1.1Выбор оптимальных характеристик упругих элементов

Зная нагрузку, приходящуюся на ось ( ) или балансирную тележку, а так же выбрав тип подвески необходимо определить подрессоренные и неподрессоренные массы автомобиля. К подрессоренным массам относятся масса несущей системы - рамы или кузова, кабины,грузовой платформы, пассажиров и грузов, массы силового агрегата. К неподрессоренным массам относят массы колес, тормозных механизмов, балки и ведущие мосты. Массу карданной передачи и привода ведущих колес, при независимой подвески, упругих, гасящих, направляющих устройств принято разделять поровну между подрессоренной и неподрессоренной массами.При определении соотношения подрессоренной ( ) и неподрессоренных ( ) масс следует использовать статистические данные по аналогичным автомобилям [1]. Отношение для подвесок автомобилей представлено в Табл. 1 .1.

Табл. 1.1

Тип автомобилей	Область применения	Тип подвески	Отношение
			Без груза	С грузом
Грузовые	передние управляемые, поддерживающие мосты	зависимая
		независимая
	неуправляемые ведущие мосты	зависимая
		независимая
	управляемые ведущие мосты	зависимая
		независимая
Легковые	передние подвески	–
	задние подвески	–

На Рис. 1 .1 представлена колебательная система эквивалентная оси автомобиля, двигающегося по неровной недеформируемойопорной поверхности.

Рис. 1.1. Эквивалентная колебательная система оси автомобиля, движущегося по твердой неровной опорной поверхности

Рассмотренная система имеет две степени свободы - вертикальные перемещения подрессоренной ( )и неподрессоренных ( ) масс –z и ξ соответственно, описываемые системой дифференциальных уравнений:

где: – половина высоты неровности;

– коэффициент сопротивления амортизатора, Н*с/м;

– коэффициент сопротивления шины, Н*с/м;

- жесткость подвески, Н/м;

- нормальная жесткость шин, Н/м;

- частота возмущающей силы, рад/с;

t – время движения.

В общем случае жесткость подвески можно найти как отношение:

Где – статическая нагрузка от подрессоренной массы, приходящаяся на рассматриваемую подвеску (Н);

– статический ход подвески (м).

Для подвески с линейной характеристикой выражение будет записано:

Частота собственных колебаний подрессоренной массы равна:

Целесообразный диапазон жесткости рессор ( ) определяют по величине частоты свободных колебаний. Лучше всего переносимые организмом человека колебания – в диапазоне или .

Подставляя в уравнение зависимость получим:

Таким образом, частота собственных колебаний будет завесить только от статического прогиба. Приняв диапазон частот собственных колебаний, получим диапазон:

Жесткость шин определяют по зависимости:

где: – статический прогиб шин.