Материал: ПЗ

6 Функциональный и прочностной расчёт

Проектируемый автомобиль имеет зависимую рессорную заднюю подвеску, функциональная схема которой приведена на рисунке 6.1.

Rz – реакция от моста автомобиля; Fz – реакция от рамы автомобиля; Lp – длина рессоры.

Рисунок 6.1 – Схема сил действующих на рессору

Основное достоинство балансирной подвески – способность выполнять одновременно функции упругого и направляющего устройств подвески. В качестве упругого элемента применяется полуэллиптическая рессора. Листовые рессоры просты в изготовлении, легко доступны для ремонта и эксплуатации.

Рассчитаем основные геометрические параметры рессоры, а также проведем анализ прочности.

Длина рессоры определяется по формуле:

L_p=0,3∙B (5.1)

L_p=0,3∙B=0,3∙5,01=1,503 м

где В–база автомобиля.

n - число листов рессоры n=11.

Длинна первого листа рессоры равена расчётной длине L_p=1,503 м , длинна коренного лиса рессоры L_к=1,553 м , длинна второго листа рессоры L₂=1 м, L₃=0,9 м, L₄=0,8 м, L₅=0,74 м, L₆=0,6 м, L₇=0,5 м, L₈=0,4 м, L₉=0,3 м, L₁₀=0,24 м.

Длины частей рессоры до и после моста:

L₂=L_p/2 (5.2)

L₁=L_p–L₂ (5.3)

L₂=1,503/2=0,7515 м

L₁=1,503-0,7515=0,7515 м

Реакции, действующие на мост автомобиля:

(5.4)

где m=10930 – масса, приходящаяся на задний мост, кг.

(5.5)

φ_max=0.8 – максимальный коэффициент сцепления колеса с дорогой.

Жесткость рессоры по результатам функционального анализа

с_р=95350 кН/м.

Задаваясь шириной b=0,25 м, толщина рессоры вычисляется по формуле:

(5.6)

Необходимое условие 6<b/δ<10 соблюдается (0,25/0,025=7,2).

Расчёт частоты колебаний рессоры.

Для человеческого тела наиболее благоприятная частота собственных колебаний - это такая, которую мы испытываем при натуральной для нас ходьбе т.е. 0.8-1.2 Гц или (грубо) 50-70 колебаний в минуту. Реально в автомобилестроении в погоне за грузонезависимостью считается допустимым до 2 Гц (120 колебаний в минуту).КамАЗ – 5320 используется для перевозки грузов, значит принимаем максимальную частоту колебаний 2 Гц.

Период колебаний рессоры находят по формуле:

(5.7)

где π=3,14;

m – масса приходящаяся на рессору, m=10930 кг;

с – жесткость рессоры, с=95350 кН/м;

n – число листов рессоры, n=11.

Частоту колебаний находим по формуле:

(5.8)

Так, как автомобиль используется для перевозки грузов, то v_Д=2 Гц.

, усовершенствованная подвеска соответствует требованиям предъявляемым к данным типам подвески.

Максимальный прогиб рессоры определяем по формуле:

(5.9)

где g – ускорение свободного падения, g=9,81 Н/м;

π=3,14;

v – частота колебаний.

Максимальный прогиб рессоры должен быть меньше допустимого прогиба рессоры Δ_доп=0,150 м, Δ_max=0,102 м < Δ_доп=0,150 м, проектируемая рессора соответствует допустимому значению.

Рассчитаем нагрузки, действующие на упругий элемент:

(5.10)

(5.11)

(5.12)

(5.13)

Напряжение в рессоре при изгибе находим по формуле:

(5.14)

Допустимое напряжение при изгибе для рессоры изготовленной из

стали 55 ХГР , .

7 Техническая характеристика автомобиля

Основные технические характеристики рассчитанного автомобиля приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Техническая характеристика автомобиля

Заключение

В курсовом проекте были рассчитаны основные параметры для дизельного двигателя и трансмиссии автомобиля пятого класса, третьего вида с максимальной скоростью 84 км/ч. Все данные для расчета выбраны из прототипа рассчитываемого автомобиля и дополнительной литературы. В качестве прототипа к проектируемому автомобилю выбрали КамАЗ - 5320. В данном курсовом проекте был произведен проектировочно-тяговый расчет автомобиля, проверочно-тяговый расчет автомобиля, топливно-экономический расчет автомобиля.

В проектировочно-тяговом расчете были рассчитаны номинальная мощность двигателя, максимальный крутящий момент и передаточные числа трансмиссии.

В проверочно-тяговом расчете были рассчитаны кинематические скорости автомобиля по передачам, тяговая характеристика автомобиля, динамическая характеристика автомобиля и характеристики разгона автомобиля.

В топливно-экономическом расчете были рассчитаны баланс и степень использования мощности и расход топлива.

В индивидуальном задании была разработана задняя подвеска. Для этого механизма был произведен функциональный и прочностной расчет.

Все основные параметры проектируемого автомобиля предоставлены в таблице 7.1.

В графической части предоставлены график тягово-динамического и топливно-экономического расчета, а также сборочный чертеж задней подвески КамАЗ - 5320 и рабочие чертежи его деталей.

Список использованной литературы

1 Иванов, А. М. Основы конструкции автомобиля: учебник для вузов/

А. М. Иванов. – М. : За рулём, 2007. – 336 с.

2 Вахламов, В. К. Автомобили. Основы конструкции: учебник/

В. К. Вахламов. – 5-е изд., стер. – М. : Академия, 2010. – 528с.

3 Иванов, А. М. Автомобили. Конструкция и рабочие процессы: учебник/ А. М. Иванов, С. Н. Иванов, Н. П. Квасновская; под ред. В. И. Осипова. – М. : Академия, 2012. – 384 с.

₄ Сокол, Н. А. Основы конструкции и расчёта автомобиля : учеб. пособие для вузов/ Н. А. Сокол, С. И. Попов. – Ростов н/Д : Феникс, 2006. – 303 с.

5 Методические указания к курсовому проекту «Автомобили» для студентов специальности 1-37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей» и 1-37 01 07 «Автосервис» : метод. указания / Сост. И. С. Сазонов [и др.].–

Могилев : Белорус. – Рос. ун-т, 2015.– 44с.

Приложение А (обязательное)