Автомобильная промышленность и транспорт

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

КАФЕДРА «ТЭРА»

Контрольная работа

По дисциплине: Техника транспорта

Автомобильная промышленность и транспорт

Выполнил: Студент гр. АТЗ-311с

Уваров А. С.

номер зачетной книжки 20112059

Проверил:

доцент, кандидат технических наук

Чернышов К.В.

Волгоград 2014



Содержание

1. Автомобильная промышленность и транспорт

1.1 Типаж автомобилей

1.2 Основные этапы проектирования автомобилей

1.3 Типы испытаний автомобилей и их назначение

2. Тормозное управление

2.1 Требования, классификация, применяемость

2.2 Тормозные механизмы

2.3 Механический тормозной привод

2.4 Тормозной гидропривод и пневмопривод

2.5 Антиблокировочные системы (АБС)

2.6 Расчет диаметра цилиндра колесного тормоза с гидроприводом

3. Полуоси

3.1 Назначение, классификация и требования к конструкции полуосей

3.2 Режимы и методы расчета полуосей

Список использованной литературы



1. Автомобильная промышленность и транспорт

Конструкции автомобилей непрерывно совершенствуются. Тенденции развития конструкций автомобилей обусловлены как экономическими, так и социальными причинами Экономические причины определяют тенденцию повышения топливной экономичности как легковых, так и грузовых автомобилей, что в настоящее время стало одним из ведущих направлений современного автостроения.

Социальными причинами обусловлена тенденция повышения безопасности автомобилей. Автомобиль-- объект повышенной опасности поэтому необходимо совершенствование активной и пассивной безопасности автомобиля.

Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды отработавшими газами (окись углерода, окислы азота). Это определяет непрерывное повышение требований экологической безопасности автомобиля.

Следует также отметить тенденцию автоматизации управления автомобилем, которая обеспечивается современными средствами электронной, микропроцессорной техники и направлена на повышение топливной экономичности и динамики автомобиля (управление двигателем и трансмиссией), активной безопасности.

1.1 Типаж автомобилей

На автомобилях применяются различные типы кузовов. Именно тип кузова во многом определяет цену автомобиля, его габаритные размеры, предполагаемый рынок сбыта и другие потребительские качества.

Типы кузовов различаются по назначению, конструкции, компоновке и степени нагруженности. Легковые автомобили имеют, как правило, пассажирские и грузопассажирские кузова полукаркасной и бескаркасной конструкции.

По компоновке различают кузова однообъемные (силовой агрегат, пассажиры и груз располагаются в одной пространственной конструкции), двухобъемные (силовой агрегат под капотом, пассажиры и груз в салоне) и трехобъемные (силовой агрегат под капотом, пассажиры в салоне, груз в багажном отделении).

В зависимости от степени нагруженности автомобиль оборудуется несущим кузовом (воспринимает все нагрузки), полунесущим кузовом (воспринимает часть нагрузок, приходящихся на раму) и разгруженным кузовом (воспринимает вес пассажиров и груза).

Основные типовые конструкции кузовов имеют устоявшиеся общепринятые названия. В некоторых странах отдельные типы кузовов имеют свои собственные названия.

Типаж грузовых автомобилей

Расширение диапазона базовых автомобилей по грузоподъемности, развитие модификаций и специализированных автомобилей -- таковы основные направления развития.

В малом классе грузовых автомобилей будет расширено производство автомобилей с кузовом типа пикап на базе автомобилей семейств АЗЛК, ИЖ, ВАЗ и УАЗ грузоподъемностью до 0,8 т, а также организовано производство автомобилей грузоподъемностью 1,5 т. Это позволит упорядочить мелкопартионные перевозки, а также снизить их себестоимость и расход топлива. автомобиль тормоз гидропривод

Автомобили семейства ГАЗ приобретают новое качество -- теперь они могут работать в составе автопоезда грузоподъемностью 4,5 + 4,5 = 9 т. При этом существенно повысится их производительность, особенно в сельских условиях. Автомобили семейств ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ, КрАЗ и др. выпускают с различными Размерами колесной базы (по две-три Модификации) различного назначения: бортовой, седельный тягач, автомобиль-самосвал, фургон и др. На автомобили будут устанавливать различные по мощности и виду потребляемого топлива двигатели. При этом для комплектации автомобиля необходимы различные сцепления и коробки передач, а также три--пять вариантов главных передач. В результате таких мероприятий появляется возможность эффективно приспосабливать автомобили к конкретным условиям эксплуатации и видам перевозок.

