Анализ конструкции и методика расчета автомобиля ВАЗ-2105

Проверяется также угол закрутки рулевого вала, который допускается в пределах 5 .8° на один метр длины вала.

Рулевой механизм. Для механизма, включающего глобоидный червяк и ролик, определяется контактное напряжение в зацеплении

σ = Px / (Fn),

где Рх — осевое усилие, воспринимаемое червяком; F —площадь контакта одного гребня ролика с червяком (сумма площадей двух сегмент

ов, рисунок 52); n — число гребней ролика. Осевая сила

Px = Mр.к / (rω0 tgβ),

где rω0 — начальный радиус червяка в горловом сечении; β — угол подъема винтовой линии в том же сечении.

Рисунок 33. Схема для определения контактной площади в червячном рулевом механизме

Площадь контакта одного гребня ролика с червяком

F = 0,5[(φ1 — sin φ1)r21 + (φ2 — sinφ2)/ r22].

Материал червяка — цианируемая сталь 30Х, 35Х, 40Х, 30ХН; материал ролика — цементуемая сталь 12ХН3А, 15ХН; [σ] = 7 .8 МПа.

Вал рулевой сошки.Напряжение кручения вала сошки при наличии усилителя

τ = (Мр.к uрм ηрм + рж πD2гц rсек) / (0,2d3),

где d — диаметр вала сошки.

Материал вала сошки — сталь 30, 18ХГТ, 20ХН3А.; [τ] = 300 .350 МПа.

Рулевая сошка. Изгиб и кручение — основные виды напряжения. Расчет ведут на сложное сопротивление; шлицы (рифты) рассчитывают на срез. Усилие на шаровом пальце сошки, вызывающее изгиб и кручение (при наличии встроенного усилителя),

Рсош = Мр.к uрм ηрм / ls + рж πD2гц / 4ls,

Напряжение изгиба в опасном сечении А—А

σи = Рсош ln / Wи,

Напряжение кручения

τ = Рсош lк / Wк,

где Wи и Wк — соответственно осевой и полярный моменты сопротивления опасного сечения.

Эквивалентное напряжение рассчитывается по одной из теорий прочности. Материал сошки: сталь 30, 18ХГТ; [Wэ] = 300 .400 МПа.

Рисунок 34. Расчетная схема рулевой сошки

Шаровой палец сошки. Напряжение изгиба

σи = Рсош ln / Wи.

Материал: сталь 40Х, 20ХН3А; [σи] = 300 .400 МПа. Напряжение смятия (давление, которое определяет износостойкость шарового пальца с диаметром шара dш)

q = 4Pсош / (πd2ш); [q] = 25 .35 МПа.

Напряжение среза при площади сечения шарового пальца у основания Fш.п

σcp = Pсош / Fш.п; [σcp] = 25 .35 МПа.

Таким же методом определяют нагрузки на шаровые пальцы всех шарнирных соединений рулевого привода в каждом случае с учетом действующих на шаровой палец сил.

Продольная тяга. Сила Pсош вызывает напряжения сжатия-растяжения и продольного изгиба тяги.

Напряжение сжатия

σcж = Pсош / F,

где F — площадь сечения продольной тяги. Критическое напряжение при продольном изгибе

σкp = π2 E I / (L2т F),

где I — экваториальный момент инерции сечения тяги; ; Lт — длина продольной тяги (по центрам шарниров). Запас устойчивости

δ = δкр / δсж = π2 E I / (Pсош L2т).

Материал тяги: сталь 20, сталь 35; [δ] = = 1,5 .2,5.

Рисунок 35. Схема для определения нагрузок в элементах рулевой сошки

Поворотный рычаг(рис. 35). Поворотный рычаг нагружается изгибающей силой Pсош и скручивающим моментом Pсошl.

Напряжение изгиба

σи = Рсош S / Wи.

Напряжение кручения

τ = Рсош l / Wк.

Материал: сталь 30, сталь 40 40ХГНМ; [σэ] = 300 .400 МПа.

Боковые рычаги трапеции:испытывают напряжения изгиба и кручения под действием силы

Pп.т = Рсош S / l.

Напряжение изгиба σи = Рп.т l / Wи.

Напряжение кручения τ = Рп.т l / Wк.

Материал: сталь 30, сталь 40; сталь 40ХНГМ; [ σэ] = 300 .400МПа

Поперечная тяга трапеции. Нагруженная силой Pп.т тяга рассчитывается по той же методике, что и продольная тяга т. е. на сжатие и продольную устойчивость ([δ]=1,5 .2,5). Для изготовления поперечной тяги используют те же материалы, что и для продольной.

Список использованной литературы

1 Бочаров Н.Ф., Жеглов Л.Ф. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости: Учебник для втузов/ Бочаров Н.Ф. [и др.]/ - М.: Машиностроение, - 1983, - 299 с., ил.

2 Мелисаров В.М. Анализ конструкций, элементы расчета: методические разработки/ В.М. Мелисаров [и др.]. – Тамбов: Издательство Тамбовского Государственного технического Университета, - 2008, - 84 с.

3 Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник для студентов вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство»/Осепчугов В.В. [и др.]. — М.: Машиностроение, 1989.— 304 с, ил.

4 Ремонтируем ВАЗ-2105, -2107. Иллюстративное руководство. «Своими силами». – М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2001. – 240 с., ил.

5 Автомобили ВАЗ-2105, ВАЗ-2107/ Многокрасочный альбом – Издательство «Третий Рим», 1996 – 90 с.

6 [Электронный ресурс] Автомануалы. ВАЗ – 2105. – Режим доступа: http://automn.ru/vaz-2105

 Скачать реферат