Студопедия — Расчет элементов рулевого управления
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет элементов рулевого управления






Нагрузки в элементах рулевого управления и рулевого привода определяются на основании следующих двух расчетных случаев:

- по заданному расчетному усилию на рулевом колесе;

- по максимальному сопротивлению повороту управляемых колес на месте.

При движении автомобиля по дорогам с неровной поверхностью или при торможении с различными коэффициентами сцепления под управляемыми колесами ряд деталей рулевого управления воспринимает динамические нагрузки, которые лимитируют прочность и надежность рулевого управления. Динамическое воздействие учитывается введением коэффициента динамичности кд = 1, 5...3, 0.

Расчетное усилие на рулевом колесе для легковых автомобилей PPK = 700 H. Для определения усилия на рулевом колесе по максимальному сопротивлению повороту управляемых колес на месте 166 Рулевое управление
необходимо рассчитать момент сопротивления повороту по следующей эмпирической формуле

Mc = (2ро /3)V Оък/ рш,

где ро - коэффициент сцепления при повороте колеса на месте ((ро = 0, 9...1, 0), Gk - нагрузка на управляемое колесо, рш - давление воздуха в шине.

Усилие на рулевом колесе для поворота на месте

Рш = Mc /(uaRPKnPpy),

где ua - угловое передаточное число.

Если вычисленное значение усилия на рулевом колесе превосходит указанное выше условное расчетное усилие, то на автомобиле требуется установка рулевого усилителя. Рулевой вал. В большинстве конструкций его выполняют полым. Рулевой вал нагружается моментом

МРК = PPKRPK.

Напряжение кручения полого вала

т = MPKD/[0, 2(D4 -d4)]. (8.4)

Допускаемое напряжение [т] = 100 МПа.

Проверяется также угол закрутки рулевогого вала, который допускается в пределах 5...8° на один метр длины вала.

Рулевой механизм. Для механизма, включающего глобоидный червяк и ролик, определяется контактное напряжение в зацеплении

о= Px /(Fn), (8.5)

Px - осевое усилие, воспринимаемое червяком; F - площадь контакта одного гребня ролика с червяком (сумма площадей двух сегментов, рис. 8.4), и-число гребней ролика.

Осевая сила

Px = Мрк /(rwotgP),

где rwo - начальный радиус червяка в горловом сечении, Рис. 8.4 в - угол подъема винтовой линии в том же сечении.


 

Материал червяка-цианируемая сталь ЗОХ, 35Х, 40Х, ЗОХН; материал ролика- цементуемая сталь 12ХНЗА, 15ХН.

Допускаемое напряжение [а] = 7...8МПа.

Для винтореечного механизма в звене " винт-шариковая гайка" определяют условную радиальную нагрузку P0 на один шарик

Рш = 5Px /(mz COs-$кон ),

где m - число рабочих витков, z - число шариков на одном витке, 8кон - угол контакта шариков с канавками (дкон = 45o).

 

Контактное напряжение, определяющее прочность шарика

(8.6)

где Е - модуль упругости, dm - диаметр шарика, dk - диаметр канавки, ккр - коэффициент, зависящий от

кривизны контактирующих поверхностей (ккр = 0, 6...0, 8).

Допускаемое напряжение [а] = 2500..3500 МПа в зависимости от диаметра шарика. По ГОСТ 3722-81 может быть определена разрушающая нагрузка, действующая на один шарик.

Площадь контакта одного гребня ролика с червяком (рис.8.4)

Следует учитывать, что наибольшие нагрузки в винтовой паре имеют место при неработающем усилителе.

Зубья сектора и рейки рассчитывают на изгиб и контактное напряжение по ГОСТ 21354-87, при этом конусностью зубьев сектора пренебрегают. Окружное усилие на зубьях сектора

Рсек = МРкЬмЪм / rceK + Р^Щ /4,

где rceK - радиус начальной окружности сектора, рж - максимальное давление жидкости в усилителе, Егц - диаметр гидроцилиндра усилителя.

Второе слагаемое применяется в том случае, если усилитель нагружает рейку и сектор, т. е. когда рулевой механизм объединен с гидроцилиндром.