Новое семейство грузовых автомобилей ЗИЛ имеет осевую нагрузку 80 кН. Автомобили большой грузоподъемности семейств |МАЗ и КрАЗ передают на полотно дороги осевую нагрузку 100...120 кН.

МАЗ производит двухосный автомобиль-самосвал грузоподъемностью 8 т и автомобили-тягачи для магистральных перевозок: двухосный МАЗ-5432 и трехосный МАЗ-6422. Полная масса автопоезда с тягачом МАЗ-5432 38...40 т, с тягачом МАЗ-6422-- до 52 т.

КрАЗ выпускает трехосные автомобили-самосвалы КрАЗ-6505 грузоподъемностью 16 т, лесовозы и полноприводные 6X6 автомобили повышенной проходимости.

Типаж автомобилей-самосвалов БелАЗ состоит из двухосных автомобилей грузоподъемностью 30, 45, 80, ПО и 180 т, в перспективе грузоподъемностью 280 т.

Освоено производство автомобилей-самосвалов и самосвальных автопоездов для сельского хозяйства с кузовами, приспособленными для перевозки грузов различных по плотности и по требованиям сохранности в процессе транспортирования. Значительных размеров достигнет производство автомобилей-самосвалов, автоцистерн и других специализированных автомобилей и полноприводных автомобилей повышенной проходимости.

Типаж легковых автомобилей

Основными тенденциями развития типажа легковых автомобилей является более полный учет потребностей внутреннего и внешнего рынка на основе поиска новых функциональных типов и модификаций. Появился автомобиль особо малого класса ВАЗ-1111 с числом мест 2 + 2. Уменьшен рабочий объем двигателей для автомобилей ЗАЗ с 1,2 до1 л, расширен диапазон рабочих объемов двигателей ВАЗ--1,1».U6 л, АЗЛК ориентирован на применение двигателей с рабочим объемом 1,6... 1,9 л. ГАЗ будет выпускать автомобиль типа «Волга» для такси и служебного пользования и переднеприводным автомобиль индивидуального пользования с двигателем рабочим объемом 2,3...3,4 л.

1.2 Основные этапы проектирования автомобилей

Проектирование автомобиля представляет комплекс научно-исследовательских и конструкторско-экспериментальных работ, конечной целью которых является создание технической документации нового автомобиля или модернизация выпускаемого.

Основной частью проектирования является конструирование. Оно представляет собой процесс разработки чертежей и другой технической документации, необходимой для освоения производства проектируемых изделий.

Стадии разработки конструкторской документации при создании новых и модернизированных конструкций автотранспортных средств установлены ГОСТ 37.001.503. Обязательными являются разработки технического задания, технического проекта, рабочей документации опытного образца и установочной (первой промышленной) серии изделий. Этим же стандартом предусмотрена возможность таких дополнительных стадий, как разработки технического предложения, эскизного проекта, рабочей документации для установившегося серийного или массового производства.

Приступая к проектированию, конструктор должен изучить возможные пути совершенствования конструкции автомобиля от начала его проектирования до снятия с производства. Такое исследование проводится на основе прогнозирования показателей технического уровня (качества) проектируемого изделия на заданный период.

Задачей прогнозирования является получение научно обоснованных вероятностных значений базовых показателей качества автомобилей (показателей назначения, включающих, например, компоновочные схемы, грузоподъемность, массу, скоростные и тормозные свойства; показателей надежности, эксплуатационной технологичности; эргономических, экологических, экономических и эстетических показателей). В зависимости от конкретных целей и задач прогнозирования производится выбор объекта и базовых показателей его качества.

Проектирование автомобиля -- сложный и многогранный творческий процесс, при котором конструктивных решений должен быть тесно увязан с производственными процессами, действующей технологией. Но если в результате проведенных научных исследований появляются новые оригинальные конструктивные решения, эффективность применения которых в народном хозяйстве подтверждается экономическими исследованиями, конструктор обязан добиваться их реализации в проектируемом изделии, хотя это и влечет за собой необходимость создания новых технологических процессов и производственного оборудования. Поэтому при проектировании автомобилей разработка конструкторской документации должна опираться на весь комплекс научно- исследовательских работ, предшествовавших началу проектирования изделия, которые в свою очередь продолжаются на протяжении всего периода проектирования и производства изделия.

