Построение упругой характеристики подвески

Исходные данные для расчетов в курсовом проекте были взяты из технической характеристики автомобиля МАЗ -5551.

Максимально допустимая нагрузка приходящаяся на заднюю ось автомобиля: M=11500кг;

Масса приходящаяся на заднюю ось автомобиля в снаряженном состоянии: M₀=4200кг;

База автомобиля: L=3700мм.

Задаемся частотой собственных колебаний в снаряженном состоянии,

Определяем статический прогиб рессоры в снаряженном состоянии:

Определим нагрузку, приходящуюся на заднюю подвеску от подрессоренной массы в снаряженном состоянии и жесткость подвески:

Откладываем в системе координат F-Δ значения Fсн и Δсн , находим точку А (рисунок 4.1) .Проводим линию ОА. На продолжении ОА отмечаем точку В, в которой включается подрессорник . Ордината точки В определяется.

где - груз, приходящийся на рессору при номинальной нагрузке автомобиля:

-коэффициент, показывающий долю нагрузки при которой включается подрессорник ( - для грузовых автомобилей), принимаем

Рассчитываем статический прогиб подвески в груженном состоянии.

где Сор - жесткость основных рессор, определяется :

Спр – жесткость подрессорника :

В результате:

Определим нагрузку на заднюю подвеску в груженном состоянии:

Зная Fст и Δст на графике упругой характеристики строим точку С .

Задаемся коэффициентом динамичности,

Определяем максимальную нагрузку на подвеску:

Рассчитываем динамический прогиб подвески:

где Кс=0.7;

Получаем полный прогиб подвески:

Так как линия ВС не пересекает вертикаль, соответствующему полному прогибу при нагрузке равной Fмах (точка D) , то установка буфера сжатия не требуется.

Построенная упругая характеристика подвески приведена на рис. 4.1.

Рисунок 4.1 - Упругая характеристика проектируемой подвески.

Выбор параметров и расчёт рессоры.

Расчёт рессоры

По конструктивным параметрам устанавливаемого заднего моста задаем расстояние между стремянками:

Находим длину рессоры из условия:

Находим активную длину рессоры:

Решив систему двух уравнений получим формулу для расчета толщины одного листа рессоры:

где b-ширина рессоры;

t-толщина рессоры;

n-количество листов рессоры.

Получим формулу для расчета толщины одного листа рессоры:

Принимаем толщину листа 12 мм.

Принимаем отношение

Определяем ширину листа рессоры:

Принимаем ширину рессоры 90 мм.

Определяем количество листов рессоры:

Окончательно принимаем 13 листов.

Определим толщину каждого листа.

Поскольку рессора является направляющим элементом то коренной лист воспринимает продольную и поперечную силы, то есть рессора перегружена. Для обеспечения необходимого ресурса его толщину принимают на один класс больше, чем полученный по расчету. Кроме этого часто увеличивается толщина прилегающих листов. Группа из средних листов имеет расчетную толщину, группа нижних листов имеет толщину на 1,2 класса ниже расчетной.

Для 1,2,3,4 листа принимаем толщину 12 мм , для 5,6,7,8,9 принимаем 11,5 мм, для 9,10,11,12 листа – 11 мм.

Определим длину листов основной рессоры графическим методом.

Для этого определим момент инерции каждого листа и отложим их на оси Y, а на оси Х отложим длины коренного листа и стремянки (рис 5.1)

Момент инерции 1,2,3,4 листа :

J₅=J₆=J₇=J₈=J₉ = 1,14·10^-8 м⁴;

J₁₀=J₁₁=J₁₂=J₁₃ =10^-8 м⁴;

Рисунок 5.1 - Рисунок для определения длин листов.

Из рисунка определяем длины листов.

Длина 1 и 2 листа равна длине рессоры – 1850 мм;

3 листа – 1730 мм;

4 листа – 1430 мм;

5 листа – 1300 мм;

6 листа – 1150 мм;

7 листа – 990 мм;

8 листа – 870 мм;

9 листа – 750 мм.

10 листа – 630мм

11 листа – 510мм

12 листа – 380 мм

13 листа – 270 мм.

Расчет подрессорника

Производим расчет тех же параметров для подрессорника.

Находим длину подрессорника из условия:

Находим активную длину подрессорника:

Определяем толщину одного листа:

Принимаем толщину листа 10 мм.

Принимаем ширину подрессорника 90 мм.

Определяем количество листов подрессорника:

Окончательно принимаем 6 листов.

Расчет амортизаторов