- •Основы конструирования автомобилей
- •Введение
- •1. Основы проектирования автомобилей
- •1.1. Свойства автомобилей
- •1.2. Требования, предъявляемые к конструкции автомобилей
- •1.3. Стадии проектирования автомобилей
- •1.3.1. Техническое задание
- •Раздел 2 «Технические требования» определяет показатели качества и эксплуатационные характеристики автомобиля с учетом действующих стандартов и норм, в общем случае включает десять подразделов.
- •1.3.2. Эскизный проект
- •1.3.3. Технический проект
- •1.3.4. Рабочая документация
- •1.3.5. Порядок постановки автомобилей на производство
- •2. Нагрузочные и расчетные режимы. Методы расчета
- •2.1. Рабочие процессы агрегатов и систем автомобилей
- •2.2. Эквивалентная динамическая система трансмиссии автомобиля
- •2.3. Методы расчета элементов трансмиссии
- •3. Сцепления
- •3.1. Назначение. Классификация. Требования
- •3.2. Определение основных параметров сцепления
- •3.3. Рабочий процесс сцепления
- •3.4. Расчет на износ. Тепловой расчет
- •3.5. Расчет элементов сцепления
- •3.5.1. Расчет нажимных пружин
- •3.5.2. Расчет нажимного диска
- •3.5.3. Расчет ведомого диска
- •3.5.4. Расчет рычагов выключения
- •3.6. Расчет привода сцепления
- •4. Коробка передач
- •4.1. Назначение. Классификация. Требования
- •4.2. Определение основных параметров механической ступенчатой коробки передач
- •4.3. Расчет зубьев шестерен на прочность и долговечность
- •4.4. Расчет валов
- •4.5. Расчет подшипников
- •4.6. Расчет синхронизатора
- •5. Карданная передача
- •5.1. Назначение. Классификация. Требования
- •5.2. Рабочий процесс карданных шарниров
- •5.2.1. Кинематика карданных шарниров
- •5.2.2. Динамика карданного шарнира неравных угловых скоростей
- •5.3. Расчет элементов карданной передачи
- •5.3.1 Расчет карданной передачи с шарнирами неравных угловых скоростей
- •5.3.2 Расчет карданной передачи с шарнирами равных угловых скоростей
- •6. Главная передача
- •6.1. Назначение. Классификация. Требования
- •6.2. Нагрузки в главных передачах
- •6.3. Расчет шестерен главной передачи на прочность и долговечность
- •6.4. Расчет валов и подшипников главной передачи
- •7. Дифференциал
- •7.1. Назначение. Классификация. Требования
- •7.2. Кинематический анализ дифференциала
- •7.3. Расчет основных элементов дифференциала
- •8. Полуоси
- •8.1. Назначение. Классификация. Требования
- •8.2. Нагрузки, воспринимаемые полуосями
- •8.3. Расчет полуосей
- •9. Несущие системы
- •9.1. Назначение. Классификация. Требования
- •9.2. Расчет рамы автомобиля
- •9.3. Расчет кузова
- •10. Мосты
- •10.1. Назначение. Классификация. Требования
- •10.2. Расчет мостов
- •10.2.1. Расчет ведущего моста
- •10.2.2. Расчет управляемого моста
- •10.2.3. Расчет комбинированного моста
- •11. Подвески
- •11.1. Назначение. Классификация. Требования
- •11.2. Колебания и плавность хода автомобилей
- •11.3. Расчет упругих элементов подвески
- •11.4. Расчет направляющих устройств подвески
- •11.5. Расчет амортизаторов
- •12. Колеса. Шины
- •12.1. Назначение. Классификация. Требования
- •12.2. Расчет подшипников ступиц
- •13. Рулевое управление
- •13.1. Назначение. Классификация. Требования
- •13.2. Определение параметров рулевого управления
- •13.3. Кинематический расчет рулевого привода
- •13.4. Расчет элементов рулевого управления
- •14. Тормозные системы
- •14.1. Назначение. Классификация. Требования
- •14.2. Анализ тормозных механизмов
- •14.3. Расчет тормозных механизмов
- •14.4. Расчет тормозных приводов
- •Литература
3.5.2. Расчет нажимного диска
Размеры маховика и нажимного диска определяются размерами фрикционных накладок сцепления. Элементы, соединяющие нажимной диск с кожухом и маховиком, рассчитываются на смятие.
Напряжения смятия определяют по формуле:
, (3.37)
где –коэффициент, учитывающий распределение крутящего момента двигателя на дисках; – расстояние от оси сцепления до связующего элемента; –число связующих элементов; –площадь контакта связующего элемента.
Допустимые напряжения смятия – [] = 10 15 МПа.
Упругие пластины, соединяющие нажимной диск с кожухом сцепления, рассчитываются на изгиб.
3.5.3. Расчет ведомого диска
Расчет фрикционных накладок ведомого диска выполняется по удельному давлению (формула (3.4)), при этом допустимое давление на фрикционные накладки – [] = 0,15 0,25 МПа.
Длина ступицы обычно выбирается равной наружному диаметру шлицов ведущего (первичного) вала коробки передач. Шлицы ступицы ведомого диска рассчитывают на смятие и на срез.
Напряжения смятия определяют по формуле:
, (3.38)
где ,– наружный и внутренний диаметры шлицев;– число шлицев;– длина шлицев.
Напряжения среза рассчитывают по формуле:
, (3.39)
где – ширина шлицев.
Допускаемые напряжения – [] = 15 30 МПа; [] = 5 15 МПа.
При расчете гасителя крутильных колебаний определяются напряжения в его пружинах, угловая жесткость и момент замыкания гасителя, момент трения в гасителе и крутящий момент, передаваемый гасителем.
Максимальное усилие сжатия одной пружины гасителя рассчитывают по формуле:
, (3.40)
где r – радиус приложения усилия к пружине; –число пружин гасителя.
Напряжения кручения пружин гасителя, с учетом кривизны витков, определяются по формуле:
, (3.41)
где –средний диаметр витков пружины гасителя; – диаметр проволоки пружин гасителя;– коэффициент кривизны витков пружин.
Угловая жесткость гасителя равна значению крутящего момента, который необходимо приложить к ведомому диску сцепления, чтобы повернуть диск относительно ступицы на один градус, и рассчитывается по формуле:
, (3.42)
где –средний радиус расположения пружин гасителя; –жесткость одной пружины; –число пружин.
Момент замыкания гасителя крутильных колебаний определяется деформацией его пружин. Этот момент выбирают таким образом, чтобы гаситель не выключался из работы в различных дорожных условиях:
. (3.43)
Момент трения гасителя крутильных колебаний определяют по формуле:
. (3.44)
Момент трения в гасителе можно проверить по выражению:
. (3.45)
Крутящий момент, передаваемый гасителем крутильных колебаний:
, (3.46)
где –момент от усилия пружин гасителя.
Окончательные значения параметров гасителя крутильных колебаний устанавливаются экспериментально, так как их выбор зависит от крутильных колебаний трансмиссии и двигателя автомобиля.