В процессе проектирования автомобиля широко используется такой метод исследования, как макетирование. На макетах проверяются принципы работы изделия и его составных частей; выбираются внешние архитектурно-художественные формы и проверяются основные конструктивные решения, связанные с созданием интерьера, необходимых удобств водителю, пассажирам и обслуживающему персоналу.

Конструктор обязан стремиться к максимальному удовлетворению требований потребителя. Однако практика проектирования показывает, что в ряде случаев эти требования противоречивы (например, требование обеспечения минимальной массы автомобиля при низкой его себестоимости и высокой надежности). Поэтому должно быть найдено оптимальное решение, удовлетворяющее важнейшим требованиям к автомобилям определенного типа и назначения.

1.3 Типы испытаний автомобилей и их назначение

Испытания автомобилей различаются по испытываемым объектам, назначению, способам проведения и т. д. (ГОСТ 16504-74). Производят испытания опытных и макетных образцов новых или модернизированных автомобилей и их модификаций, образцов установочной серии новых моделей, базовых моделей или модификаций, автомобилей текущего производства и прошедших капитальный ремонт.

Опытные и макетные образцы автомобилей и их модификаций подвергают доводочным, предварительным и приемочным испытаниям. Автомобили текущего производства проходят контрольные, ресурсные, приемо-сдаточные и аттестационные испытания, а также испытания на надежность. Образцы всех автомобилей на любом этапе их разработки и производства могут проходить определительные, эксплуатационные, исследовательские и специальные испытания.

По методам, условиям и месту проведения испытания можно разделить на стендовые (лабораторные), полигонные с использованием разных видов дорог, бассейнов, ванн, подъемов, неровностей и т. д., дорожные с регламентацией качества дорог общего пользования, эксплуатационные в экспериментально-производственных и опорных автомобильных хозяйствах и испытания в северных, тропических, высокогорных и других особых условиях.

По продолжительности проведения испытания разделяют на нормальные и ускоренные. Нормальные испытания - это испытания автомобиля, методы и условия проведения которых обеспечивают получение необходимого объема информации в такой же срок, как и в предусмотренных условиях и режимах эксплуатации. При ускоренных испытаниях необходимую информацию получают в более короткий срок.

Ускоренные испытания по степени интенсификации разделяют на форсированные и сокращенные соответственно с интенсификацией и без интенсификации процессов, вызывающих отказы или повреждения. Форсированные испытания проводят при увеличенных нагрузках (температурах, давлениях, скоростях и т. д.). При сокращенных испытаниях результаты обрабатывают с использованием методов экстраполяции и т. п.

По оцениваемым эксплуатационно-техническим свойствам различают испытания на тягово-скоростные качества, топливную экономичность, тормозные качества, управляемость и устойчивость, плавность хода, проходимость, шум и вибрацию, эргономические качества и обитаемость, надежность, пассивную безопасность и др.

Доводочные испытания проводят в процессе разработки опытных образцов для оценки влияния вносимых в них изменений с целью достижения требуемых показателей качества.

Предварительные испытания - контрольные испытания опытных образцов автомобилей, проводимые для определения возможности их предъявления на приемочные испытания.

Приемочные испытания - контрольные испытания опытных образцов автомобилей, проводимые соответственно для решения вопроса о целесообразности постановки на производство модели или передачи ее в эксплуатацию.

Исследовательские испытания проводят для изучения рабочих процессов механизмов, агрегатов и систем, эксплуатационно-технических свойств, нагрузочных, тепловых и скоростных режимов работы агрегатов автомобиля, и т. д. По полученным результатам проверяют правильность теоретических расчетов и исследований, намечают пути совершенствования и развития конструкций, обосновывают оптимальные решения при создании новых образцов и модернизации автомобилей.

Во время специальных испытаний проверяют, соответствует ли автомобиль специфическим требованиям: выявляют способность работать в особых условиях (в северных районах, в условия * жаркого и сухого климата, в высокогорных районах), определяют пригодность к перевозке специальных грузов и т. п.



