ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»

Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей

ТРАНСМИССИЯ И ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

Учебное пособие

6. НЕСУЩАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ

6.3. Расчет сил, действующих в деталях подвески

     Передняя подвеска автомобиля ВАЗ-2105 (см. рис. 35). Подвеска колеса автомобиля представляет собой колебательную систему, собственная частота колебаний которой определяется жесткостью шины С₁, жесткостью подвески кузова С₂ и массой оси m₁.
     На неровной дороге амортизатор не может полностью погасить постоянно появляющиеся колебания нагрузки ± ΔN. Применив индекс V для переднего колеса, получим следующее верхнее значение нормальной силы в пятне контакта колеса с дорогой с учетом жесткости шины С₁:

N_V2 = N_V · К₂,

где К₂ – коэффициент динамической нагрузки на колесо.
     С другой стороны

N_V2 = N_F + N_E + U_V/2,

где N_F – нагрузка на пружину;
      N_E – нагрузка на ограничитель хода;
      U_V – вес оси.

     На оба шаровых шарнира А и В (рис. 39) действует сила, направленная перпендикулярно плоскости дороги и равная сумме сил, передаваемых через пружину и ограничитель хода:

N_A = N_B = N_F + N_E = N_V2 - U_V/2.

Рис.39. Схема подвески

     Амплитуда изменения нагрузки на передние колеса с учетом увеличения силы упругости подвески за счет сжатия пружины определяется как:

ΔN_V = f_1V · C_2V,

где f_1V – ход подвески; C_2V – жесткость подвески.
     Приведенная к колесу нагрузка на пружину будет равна

N_F = N_V - U_V/2 + ΔN_V.

     В связи с изменением углов наклона рычагов при сжатии пружины подвеска становится более жесткой, то есть величину N_F надо увеличить на 5%.
     Исходя из этого нагрузка на ограничитель хода, приведенная к колесу, равна

N_E = N_V2 - (N_V + ΔN_V).

     Для проведения расчета сил, действующих на подвеску, выдаются следующие исходные данные:

• допускаемая нагрузка на ось G_V;
• вес оси U_V;
• жесткость подвески C_2V;
• ход подвески f_1V;
• коэффициент динамичности К₂;
• нагрузка на колесо N_V= G_V/2.

     Передняя подвеска автомобиля ВАЗ-2108 типа McPherson (рис.36).
     Определение статических нагрузок в пружине и шарнирах (рис. 40).

Рис.40 Силы, действующие в подвеске Макферсон

     Силы, действующие в подвеске Макферсон, следует разложить на составляющие по осям X и Y, ко­торые повернуты на угол наклона оси поворота колеса δ₀.
     Сила А_х равна

А_х = N'_V· b/(C + O),

где N'_V = N_V – U_V/2 – максимальная сила в пятне контакта колеса с дорогой;
      U_V – вес оси;
      N_V=G_V/2 – нагрузка на колесо;
      G_V – допустимая нагрузка на ось.

     Статическая нагрузка на пружину

∑F_Y = 0;       A_Y = N_Y + B_Y = F₁,

где N_Y = N'_V · cos δ₀;       B_Y = B_X · tg (β + δ₀).

∑F_Х = 0;       В_Х = А_Х + N_Х,

где N_Х = N'_V · sin δ₀.

     Изгибающий момент в штоке амортизатора

М_К = А_Х · О.

     Сила в направляющей втулке штока амортизаторной стойки

С_Х = А_Х · L/(L – О).

     Сила, действующая на поршень

К_Х = С_Х – А_Х.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