Модернизация подвески автомобиля ЗАЗ1102 Таврия

U – вес неподрессоренных частей, отнесенный к оси.

Нижние индексы

h – задний;

v – передний;

о – верхний предел;

u – нижний предел;

ℓ – нагрузка продолжительного действия;

2 – при движении по железнодорожному переезду;

3, 4 – при движении по дороге с выбоинами;

5 – при торможении.

Моменты

Мbo – верхнее значение длительно действующего изгибающего

момента;

Мbu – нижнее значение длительно действующего изгибающего момента;

Мbw – изгибающий момент при чистом знакопеременном изгибе.

Расчеты на прочность (по ДИН 1350 и ДИН 50100)

αА – соотношение напряжений;

αК – коэффициент концентрации напряжений;

βК – то же, обусловленный формат поверхности;

βN – то же, обусловленный посадкой;

γ – отношение предела текучести к временному сопротивлению;

δ – удлинение;

υ – запас прочности;

b1 – масштабный коэффициент, учитывающий влияние размеров;

b2 – масштабный коэффициент, учитывающий шероховатость обработанной поверхности;

σ – нормальное напряжение;

τ – касательное напряжение при срезе или кручении;

fw – коэффициент, учитывающий материал.

Нижние индексы

а – амплитудное значение действующих напряжений;

b – напряжение при изгибе;

m – среднее значение напряжений;

o – верхнее значение предельных напряжений;

t – напряжения при кручении;

u – нижнее значение предельных напряжений;

доп. – допускаемые напряжения;

А – допускаемое амплитудное значение напряжений (на испытуемом образце);

В – временное сопротивление.

Жесткость системы подрессоривания

С1 – жесткость шин при принятом для данного автомобиля давлении в шинах;

С2 – жесткость подвески кузова, приведенная к одному колесу, при равностороннем нагружении обеих (левой и правой) подвесок;

С2 А – жесткость подвески кузова, приведенная к оси, при равностороннем нагружении обеих подвесок;

С3 – жесткость стабилизатора, приведенная к одному колесу, при разностороннем нагружении подвесок;

СF – жесткость собственно упругого элемента, приведенная к месту его опоры;

CS – жесткость стабилизатора, измеряемая на концах рычагов при разностороннем нагружении подвесок.

Частота колебаний

nІ – частота недемпфированных колебаний оси в вертикальном направлении, мин.

nІ D – то же, демпфированных колебаний;

nІІ – частота недемпфированных колебаний кузова в вертикальном направлении;

nІІ D – то же, демпфированных колебаний.

Передаточные числа и числа витков пружин

if – число рабочих витков;

ig – общее число витков;

iw – передаточное отношение при поперечно-угловом подрессоривании;

ix – кинематическое передаточное число;

iy – силовое передаточное число.

1 Требования к подвеске

Подвеска, являясь промежуточным звеном между кузовом автомобиля и дорогой, должна быть легкой и наряду с высокой комфортабельностью обеспечить максимальную безопасность движения. Для этого необходимы точная кинематика колес, легкость поворота управляемых колес, а также изоляция кузова от дорожных шумов и жесткого качения радиальных шин. Кроме того, надо учитывать, что подвеска передает на кузов силы, возникающие в пятне контакта колеса с дорогой, поэтому она должна быть прочной и долговечной (рис. 1). Наиболее характерными требованиями к подвеске являются:

1. Обеспечение движения по неровным дорогам без ударов в ограничитель.

2. Ограничение поперечного крена автомобиля.

3. Обеспечение затухания колебаний кузова и колес.

4. Постоянство колеи и углов установки колес.

5. снижение массы неподрессоренных частей.

6. Общие требования.

Детали, соединяющие опоры подшипника колеса с кузовом (рычаги, штанги и упругие элементы), должны удовлетворять этим требованиям. Применяемые шарниры должны легко поворачиваться, быть малоподатливыми и вместе с тем обеспечивать шумоизоляцию кузова. Рычаги должны передавать силы во всех направлениях, а также тяговые и тормозные моменты и быть при этом не слишком тяжелыми или дорогими. Упругие элементы при эффективном использовании материала должны быть простыми и компактными и допускать достаточный ход подвески.

Рис. 1 Силы, действующие в точке контакта колеса с дорогой (левое переднее колесо):

Fb – сила сопротивления качению или тормозная сила;

Fn – вертикальная сила;

Fs – боковая сила.

Подвеска автомобиля и демпфирование в ней должны обеспечить комфортабельность движения (плавность хода); безопасность движения и устойчивость на поворотах.

Свойства самой подвески зависят от различных параметров и взаимодействия отдельных деталей, т. е. от типа и жесткости упругих элементов, стабилизаторов, шарниров рычагов, амортизаторов и их соединения, массы осей, типа подвески двигателя, колесной базы, колеи и особенно от шин.

· Тип и жесткость упругих элементов.

Мягкие пружины и большие хода подвески являются предпосылкой высокой плавности хода автомобиля, достаточной свободы продольных угловых колебаний кузова и хорошего держания, дороги шинами. Последнее условие необходимо и для обеспечения безопасности движения.

Если, например, колесо, нагруженное NV1 h = 2944 Н, попадает в выбоину глубиной 80 мм, то при мягкой подвеске с жесткостью упругого элемента С2 = 10 Н/мм в момент касания колесами дна выбоины остаточная сила

N′ = NV1 h - С2 f2 = 2944 – 10 х 80 = 2144 Н.

При жесткой («спортивной») подвеске с С2 = 20 Н/мм эта сила составила бы лишь 1344 Н. Более высокое значение остаточной силы означает лучшее сцепление с дорогой. Аналогичным образом можно рассмотреть переезд дорожной неровности высотой 40 мм. При более жесткой подвеске увеличение силы, передаваемой подвеской на кузов в виде удара, составит без учета демпфирования ∆N = 800 Н. При мягкой подвеске это увеличение нагрузки на колесо будет меньшим. Недостатком мягкой подвески будет больший крен кузова на поворотах и связанное с этим уменьшение способности шин воспринимать боковые силы. При независимой подвеске колеса наклоняются вместе с кузовом. Наружное по отношению к центру поворота колесо воспринимает основную часть боковых сил и приобретает положительный угол развала. В результате этого наклон шины увеличивается.

· Стабилизаторы.

Стремление автомобиля к крену может быть ослаблено благодаря применению стабилизаторов на обеих осях или только на передней. Недостатком в этом случае является большая жесткость подвески при воздействии неровностей с одной стороны автомобиля, когда уменьшается способность подвески к гашению ударов, создаваемых булыжной мостовой и неровностями дорожного покрытия.

· Шарниры рычагов.

К повышению жесткости подвески могут приводить также слишком жесткие шарниры рычагов направляющего устройства. Если речь идет о подшипниках скольжения, то в точках изменения направления колебаний необходимо учитывать появление силы сопротивления, которую следует рассматривать одновременно с повышением демпфирующего эффекта. Если же в качестве шарниров использованы резиновые элементы, запрессованные между внутренней и наружной втулками, то при повороте рычага в предварительно напряженной резине возникают напряжения сдвига, что приводит к увеличению общей жесткости подвески.

 Скачать реферат