2. Тормозное управление

2.1 Требования, классификация, применяемость

Каждое транспортное средство, от самых малых автомобилей весом 400-450 кг и до больших карьерных самосвалов или автопоездов весом 500-600 т, должно быть оборудовано рабочей, запасной и стояночной тормозными системами.

Рабочая (основная) тормозная система обеспечивает уменьшение скорости движения вплоть до полной остановки автомобиля,запасная тормозная система -- остановку автомобиля в случае выхода из строя рабочей тормозной системы, а стояночная тормозная система -- удержание остановленного автомобиля на месте, неограниченно длительное время. Помимо этих систем на грузовых автомобилях весом более 16 т и на больших междугородных автобусах обязательно применение четвертой тормозной системы -- вспомогательной (противоизносной).

Рисунок 1. Схема системы тормозного управления

Совокупность всех тормозных систем называют системой тормозного управления. Допускается не оборудовать тормозным управлением прицепы весом менее 750 кг.

К тормозному управлению предъявляются повышенные требования, так как оно является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам автотранспортных средств установлены в нескольких российских и международных нормативных документах. Основными из них являются ГОСТ Р 41.13-99 (так называемые Правила № 13 Европейской Экономической Комиссии ООН), ГОСТ Р 41.13Н-99, ГОСТ Р 51709-2001, ГОСТ 4364-88, ОСТ 37.001.067-86. Большая часть этих документов устанавливает требования к эффективности тормозов новых автомобилей. В ГОСТ Р 51709-2001 указывается, каким требованиям должны отвечать тормозные системы автомобилей в эксплуатации. Тормозные требования к ним менее жесткие, чем к новым автомобилям. В техническом плане требования к тормозным системам следующие:

-- обеспечение минимального тормозного пути, максимального установившегося замедления или тормозной силы на колесах;

-- удержание транспортного средства на уклоне определенной величины на стоянке;

-- сохранение устойчивости при торможении (критериями устойчивости служат линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда);

-- стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях, при которых происходит разогрев тормозных механизмов;

-- минимальное время срабатывания тормозного привода;

-- следящее действие тормозного привода, т. е. пропорциональность между усилием на педали (рычаге) и тормозным моментом на колесе;

-- малая работа управления тормозными системами (усилие на тормозной педали, в зависимости от назначения автотранспортного средства, должно быть не более 500-700 Н; ход тормозной педали 80-180 мм);

-- поддержание установившейся скорости при движении на затяжном спуске (для вспомогательной тормозной системы);

-- отсутствие полного блокирования (юза) колес;

-- неравномерность действия тормозов левого и правого колес одной оси не должна превышать определенной величины;

-- отсутствие раздражающих органолептических явлений при торможении (скрип, неприятный запах);

-- повышенная надежность всех элементов тормозных систем, основные элементы которых не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса.

Должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправностях в системе тормозного управления. Рабочая тормозная система автомобиля обычно приводится в действие ножной тормозной педалью. На автомобилях, специально предназначенных для управления водителями-инвалидами без обеих ног, рабочая тормозная система приводится в действие рукой от специального рычага, закрепленного на руле. На прицепах и полуприцепах рабочая система приводится в действие по гидравлическому, пневматическому или электрическому сигналу, поступающему от тормозной системы автомобиля-тягача в момент начала его торможения. Существуют также тормозные системы прицепов, в которых рабочая система начинает срабатывать вследствие набегания (накатывания) прицепа на тормозящий тягач, при котором возникает сила сжатия в сцепке. Такая тормозная система прицепа называется тормозом наката.

2.2 Тормозные механизмы

Тормозной механизм предназначен для создания тормозного момента, препятствующего вращению колеса автомобиля или элемента трансмиссии, соединенного с колесом. Наиболее распространенными тормозными механизмами являются фрикционные, принцип действия которых основан на трении вращающихся деталей о неподвижные. По форме вращающихся деталей фрикционные тормозные механизмы делятся на барабанные и дисковые. Невращающимися деталями барабанных тормозов могут быть колодки или ленты, дисковых тормозов -- только колодки.

Наиболее распространенное место размещения тормозного механизма внутри колеса (хотя это и увеличивает неподрессоренные массы), поэтому такие механизмы называются колесными. Иногда тормозные механизмы располагаются в трансмиссии автомобиля, например за коробкой передач или раздаточной коробкой, перед главной передачей или на полуосях. Такие механизмы называются трансмиссионными.

Тормозной механизм любого типа должен создавать максимальный тормозной момент, мало зависящий от направления вращения тормозного диска или барабана, замасливания или попадания влаги на фрикционные поверхности, их температуры. Зазор между фрикционными поверхностями тормоза должен быть минимальным для быстрого срабатывания механизма при торможении. Вследствие изнашивания фрикционной поверхности колодки или ленты зазор в эксплуатации неизбежно увеличивается. Поэтому любой фрикционный тормозной механизм должен иметь устройство, позволяющее автоматически или вручную восстанавливать первоначальный минимальный зазор.

2.3 Механический тормозной привод

Механический тормозной привод представляет собой систему тяг, рычагов, тросов, шарниров и т. п., соединяющих тормозную педаль с тормозными механизмами. До середины 1940-х гг. такой привод применялся в рабочей и стояночной тормозных системах.

Главное преимущество механического привода -- простота и надежность конструкции. В простейшем виде он состоит из тормозной педали, установленной в кабине водителя, соединенной тягами или тросами с разжимным устройством механического типа колесных или трансмиссионных тормозов.

С установкой тормозных механизмов на все четыре колеса, вместо использовавшихся ранее двух, механический привод перестал применяться в рабочей системе. Это объясняется сложностью компоновки привода, а главное -- невозможностью достигнуть в эксплуатации одновременного срабатывания всех четырех механизмов и сложностью распределения приводных сил между осями. Тщательные регулировки давали лишь кратковременный эффект.

Множество шарнирных соединений и опор в механическом приводе приводило к большим потерям на трение. Этими потерями объясняется низкий КПД механического привода. Если в приводе используются тросы, то необходимы частые регулировки, т.к. тросы вытягиваются. Перечисленные недостатки определяют непригодность механического привода для рабочих тормозных систем современных колесных транспортных средств. Однако из-за неограниченного времени действия при удержании автомобилей и прицепов на уклонах и стоянках привод широко применяется в стояночных тормозных системах.

Рисунок 2. Механический привод стояночной тормозной системы: 1 -- кнопка рычага привода стояночного тормоза; 2 -- рычаг привода стояночного тормоза; 3 -- рычаг ручного привода колодок; 4 -- задние тормозные колодки; 5 -- задний трос; 6 -- регулировочная гайка с контргайкой; 7 -- уравнитель заднего троса; 8 -- направляющий ролик; 9 -- передний трос; 10 -- упор выключателя сигнализатора включения стояночного тормоза.



Обычный механический привод стояночной системы работает следующим образом. Для удержания автомобиля на стоянке водитель перемещает рычаг тормоза на себя. Это перемещение через тягу передается на уравнительный рычаг, который вытягивает тросы, проложенные к обоим тормозным механизмам задних колес.

В тормозном механизме имеется специальный приводной рычаг, соединенный одним своим концом с тормозной колодкой, а через планку -- с другой колодкой. При вытягивании троса рычаг поворачивается и разводит колодки, прижимая их к барабану. В затянутом положении тяга и тросы удерживаются защелкой, входящей в зубья храпового механизма. Для растормаживания механического привода водитель немного приподнимает рычаг, утапливает в рукоятке кнопку и, удерживая ее в нажатом положении, опускает рычаг вниз. При нажатии кнопки фиксирующая защелка выходит из зацепления с зубьями механизма. Уравнительный рычаг обеспечивает подачу к обоим тормозам одинаковых приводных усилий и прижатие их колодок к барабану с одинаковыми силами.

2.4 Тормозной гидропривод и пневмопривод

Гидравлические приводы тормозных механизмов автомобилей гидростатические, в них передача энергии осуществляется жидкостью под давлением. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве не сжимаемости жидкости, находящейся в покое, способности передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости.

Гидравлический привод применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности.

Простейший гидравлический привод состоит из педали, главного тормозного цилиндра, трубопроводов, колесных рабочих цилиндров, регулятора давления.

Тормозной пневмопривод применяется на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности и на автобусах.

К достоинствам тормозного пневмопривода следует отнести: облегчение управления; удобство привода тормозных систем прицепа и полуприцепа; возможность использования сжатого воздуха для различных целей (накачивание и поддержание давления в шинах, привод стеклоочистителей и пр.).

