Проектирование и расчет рулевого управления автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Контрольная работа

«Проектирование и расчет рулевого управления автомобиля»

Содержание

1. Исходные данные для проектирования

2. Момент сопротивления повороту управляемых колес

3. Усилие на рулевом колесе для поворота на месте

4. Силовое передаточное число рулевого управления

5. Усилие, передаваемое шестерней на зубчатую рейку

6. Рулевой вал

7. Поперечная тяга

8. Шаровой палец рулевого наконечника

9. Крестовина карданного шарнира неравных угловых скоростей

Заключение

Литература

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=0,3м

(13)

Запас устойчивости

(14)

8. Шаровой палец рулевого наконечника

автомобиль колесо рулевое управление

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=10,0005мм; h=20мм

- 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. - 99с.

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