Материал сектора - сталь 18ХГТ, ЗОХ, 40Х, 20ХНЗА, [аи] = 300...400 МПа, [осж] = 1500 МШ.


Вал рулевой сошки. Напряжение кручения вала сошки при наличии усилителя


 

 


/(0, 2d3),
(8.7)
т =

МРК*РМПРМ + Ржп 4


 

 


где d - диаметр вала сошки, рж - максимальное давление жидкости в усилителе, Dry - диаметр гидроцилиндра усилителя.

Материал вала сошки - сталь 30, 18ХГТ, 20ХНЗА. [т] = 300...350 МПа. Рулевая сошка (рис. 8.5).

Расчет ведут на сложное сопротивление. Шлицы (рифты) рассчитывают на срез. Усилие на шаровом пальце сошки, вызывающее изгиб и кручение (при наличии встроенного усилителя),

Poo0 = МРК*РМПРМ / 1 + РПщ / 41. Напряжение изгиба в опасном сечении А-А

= POJ/W. (8.8)

Напряжение кручения

т= P«J/Wk, (8.9)

где Wu и Wk - соответственно осевой и полярный моменты сопротивления опасного сечения.

(8.10)

Эквивалентное напряжение рассчитывается по третьей теории прочности. Материал сошки: сталь 30, Рис. 8.5. Расчетная схема рулевой сошки 18ХГТ, [< Уэкв] = 300...400 МПа.

Шаровой палец сошки. Напряжение изгиба

^u = PoJ / Wu.

(8.11)

Материал: сталь 40X, 20XH3A. Допускаемое напряжение [cu] = 300...400МПа. Напряжение смятия (давление, которое определяет износостойкость шарового пальца с диаметром шара d„,)

q = 4 P oo0 /(nd0), [q] = 25...35 МПа. Рулевое управление

Напряжение среза при площади сечения шарового пальца у основания

оср = Роо0 /Fm, [оср] = 25...35 МПа. (8.12)

Продольная тяга (рис.8.6). Сила Рсо0 вызывает напряжение сжатия-растяжения и продольного изгиба тяги.

Напряжение сжатия

о< ж = Рсо0 /F, (8.13)

где F - площадь поперечного сечения тяги.

Критическое напряжение при продольном изгибе

Окр =П EJ /(LTF), (8.14)

где LT - длина прдольной тяги, J = n(D4 -d4)/64 - момент инерции поперечного сечения.

Запас устойчивости тяги

8=°крсж2EJ /(PcomLT).

Материал: сталь 20, сталь 35.

Поворотный рычаг. Поворотный рычаг нагружается изгибающей силой Рсо0 и скручивающим моментом Рсош1.

Напряжение изгиба

Ои = Ртш*/Wu. (8.15)

Напряжение кручения

^ = PmJ/Wk. (8.16)

Материал: сталь 30, сталь 40, 40ХГНМ. [оже] = 300...400 МПа.

lolu
Рис.8.6

Боковые рычаги трапеции. Боковые рычаги трапеции испытывают напряжение изгиба и кручения под действием силы Рпт = Рсош$ /1.


Напряжение изгиба


 

 


(8.17)
и
и

Ои = Рпт1 / Wu

пт


 

 


Напряжение кручения


 

 


Т = Рпт1 / Wk.

Материал: сталь 30, сталь 40, 40ХНМ. [оэкв] = 300...400МПа.

Поперечная тяга трапеции. Поперечная тяга трапеции нагружена силой Рпт и рассчитывается по той же методике, что и продольная тяга. Для изготовления поперечной тяги используется тот же материал, что и для продольной.







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 2996. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Понятие метода в психологии. Классификация методов психологии и их характеристика Метод – это путь, способ познания, посредством которого познается предмет науки (С...

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ К лекарственным формам для инъекций относятся водные, спиртовые и масляные растворы, суспензии, эмульсии, ново­галеновые препараты, жидкие органопрепараты и жидкие экс­тракты, а также порошки и таблетки для имплантации...

Тема 5. Организационная структура управления гостиницей 1. Виды организационно – управленческих структур. 2. Организационно – управленческая структура современного ТГК...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия