Проектиране на окачване на лек автомобил

[Mozo]

ТЕХНИКУМ ПО МЕХАНОТЕХНИКА - РУСЕ
Ул.”Алеи Възраждане”2


ДИПЛОМНА РАБОТА

Тема : Проектиране на окачване на лек автомобил

Изходни данни: номинална мощност 46 kW
при 5600 min-1


Разработил: Ръководител-консултант:
Милен Василев инж. Емилия Червенкова
спец.Автомобили и кари
профил: Двигатели с вътрешно горене
ХII Г клас


Съдържание : стр
1.Основни характеристики, предназначение, изисквания
и класификация на окачванията…………………………. 3
1.1.Основни данни за окачване……………………………….. 3
1.2.Предназначение и изисквания към окачването………… 4
1.3.Структура на окачването ………………………………… 5
1.4.Характеристики на окачването………………………… 6
2.Видове окачване и анализ на конструкцията на окачването.. 9
2.1.Предно трапецовидно окачване……………………………. 10
2.2.Полусвещно окачване………………………………………. 12
2.3.Еднолостово окачване………………………………………. 13
2.4.Независимо окачване……………………………………….. 15
2.5.Торзионно окачване………………………………………… 16
2.6.Зависимо ресорно окачване………………………………… 17
2.7.Зависимо пружинно окачване……………………………… 20
2.8.Пневматично окачване……………………………………… 21
2.9.Гумено окачване…………………………………………….. 24
2.10.Пневмо-хидравлично окачване……………………………. 26
3.Проектиране на окачване на лек автомобил............................ 31
Използвана литература………………………………………… 38

1.Основни характеристики, предназначение, изисквания и класификация на окачванията.

1.1.Основни данни за окачване.

Окачването е група от възли, чрез които колелата, респективно мостовете на автомобила се свързват с неговата каросерия или рама. Основно окачването се състои от (фиг.1) направляващо 9, еластично 10 и гасящо устройство 3. Направляващото устройство определя кинематиката на движение на колелата 1 и предава на рамата 8 (каросерията) възникналите надлъжни и напречни сили и техните моменти.


Фиг.1 Основна схема на окачване.

Еластичното устройство омекотява вертикалните динамични натоварвания (ударите) възникващи при движението на автомобила по неравна повърхност и подобрява плавността на движението. В някои случаи се използва допълнителен еластичен елемент- стабилизатор, който служи за намаляване на наклоняване на каросерията. Гасящото устройство (амортисьорът) осигурява бързото затихване на трептенията на каросерията и колелата.

1.2 .Предназначение и изисквания към окачването.

Предназначение. Окачването изпълнява следните функции:
• осъществява еластичната връзка между каросерията (рамата) и колелата (мостовете) на автомобила. Еластичната връзка е необходима за намаляване на силата на ударите и вибрациите, които се предават към каросерията вследствие неравностите по пътя. Чрез нея се осигурява необходимата плавност (комфортност) на движението и се повишава дълготрайността на много от възлите на автомобила.
• предава силите и въртящите моменти които възникват между колелата и каросерията при различни режими на движение.
• Определя със своята кинематика посоката и големината на страничния наклон на колелата при нормално и ри наклонено в страни положение на каросерията. С това то влияе върху склонността на автомобила към завой и върху сцеплението на гумите с пътя, т.е. върху управляемостта и устойчивостта на автомобила, а също и върху износване на гумите.
Изисквания. Специфичните изисквания, на които трябва да отговаря окачването са :
• оптимална еластична характеристика със най-благоприятна честота на свободните трептения на каросерията, която честота по възможност трябва да бъде постоянна, т.е. да не зависи от натоварването на окачването.
• Достатъчна големина на динамичния ход на окачването за избягване на удари в крайните ограничители освен при претоварване.
• Малки неокачени маси, особено за бързоходни автомобили.
• Оптимална кинематика на страничното наклоняване на колелата.
• Минимално наклоняване на каросерията в страни при завой, напред при спиране и назад при ускоряване, минимални люлеения на каросерията около надлъжната, напречната (галопиране) и вертикалната й ос.
• Бързо поглъщане на енергията (затихване) на трептенията.
• Минимално изменение на колеята в границите на страничната еластичност на гумите при трептене на независимото окачване.
• Минимални жироскопни моменти върху управляемите колела при страничното им наклоняване, за да се избегне самозавъртането им около шенкелните болтове (явлението “шими”).
• Минимално износване на гумите на автомобила.
• Безшумност.
Доколкото някои от горните изисквания са трудно съвместими на практика според конкретния случай се търси най-приемливия компромис между тях.

1.3 . Структура на окачването .

Главната съставна част на окачването е еластичния елемент (елементи), а освен него в зависимост от случая окачването може да включва лостово направляващо устройство, амортисьор, стабилизатор, крайни ограничители (тампони), допълнителен ограничител и регулатор на височината на каросерията.
Еластичния елемент (елементи) трябва да има подходяща еластична характеристика според желаната еластична характеристика на окачването (еластичната характеристика на окачването зависи, но в повечето случаи не е идентична с тази на еластичния му елемент ).
Към направляващото устройство главното изискване е да дава необходимата кинематика на окачването и максимални удобства за компановка на автомобила.
Амортисьорите служат за ефективно поглъщане на енергията на трептене на окачването и за предотвратяване на отлепването (подскачането) на колелата при път с чести неравности (паваж). Действието (съпротивлението) на амортисьора при свиване трябва да бъде по-слабо отколкото при отпускане. Така се намалява силата на ударите към каросерията при срещане на пътни неравности и се ускорява затихването на трептенията след преминаването им. Стабилизаторите имат за задача да намаляват страничния наклон на каросерията при завой (напречни стабилизатори) и надлъжния й наклон при преминаването на неравномерности, респективно “галопирането” (надлъжни стабилизатори).

1.4 Характеристики на окачването.

Основната характеристика на окачването е еластичната му характеристика, която представлява изменението на вертикалното натоварване на колелото Zк в зависимост от преместването на каросерията f (фиг.2.). Преместването f включва провисването на окачването f0 и деформацията на гумата fг. Често в практиката последната се пренебрегва (въпреки че fг не е пренебрежимо малко спрямо f0 ) и преместването на каросерията се отъждествява с провисването (деформацията) на окачването.
Хистерезисът на окачването обикновено също не се отчита. От теорията на автомобила е известно, че плавността на движението на автомобила се определя от честотата на собствените трептения на каросерията. Доказано е също, че трептенията на предната и на задната част на каросерията стават независими, ако е изпълнено условието:
l1.l2 = ρy2 ,
където l1 и l2 са разстоянията от центъра на тежестта съответно до предния и до задния мост на автомобила, а ρy - масовият инерционен радиус на автомобила спрямо напречната му ос.

Целият материал: