Проектирование и расчет рулевого управления автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

по дисциплине:

«Автомобили»

«Проектирование и расчет рулевого управления автомобиля»

2010

1. Исходные данные для проектирования

- Предполагаемая марка автомобиля ИЖ 2126

- Разрешенная максимальная масса автомобиля, кг =1380

- Размерность шин 175/70 R13

- Допустимый суммарный люфт рулевого колеса, ⁰ 10

- Допустимое усилие на рулевом колесе, Н 400

- База автомобиля, мм L=2470

- Минимальный радиус поворота автомобиля, м 5,25

- Диаметр рулевого колеса, мм

- Передаточное число рулевого механизма 20,3

- КПД рулевого управления

- начальный радиус шестерни, мм 11,1

- радиус шестерни, мм 15

- коэффициент сцепления при повороте колеса на месте =0,95.

2. Момент сопротивления повороту управляемых колес

M_с = 2 , (1)

где - нагрузка на управляемое колесо, Н

р_ш - давление воздуха в шине, Мпа;

(2)

где - полная нагрузка автомобиля, Н;

, (3)

где - ускорение свободного падения,

=9,8 м/с²,

,

,

.

3. Усилие на рулевом колесе для поворота на месте

= М_с /(), (4)

где - радиус рулевого колеса

(5)

Вычисленное значение усилия на рулевом колесе не превышает указанное выше условное расчетное усилие , значит, установка рулевого усилителя не требуется.

4. Силовое передаточное число рулевого управления

(6)

где момент приложенный на рулевом колесе, Н м

 (7)

, Нм

Для управления автомобилем нет необходимости устанавливать рулевой усилитель т. к. передаточное число рулевого управления имеет не большое значение.

5. Усилие, передаваемое шестерней на зубчатую рейку

, Н (8)

6. Рулевой вал

Рулевой вал (полый) нагружается моментом:

Напряжение кручения полого вала:

, Мпа (9)

где - наружный диаметр вала, м

-внутренний диаметр вала, м

;

Мпа

; - условие напряжения кручения рулевого вала выполняется.

7. Поперечная тяга

Сила вызывает напряжение сжатие и продольный изгиб тяги

МПа (10)

где F - площадь поперечного сечения

м² (11)

где -диаметр сечения тяги, м

м

м²

Критическое напряжение при продольном изгибе

, (12)

где L - длина тяги, м

E-продольный модуль упругости, МПа

- момент инерции сечения тяги

L=0,3 м

(13)

Запас устойчивости

(14)

рулевой автомобиль управление шаровый

8. Шаровый палец рулевого наконечника

Напряжение среза при площади сечения шарового пальца

у основания:

,

где - площадь сечения шарового пальца у основания

, м², (15)

где - диаметр шарового пальца

[] =25…35 МПа

, м

9. Крестовина карданного шарнира неравных угловых скоростей

Шипы крестовины испытывают на напряжения изгиба и смятия, а крестовина - напряжение разрыва. Расчеты ведут по формулам. [3]

Рисунок 1 - Расчетная схема карданного шарнира неравных угловых скоростей

Напряжение изгиба шипа крестовины:

(16)

- условие напряжения изгиба крестовины выполняется.

Напряжение среза шипа крестовины:

(17)

- условие напряжения среза крестовины выполняется

Напряжение крестовины на разрыв в прямоугольном сечении А-А площадью F:

(18)

b=10,0005 мм; h=20 мм

- условие напряжения на разрыв крестовины выполняется.

Заключение

Используя литературные материалы и подобные конструкции, выбран тип рулевого управления для заднеприводного автомобиля: рулевой привод механический (без гидроусилителя, шестерня-рейка рулевой привод при независимой (рычажно - телескопическая с амортизационными стойками, витыми цилиндрическими пружинами, с нижними поперечными рычагами и несущим стабилизатором поперечной устойчивости) подвеске передних управляемых колес. На основе исходных данных и проведенных расчетов такой тип рулевого управления соответствует марке автомобиля ИЖ 2126.

Литература

1. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта: Подвижной состав и эксплуатационные свойства: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: «Академия», 2004. - 528 с.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроительных специальных вузов. - М.: Высшая школа, 1985 - 416 с., ил.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя в 3-х т. Т.3. - 5 изд., переработанное и дополненное. - М. Машиностроение, 1980. - 559 с, ил.

4. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкции, элементы расчета. - М: Машиностроение, 1979. - 557 с.

5. Оформление пояснительной записки и графической части курсовых и дипломных проектов. Методические указания. В.М. Пономарёв, О.И. Горбунова, г. Чайковский. ЧТИ (филиал) ИжГТУ, 2003. - 99 с.

6. В.Ф. Яркеев. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» по дисциплине «Автомобили» Часть 2

Размещено на Allbest.ru