Прочностной расчет ступицы ведомого диска
Шлицы рассчитываются на смятие по формуле:
,
(1.12)
Где α = 0,75 – коэффициент точности прилегания шлиц;
(1.13)
(1.14)
,
(1.15)
где l – длина шлиц;
i – число шлиц;
;
.
Расчет шлица на срез производится по формуле:
(1.16)
где b – ширина шлиц.
2. Рулевое управление
2.1. Кинематический расчет рулевого привода
Рулевой привод должен обеспечивать при движении на повороте качение управляемых колес без бокового скольжения. При этом управляемые колеса должны быть провернуты на разные углы, значения которых (без учета угла бокового увода шин) связаны зависимостью:
, (2.1)
где L = 2,424 м – база автомобиля;
М = 1,205 м – расстояние между шкворнями.
Для определения геометрических параметров рулевой трапеции используют в большинстве случаев графические методы.
Выполняем в масштабе графическое построение рулевой трапеции представленной на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1. - графическое изображение рулевой трапеции
Затем построив через равные угловые промежутки положение внутреннего колеса, графически находят соответствующие положения наружного колеса и строят график. Подбор параметров рулевой трапеции с учетом увода представляет трудности, так как продольное смещение мгновенного центра зависит от скорости движения. Существует ряд аналитических способов определения оптимальных параметров рулевой трапеции, которые дают также приближенное значение искомых величин.
Далее по формуле (2.1) находим теоретическую зависимость
(2.2)
Полученные данные сводим в таблицу 2.1, строим рулевую трапецию и по ней определяем графически зависимость наружного и внутреннего угла поворота.
Таблица 2.1
|
в, град |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
н(теор),град |
0 |
4,83 |
9,41 |
13,93 |
18,41 |
22,96 |
26,69 |
|
н(граф),град |
0 |
4,8 |
9,2 |
13,3 |
17,6 |
21,7 |
25,29 |
На рисунке 2.2. изображена
теоретическая и графическая зависимости
между углами поворота внутреннего и
внешнего управляемого колес автомобиля.
Рисунок
2.2 Зависимость между углами поворота
Кинематическое
передаточное число рулевого управления
определяется:
(2.3)
где
- угловое передаточное число рулевого
привода
-
передаточное число рулевого механизма.
2.2 Определение усилия на рулевом колесе при повороте колес на месте
Определим момент сопротивления
повороту управляемых колес 
(2.4)
где G1 =6200– сила тяжести, приходящаяся на передние управляемые колеса;
с = 25мм – плечо поворота управляемых колес;
f = 0,015– коэффициент сопротивления качению.
=0,85– коэффициент сцепления шины с полотном дороги,
r – радиус скольжения ;
м
принимаем
м
(Нм)
Усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу, вычисляется по формуле:
, (2.5)
где Uw = 16,4 – кинематическое передаточное число рулевого управления;
рм = 0,85 –КПД (прямой) рулевого механизма;
рп = 0,9 – КПД рулевого привода;
Rрк =0,2 (м) – радиус рулевого колеса.
После подстановки данных получим:
(Н)