,162

11

149,194

0,140

12

155,161

0,127

13

161,129

0,114

14

167,097

0,100

15

173,065

0,083

16

179,032

0,062

17

185,000

0,033

Динамический фактор автомобиля 

По условию расчёта заданная колёсная формула автомобиля 4x2. Из справочника [4] масса шины маркировки 175/65 R14 составляет mш =7 кг. Обод колеса выполнен из лёгкого сплава. Из опытных данных соотношение массы обода к массе шины составляет:

  = (0,35…0,5)· mш     - легкие сплавы.
Назначим величину частного равного 0,5 и подсчитаем массу колеса в сборе:                            mк = 7 + 0,5·7 = 10,5 кг.

момент инерции одного колеса вычисляется по формуле
Iк =

Iк = = 0,37174  кг·м2

Суммарный момент инерции всех четырёх колёс одинарной ошиновки

                                     IΣк=0,37174*4=1,48697 кг·м2
По равенству    mΣк  = IΣк /(rст)2

   mΣк=1,48697/(0,282)2= 18,666 кг

Собственно обобщённый момент инерции двигателя найдём по формуле:

Iд= ,  кг·м2

Iд = 380·  = 0,390 кг·м2 

Выполняя приведение Iд к поступательному движению с учётом зависимости, получим приращение массы на первой передаче от обобщенного момента инерции двигателя.

mд =  ,кг

mд=  кг

Найдём значение *, которое для всех передач  является величиной постоянной.

* = 1560+ 18,666= 1568,667 кг.

Составляющие массы автомобиля от вращающихся деталей трансмиссии по передачам.                                  

     Таблица 6.

Передача

1

2

3

4

5

mа,   кг

1550

1550

1550

1550

к,  кг

18,666

18,666

18,666

18,666

18,666

mд,   кг

571,537

328,305

188,587

108,329

62,227

mΣ,   кг

2140,203

1896,972

1757,253

1676,995

1630,893

*,   кг

1568,667

1568,667

1568,667

1568,667

1568,667

Ускорение в качестве примера приведём расчёт ускорений для точек 1 и 3 на первой  и  второй передачах.

jai,j =

Первая точка первой передачи

ja1,1 = =  4,002 м/с2

Третья точка второй передачи

ja2,3 = =  3,955 м/с2

Величины ускорений массы автомобиля по передачам.                              

                                                                                                               Таблица 7.

