МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «АВТОМОБИЛИ»
ПЕРЕДНЯЯ ПОДВЕСКА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Дисциплина «Конструирование и расчет автомобиля и трактора»
Студент гр. ТС-5618 Харченко А.С. /______________/
Специальность 190201 «Автомобиле- и тракторостроение»
Руководитель доцент, канд.техн.наук Сергеев А.Л. /_____________/
Комиссия: ___________________ /_____________/
___________________ /_____________/
Дата защиты _____________
Оценка__________________
Курган, 2012
Содержание
Введение 3
1 Анализ конструкции и обоснование выбора проектируемого узла 4
1.1 Основные сведения о подвеске 4
1.1.1 Понятие. Состав. Классификация. Требования 4
1.1.2 Направляющие устройства 6
1.1.3 Упругие устройства 7
1.1.4 Гасящие устройства 9
1.1.5 Стабилизирующие устройства 10
1.2 Подвески легковых автомобилей 11
1.3 Устройство передней подвески 17
1.4 Изменения в конструкции передней подвески 20
2 Определение основных параметров и расчет проектируемого узла 22
2.1 Исходные данные 22
2.2 Расчет параметров упругих элементов 25
2.3 Расчет параметров направляющих элементов 33
2.4 Расчет параметров гасящего элемента 41
Заключение 44
Список литературы 45
Введение
В настоящее время наша жизнь немыслима без автомобильного транспорта. Основной задачей автомобильного транспорта является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, при возможно меньших материальных и трудовых затратах, при обеспечении высокого уровня безопасности дорожного движения и экологичности. Около 80% всех перевозимы грузов и 90% пассажиров перевозятся автомобилями.
Одни из наиболее важных элементов автомобиля является его подвеска, поскольку от качества их выполнения зависит не только надежность и долговечность автомобиля но и сохранность перевозимого груза и комфортабельность перевозки пассажиров.
Подвеска – совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрессоренной и неподрессоренными массами. Она уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу. Подвеска состоит из трех основных устройств: упругого, направляющего и демпфирующего. В некоторых случаях для уменьшения крена в подвеску добавляется стабилизирующее устройство.
Конструкция подвески должна: обеспечивать требуемую плавность хода; иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.
Целью данного курсового проекта является конструирование и расчет основных параметров подвески легкового автомобиля, а также приобретение навыков использования знаний, полученных в дисциплине «Конструирование и расчет автомобиля».
1 Анализ конструкции и обоснование выбора проектируемого узла
1.1 Основные сведения о подвеске
1.1.1 Понятие. Состав. Классификация. Требования
Подвеской автомобиля называется совокупность деталей, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на кузов и колёса, и затухание их колебаний, а также в некоторых случаях регулирование положения кузова автомобиля.
Подвеска выполняет следующие функции: физически соединяет колеса или неразрезные мосты с несущей системой автомобиля - кузовом или рамой; передает на несущую систему силы и моменты, возникающие при взаимодействии колес с дорогой; обеспечивает требуемый характер перемещения колес относительно кузова или рамы, а также необходимую плавность хода; во время езды она вместе с шинами поглощает и демпфирует различные вибрации, колебания и удары, действующие на автомобиль из-за неровностей поверхности дороги, защищая от их воздействия пассажиров и груз и улучшая устойчивость движения.
Плавность хода - свойство автомобиля защищать перевозимых людей и грузы от воздействия неровностей дороги. Смягчая толчки и удары от дорожных неровностей, подвеска обеспечивает возможность движения автомобиля без дискомфорта и быстрой утомляемости людей.
Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части - подрессоренные и неподрессоренные.
Подрессоренные - части, опирающиеся на подвеску: кузов, рама и закрепленные на них механизмы, а неподрессоренные - части, опирающиеся на дорогу: мосты, колеса, тормозные механизмы.
Особое внимание при проектировании уделяется собственной частоте колебаний подрессоренной части. Колебания с частотой менее 1 Гц вызывают у многих тошноту. При частоте колебаний свыше 1,5 Гц утрачивается ощущение комфорта, а колебания с частотой выше 5 Гц воспринимаются как вибрация, то есть собственная частота должна составлять 1- 1,5 Гц. Собственная частота колебаний кузова зависит главным образом от жесткости упругих элементов и от величины подрессоренной массы.
Подвеска автомобиля состоит из четырех основных устройств — направляющего, упругого, гасящего и стабилизирующего.
Направляющее устройство подвески направляет движение колеса и определяет характер его перемещения относительно кузова и дороги. Направляющее устройство передает продольные и поперечные силы и их моменты между колесом и кузовом автомобиля.
Упругое устройство подвески смягчает толчки и удары, передаваемые от колеса на кузов автомобиля, при наезде на дорожные неровности. Упругое устройство исключает копирование кузовом неровностей дороги и улучшает плавность хода автомобиля.
Гасящее устройство подвески уменьшает колебания кузова и колес автомобиля возникающие при движении по неровностям дороги и приводит к их затуханию. Гасящее устройство превращает механическую энергию колебаний в тепловую энергию с последующим ее рассеиванием в окружающую среду.
Стабилизирующее устройство подвески уменьшает боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля.
На автомобилях применяются различные типы подвесок (рис. 1).
Рис. 1 Типы подвесок
Основными требованиями, предъявляемые к подвеске:
упругая характеристика подвески должна обеспечивать защиту пассажиров от воздействия колебаний, угрожающих их здоровью или создающих неприятные ощущения, а также сохранение целостности перевозимого груза;
кинематическая схема должна создать условия для возможного малого изменения колеи и углов установки колёс, соответствие кинематики колес кинематике рулевого привода, исключающее колебания управляемых колес, вокруг оси поворота;
оптимальная величина затухания колебаний кузова и колес;
надежная передача от колес кузову или раме усилий и моментов;
малая масса элементов подвески и особенно неподрессоренных частей;
достаточная прочность и долговечность деталей подвески;
применяемые шарниры должны легко поворачиваться и обеспечивать шумоизоляцию кузова.