Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Конструирование и расчет подвески
1. Назначение подвески
1. Для обеспечения необходимой плавности хода.
2. Для восприятия и передачи на раму и кузов продольных, вертикальных, тормозных и реактивных моментов.
3. Для устойчивого движения автомобиля при безотрывном качении колес (обеспечивают амортизатор и стабилизатор поперечной устойчивости).
Элементы подвески:
2. Требования к подвеске автомобиля
1. Упругий элемент подвески должен обеспечивать высокую плавность хода автомобиля, отсутствие пробоев– ударов в ограничитель, предотвращение кренов кузова, клевков при торможении и приседания при разгоне. Соответствие требованиям во многом определяется упругой характеристикой подвески.
Упругая характеристика – зависимость нагрузки от деформации упругого элемента.
Плавность хода ориентировочно можно оценить по частоте собственных колебаний кузова на подвеске:
, [кол/мин]
где f ст – статический прогиб подвески (см).
- для легковых автомобилей.
Антиклевковый эффект передней подвески.
Δ
Δ
(формула выводится далее)
Δ
Направляющий аппарат.
Кинематика подвески должна обеспечить минимальное изменение колеи, развала и схождения.
- гироскопический момент, который вызывает угловые колебания колеса относительно оси шкворня. У двухрычажной подвески при,, но при этом сильно меняется колея, прогрессирует износ шин.
При меняется развал, но не сильно. Колея при деформации подвески изменяется всего на 5-8 мм, это компенсируется за счет боковой эластичности шины. Значительного износа шин не происходит.
Колебание передних колёс может быть вызвано несогласованно подвески и рулевого механизма. (пример с ВАЗ 2101)
3. Классификация подвесок
- зависимые.
- независимые.
- листовые рессоры:
на каретах – эллиптические
на автомобилях – полуэллиптические
серьга для компенсации изменения длины рессоры при изменении её во время деформации
Кантилеверная рессора
ГАЗ АА
Рессоры бывают:
- многолистовые ( >6 листов);
- малолистовые (2-3 листа);
- однолистовые- (VOLVO 343 сзади, 1963 год- Шевроле Chevy 11- впервые)
Балансирные подвески
- витые пружины
- торсион
Формы сечения торсиона:
пластинчатый - ЗАЗ
- пневматический упругий элемент
Преимущество пневмоподвески – возможность регулирования (стабильное положение кузова относительно дороги).
- гидропневматический упругий элемент
3. По способу регулирования:
- регулируемая;
- нерегулируемая.
4. По способу управления:
- активные;
- пассивные.
Активная подвеска Ситроен Актива I. В системе микропроцессор и пять датчиков:
Подвеска имеет два состояния: - мягкое;
- жесткое.
Состояния определяются объемом газа, который используется в данный момент. В мягком режиме элементы 1 и 2 соединены с 3, а 4 и 5 – с 6 – объем газа увеличивается («мягкий режим») и наоборот. Время перехода - 0,05 сек. – т.е. скорость срабатывания выше чем скорость динамического воздействия при движении.
«Жесткий режим» уменьшает крен кузова и, кроме того, обеспечивает постоянный контакт шины с опорной поверхностью.
В системе «Актива II» действует давление в противофазе – при клевке давление «вперед» увеличивается. Устанавливается на Ситроен «Ксантия». Кроме того, меняется уровень кузова в зависимости от скорости движения.
У Пежо 605 – псевдоактивная подвеска – металлический упругий элемент и амортизаторы с переменной характеристикой. Электродвигатель внутри штока амортизатора – воздействует на шток, который поворачиваясь поворачивает пластику клапанов изменяя проходные сечения и меняя тем самым коэффициент сопротивления амортизатора.
5. По типу направляющего устройства:
- на продольных рычагах;
- на поперечных рычагах;
- на косых рычагах;
- многорычажная подвеска;
- подвеска McPherson.
4. Выбор основных параметров листовой рессоры
Исходные данные:
n – собственная частота колебаний кузова на подвеске (кол/мин);
G1– часть полного веса автомобиля, приходящаяся на 1-ю ось;
g1 – вес неподрессоренных частей передней оси;
L – база автомобиля;
K – коэффициент асимметрии рессор K=l1/l2
K < 1 - для антиклевкового эффекта
1. Выбор длины рессоры.
Длина рессоры l = f(L)
l= (0,45÷0,55)L - задняя рессора легкового автомобиля;
l= (0,28÷0,35)L - передняя рессора грузового автомобиля;
l=(0,28÷0,35)L - задняя рессора грузового автомобиля;
Длина рессоры определяется под статической нагрузкой.
F=(G1-g1)/2
fx - стрела прогиба рессоры под статической нагрузкой
fx=0 - у большинства автомобилей
2. Расчет прогиба несимметричной рессоры
; ; ;
коэффициент, учитывающий приближение рессоры к балке равного сопротивления изгибу (1,25-1,4).
;
;
=
- прогиб ассиметричной рессоры
- прогиб симметричной рессоры
; ;
; ; ;
- зависит от способа обрезки листов рессоры;
- прямая обрезка
-трапециидальная обрезка
- рессора легкового автомобиля с оттяжкой концов
Иногда hi=const, но чаще h1=10 мм, hсредн=9 мм, hнижн=8 мм, ∆h=1 мм.
Коренной лист делают толще поскольку он работает на скручивание при крене кузова, а также передает на кузов тяговую и тормозную силы.
n<6 – малолистовая рессора
6< n ≤12 – многолистовая рессора
4. Выбор типа профиля рессорных листов:
4.1. Прямоугольный профиль
При таком сечении листа напряжения сжатия и растяжения на нижней и верхней сторонах листа равны.
4.2. Трапециидальный профиль
σp< σсж - рессоры более долговечны, т.к. напряжения растяжения, вызывающие появление усталостных трещин, снижаются. При той же долговечности можно уменьшить массу на 14-16 % рессоры (при σсж/σp=1,27÷1,30).
4.3. “T” образный профиль
4.4. “П” образный профиль
4.5. Параболический профиль
5. Определение длин рессорных листов
5.1. Графический метод (метод Бидермана).
По вертикали откладывают величины пропорциональные . Откладывают длины коренного и нижнего листов, длины остальных листов изменяются линейно.
Длиной нижнего листа задаются из опыта или по аналогу.
Недостатки:
- неопределенность в выборе длины нижнего листа;
- неопределенность в распределении напряжений по длине листов.
5.2. Выбор длин рессорных листов с учетом распределения напряжений по длине листа.
Участок d исключается из работы
Для верхних листов необходимо уменьшить напряжения на концах листа:
(1) ;
Для средних листов напряжения должны распределяться равномерно:
(2) ;
Для нижних листов делают положительную затяжку:
(3)
;
.