Первая передача

Вторая передача

Точки i

Va1

ja1

Точки i

Va2

ja2

1

9,846

4,002

1

12,991

3,468

2

13,828

4,314

2

18,187

3,737

3

17,779

4,568

3

23,383

3,955

4

21,730

4,765

4

28,579

4,121

5

25,680

4,905

5

33,776

4,237

6

29,631

4,987

6

38,972

4,301

7

33,582

5,011

7

44,168

4,314

8

37,533

4,978

8

49,364

4,276

9

41,484

4,888

9

54,561

4,187

10

45,434

4,740

10

59,757

4,046

11

49,385

4,535

11

64,953

3,855

12

51,361

4,410

12

67,551

3,740

13

53,336

4,272

13

70,149

3,612

14

55,312

4,119

14

72,747

3,471

15

57,287

3,918

15

75,346

3,289

16

59,262

3,636

16

77,944

3,035

17

61,238

3,245

17

80,542

2,686

Третья передача

Четвертая передача

Точки i

Va3

ja3

Точки i

Va4

ja4

1

17,140

2,806

1

22,615

1,950

2

23,996

3,020

2

31,661

2,091

3

30,852

3,190

3

40,707

2,197

4

37,708

3,317

4

49,753

2,267

5

44,564

3,399

5

58,799

2,303

6

51,420

3,438

6

67,845

2,303

7

58,276

3,433

7

76,891

2,268

8

65,132

3,384

8

85,937

2,198

9

71,988

3,291

9

94,983

2,092

10

78,844

3,154

10

104,029

1,952

11

85,701

2,973

11

113,075

1,776

12

89,129

2,867

12

117,598

1,675

13

92,557

2,749

13

122,121

1,566

14

95,985

2,620

14

126,644

1,447

15

99,413

2,457

15

131,167

1,303

16

102,841

2,235

16

135,690

1,116

17

106,269

1,934

17

140,213

0,872

Пятая передача

Точки i

Va5

Ja5

1

29,839

1,660

2

41,774

1,765

3

53,710

1,833

4

65,645

1,864

5

77,581

1,860

6

89,516

1,819

7

101,452

1,741

8

113,387

1,627

9

125,323

1,476

10

137,258

1,289

11

149,194

1,065

12

155,161

0,940

13

161,129

0,805

14

167,097

0,662

15

173,065

0,494

16

179,032

0,288

17

185,000

0,000

   

Ускорение автомобиля.

            

1.5.   Алгоритм расчёта для построения графической зависимости пути, скорости и времени разгона массы автомобиля.

Падение скорости и величину пути при заданном времени переключения передач tп = 1,5 c

Рассчитаем падение линейной скорости  автомобиля и значение пути при переходе с первой передачи на вторую.

,   км/ч

=  ((61,238/3,6)- = 59,761 км/ч

,  м

S = (61,238/3,6)· 1,5 -  = 25,208


Находим начальную точку разгона массы по оборотам двигателя для следующей передачи:

na,мин-1

na2  = = 4600,317   мин-1

Изменение скорости и  пути при

переключении передач.

Таблица 8

Порядок переключения передач

Vп,

км/ч

Sп,

М.

naj

мин

tп,

c.

С 1 – ой    на  2-ую

59,761

25,208

4600,317

1,5

Со  2-ой    на  3-ую

78,446

33,122

4576,728

1,5

С    3-ей  на 4-ую

103,084

43,615

4558,232

1,5

С    4-ой  на 5-ую

135,135

57,364

4528,848

1,5

                            Расчёт приращения времени t1,1 для первой передачи и первого интервала  i=1 и i+1:

ti,j=  , с

t1,1= = 0,266 с.

Приращение пути для выбранного интервала:

Si,j=,  м

S1,1= = 0,875 м.

Время и путь разгона автомобиля с учётом параметров переключения передач. Таблица 9.

ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА

Vai,

км/ч

ΔVаi, 

м/с

Vасрi,

м/с

Jасрi,

 м/с2

ΔSi,м

Δti,с

ΣSi, м

ΣТi, с

9,846

0

0

0

0

0

0

0

13,828

1,106

3,288

4,158

0,875

0,266

0,875

0,266

17,779

1,097

4,390

4,441

1,085

0,247

1,959

0,513

21,730

1,097

5,487

4,667

1,290

0,235

3,250

0,748

25,680

1,097

6,585

4,835

1,495

0,227

4,744

0,975

29,631

1,097

7,682

4,946

1,705

0,222

6,449

1,197

33,582

1,097

8,780

4,999

1,927

0,220

8,376

1,417

37,533

1,097

9,877

4,995

2,170

0,220

10,547

1,636

41,484

1,097

10,975

4,933

2,441

0,222

12,988

1,859

45,434

1,097

12,072

4,814

2,752

0,228

15,740

2,087

49,385

1,097

13,169

4,637

3,117

0,237

18,857

2,324

51,361

0,549

13,992

4,472

1,717

0,123

20,574

2,446

53,336

0,549

14,541

4,341

1,838

0,126

22,412

2,573

55,312

0,549

15,090

4,195

1,974

0,131

24,385

2,703

57,287

0,549

15,639

4,018

2,136

0,137

26,521

2,840

59,262

0,549

16,187

3,777

2,352

0,145

28,873

2,985

61,238

0,549

16,736

3,440

2,669

0,159

31,542

3,145

   