Недостатки пневмопривода: сложность производства и обслуживания; сравнительно высокая стоимость; постоянная затрата мощности на привод компрессора; большое время срабатывания (в 5... 10 раз больше, чем у гидропривода). Последний недостаток может отсутствовать при применении электропневмопривода.

автомобиль тормоз гидропривод

2.5 Антиблокировочные системы (АБС)

Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля.

Антиблокировочная система повышает эффективность торможения, уменьшает длину тормозного пути на сухом и мокром покрытии, обеспечивает лучшую маневренность на скользкой дороге, управляемость при экстренном торможении. В актив системы можно записать меньший и равномерный износ шин.

Вместе с тем, система АБС не лишена недостатка. На рыхлой поверхности (песок, гравий, снег) применение антиблокировочной системы увеличивает тормозной путь. На таком покрытии наименьший тормозной путь обеспечивается как раз при заблокированных колесах. При этом, перед каждым колесом формируется клин из грунта, который и приводит к сокращению тормозного пути.

В современных конструкциях ABS этот недостаток почти устранен - система автоматически определяет характер поверхности и для каждой реализует свой алгоритм торможения.

Антиблокировочная система тормозов выпускается с 1978 года. За прошедший период система претерпела значительные изменения. На основе системы АБС построена система распределения тормозных усилий. С 1985 года система интегрирована с антипробуксовочной системой. С 2004 года все автомобили, выпускающиеся в Европе, оснащаются антиблокировочной системой тормозов.

Ведущим производителем антиблокировочной системы является фирма Bosch. С 2010 года компания производит систему ABS 9 поколения, которую отличает наименьший вес и габаритные размеры. Так, гидравлический блок системы весит всего 1,1 кг. Система АБС устанавливается в штатную тормозную систему автомобиля без изменения ее конструкции.

Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса так называемая четырехканальная система.

Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.

Антиблокировочная система имеет следующее устройство:

· датчики угловой скорости колёс;

· датчик давления в тормозной системе;

· блок управления;

· гидравлический блок;

· контрольная лампа на панели приборов.

2.6 Расчет диаметра цилиндра колесного тормоза с гидроприводом.

При служебных торможениях давление жидкости в тормозном приводе лежит в пределах 4 .10 МПа. В случае экстренного торможения давление жидкости может до 15 МПа и выше. Усилие на педали можно вычислить исходя из максимального давления в приводе:

где p_ж - давление жидкости в приводе при экстренном торможении; d_г.ц. -диаметр главного цилиндра; u_п.п - передаточное число педального привода (u_п.п =а/b); ?_п.п - коэффициент полезного действия привода (?_п.п = 0,92 .0,95).

При этом усилие, создаваемое рабочим цилиндром на тормозные колодки



3. Полуоси

3.1 Назначение, классификация и требования к конструкции полуосей

Полуосями называются валы трансмиссии, соединяющие дифференциал с колесами ведущего моста автомобиля.

Полуоси служат для передачи крутящего момента двигателя от дифференциала к ведущим колесам.

На автомобилях применяются различные типы полуосей.

Фланцевая полуось представляет собой вал, который изготовлен как единое целое с фланцем. Фланец находится на наружном конце полуоси и служит для крепления ступицы или диска колеса. Внутренний конец полуоси имеет шлицы для соединения с полуосевой шестерней дифференциала. Фланцевые полуоси получили наибольшее применение.

Бесфланцевая полуось представляет собой вал, наружный и внутренний концы которого имеют шлицы. Шлицы наружного конца предназначены для установки фланца крепления полуоси со ступицей колеса, а шлицы внутреннего конца -- для связи с полуосевой шестерней дифференциала.

При движении автомобиля полуоси могут быть нагружены, кроме крутящего момента, изгибающими моментами от сил, действующих на ведущие колеса при прямолинейном движении, на повороте, при торможении, заносе и т.п. Нагруженность полуосей зависит от способа их установки в балке ведущего моста.

Полуразгруженная полуось наружным концом опирается на подшипник, установленный в балке заднего моста. Полуось не только передает крутящий момент на ведущее колесо и работает на скручивание, но и воспринимает изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях от сил, действующих на ведущее колесо при движении автомобиля. Полуразгруженные полуоси применяются в задних ведущих мостах легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности.

