Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

ФАКУЛЬТЕТ «Специальное машиностроение»

КАФЕДРА СМ9 «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту на тему:

Расчет и проектирование

торсионной подвески

Студент ____СМ9-81_____ _________________ ______А. Д. Новиков____

(Группа) (Подпись, дата) (И.О.Фамилия)

Руководитель курсового проекта _________________ _______Е. Б. Сарач_____

(Подпись, дата) (И.О.Фамилия)

Нормконтролер РПЗ _________________ _____Т. Д. Поздняков___

(Подпись, дата) (И.О.Фамилия)

Нормконтролер МКЭ _________________ ______Д. А. Сулегин____

(Подпись, дата) (И.О.Фамилия)

Содержание

1 Исходные данные 7

2 Техническое описание подвески 8

3 Определение характеристик подвески 10

4 Расчет на прочность элементов подвески 29

5 Расчет на прочность балансира методом конечных элементов 55

Амортизатор — телескопический гидравлический амортизатор двустороннего действия с газонаполненной компенсационной камерой;

ВК — ведущее колесо;

ГМ — гусеничная машина;

ОК — опорный каток;

A — воспринимаемая осевая сила;

a, b, c, d — расстояния от средней плоскости опорного катка до средней плоскости подшипниковой опоры;

B_к — ширина подрессоренного корпуса быстроходной гусеничной машины;

B_ш — ширина бандажа опорного катка;

C_0a — статическая осевая грузоподъемность упорного шарикового подшипника;

C_0r — статическая радиальная грузоподъемность радиального роликового подшипника;

C_r.р — потребная динамическая грузоподъемность опоры с роликовым подшипником;

C_r.ш — потребная динамическая грузоподъемность опоры с шариковым подшипником;

c — жесткость подвески;

— диаметр окружности центров роликов;

D_w — номинальный диаметр шарика;

— диаметр ролика;

D_п — диаметр поршня амортизатора;

d_{обр.экв} — диаметр эквивалентного дросселирующего отверстия на обратном ходу подвески;

d_пр.экв — диаметр эквивалентного дросселирующего отверстия на прямом ходу подвески;

d_т.дин — диаметр торсиона, при котором достигается максимум динамического хода подвески;

d_шт — диаметр штока амортизатора;

E — модуль Юнга;

F_ш — площадь поверхности теплообмена шины;

f₀ — коэффициент для расчета статического грузоподъемности;

G — модуль сдвига материала торсиона;

G_ГМ — полный вес гусеничной машины;

G_п — вес подрессоренного корпуса гусеничной машины;

g — ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с²;

H_к — высота подрессоренного корпуса гусеничной машины;

H_кл — клиренс гусеничной машины;

h — ресурс подшипниковой опоры;

h_гус — толщина гусеницы;

h_н — высота периодической высокочастотной неровности;

— число рядов роликов;

J_y — момент инерции подрессоренного корпуса гусеничной машины относительно поперечной оси, проходящей через центр масс корпуса;

K_D — условное удельное давление на грунт;

K_R — коэффициент радиальной нагруженности шин;

K_б — коэффициент безопасности;

K_к — коэффициент вида нагрузки;

K_т — температурный коэффициент;

k_рн — коэффициент неравномерности распределения нагрузки;

L_к — длина подрессоренного корпуса быстроходной гусеничной машины;

— длина ролика;

L_т — длина рабочего участка торсиона;

l_i — расстояния от центра масс гусеничной машины до i-го опорного катка;

l_min — минимальное значение длины шлицевого соединения;

l_а — полная длина амортизатора между осями проушин;

M_т — максимальный момент упругости торсиона;

m — коэффициент влияния осевой нагрузки;

n — число опорных катков по борту ГМ;

n_а — число демпфирующих элементов по одному борту гусеничной машины;

n_к — угловая скорость вращения ОК при движении гусеничной машины со средней скоростью;

n_ш — общее число резиновых шин;

Q_пр.р — приведенная радиальная нагрузка на роликовый радиальный подшипник;

Q_пр.ш — приведенная радиальная нагрузка на шариковый радиальный подшипник;

R_a, R_b — радиальные реакции в подшипниковых опорах;

R_б — радиус балансира;

R_ок — радиус опорного катка;

T₀ — сила предварительного натяжения гусеницы;

T_φ — период продольно-угловых колебаний подрессоренного корпуса;

v_шт — скорость перемещения штока, принимаемая как граница интегрирования;

v_max — предполагаемая максимальная скорость гусеничной машины;

v_ср — средняя скорость движения гусеничной машины;

— количество роликов, воспринимающих нагрузку;

z — количество шлицев;

— номинальный угол контакта;

α_вк — угол наклона ветви гусеницы у ведущего колеса;

α_к — коэффициент влияния масс подрессоренного корпуса;

α_нк — угол наклона ветви гусеницы у направляющего колеса;

α_ш — коэффициент теплообмена шины с окружающей средой;

β_об — коэффициент распределения масс оборудования;

β_ст — статический угол поворота балансира;

Δβ — шаг угла выставки балансира;

δ — толщина стенок гидроцилиндра;

λ — удельной потенциальной энергией подвески;

μ_лин — коэффициент сопротивления амортизатора с линейной характеристикой;

μ_ут — коэффициент сопротивления амортизатора после уточнения, приведенный к оси опорного катка;

[σ]_см — допускаемое напряжение смятия;

σ_экв — эквивалентное напряжение;

τ_ср — действующие напряжения среза;

[τ]_ср — допускаемые напряжения среза;

ψ — коэффициент осевой нагрузки;

ψ_ш — коэффициент внутреннего трения шины.