Расчет ведущего моста
Ведущий мост воспринимает передаваемые через подшипники ступиц колес вертикальные, боковые и продольные реакции, возникающие в точках контакта колес с опорной поверхностью, а также реактивный тяговый момент, передаваемый через подшипники шестерни главной передачи, и реактивные тормозные моменты, возникающие в опорных дисках или суппортах тормозных механизмов. Ведущий мост передает силы и моменты на подрессоренную часть через продольные листовые рессоры или через направляющие устройства и упругие элементы подвески других типов.
Балку ведущего моста рассчитывают на изгиб и кручение при следующих допущениях:
1. нагрузка от массы по бортам автомобиля распределена равномерно;
2. момент, подведенный к дифференциалу, распределен на колеса поровну;
3. мост имеет полностью разгруженные полуоси.
Величина действующих на мост нагрузок зависит от условий эксплуатации и режима движения. Как и в случае полуразгруженных полуосей, расчет балки ведущего моста производят для следующих режимов:
1. передача максимальной силы тяги;
2. экстренное торможение;
3. занос;
4. переезд через препятствие.
При прямолинейном движении автомобиля максимально возможную силу тяги определяют по формуле (8.5), максимальную тормозную силу – по формуле (8.8).
Изгибающие моменты, создаваемые реакциями и в вертикальной плоскости и реакциями и в горизонтальной, достигают максимальных значений в сечении I-I (место крепления рессоры).
Если принять, что на балку действует сила, равная вертикальной реакции в точке контакта колеса с опорной поверхностью, то изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно, можно определить по формулам:
; (10.1)
, (10.2)
где – расстояние от центральной плоскости колеса до места крепления рессоры.
Реактивный крутящий момент, создаваемый силой тяги, действует на балку на участке от оси шестерни главной передачи до места крепления рессоры, а реактивный тормозной момент – на участке от фланца крепления суппорта тормозного механизма до места крепления рессоры:
. (10.3)
При круглом трубчатом сечении балки суммарный момент в опасном сечении (месте крепления рессоры) согласно теории наибольших касательных напряжений
, (10.4)
и результирующее напряжение в месте крепления рессоры:
. (10.5)
При прямоугольном сечении балки напряжения изгиба в вертикальной и горизонтальной плоскостях складываются. Далее вычисляют моменты сопротивления сечения изгибу в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также кручению .
Напряжения изгиба и кручения определяют по формулам:
; (10.6)
. (10.7)
Допустимые напряжения изгиба [ ] = 300 ¸ 500 МПа, кручения – [ ] = 150 ¸ 400 МПа. Меньшие значения напряжений относятся к литым балкам из ковкого чугуна, большие – к сварным штампованным из листовой стали.
При заносе реакции в продольной плоскости отсутствуют. Вертикальные и горизонтальные реакции, действующие в пятне контакта колеса с опорной поверхностью для случая скольжения автомобиля, определяют по формулам (8.10), (8.11).
В случае скольжения автомобиля влево изгибающий момент на левой стороне балки максимального значения в сечении I-I, соответствующем центральной плоскости колеса, а изгибающий момент на правой стороне балки – в сечении II-II (месте крепления рессоры):
; (10.8)
. (10.9)
Напряжения изгиба рассчитывают по формулам, приведенным выше.
При переезде препятствия предполагают, что продольные и поперечные силы в точках контакта колес с опорной поверхностью отсутствуют, а вертикальные реакции достигают максимального значения с учетом коэффициента динамичности.
Эпюра изгибающих моментов соответствует первому случаю нагружения. Напряжение изгиба в месте крепления рессоры определяют по формуле:
. (10.10)
Напряжение не должно превышать значений, приведенных для первого случая нагружения.
При движении автомобиля по неровной дорогевертикальное ускорение моста может превышать статическую нагрузку от силы тяжести подрессоренной части, поэтому литые балки ведущих мостов грузовых автомобилей, имеющие относительно большую массу, должны быть проверены с учетом сил инерции от собственной массы моста.
Для этого балку разделяют вертикальными плоскостями на отдельные участки и рассчитывают массу этих участков.
Далее рассчитывают массы узлов и деталей, укрепленных на балке (кроме тех частей, сила тяжести которых непосредственно воспринимается колесами – на рисунке изображены штрихпунктирными линиями), и доли этих масс, приходящихся на каждую из тех точек, где они присоединяются к балке.
Затем, задаваясь определенным значением ускорения, строят эпюру изгибающих моментов . Значения момента должны быть прибавлены к значениям момента при расчете напряжений, соответствующих первому случаю нагружения.
Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 171;