Введение

Плавность хода – это совокупность потенциальных свойств автомобиля, характеризующих его способность двигаться в заданном интервале скоростей без превышения установленных норм вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов и конструктивных элементов автомобиля [1].

Нормы вибронагруженности устанавливаются такими, чтобы на дорогах, для которых предназначен автомобиль, колебания водителя и пассажиров не вызывали у них неприятных ощущений и быстрой утомляемости, а колебания грузов и конструктивных элементов автомобиля не приводили к их повреждаемости.

Возникающие при движении автомобиля колебания, вызванные неровностями дороги, оказывают влияние не только на плавность хода, но и на ряд других эксплуатационных свойств. Так, при эксплуатации грузовых автомобилей на дорогах с неудовлетворительным состоянием поверхности средняя скорость движения уменьшается на 40-50%, межремонтный пробег – на 40-85%, расход топлива увеличивается на 50-70%, а себестоимость перевозок – на 50-60%. Таким образом, для достижения высокой эффективности выполнения транспортных работ автомобиль должен обладать возможностью длительного движения по дорогам с неровной поверхностью в интервале высоких скоростей. Это свойство обеспечивается выбором рациональной структуры и оптимальных параметров подвески автомобиля.

Практическая работа № 1 (2 часа) Упругие элементы подвески и их расчет. Листовые рессоры

1.1 Цель работы: проведения расчета упругих элементов подвески на примере листовых рессор.

1.2 Теоретическая часть

Наибольшее распространение среди упругих элементов имеют листовые рессоры. Их положительными свойствами являются относительно простая технология изготовления, удобство ремонта и возможность выполнять функцию направляющего устройства. Недостаток листовых рессор - высокая металлоемкость и недостаточный срок службы. Величина потенциальной энергии при упругой деформации у рессоры в 2 – 3 раза меньше, чем торсионов и пружин. Однако и пружины, и торсионы требуют рычажного направляющего устройства, что увеличивает вес подвески. Из листовых рессор наиболее распространенными являются:

• полуэллиптическая (качающаяся серьга) рисунок 1.1.;

• кантилеверная (консольная);

• четвертная (защемленная).

Рисунок 1.1 – Рессора полуэллиптическая (качающаяся серьга)

Наибольшее распространение из них имеет полуэллиптическая рессора, серьга которой имеет наклон около 5, а при максимальном прогибе до 40. Листы растягиваются под действием сил S и за счет этого увеличивается жесткость рессоры. В настоящее время применяют рессоры в проушинах которых устанавливают резиновые втулки, что уменьшает скручивающие усилия при перекосе мостов. Отрицательно влияет на работу рессор трение между листами, поэтому их смазывают графитовой смазкой, а для легковых машин применяют неметаллические прокладки. По концам рессорных листов устанавливают вставки из пластмасс или пористой резины (против сухого трения).

Материалом для изготовления рессор служат стали 55ГС, 50С2, 60С2.

1.3 Пример расчета

Для несимметричной полуэлиптической листовой рессоры прогиб f_р под нагрузкой Р_р может быть найден по формуле:

(1.1)

где l_э – эффективная длина рессоры, равная l_э = l-l₀ (l – полная длина, l₀ – расстояние между стремянками);

Р_р – нагрузка от моста или расчетная нагрузка;

Е - 2,15*10⁵ Мпа – модуль, продольной упругости;

I₀ – суммарный момент инерции рессоры в среднем сечении (b и h_i – ширина и толщина листов), , мм⁴;

δ – коэффициент деформации, учитывает влияние последующих листов на предыдущие, который для рессор равного сопротивления изгибу (идеальная рессора) равен 1,45…1,50 и для реальных – 1,25…1,45;

ε – коэффициент асимметрии, равный 0,1…0,3.

Варианты для проведения расчета приведены в таблице 1.1

№	l	l0	Pp	b	hi	№	l	l0	Pp	b	hi
1	1450	100	7500	45	8,0	16	1450	85	7100	55	8,4
2	1400	95	7550	55	9,7	17	1400	115	7150	65	8,2
3	1500	105	8000	65	7,5	18	1500	120	7400	75	7,4
4	1350	90	6000	75	7,2	19	1350	125	7450	90	6,8
5	1550	110	8200	90	7,5	20	1550	130	7600	100	7,2
6	1300	85	6200	100	7,0	21	1300	100	7650	120	6,6
7	1600	115	6250	120	8,3	22	1600	95	6850	45	8,5
8	1250	120	7350	45	6,8	23	1250	105	6900	55	6,6
9	1650	125	7450	55	9,7	24	1650	90	7200	65	9,4
10	1200	130	6350	65	6,5	25	1200	110	6750	75	7,5
11	1700	100	6450	75	9,8	26	1700	85	6650	90	9,4
12	1150	95	6500	90	6,3	27	1150	115	7050	100	6,5
13	1750	105	6750	100	9,5	28	1750	120	7350	120	9,6
14	1100	90	7250	120	6,3	29	1100	125	7450	45	6,2
15	1800	110	7200	45	10,0	30	1800	130	7500	55	9,8

Полученное значение f_р должно быть меньше значения f_max (см. рисунок 1.1) т.е. f_р < f_max.

Рисунок 1.1 - Зависимость упругой силы подвески от хода

Проверку на прочность проводим по напряжениям изгиба:

где P_max = 2,5 · P_p;

Жесткость определяем по формуле:

1.4 Содержание отчета

1.4.1 Согласно своему варианту (таблица 1.1) провести расчеты.

1.4.2 По окончании расчета сделать выводы о соответствии рассчитываемой листовой рессоры по прочности и жесткости по установленным требованиям.