Требования, предъявляемые к конструкции автомобилей

Ведущий мост. Балку ведущего моста рассчитывают для трех нагрузочных режимов: прямолинейное движение автомобиля, занос автомобиля и переезд автомобиля через препятствие.

При прямолинейном движении автомобиля балка ведущего моста (см.рис.) изгибается в вертикальной плоскости под воздействием нормальных реакций дороги и на ведущие колеса.

Изгибающий момент в вертикальной плоскости где – плечо изгиба.

Нормальные реакции дороги от нагрузки на ведущий мост равны:

где – коэффициент перераспределения нагрузки на задний мост.

Кроме того, под действием тяговой силы балка ведущего моста испытывает статическую нагрузку и изгибается также в горизонтальной плоскости. Изгибающий момент в горизонтальной плоскости Тяговые силы на ведущих колесах равны: - коэф сцепл колес с дорогой.

Кроме изгибающих моментов на балку ведущего моста действует крутящий момент

где – радиус ведущих колес.

В балке ведущего моста наиболее опасными местами являются обычно сечения под площадками для крепления пружин (рессор).

Суммарный результ-й момент от изгиба и круч-я в опасном сеч-и балки моста

Результ-е напряжения от изгиба и кручения для трубчатого круглого сечения

где – момент сопротивления трубчатого сечения.

Расчет балки ведущего моста на прочность (режим – динамические нагрузки)

При динамическом нагружении изгибающий момент в вертикальной плоскости:

Mи = Rz1Кдl,

где Кд= 1,5 .3 — коэффициент динамичности.

Напряжение изгиба уи= Mи /W.

Для балок мостов, литых из стали и чугуна, [фи]= 300 МПа, для штампованных из стального листа [фи]= 500 МПа.

Определение нагрузок и расчет переднего моста производят так же, как и заднего моста. При торможении коэффициент перераспределения нагрузки на передний мост m1=1,1 .1,2. Необходимо учитывать переменное сечение балки: двутавровое в средней части и после рессорной площадки постепенно переходящее в круглое. Вертикальные реакции Rz1=Rz2= m1G1/2, где G1— нагрузка на передние колеса.

Для балки управляемого моста жесткость важна для сохранения углов установки колес. Жесткость ведущего моста влияет на условия зацепления зубчатых передач, на нагрузку подшипников и на нагруженность полуосей.

Прогиб балки равен силе в заданном сечении, отнесенной к жесткости сечения i=Ри/(ЕJx). Балка нагружена в местах крепления рессор.

Переменное сечение балки затрудняет расчет. В таких случаях или упрощают схему и ведут расчет по наиболее опасному сечению, или усложняют расчет, применяя метод конечных элементов.

Прогиб балки грузовых автомобилей достигает 2 .3 мм

Расчет балки ведущего моста на прочность (нагрузочный режим – боковой занос автомобиля)

При заносе балку моста рассчитывают на изгиб в вертикальной плоскости, считая при этом Pт1=Pт2=0.

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

, — боковые реакции при заносе;

,

где и — нормальные реакции опорной поверхности при заносе. Условно принимается .

Эпюры моментов от и строят раздельно, а затем складывают. Опасное сечение картера находится в месте крепления рессоры: здесь напряжение изгиба:

,