Расчет управляемого моста
Управляемый мост состоит из балки и поворотных кулаков, шарнирно соединенных с ней при помощи шкворней. Поворотные кулаки, выполненные вместе с цапфами подшипников ступиц колесо и фланцами для крепления опорных дисков или суппортов тормозных механизмов, воспринимают и передают на балку вертикальные, боковые и продольные реакции, действующие в точке контакта колеса с опорной поверхностью, а также реактивные тормозные моменты, возникающие в опорных дисках или суппортах тормозных механизмов, которые передаются на подрессоренную часть через элементы подвески.
У управляемого моста рассчитывают на прочность балку, поворотные кулаки, шкворни и втулки шкворней.
Расчет на прочность балки управляемого моста производится аналогично расчету балки ведущего моста. Расчет выполняют для следующих режимов движения автомобиля: при торможении, заносе и преодолении препятствий.
Расчетную схему составляют, считая, что углы поперечного и продольного наклона шкворня, а также углы установки управляемых колес равны нулю, а оси цапф обоих поворотных кулаков совпадают и располагаются в одной поперечной плоскости с осями шкворней. Балку управляемого моста считают прямой.
В управляемых мостах наиболее ответственным является поворотный узел, который состоит из шкворня и поворотного кулака.
Поворотный кулак рассчитывают для тех же режимов движения автомобиля, что и балку управляемого моста. Опасным сечением в поворотном кулаке является сечение А-А у галтели цапфы кулака, в котором и определяются напряжения. При этом цапфу кулака рассчитывают только на изгиб.
При торможении суммарный вертикальный изгибающий момент определяют по формуле:
. (10.11)
Напряжения изгиба рассчитывают по формуле:
. (10.12)
При заносе тормозная сила = 0.
Напряжения изгиба цапфы поворотных кулаков управляемых колес определяют по формулам:
; (10.13)
, (10.14)
где – плечо изгиба.
При преодолении препятствия напряжения изгиба определяют по формуле:
. (10.15)
Допустимые напряжения изгиба [ ] = 500 МПа.
Расчет шкворня проводится на тех же нагрузочных режимах, что и расчет поворотного кулака.
Как было указано выше, углами наклона шкворня в поперечной и продольной плоскостях пренебрегают, вследствие их небольших значений, которые не влияют на результаты расчета.
При торможении силы и , нагружающие соответственно верхний и нижний концы шкворня, возникают под действием нормальной реакции, тормозной силы, реактивной силы и тормозного момента.
Силы, возникающие под действием нормальной реакции, определяют по формуле:
. (10.16)
Силы, возникающие под действием тормозной силы, определяют по формулам:
; (10.17)
. (10.18)
Силы, возникающие под действием реактивной силы, рассчитывают по формулам:
; (10.20)
, (10.21)
где реактивную силу можно определить как
. (10.22)
Силы, возникающие под действием тормозного момента, рассчитывают по формуле:
, (10.23)
где тормозной момент – .
Суммарную силу, действующую на верхний конец шкворня, определяют по формуле:
. (10.24)
Суммарную силу, действующую на нижний конец шкворня, определяют по формуле:
. (10.25)
При заносе на верхний и нижний концы шкворня действуют только поперечные силы.
Силы, действующие на шкворни и возникающие от нормальных реакций, определяют по формулам:
; (10.26)
. (10.27)
Силы, действующие на шкворни и возникающие от поперечных реакций, определяют следующим образом:
на левом шкворне:
, (10.28)
на правом шкворне:
. (10.29)
Тогда суммарные силы на левом шкворне можно определить как:
; (10.30)
. (10.31)
Суммарные силы на правом шкворне:
; (10.32)
. (10.33)
При преодолении препятствия на шкворень действуют силы
. (10.34)
Шкворень на всех нагрузочных режимах рассчитывают на изгиб и срез, а втулки шкворня рассчитывают на смятие.
Напряжения изгиба шкворня определяют по формуле:
, (10.35)
где – диаметр шкворня.
Напряжение среза шкворня рассчитывают по формуле:
. (10.36)
Напряжение смятия втулок шкворня определяют по формуле:
, (10.37)
где – высота втулки шкворня.
При определении напряжений в шкворне и втулках шкворня принимают наибольшие из значений суммарных сил, действующих на шкворень для рассматриваемых режимов движения автомобиля.
Допустимые напряжения – [ ] = 500 МПа; [ ] = 100 МПа; [ ] = 50 МПа.
Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 136;