ВТОРАЯ  ПЕРЕДАЧА

Vai, км/ч

ΔVаi, м/с

Vасрi, м/с

Jасрi, м/с2

ΔSi,м

Δti,с

ΣSi, м

ΣТi, с

12,991

0

0

0

0

0

0

0

18,187

0

0

0

0

0

0

0

23,383

0

0

0

0

0

0

0

28,579

0

0

0

0

0

0

0

33,776

0

0

0

0

0

0

0

38,972

0

0

0

0

0

0

0

44,168

0

0

0

0

0

0

0

49,364

0

0

0

0

0

0

0

54,561

0

0

0

0

0

0

0

59,757

0

0

0

0

0

0

0

64,953

1,443

17,321

3,951

6,328

0,365

37,943

3,545

67,551

0,722

18,403

3,797

3,498

0,190

41,441

3,735

70,149

0,722

19,125

3,676

3,755

0,196

45,196

3,932

72,747

0,722

19,847

3,541

4,045

0,204

49,240

4,135

75,346

0,722

20,568

3,380

4,392

0,214

53,632

4,349

77,944

0,722

21,290

3,162

4,860

0,228

58,492

4,577

80,542

0,722

22,012

2,860

5,554

0,252

64,046

4,829

ТРЕТЬЯ  ПЕРЕДАЧА

Vai, км/ч

ΔVаi, м/с

Vасрi, м/с

Jасрi, м/с2

ΔSi,м

Δti,с

ΣSi, м

ΣТi, с

17,140

0

0

0

0

0

0

0

23,996

0

0

0

0

0

0

0

30,852

0

0

0

0

0

0

0

37,708

0

0

0

0

0

0

0

44,564

0

0

0

0

0

0

0

51,420

0

0

0

0

0

0

0

58,276

0

0

0

0

0

0

0

65,132

0

0

0

0

0

0

0

71,988

0

0

0

0

0

0

0

78,844

1,904

20,949

3,223

12,380

0,591

69,159

5,251

85,701

1,904

22,853

3,064

14,206

0,622

83,364

5,873

89,129

0,952

24,282

2,920

7,918

0,326

91,282

6,199

92,557

0,952

25,234

2,808

8,558

0,339

99,840

6,538

95,985

0,952

26,186

2,685

9,288

0,355

109,129

6,893

99,413

0,952

27,138

2,538

10,180

0,375

119,309

7,268

102,841

0,952

28,091

2,346

11,404

0,406

130,713

7,674

106,269

0,952

29,043

2,084

13,270

0,457

143,983

8,131

ЧЕТВЕРТАЯ  ПЕРЕДАЧА

Vai, км/ч

ΔVаi, м/с

Vасрi, м/с

Jасрi, м/с2

ΔSi,м

Δti,с

ΣSi, м

ΣТi, с

22,615

0

0

0

0

0

0

0

31,661

0

0

0

0

0

0

0

40,707

0

0

0

0

0

0

0

49,753

0

0

0

0

0

0

0

58,799

0

0

0

0

0

0

0

67,845

0

0

0

0

0

0

0

76,891

0

0

0

0

0

0

0

85,937

0

0

0

0

0

0

0

94,983

0

0

0

0

0

0

0

104,029

2,513

27,641

2,022

34,347

1,243

182,410

10,371

113,075

2,513

30,153

1,864

40,645

1,348

223,055

11,719

117,598

1,256

32,038

1,726

23,323

0,728

246,378

12,447

122,121

1,256

33,294

1,620

25,814

0,775

272,191

13,222

126,644

1,256

34,551

1,506

28,818

0,834

301,009

14,057

131,167

1,256

35,807

1,375

32,720

0,914

333,729

14,970

135,690

1,256

37,063

1,209

38,507

1,039

372,236

16,009

140,213

1,256

38,320

0,994

48,449

1,264

420,685

17,274

ПЯТАЯ  ПЕРЕДАЧА

Vai, км/ч

ΔVаi, м/с

Vасрi, м/с

Jасрi, м/с2

ΔSi,м

Δti,с

ΣSi, м

ΣТi, с

29,839

0

0

0

0

0

0

0

41,774

0

0

0

0

0

0

0

53,710

0

0

0

0

0

0

0

65,645

0

0

0

0

0

0

0

77,581

0

0

0

0

0

0

0

89,516

0

0

0

0

0

0

0

101,452

0

0

0

0

0

0

0

113,387

0

0

0

0

0

0

0

125,323

0

0

0

0

0

0

0

137,258

3,315

36,470

1,383

87,457

2,398

417,165

17,523

149,194

3,315

39,785

1,177

112,048

2,816

529,213

20,340

155,161

1,658

42,272

1,003

69,884

1,653

