Устройство передней подвески автомобиля ВАЗ 2114

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Аннотация

Введение

1. Описание

2. Устройство передней подвески

3. Устройство задней подвески

4. Проверка и регулировка углов колес

5. Расчет упругой характеристики

Заключение

Библиографический список



Аннотация

Шевнин С.В Подвеска легкового автомобиля ВАЗ-2114.

Челябинск, ЮУрГУ, кафедра «Автомобили», 2014 г.

Передняя подвеска автомобиля ваз 2114

В курсовой работе изложены, рассмотрена передняя подвеска автомобиля Ваз 2114. Передняя подвеска данного автомобиля независимая, телескопическая, с гидравлическими амортизаторными стойками, с винтовыми цилиндрическими пружинами, нижними поперечными рычагами с растяжками и стабилизатором поперечной устойчивости. Также приведены расчеты упругой характеристики передней подвески.



Введение

ВАЗ-2114 «Самара-2» -- пятидверный хэтчбек Волжского автомобильного завода, рестайлинговая версия ВАЗ-2109, продолжение семейства под условным названием «Самара-2». Модель отличалась от предшественников оригинальным оформлением передней части кузова с новыми фарами, капотом, облицовкой радиатора, бамперами и наличием молдингов.

Представлен публике в 2001 году, серийный выпуск -- с апреля 2003 по декабрь 2013 года .

В салоне ВАЗ-2114 установлена новая панель приборов (т. н. «евро панель»), регулируемая рулевая колонка, руль от «десятого» семейства, отопитель новой конструкции, передние стеклоподъёмники. На автомобиль устанавливался восьмиклапанный двигатель объёмом 1,5 литра с распределенным впрыском топлива .

C2007 годана автомобиль устанавливался новый восьмиклапанный двигатель объёмом 1,6 литра (ВАЗ-11183) экологического класса Euro-3, модель получает индекс ВАЗ-21144. Отличительные особенности от старого двигателя -- катализатор находится не под днищем, а возле двигателя, на двигатель надета пластиковая декоративная крышка, вместо алюминиевого ресивера устанавливается пластиковый. Кроме нового двигателя, автомобиль получает новую торпедо (в верхней части нет бардачка, использован более жёсткий материал, что увеличивает прочность, но и увеличивает вероятность возникновения посторонних шумов), новую панель приборов с функцией бортового компьютера (показывает температуру за бортом, напряжение в бортовой сети, текущее время и другие параметры).



1. Описание

В устройство автомобиля ВАЗ 2114 входит: - подвеска, обеспечивая упругую связь между колесами и несущим кузовом автомобиля, передачу всех сил и моментов, действующих между колесами и кузовом, она уменьшает динамические нагрузки, передающиеся автомобилю при движении по неровным дорогам, а также гасит колебания кузова. В конструкции подвески применяют различные упругие элементы: рессоры, пружины, торсионы, резиновые элементы и др. - амортизаторы легковых автомобилей предназначены для демпфирования колебаний подрессорных и неподрессоренных частей автомобиля. Амортизаторы задней подвески обычно отличаются от амортизаторов передней подвески размером, способом крепления, количеством рабочей жидкости и рабочими характеристиками. Колеса легкового автомобиля обычно изготовляют дисковыми, с глубоким неразборным ободом. Колесо состоит из штампованного стального диска, приваренного или прикрепленного к стальному ободу.

Диск крепят к ступице с помощью болтов или гаек, имеющих конусную поверхность. Для автомобилей ваз 2114 применяют пневматические шины. Благодаря упругости заключенного в них сжатого воздуха поглощаются толчки и смягчаются удары, воспринимаемые колесами от неровностей дороги, ходовая часть автомобиля предохраняется от ударных нагрузок, обеспечивая плавный ход.



2. Устройство передней подвески

Передняя подвеска - независимая, телескопическая, с гидравлическими амортизаторными стойками, с винтовыми цилиндрическими пружинами, нижними поперечными рычагами с растяжками и стабилизатором поперечной устойчивости.

Передняя подвеска в сборе.

1 - верхняя опора телескопической стойки;

2 - верхняя опорная чашка;

3 - буфер хода сжатия с защитным кожухом;

4 - опора буфера сжатия;

5 - пружина подвески;

6 - нижняя опорная чашка пружины;

7 - шаровой шарнир рулевой тяги;

8 - поворотный кулак;

9 - телескопическая стойка;

10 - эксцентриковая шайба;

11 - регулировочный болт;

12 - кронштейн стойки;

13 - поворотный кулак;

14 - защитный кожух переднего тормоза;

15 - диск тормозного механизма;

16 - стопорное кольцо;

17 - гайка ступицы колеса;

18 - шлицевой хвостовик корпуса шарнира привода колеса;

19 - направляющий штифт;

20 - подшипник ступицы колеса;

21 - шаровой шарнир;

22 - рычаг подвески;

23 - регулировочные шайбы;

24 - стойка стабилизатора;

25 - штанга стабилизатора;

26 - подушка штанги стабилизатора;

27 - кронштейн крепления штанги стабилизатора;

28 - кронштейн кузова для крепления рычага подвески;

29 - растяжка рычага подвески;

30 - кронштейн крепления растяжки;

31 - защитный чехол шарового пальца;

32 - подшипник шарового пальца;

33 - шаровой палец;

34 - корпус шарового пальца;

35 - шток стойки подвески;

36 - наружный корпус верхней опоры;

37 - внутренний корпус верхней опоры;

38 - подшипник верхней опоры;

39 - резиновый элемент верхней опоры;

40 - ограничитель хода верхней опоры;

41 - защитный колпак верхней опоры;

В -- зона для контроля шарнира подвески

Основным элементом подвески является телескопическая, гидравлическая амортизаторная стойка 9,нижняя часть которой соединяется с поворотным кулаком 13 двумя болтами. Верхний болт 11, проходящий через овальное отверстие кронштейна стойки, имеет эксцентриковый поясок и эксцентриковую шайбу 10. При повороте верхнего болта изменяется развал передних колес. На телескопической стойке установлены: витая цилиндрическая пружина 5, пенополиуретановый буфер 3 хода сжатия, а также верхняя опора 1 стойки в сборе с подшипником 38. Телескопическая стойка:

1 - корпус клапана сжатия;

2 - диски клапана сжатия;

3 - дроссельный диск клапана сжатия;

4 - тарелка клапана сжатия;

5 - пружина клапана сжатия;

6 - обойма клапана сжатия;

7 - гайка клапана отдачи;

8 - пружина клапана отдачи;

9 - тарелка клапана отдачи;

10 - диск клапана отдачи;

11 - дроссельный диск клапана отдачи;

12 - поршень;

13 - тарелка перепускного клапана;

14 - пружина перепускного клапана;

15 - плунжер;

16 - пружина плунжера;

17 - направляющая втулка штока с фторопластовым слоем;

18 - обойма направляющей втулки;

19 - уплотнительное кольцо корпуса стойки;

20 - сальник штока;

21 - обойма сальника;

22 - прокладка защитного кольца штока;

23 - защитное кольцо штока;

24 - гайка корпуса стойки;

25 - опора буфера сжатия;

26 - шток;

27 - чашка пружины;

28 - поворотный рычаг;

29 - ограничительная втулка штока;

30 - корпус стойки;

31 - цилиндр;

32 - сливная трубка.

Верхняя опора крепится тремя самоконтрящимися гайками к стойке брызговика кузова. За счет своей эластичности опора обеспечивает "качание" стойки при ходах подвески и гасит высокочастотные вибрации. Вмонтированный в нее подшипник дает возможность стойке поворачиваться вместе с управляемыми колесами. В корпусе стойки смонтированы детали телескопического гидравлического амортизатора. В верхней части цилиндра установлен гидравлический буфер хода отдачи, состоящий из плунжера 15 и пружины 16. Он ограничивает перемещение штока при ходе отдачи. Нижняя часть поворотного кулака 13 соединяется шаровым шарниром 21 с поперечным рычагом 22 подвески. Тормозные и тяговые силы воспринимаются продольными растяжками 29, которые через резинометаллические шарниры соединяются с поперечными рычагами 22 и с кронштейнами 30. В местах соединения растяжки с рычагом и кронштейном устанавливаются регулировочные шайбы 23, которыми регулируется угол продольного наклона оси поворота. В поворотном кулаке крепится двухрядный радиально-упорный подшипник 20 закрытого типа, на внутренних кольцах которого установлена с натягом ступица колеса. Подшипник затягивается гайкой 17 на хвостовике 18 корпуса наружного шарнира привода колес и не регулируется. Все гайки крепления передних и задних ступиц колес одинаковые и имеют правую резьбу. Стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой штангу 25, колена которой через стоки 24 с резиновыми и резинометаллическими шарнирами соединены с поперечными рычагами 22 подвески. Средняя (торсионная) часть штанги крепится к кузову кронштейнами 27 через резиновые подушки.



