- •Расчет автомобиля ваз-2106
- •Пояснительная записка нуат 459323.001
- •1. Сцепление
- •1.1 Определение усилия на педали сцепления
- •1.2 Определение показателей износостойкости сцепления.
- •1.3 Расчет коэффициента запаса сцепления при износе накладки на 1мм.
- •Прочностной расчет ступицы ведомого диска
- •2. Рулевое управление
- •2.1. Кинематический расчет рулевого привода
- •2.2 Определение усилия на рулевом колесе при повороте колес на месте
- •2.3 Прочностной расчет рулевого механизма и рулевого привода.
- •2.4 Расчет гидроусилителя, определение производительности и необходимой мощности на привод насоса гидроусилителя
- •3. Тормозное управление
- •3.2 Определение Показателей износостойкости тормозного механизма.
- •Расчет тормозного привода.
- •4. Подвеска автомобиля
- •4.1. Измерители плавности хода автомобиля
- •4.2 Расчет упругих элементов
- •4.3 Расчет направляющего устройства
- •4.4 Демпфирующие элементы.
- •Заключение
2.4 Расчет гидроусилителя, определение производительности и необходимой мощности на привод насоса гидроусилителя
Расчет гидроусилителя рулевого управления начинается с определения момента сопротивления повороту управляемых колес Мс на сухом асфальте при полностью нагруженном автомобиле и сводится к последующему определению: размеров исполнительного цилиндра, распределителя, диаметра трубопроводов, производительности гидронасоса и мощности, затрачиваемой на его привод.
Рабочий объем силового цилиндра определяется исходя из работы Ау, совершаемой
усилителем.
Рисунок 2.5. Расчетная схема гидроусилителя.
Определим усилие сопротивления на поршне:
(2.21)
Где:- момент на валу сошки:; (2.22)
-момент сопротивления на колесе.
-радиус сектора.
- КПД рулевого привода.
Рабочая площадь поршня определяется по формуле:
(2.23)
- принимаем минимальное усилие, требуемое на рулевом колесе 15 Н
=- угол наклона винтовой линии.
мм- радиус винта.
Диаметр цилиндра определяем исходя из того, что поршень выполнен заодно с гайкой и его перемешение происходит по винту. Используем формулу:
, (2.24)
Где, - площадь сечения винта.
Принимаем ; тогда площадь поршняFП=5,94 см2
Так как усилитель интегрированный, то объем цилиндра определяется по формуле:
, (2.25)
где - ход поршня, равный ходу гайки по винту;
Номинальная производительность насоса определяется по формуле:
(2.26)
гдемаксимальная скорость поворота рулевого колеса,об/с;
αmax= 64·16,4 = 1049,6 град - угол поворота рулевого колеса из одного крайнего положения в другое;
объемный КПД насоса;
ΔQ= 0,05Qmax- утечки, при давленииРравном 0,5Рmax.
Мощность, затрачиваемая на привод насоса, определяется по формуле:
(2.27)
где Па - расчетное давление жидкости
Диаметр трубопроводов:
(2.28)
где v –скорость движения жидкости в трубопроводах:
нагнетательная магистраль: ;
сливная магистраль: ;
всасывающая магистраль: .
Получим:
нагнетательная магистраль:
;
сливная магистраль:
;
всасывающая магистраль:
3. Тормозное управление
Тормозное управление автомобиля - это совокупность устройств, предназначенных для создания и изменения искусственного сопротивления движению АТС, с целью управления скоростью движения, в том числе и удержания АТС неподвижным относительно дороги во время стоянки.
Торможения разделяются на рабочие, аварийные, стояночные, а по интенсивности - на служебные и экстренные.
3.1 Определение усилия на педали тормоза (экстренное торможение φ=0,7)
Усилие на тормозной педали определяется по формуле:
(3.1)
где ηн – КПД привода, принимаем ;
iп = 3,5 – передаточное число педального привода;
iп =a/b ( рис. 3.1)
=19 мм - диаметр главного цилиндра;
- давление в тормозной системе;
Рис. 3.1 педальный привод
, (3.2)
где - радиус рабочего цилиндра.
Момент в тормозном механизме Mт по абсолютной величине равен тормозному моменту на колесе Mt, который, в свою очередь, определяется следующим образом:
(3.3)
где: Mt1,2- тормозной момент соответственно на передней и задней осях; Rz1,2- нормальные реакции дороги, действующие соответственно на передней и задней осях;
j - коэффициент сцепления.
Величины нормальных реакций при торможении определяются из выражений:
(3.4)
где ma - масса автомобиля; aн - замедление автомобиля;
a,b,hg - координаты центра массы автомобиля;
L - база автомобиля.
Таким образом, получаем:
H;
Н;
Н•м;
Н•м.
Для передних дисковых тормозных механизмов (рис.3.1,а) тормозной момент Мт определяется зависимостью:
(3.5)
где: m- коэффициент трения (расчетный m=0,35);
rср - средний радиус приложения силы Р к накладке (rср = 0,1025 м).
Приводная сила на передних тормозных механизмах определяется из выражения:
, (3.6)
откуда: (3.7)
Н
Для задних барабанных механизмов с односторонним расположением опор и равными приводными силами P1=P2 (рис.3.1,б).
. (3.8)
где – приводная сила на задней оси;
rб – радиус барабана, м;
μ – коэффициент трения;
h – расстояние от рабочего цилиндра до опоры, м;
a – расстояние от опоры до линии действия реакции, м;
- коэффициент касательных сил;
, (3.9)
где β – угол обхвата колодки, рад.
Приводная сила на задних тормозных механизмах определяется из выражения:
, (3.10)
откуда . (3.11)
Таким образом, получаем
Н
Н
Давление в тормозной системе передних и задних тормозных механизмов соответственно:
(3.12)
где сила на тормозном механизме;
площадь поршня, м.
МПа, (3.13)
Давление в тормозной системе передних тормозных механизмов больше чем в задних тормозных механизмов, следовательно принимаем
Усилие на педали тормоза составит:
Н
Рис. 3.2.