Рулевое управление грузового автомобиля
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
? рабочей жидкости (? = 900кг/см3).
Принимаем dз =30мм.
.Прочностные расчеты элементов рулевого управления
В механизмах червяк-гайка в зацеплении необходимо произвести определение действующих сил согласно рис.22
Рис. 22 Силы в зацеплении РМ
P0 - окружная сила в зацеплении.0 - радиус начальной окружности (для винта средний диаметр резьбы);
Q - осевая сила.
? - угол наклона винтовой линии, град.;
t - шаг винта.
Расчет сошки.
Рис. 23 Схема к расчету сошки
где q - плечо;
а - максимальное напряжение изгиба;
b - максимальное напряжение кручения.
Момент, подводимый от рулевого механизма к сошке, равен произведению осевого усилия, действующего на винт Q, на радиус начальной окружности шестерни - r0 (r0=17,5мм). Усилие на шаровом пальце сошки будет
Усилие Рс изгибает сошку в плече q=17,3мм (от шарового пальца до опасного сечения I-I) и одновременно скручивает сошку в плече р=5см. Максимальное напряжение изгиба будет в точке "а"(рис. 23), а максимальное напряжение кручения - в точке "b".
Эквивалентное напряжение растяжения в точке а:
Напряжение кручения в точке "b":
Моменты сопротивления изгибу и кручению овального сечения определяем согласно курсу механики материалов:
Расчет продольной рулевой тяги
Продольная рулевая тяга рассчитывается на сжатие и продольный изгиб от силы, подводимой от шарового пальца сошки Рс. Растяжение тяг является малоопасным
Рис. 24 Схема к расчету продольной тяги
Расчет на сжатие
где F - поперечное сечение трубы, см2
Расчет на продольный изгиб
где I - экваториальный момент инерции сечения (I=2,05см4);
Е - модуль упругости (Е=2,1*106кгс/см2)
Запас устойчивости:
Расчет поперечной рулевой тяги.
Расчет поперечной рулевой тяги и боковых рычагов рулевой трапеции производим из условия приложение к управляемым колесам максимального тормозного момента (рис. 25)
Рис.25 Схема для определения усилия нагружения поперечной тяги.
Наибольшая сила, действующая на одно переднее колесо
где G1-статическая нагрузка, действующая на передний мост; mc - коэффициент перераспределения при торможении (mc =1,4);
? - коэффициент iепления (? =0,8).
Сила, действующая на поперечную тягу.
Расчет поперечной рулевой тяги на сжатие и продольный изгиб
где F1 - поперечное сечение трубы поперечной тяги, см2- экваториальный момент инерции сечения (I=2,05см4);
L1 - длина тяги между шаровыми пальцами боковых рычагов.
Запас устойчивости
Расчет боковых рычагов трапеции ведется на изгиб и кручение аналогично расчету сошки на усилие U
Выбираем материал и проверяем на напряжение изгиба и кручения с допускаемыми значениями
Для сошки выбираем сталь марки 40Х (улучшение), ?вр =8500кгс/см2
Для рычагов рулевой трапеции выбираем сталь марки 40Х (улучшение), ?вр =8500кгс/см2
Для боковой и продольной тяг выбираем сталь марки 40 (улучшение), ?вр =7000кгс/см2
8.Заключение
В результате выполнения курсового проекта мы рассчитали усилие для поворота управляемых колес, которое оказалось равным 62 кгс и сделали вывод о необходимости применения гидравлического усилителя рулевого управления, размеры которого мы вычислили в пункте статический расчет рулевого управления и гидравлический расчет усилителя.
Также рассчитали элементы рулевого привода на прочность(сошку, продольную рулевую тягу, поперечную рулевую тягу и боковые рычаги рулевой трапеции). Указанные элементы рулевого привода выдерживают рассчитанную нагрузку с коэффициентом запаса не менее 1.5.
9.Список использованной литературы
.И. Рампель Шасси автомобиля. Рулевое управление. Под ред. А.А. Гальбериха. М. Машиностроение, 1987 г., с.228.
.Автомобили. Конструкция, конструирование, расчет, ходовая часть. Под. ред. А.И. Гришкевича. Мн: Высшая школа, 1987 г., с.200.
.Рулевое управление автомобилей. Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию. Мн.1978 г., с.45.
.Краткий автомобильный справочник. М.: Транспорт, 1984 г.
.Автомобили. Системы управления и ходовая часть. Мн: Высшая школа, 1983 г.
.В.В. Осепчугов, А.К. Фрумкин. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. М: Машиностроение, 1989 г., с.304.
.А.А. Романченко, Н.Н. Чиненов, В.Т. Иванов и др. Дизельные автомобили УРАЛ. Устройство и ремонт. М: Транспорт, 1984 г., с,208.
.Лысов М.И. Рулевые управления автомобилей, М: Машиностроение, 1972 г., 344 стр.