Нагрузочные и расчетные режимы

1.1 Виды нагрузок........................................................................ 6

1.2 Нагрузочные и расчетные режимы....................................... 9

1.3 Методы расчета................................................................... 27

1.3.1 Расчет на статическую прочность................................... 27

1.3.2. Расчет на усталостную прочность.................................. 29

РАЗДЕЛ 1

1.4. Контрольные вопросы........................................................ 32

 

Первую группу составляют силы P_T, движущие автомобиль. Они возникают в результате взаимодействия ведущих колес автомобиля с дорогой и называются силами тяги.

Вторую группу составляют силы, оказывающие сопротивление движению автомобиля. К ним относятся силы сопротивления качению передних P_k1 и задних P_k2 колес, действующих в плоскости дороги, сила сопротивления подъему P_n, направленная параллельно плоскости дороги, сила тяжести автомобиля G_a, сила сопртивления воздуха Р_в, приложенная в центре парусности автомобиля, сила инерции Р_и, приложенная в центре тяжести автомобиля и называемая силой сопротивления разгону.

Третью группу сил составляют нормальные реакции дороги на передние R_z1 и задние R_z2 колеса.

Крутящий момент от двигателя к ведущим колесам передается через трансмиссию. Благодаря наличию в трансмиссии коробки передач и главной передачи суммарный крутящий момент M_k на ведущих колесах автомобиля больше момента M_e двигателя:

М =Пт_Ркп*Гп^Ме, (1.1)

1. 1 Виды нагрузок На автомобиль в общем случае действуют следующие три группы сил (рис.1.1).

где п_Тр - КПД трансмиссии, i_Kn и i_rn - передаточные числа, соответственно, коробки передач и главной передачи.

Крутящий момент М_к вызывает в месте контакта колеса с дорогой касательную реакцию дороги, движущую автомобиль, т.е. силу тяги

Р_т = ^Мк ^/ г к = ^М_е^Мт ^/ Гк ^, (1.2)

где г_к - радиус качения колеса.

Сила сопротивления подъему

Р_п = G_a sina. (1.3)

Сила сопротивления качению при движении автомобиля на подъеме

^Рк = f^Gn = ^aGa ^cosa. (1.4)

Сила сопротивления разгону

Ри = m_a8j, (1.5)

где m_a - масса автомобиля, 8 - коэффициент учета вращающихся масс (8 = 1, 05 + ai²_Kn, a = 0.04...0, 07), j - ускорение автомобиля.

Сила сопротивления качению действует одновременно с силой Р_п и составляет с ней общую силу сопротивления дороги Р_д = Р_К + Р_п. Так как углы продольных уклонов дорог малы, то прнинимают sina~ tga = h /1 = i, cosa = 1, тогда

Рд = G(f cos a + sina) - G_a (f + i) = G_ay. (1.6)

Выражение у = (f + i) называют коэффициентом сопротивления дороги, а отношение i = h /1 - продольным уклоном дороги.

Сила сопротивления воздуха опеделяется следующим образом:

Р_в = к_еГ(у/3, 6)², (1.7)

где к_в - коэффициент сопротивления воздуха, зависящий от обтекания автомобиля, F - лобовая площадь автомобиля, v - скорость движения автомобиля.

Давление колеса на дорогу обеспечивает надежность контакта (сцепления) между колесом и дорогой. По аналогии с силой трения сила сцепления Р_сц двух колес одной оси пропорциональна нормальной реакции R_z на оба колеса

Рц =VR, (1.8)

где (р - коэффициент сцепления.

Коэффициент сцепления зависит от типа и состояния дорожного покрытия и для различных дорог составляет: 0, 8 - для цементобетонного покрытия, 0, 7 - для асфальтобетонного покрытия, 0, 6 - для грунтовой дороги и 0.3 - для укатанной снежной дороги.

Из уравнения моментов всех сил относительно точки А (рис.1.1) следует:

aG_a cos а + (Р + P_u + G_a sma)h_g - R_{z 2} L = 0. (1.9)

Выражение в скобках численно равно силе тяги. Учитывая (1.8), из уравнения (1.9) получим

Rzi = G_a cosa/(L -qh_g). (1.10)

Из уравнения проекций всех сил на ось, перпендикулярную поверхности дороги имеем

Rz! = Ga - R_z2. (1.11)

С учетом (1.9) получим

Rz1 = Ga cosa(b-vhg)/(L-qh_g). (1.12)