Алгоритм расчета несущей части автомобиля
Предельные динамические нагрузки характеризуются коэффициентом динамической нагрузки:
где Рд - динамическая нагрузка на раму,
Рст - статическая нагрузка.
Значения коэффициентов динамической нагрузки:
- для грузовых автомобилей: 2...2,5;
- для автобусов: 1,5...2;
- для легковых автомобилей: 1,1...1,5.
При движении по неровной дороге в раме возникают изгибающие и крутящие нагрузки. Суммарный перекос ALF передней и задней оси вызывает угловую деформацию передней и задней подвески автомобиля на угол ALFп и закручивание рамы на угол ALFр, измеренный на длине базы автомобиля, при этом:
ALFп + ALFр = ALF,
где ALFп = Mкр/Cп;
ALFр = Mкр/Cp;
Cп - угловая жесткость подвески;
Ср - жесткость рамы.
Отсюда:
Н*м;
град.
Величина Сп/Ср для грузовых автомобилей около 0,5...1,5;
для автобусов и легковых автомобилей более 4.
ALFр = 3...4 градуса при движении по неровным дорогам, но при отрыве колес от поверхности дороги рама может закручиваться на угол до 10...15 градусов.
В этом случае:
где В1 - колея, м;
G1 - нагрузка на ось, Н.
При кручении рамы лонжероны и поперечены испытывают сложное нагрузочное состояние: поперечные сечения становятся неплоскими (явление депланации сечений). Мера депланации:
где dQ - угол закручивания;
z - расчетная длина при закручивании.
Возникающие при стесненном кручении нормальные напряжения выражаются через особый силовой фактор - бимомент:
При введении понятия бимомента основные формулы изгиба и стесненного кручения аналогичны и приведены ниже.
Обоснование выбора исходных данных
Колея автомобиля ( В1 ), база автомобиля ( Z ), нагрузка на ось ( G1 ) выбраны согласно данным в [1].
Толщина полки профиля ( S ), высота профиля ( H ), ширина полки профиля ( В ), момент сопротивления изгибу ( WX ) выбраны согласно рекомендациям в [3].
Проведение расчета
Таблица 25 - Исходные данные для расчета несущей части
| Колея автомобиля ( В1 ), м | 1,400 |
| База автомобиля ( Z ), м | 2,200 |
| Нагрузка на ось ( G1 ), Н | 7500 |
| Толщина полки профиля ( S ), м | 0,004 |
| Высота профиля ( H ), м | 0,17 |
| Ширина полки профиля ( В ), м | 0,052 |
| Момент сопротивления изгибу ( WX ), м^3 | 3,73E-05 |
Таблица 26 - Результаты расчета несущей части
| Суммарное напряжение, МПа | 442,4 |
| Момент инерции сечения при кручении, м^4 | 6,36E-09 |
| Секториальный момент инерции , м^5 | 3,10E-07 |
| Максимальный крутящий момент, кН*м | 5,25 |
| Изгибающий момент, кН*м | 16,5 |
| Угол закручивания рамы, град | 6,077 |
Обратившись к [4], можно сделать вывод, что результаты расчета удовлетворяют установленным требованиям и несущая часть (рама) годна к эксплуатации.
Литература
1. Автомобили ВАЗ 21213, 21214. Руководство по ремонту и техническому обслуживанию / Под ред. Ю.В. Кудрявцева, М.: РусьАвтокнига, 2004.-304 с.
2. Справочник “Проектирование трансмиссии автомобиля”, под ред. Гришкевича А.И. ,М. :Машиностроение, 1984-272 с., ил.
3. Лукин П.П и др. “Конструирование и расчет автомобиля”, М,: Машиностроение, 1984-376 сю,ил.
4. Осепчугов В.В. Фрумкин А.К. “Автомобиль’ М, :Машиностроение, 1989.-304 с, ил.
5. Справочный материал программы Auto V2.0.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 197.