599,097

21,993

161,129

1,658

43,929

0,873

83,444

1,900

682,542

23,893

167,097

1,658

45,587

0,734

103,016

2,260

785,558

26,152

173,065

1,658

47,245

0,578

135,507

2,868

921,065

29,021

179,032

1,658

48,902

0,391

207,258

4,238

1128,32

33,259

185,000

1,658

50,560

0,144

581,882

11,509

1710,20

44,767


Скорость и путь разгона автомобиля.

1.7. Топливно-экономическая характеристика

Топливной экономичностью называется совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации. Топливная экономичность автомобиля определяется почасовым расходом топлива Gт(кг/ч) – масса топлива, расходуемая в один час, и удельным расходом топлива gе (г/кВт⋅ч) –

масса топлива, расходуемого в один час на единицу мощности двигателя.

Топливно-экономическую характеристику автомобиля строим для случая равномерного движения на высшей передаче по дорогам с тремя значениями коэффициента сопротивления дороги ψ .

Расход двигателя в литрах на 100 км пробега определим по формуле

Q = , л/100 км,

где gе − удельный расход топлива, г/кВт ч; Ne – мощность двигателя, необходимая для движения автомобиля в заданных условиях кВт;

γт − плотность топлива, кг/л; для бензина γт = 0,725 кг/л, для дизельного топлива γт = 0,825 кг/л.

2. Функциональный и прочностной расчет тормозной системы

2.1 Расчет максимально возможного тормозного момента

Прежде чем проектировать тормоза мобильных машин необходимо знать величину максимально возможного тормозного момента, который может быть реализован в определенных условиях эксплуатации машины и уже потом, с учетом найденной величины максимально возможного реализуемого момента, приступить к проектированию тормозов.

Из рассмотрения сил, действующих на мобильную машину при установившемся торможении на горизонтальном участке дороги (рисунок 1), определяем максимальные моменты трения переднего и заднего тормозов проектируемой машины, исходя из условия полного использования сцепления шин с дорогой:

          M1 =(φּrּmּg/(n1ּL))ּ(b+φּh), Нּм,                                            

M2=(φּrּmּg/(n2ּL))ּ(a-φּh), Нּм,                                             

где М1 , М2 - максимально возможные моменты трения передних и задних тормозов соответственно в случае одновременного торможения всеми колесами автомобиля;

      φ - коэффициент сцепления шин с дорогой, φ = 0.8;

       r - радиус качения колеса,        r= 0,282м ;

      т  - масса автомобиля,       т = 975 кг;

     а = 1.1068 м, b = 1.0732 м, h = 0.6374 м - координаты центра масс автомобиля;

      L  - база автомобиля,       L = 2.18 м;

    

;

.

Таким образом , как видно из проведенных расчетов , момент трения на задних колесах меньше чем на передних.

Рисунок 1 – Силы, действующие на мобильную машину при торможении на горизонтальном участке дороги

Полученные формулы позволяют определить требуемые моменты трения, которые должны развивать проектируемые тормоза автомобиля для полного использования сцепления шин с дорогой и , тем самым, обеспечения максимальной эффективности торможения.

2.2 Расчет основных геометрических параметров тормозов

Для определения основных геометрических параметров однодискового заднего тормоза воспользуемся формулой для расчета величины тормозного момента         ,Нм,                                                      

где коэффициент трения, ;                                                                                                       средний радиус трения;                                                                                   сила прижимающая накладку к диску ,                                                                       

                                                   

                                              , Н,                                                         

где q - давление жидкости в гидроприводе тормозов;

       dдиаметр тормозного цилиндра , м;

Принимаем средний радиус трения Rc = 0.093 м. Давление жидкости в гидроприводе для автомобилей q = 8 – 9 МПа. Принимаем q = 9 МПа. Из выражения  определяем силу прижимающую накладку к диску:                                                                                                                                                                         

                                           ,                                                             

                                           

Из выражения  определяем диаметр тормозного цилиндра:

                                                     ,                                                                          

                                             

           Основным показателем для окончательного выбора размеров фрикционных накладок является максимальная удельная нагрузка, создаваемая в контакте поверхностей трения тормоза

                                              ,                                                         

где F – площадь поверхности трения накладки.

Для дисковых тормозов допустимое значение удельной нагрузки на накладку не должно превышать 500 . Принимаем . Тогда площадь поверхности трения накладки равна:

                                                ,                                                         

Также площадь поверхности трения накладки можно определить по форму-

ле

                                                                                                     

где   - центральный угол кольцевого сегмента накладки;

       R ,r – наружный и внутренний радиусы кольцевого сегмента накладки.

              Для определения R и r составим систему уравнений:

                                                    .                                              

Приняв , получаем

                                                     ,

откуда:

                                                       .

          Для определения диаметра главного цилиндра воспользуемся отношением

                                                   ,                                                             

где диаметр главного цилиндра, м;

        диаметр колесного цилиндра, м.

        Принимая 3 и получаем

                                                                                                                                                                  

2.3 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,                              

Максимально возможный путь торможения с начальной скоростью     60 км/ч  при гидравлическом приводе тормозов рассчитывают по формуле:           

                               S=0.125V0 +V02   /(2ּj), м ,                                               

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.

 

 

        2.4 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 накладки.

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 ,                                              

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 заднее колесо:

                             Z=(Мg/(2L))(bh),           

Определим  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

                           

             

где  m – масса кольцевой части диска, непосредственно примыкающей к по-верхности трения,

                                              

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 .

 

 
Температура находится в допустимых пределах.

3. Устройство задней подвески автомобиля.

На автомобиле установлена торсионно-рычажная подвеска задних колес (рисунок 2). Направляющим устройством подвески являются два продольных рычага 2, соединенных между собой упругим соединителем 19. Так как соединитель значительно смещен вперед от оси колес, то по своим кинематическим свойствам подвеска соответствует независимой подвеске на продольных рычагах. Независимость хода каждого колеса обеспечивается за счет скручивания усилителя, имеющего U-образное сечение, которое обладает большой жесткостью на изгиб и малой - на кручение. Продольные рычаги 2 выполнены из трубы. Они приварены к соединителю 19 через усилители рычагов и образуют вместе с соединителем единую балку, шарнирно подвешенную через кронштейны 3 к кузову. Каждый рычаг подвески спереди имеет втулку, в которую запрессован резинометаллический шарнир 32, состоящий из резиновой 4 и металлической 5 втулок. Через распорную втулку 5 проходит болт 6, соединяющий рычаг подвески со штампованным кронштейном 3, который крепится к кронштейну 7 кузова приварными болтами с гайками и шайбами. На болт крепления рычага навертывается самоконтрящаяся гайка. К задней части рычагов приварены кронштейны 31 с проушинами для крепления амортизаторов и фланцами 29 для крепления болтами оси 20 ступицы заднего колеса и щита тормозного механизма заднего колеса. Упругие элементы подвески состоят из пружины 12 и буфера 14 хода сжатия. Пружина выполнена из пружинной стали круглого сечения. Она установлена на амортизаторе 18 и опирается нижней частью на чашку 17, а верхней - в опору 9, приваренную к внутренней арке кузова. Нижняя опорная чашка пружины приварена к амортизатору. Между пружиной и верхней опорой установлена изолирующая резиновая прокладка 11. Пружины задней подвески, как и передней, под контрольной нагрузкой по длине делятся на два класса - А и Б. Пружины класса А маркируются желтой краской по внешней стороне средних витков, класса Б - зеленой. Буфер 14 хода сжатия выполнен из полиуретана. Он установлен на штоке амортизатора внутри пружины подвески. Сверху буфер упирается в крышку защитного кожуха 16, а при включении в работу - на опору буфера, которая напрессована на верхнюю часть резервуара амортизатора. На наружной поверхности буфера выполнены кольцевые канавки, определяющие место его деформации. Защитный кожух 16 предохраняет от загрязнения и механических повреждений шток 15 амортизатора и буфер 14 хода сжатия. Кожух изготовлен из резины, имеет гофрированную форму для изменения длины при ходах подвески. В верхней части кожуха выполнена изнутри кольцевая канавка, в которую заходит отбортованная часть стальной крышки. Нижняя часть кожуха, за счет своей упругости, поджимается к опорной чашке пружины подвески. К фланцу рычага подвески четырьмя болтами крепится ось 20 заднего колеса. Одновременно с осью этими же болтами крепится щит 26 тормозного механизма заднего колеса. На оси на двухрядном шариковом подшипнике вращается ступица 1 заднего колеса. Ступица крепится на оси гайкой 22 с упорной шайбой 24. Гайка фиксируется на оси обжимом ее пояска в паз оси. Подшипник 25 в ступице фиксируется стопорным кольцом 27. Подшипник закрытого типа, с закладной "вечной" смазкой. С внутренней стороны ступица уплотняется двумя грязеотражательными кольцами 28, одно из которых приварено к ступице колеса, другое к фланцу оси. Между ними образуется лабиринтное уплотнение. Снаружи полость ступицы закрывается колпаком 21. Между ступицей и колпаком устанавливается уплотнительное кольцо 23. Подшипник ступицы колеса в процессе эксплуатации автомобиля не смазывается и не регулируется. К ступице колеса четырьмя болтами крепится диск колеса. Амортизатор 18 задней подвески гидравлический телескопический двухстороннего действия. Нижней проушиной амортизатор крепится к кронштейну 31 нижнего рычага подвески болтом с самоконтрящейся гайкой. Верхнее крепление амортизатора штырьевое: шток крепится к верхней опоре 9 пружины через две резиновые подушки 13 и опорную шайбу 8. Между шайбой и крышкой защитного кожуха установлена распорная втулка 10.

1. Ступица заднего колеса; 2. Рычаг задней подвески; 3. Кронштейн креплений рычага подвески; 4. Резиновая втулка шарнира рычага; 5. Распорная втулка шарнира рычага; 6. Болт крепления рычага задней подвески; 7. Кронштейн кузова; 8. Опорная шайба крепления штока амортизатора; 9. Верхняя опора пружины подвески; 10. Распорная втулка; 11. Изолирующая прокладка пружины подвески; 12. Пружина задней подвески; 13. Подушки крепления штока амортизатора; 14. Буфер хода сжатия; 15. Шток амортизатора; 16. Защитный кожух амортизатора; 17. Нижняя опорная чашка пружины подвески; 18. Амортизатор; 19. Соединитель рычагов; 20. Ось ступицы: 21. Колпак; 22. Гайка крепления ступицы колеса; 23. Уплотнительное кольцо; 24. Шайба подшипника; 25. Подшипник ступицы; 26. Щит тормоза; 27. Стопорное кольцо; 28. Грязеотражатель; 29. Фланец рычага подвески; 30. Втулка амортизатора; 31. Кронштейн рычага с проушиной для крепления амортизатора; 32. Резинометаллический шарнир рычага подвески.

Рисунок 2. Задняя подвеска автомобиля.

3. Расчет задней подвески.

3.1 Плавность хода.

Определим частоту колебаний кузова:

где f – статический прогиб подвески, f = 149 мм;

,     мм

где G – 85000 МПа;

      r – радиус витка, r = 57 мм;

Pp – нагрузка на упругий элемент

      np – число рабочих витков, np =12;

      d – диаметр проволоки, d =12 мм.

Нагрузка на упругий элемент (рисунок 3):

где Rz – реакция опоры колеса;

gk – масса колеса, gk = 18,667 кг;

где m – коэффициент перераспределения по осям, m = 0,56;

G – масса автомобиля, G =1550 кг.

Рисунок 3.

Число колебаний в минуту:

Динамический прогиб подвески лежит в пределах, для легковых автомобилей 10-14 см.

Конструктивно низкая частота колебаний определяется соотношением массы подвески и жесткости амортизаторов.

где М –масса подвески, М = 380 кг [1];

Ср – жесткость амортизаторов, Ср = 45,2 кН/м.

Конструктивно высокая частота колебаний определяется отношением суммарной жесткости подвески шин и массы не подвешенных элементов подвески:

где См – жесткость шин, См = 400 кН/м;

m – масса не подвешенных элементов, m = 150 кг.

Прогиб упругого элемента равен перемещению колес относительно кузова:

fp = fk =  100 мм [1].

Напряжение кручения пружины:

где k – коэффициент упругости, k = 1.1;

r – радиус витка, r = 57 мм;

d – диаметр пружины, d = 12 мм [1].

3.2 Прямолинейное движение.

Силы, нагружающие направляющее устройство.

  1. Нормальные реакции на колесах (при выжатой нагрузки на колеса):

Rz1gn = Rz1gk = m1 * G1/2 * gk = 233.6 Н

  1. Тормозные силы:

PT = Rz1*φ = Rz2 * φ = 186.88 H

  1. Тормозной момент:

M1 = PT * rКолеса = 186.88 * 0.286 = 53.45 Н*м

  1. Боковые силы:

R1 = R2 = 0.

Запас.

Силы, нагружающие направляющее устройство:

  1. Нормальные реакции на колесах  (при выжатой нагрузке на колеса) при запасе:

Hg – высота центра тяжести, Hg = 0,55 м;

В – ширина колес, В = 0,305 м [1];

  1. Боковые силы:

3.3 Основные требования к подвеске:

Частота колебаний кузова:

где f – статический прогиб подвески, f = 149 мм [1];

Вес не подрессоренных масс:

GНМ = 1029 H;

G20 = 3724 H на одно колесо 1862 Н – частичная нагрузка;

G20 = 5488 H на одно колесо 2744 Н – полная нагрузка [1].

Динамический ход

Fg  - динамический ход подвески, Fg = 149 мм [1].

  1. Жесткость пружины:

CP1 = G20’/ f0 = 1862/149 = 12.5 H/мм;

  1. Статический прогиб при полной нагрузке:

F20= G20’/ CP1 = 2744/12,5 = 219 мм

  1. Величина хода подвески до включения ограничителя хода:

f' = ke’ * fg, где ke = 0.6-0.7;

f' = 0,6 * 149 = 80,4 мм

  1. Прогиб подвески при работе:

Fox = fg - f’ = 149 - 80.4 = 68,8 мм

  1. Коэффициент динамичности: kg = 3;
  2. Максимальная нагрузка возникающая в конце полного хода сжатия:

Gmax = G20’ * kg = 2744 * 3 = 8232 Н;

  1. Жесткость ограничения хода

  1. Суммарная жесткость:

CΣ = CP1 + GOX = 12.5 + 71.4 = 83.9 Н/мм

  1. Максимальное перемещение колеса:

fmax = f20’ +fg = 219 + 149 = 368 мм

3.4 Расчет амортизатора.

Площадь нагруженной поверхности амортизатора:

где α – коэффициент теплоотдачи α = 50..70;

Tmax = 120 .. 130 0;

TB – температура окружающей среды, 20 0С.

A – работа перемещаемая амортизатором, А = 45000 Дж;

t – время, 1 ч.

Наружный диаметр цилиндра резервуара амортизатора:

l – Длина корпуса телескопического амортизатора, l = 0,163 мм.

Площадь поперечного сечения поршня:

Список использованных источников.

1. Автомобиль: Устройство, техническое обслуживание и ремонт/А.Д. Просвирин, А.И. Гор, Б.А. Дехтяр и др. - М.: Транспорт, 1984. - 304 с., ил., табл.

2. Краткий автомобильный справочник. Том 3. Легковые автомобили. Часть 2 / Кисуленко Б.В. и др. - М: Компания "Автополис-Плюс", НПСТ "Трансконсалтинг", 2004. - 560с., ил., табл.

3. Некрасов В.И. Методические указания к выполнению курсовой и контрольной работ по дисциплинам "Устройство автомобилей" "Основы конструкции ТТМ" для студентов специальностей 190601 АТХ, 190603 СТЭ очной, заочной и заочно-сокращенной форм обучения. - Сургут: СИНГ, 2008 г. - 33с.

4. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя: Учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования / В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский; Под ред. А.А. Юрчевского. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 816 с.

5.Расчет тягово-динамических свойств автотранспортных средств. Галевский Е.А., Маков П.В. Москва 2009. 43с.

                                 
 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69856. Исполнительное производство 384.5 KB
  Государственные требования к минимуму содержания дисциплины 4 Введение 5 Объем дисциплины и виды учебных занятий 7 Тематический план 8 Программа учебной дисциплины 9 Тематический план семинарских практических занятий 20 Планы семинарских практических занятий...
69857. ЛАТИНСКИЙ ЯЗЫК: УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС 237.5 KB
  Целью данного курса является осмысление и заучивание студентами латинских юридических терминов и выражений, встречающихся в юридической литературе и употребляемых юристами, наиболее известных крылатых выражений, а также выработка навыков чтения и перевода...
69858. ОСНОВЫ ФИЛОСОФИИ: УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС 236 KB
  Изучение студентами юридического колледжа основ философии как универсальной формы общественного сознания должно побуждать их к духовной независимости и свободе, способствовать формированию высокой культуры мышления и чувств.
69859. Предпринимательское право: Учебно-методический комплекс 945.5 KB
  Цель изучения учебной дисциплины состоит в привитии обучаемым комплекса знаний, умений и навыков, необходимых для профессионального выполнения ими своих хозяйственно-производственных задач. Основными задачами дисциплины являются: привитие студентам глубоких знаний об основных принципах...
69860. СУДЕБНО-БУХГАЛТЕРСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА 884.5 KB
  Цель курса состоит в формировании знаний умений и начальных практических навыков необходимых для профессиональной деятельности по установлению события преступления и изобличению лиц виновных в его совершении с использованием возможностей судебно-бухгалтерской экспертизы.
69861. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРАВО 485 KB
  Понятие и система экологического права; объекты экологических отношений; становление и основные этапы развития экологического права; нормы экологического права и экологические правоотношения; источники экологического права; право собственности на природные ресурсы...
69862. Компьютерная графика, курс лекций 6.57 MB
  Объем информации, содержащейся в векторном представлении, не зависит от физических размеров изображения. Например, на одной картинке представлен отрезок от точки (0,0) до точки (10,10), а на другой – от точки (1000,1000) до точки (10000,10000).
69863. Римское право: Учебно-методический комплекс 207 KB
  Его значение определяется огромным влиянием не только на последующее становление права но и на развитие культуры в целом. Римляне создали совершенную универсальную систему права имеющую основой частную собственность уникальную по степени своей внутренней гармонии и завершенности.