Разгруженная полуось имеет ступицу колеса, установленную на балке моста на двух подшипниках. В результате все изгибающие моменты воспринимаются балкой моста, а полуось передает только крутящий момент, работая на скручивание. Разгруженные полуоси применяются в ведущих мостах автобусов и грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности.

Требования к полуосям:

Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомобиля к полуосям предъявляются специальные требования, в соответствии с которыми полуоси должны:

* обеспечивать передачу крутящего момента к ведущим колесам автомобиля без пульсации при их вращении с разными угловыми скоростями;

* выполнять функции предохранителя при чрезмерно больших динамических нагрузках в системе механизмов привода к ведущим колесам.

3.2 Режимы и методы расчета полуосей

Полуоси рассчитывают на прочность. Обычно расчет выполняется по сцеплению ведущих колес автомобиля с дорогой при максимальном значении коэффициента сцепления.

Расчет полуосей выполняется для трех нагрузочных режимов: прямолинейное движение автомобиля, занос автомобиля и переезд ведущих колес через препятствие (динамическое нагружение).

Подставив значения тяговой силы Р_т и нормальной реакции дороги R_z = mpGJ2 (mp = 1,2 -- коэффициент перераспределения нагрузки; GJ -- нагрузка на колеса), определяют сложные напряжения от изгиба и скручивания.

При заносе автомобиля тяговая сила Р_т = 0, а полуось нагружается изгибающим моментом от нормальной R_z и поперечной R_y реакций дороги. При этом на одной из полуосей (например, левой) указанные изгибающие моменты складываются, а на другой полуоси -- вычитаются.

Разгруженная полуось. Расчет разгруженной полуоси на прочность выполняется только для случая прямолинейного движения автомобиля. При этом полуось рассчитывается на кручение и жесткость.

Разгруженная полуось разрушается вместе начала шлицов. Поэтому необходима осадка конца полуоси под шлицы для увеличения диаметра опасного сечения.

Диаметр шлицевого конца полуосей можно подсчитать по выражению

Диаметр впадин шлицов должен быть несколько больше диаметра полуоси. Для снижения концентрации напряжений уменьшают глубину шлицов.

Однако уменьшение глубины шлицов приводит к увеличению их числа. У полуразгруженных полуосей должно быть 10 шлицов и у разгруженных полуосей -- 16... 18.

Конец полуоси под шлицы обычно высаживается с расчетом, чтобы его длины было достаточно для выхода шлицов.

Шлицы полуосей рассчитывают на срез и смятие.

Допускаемые напряжения среза [хср] = 70...80 МПа.

Допускаемые напряжения смятия [осм] = 200 МПа.

Указанный угол закручивания полуразгруженной полуоси свидетельствует о ее повышенной жесткости.

При углах закручивания, больших допускаемого, полуось будет склонна к колебаниям и резонансным явлениям. В этом случае полуось к ведущему колесу будет передавать крутящий момент с пульсацией.

Полуоси изготавливают из стали марок 30ХГС, 40Х, 40ХМА, 40ХНМА.

Подшипники. Выбор подшипников полуосей выполняется для случая прямолинейного движения автомобиля с учетом преобладающих эксплуатационных нагрузок и частоты вращения.



Список использованной литературы

1. Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

2. Вахламов В. К. Автомобили. Конструкция и элементы расчета. - М.: «Академия», 2006. - 480 с.

3. Бухарин Н. А., Прозоров В. С., Щукин М. М. Автомобиль. - Л.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

4. Лукин П. П., Гаспарянц Г. А., Родионов В. Ф. Конструирование и расчет автомобиля. - М.: Машиностроение, 1984. - 376 с.

5. Автомобили. Конструкции, конструирование и расчет/Под ред. А. И. Гришкевича. Минск: Вышейшая школа, 1987. 200 с.

6. Дербаремдикер А. Д. Амортизаторы транспортных машин. М.: Машиностроение. 1985. 200 с.

7. Раймпель И. Шасси автомобиля. М.: Машиностроение, 1983. 356 с.

8. Раймпель И. Шасси автомобиля. Рулевое управление. М.: Машиностроение,1987. 228 с.

9. Раймпель И. Шасси автомобиля. Элементы подвески. М.: Машиностроение, 1987. 284 с.

10. Фрумкин А. К. Регуляторы тормозных сил и антиблокировочные системы. М.: МАДИ. 1981. 58 с.

Размещено на Allbest.ru

...