8.2. Нагрузки на упругий элемент и прогиб

Зависимая подвеска (рис. 8.2,а)

Нагрузка на упругий элемент

, (8.5)

где: R_z - нормальная реакция; q₀ - нагрузка от массы колеса и моста.

Прогиб упругого элемента равен перемещению колес относительно кузова .

Рис. 8.1. Схема сил, действующих на подвеску

Двухрычажная подвеска (рис. 8.1,б)

Нагрузка на упругий элемент

, (8.6)

где: q_к - нагрузка от массы колеса и массы направляющего устройства.

Прогиб упругого элемента . (8.7)

Однорычажная подвеска (рис. 8.1,в)

Нагрузка на упругий элемент

. (8.8)

Прогиб упругого элемента . (8.9)

Двухрычажная подвеска с торсионом (рис. 4.1,г)

Момент, закручивающий торсион

, (8.10)

угол закрутки

. (8.11)

8.3. Расчет металлического упругого элемента

Для несимметричной полуэллиптической рессоры стрела прогиба

, (8.12)

где: d - коэффициент формы, d=1,25-1,35 - для рессор грузовых автомобилей и d=1,35-1,45 - для рессор легковых автомобилей;

Е - модуль продольной упругости, Е=210 ГПа;

SJ_к - суммарный момент инерции поперечного сечения.

,

где: b и h - соответственно ширина и толщина листа;

n_л - количество листов в рессоре; L_р - длина коренного листа.

Для симметричной рессоры, у которой

; (8.13)

жесткость

. (8.14)

Напряжения по статическому прогибу

. (8.15)

Напряжения по нагрузке

, (8.16)

где: W_к - момент сопротивления к-го листа.

Рис. 8.2. Листовая полуэллиптическая рессора

При передаче через рессору тягового или тормозного усилия и реактивного момента в коренном листе возникают дополнительные напряжения (рис. 8.2)

;

;

,

где: m_р и m_t - коэффициенты перераспределения нагрузки по осям.

При торможении:

(8.17)

Суммарное напряжение коренного листа

, (8.18)

где: .

При передаче тягового усилия

. (8.19)

8.4. Двойная рессора

Сила, нагружающая основную рессору к моменту начала действия дополнительной рессоры,

, (8.20)

где: с₁ - коэффициент жесткости основной рессоры, кгс/см.

При работе обеих рессор

, (8.21)

где: f - стрела прогиба основной рессоры;

с₂ - коэффициент жесткости дополнительной рессоры.

, , .

Принимая условие , имеем

,

но

,

; ; (8.22)

Стрела прогиба, соответствующая этому напряжению

, (8.23)

Рис 8.3. Схема сил, действующих на двойную рессору

8.5. Корректирующие пружины

Для получения прогрессивной характеристики подвески применяются корректирующие пружины, работающие на сжатие (рис. 4.4,а) или на растяжение (рис. 4.4,б).

а) б)

Рис. 8.4. Корректирующие пружины

Рис. 8.5. Характеристика корректирующих пружин

Усилие, создаваемое корректирующими пружинами (рис. 8.5):

, (8.24)

где С_кп - жесткость корректирующих пружин, кгс/см;

f - прогиб основной рессоры от нейтрального положения, см;

Df_кп - предварительный натяг корректирующих пружин;

a - расстояние между шарнирами в нейтральном положении. Знак '+' при корректирующих пружинах, работающих на растяжение; знак '-' - на сжатие.

Жесткость подвески С_к с корректирующей пружиной

, (8.25)

Суммарная жесткость подвески в нейтральном положении при f=0

. (8.26)

Статический прогиб подвески

, (8.27)

где: m - масса, приходящаяся на подвеску.