3. Устройство задней подвески

Детали задней подвески: 1 - резинометаллический шарнир; 2 - кронштейн крепления рычага подвески; 3 - кожух амортизатора; 4 - буфер хода сжатия; 5 - крышка кожуха; 6 - опорная шайба; 7 - подушка амортизатора; 8 - распорная втулка; 9 - амортизатор; 10 - изолирующая прокладка; 11 - пружина задней подвески; 12 - соединитель рычагов; 13 - рычаг балки задней подвески; 14 - кронштейн крепления амортизатора; 15 - фланец; 16 - втулка рычага.

Балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 13и соединителя 12, которые сварены между собой через усилители.

Подвеска правого заднего колеса: 1 - рычаг подвески; 2 - резинометаллический шарнир; 3 - кронштейн крепления рычага подвески; 4 - соединитель рычагов; 5 - амортизатор.

В задней части к рычагам подвески приварены кронштейны 14 с проушинами для крепления амортизаторов, а также фланцы 15, к которым крепятся болтами оси задних колес вместе со щитами тормозных механизмов колес. Спереди рычаги подвески имеют приварные втулки 16, в которые запрессованы резинометаллические шарниры 1. Через шарниры проходят болты, соединяющие рычаги подвески со штампованно-сварными кронштейнами 3, которые крепятся к лонжеронам кузова приварными болтами.

Пружины 11подвески опираются одним концом на чашку амортизатора 9, другим, через изолирующую резиновую прокладку 10 в опору, приваренную к внутренней арке кузова.

Крепление амортизатора: 1 - защитный кожух; 2 - буфер хода сжатия; 3 - опорная шайба; 4 - изолирующая прокладка пружины; 5 - верхняя опорная чашка пружины подвески; 6 - подушки крепления штока амортизатора; 7 - нижняя опорная чашка пружины; 8 - амортизатор; 9 - болт крепления амортизатора; 10 - болт крепления оси ступицы колеса; 11 - тормозной барабан; 12 - подшипник ступицы; 13 - ступица колеса; 14 - ось; 15 - гайка; 16 - стопорное кольцо; 17 - установочный штифт; В - точка для ориентации амортизатора.

Амортизатор задней подвески гидравлический, телескопический, двухстороннего действия. Он крепится болтом 9 к кронштейну продольного рычага подвески. Верхнее крепление амортизатора штыревое: шток крепится к верхней опоре 5 пружины подвески через резиновые подушки и опорную шайбу 3.

Детали амортизатора задней подвески: 1 - гайка клапана отдачи; 2 - пружина клапана отдачи; 3 - тарелка клапана отдачи; 4 - шайба; 5 - диски клапана отдачи; 6 - дроссельный диск клапана отдачи; 7 - поршень; 8 - кольцо поршня; 9 - тарелка перепускного клапана; 10 - пружина перепускного клапана; 11 - ограничительная тарелка; 12 - дистанционная втулка; 13 - резервуар; 14 - шток. 15 - опора буфера сжатия; 16 - гайка; 17 - обойма сальника; 18 - защитное кольцо штока; 19 - сальник; 20 - уплотнительное кольцо резервуара; 21 - направляющая втулка штока; 22 - цилиндр; 23 - обойма клапана сжатия; 24 - пружина впускного клапана; 25 - тарелка клапана сжатия; 26 - дроссельный диск клапана сжатия; 27 - диски клапана сжатия; 28 - корпус клапана сжатия; 29 - резинометаллический шарнир.

В ступице 13установлен двухрядный радиально-упорный подшипник 12, подобный подшипнику ступицы переднего колеса, но меньшей размерности. В отличие от ступицы переднего колеса, где внутреннее кольцо подшипника устанавливается на ступицу с гарантированным натягом, подшипник 12 на оси 14 имеет переходную посадку.



4. Проверка и регулировка углов колес

Проверка и регулировка углов установки колес выполняется на специальных стендах согласно инструкции на стенд.

У нового обкатанного автомобиля в снаряженном состоянии и с полезной нагрузкой 3136 Н (320 кгс) [4 человека и 392 Н (40 кгс) груза в багажнике], углы установки колес должны иметь следующие значения:

Развал 0°±30' (30'±30')*

схождение (0±1) мм [(1,5±1) мм]*

угол наклона оси поворота:

продольный 1°30'±30' (20'±30')*

поперечный 13°04' (для справки)

Перед регулировкой углов установки колес проверьте:

- давление воздуха в шинах;

- радиальное и осевое биение дисков колес: оно не должно превышать для осевого - 1 мм, для радиального - 0,7 мм;

- свободный ход рулевого колеса;

- свободный ход (люфт) в подшипниках ступиц передних колес;

- техническое состояние деталей и узлов подвески (отсутствие деформаций, разрушения и износа резинометаллических шарниров, недопустимой осадки верхней опоры стойки подвески).

Замеченные неисправности устраните.

После установки автомобиля на стенд, непосредственно перед контролем углов, "прожмите" подвеску автомобиля, прикладывая 2-3 раза усилие в 392-490 Н (40-50 кгс), направленное сверху вниз, сначала на задний бампер, а потом -- на передний. При проверке и регулировке углов установки колес сначала проверяйте и регулируйте угол продольного наклона оси поворота, затем угол развала колес и в последнюю очередь -- схождение колес.



5. Расчет упругой характеристики

Качество подвески определяется с помощью упругой характеристики, представляющей собой зависимость вертикальной нагрузки на колесо (R) от деформации (прогиба f) подвески, измеряемой непосредственно над осью колеса. Параметрами, характеризующими упругие свойства подвески, являются:

- статический прогиб fст;

- динамический ход (прогиб) f_Д (fдв и fдн - до верхнего и нижнего ограничителей хода);

- коэффициент динамичности К_Д.

- ход подвески f_n ( для легкового автомобиля среднее значение 180 мм )

Характеристики подвески должны обеспечивать максимальную частоту колебаний 1,1…1,4 Гц. Возьмем для расчета частоту Щ = 1,4 Гц.

Вычислим динамический прогиб :

f_{Д =}

Динамический прогиб приблизительно равен статическому прогибу :

f_{Д ?} fст

Для расчета статической нагрузки на колесо необходимы следующие параметры :

1. Полная снаряженная масса автомобиля .

2. Процентное соотношение массы автомобиля на переднюю и на заднюю ось.

Полная снаряженная масса автомобиля ВАЗ 2114 равняется 1410 кг

Процентное соотношение массы автомобиля на переднюю и на заднюю ось на переднеприводных автомобилях с расположением двигателя спереди берется 55:45 подвеска амортизатор телескопическая стойка

Рассчитаем статическую нагрузку на переднее колесо Rz ст :

Rz ст =

Коэффициент динамичности для легковых автомобилей: Кд = 1,5…2,5. Для расчета выбираем Кд = 2,5.

Рассчитаем Динамическую нагрузку Rzg :

Rzg == 387,75 * 2,5= 969,375 (Н)



Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены основные характеристики и устройство подвески автомобиля ВАЗ 2114 . Выделены все важные составляющие элементы и узлы, что в свою очередь позволяет на конкретном примере разбираться в основных узлах и типах подвески автомобиля. Стоит отметить, что данный вид подвески является наиболее популярным среди мировых производителей легковых автомобилей. Основными плюсами является :Меньшая масса неподрессоренных частей подвески; Лучшая управляемость на дороге; При равных колесах возможен больший дорожный просвет за счет подъема редукторов ГП относительно мостовых авто. Основные минусы независимой подвески следующие: Уменьшение хода колес, большая вероятность диагонального вывешивания; Меньшая надежность, обусловленная большим количеством деталей, наличием шаровых шарниров, пыльников ШРУСов; Значительные сложности при лифтовке. Также проведены расчеты по упругой характеристике передней подвески автомобиля.



Библиографический список

1. Вахламов В.К. Автомобили: Основы конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «академия», 2006. - 528 с.

2. Губарев А.В., Никифоров С.С. Конструкция автомобилей: конспект лекций. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. - Ч. 1. - 107 с

3. Губарев А.В., Никифоров С.С. Конструкция автомобилей: конспект лекций. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. - Ч. 2. - 115 с

4. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: учебник для студентов вузов по специальности.

5. «Автомобили и автомобильное хозяйство». - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru