Расчёт пути трения и скорости относительного скольжения элементов шарниров рулевых тяг
Исследование зависимости изменения схождения управляемых колёс от упругости, зазоров в сопряжениях и усилия в рулевом приводе
Силовой способ оценки характеристик и состояния рулевого привода
Теоретическое обоснование критериев оценки эксплуатационного состояния рулевого привода и шарниров рулевых тяг
Обоснование критериев оценки эксплуатационного состояния шарниров рулевых тяг с осевой пружиной
Навигация
Расчёт пути трения и скорости относительного скольжения элементов шарниров рулевых тяг
Исследование рабочих процессов в рулевом приводе автомобилей
36512
знаков
36
таблиц
11
изображений
2. Расчёт пути трения и скорости относительного скольжения элементов шарниров рулевых тяг
В настоящее время проблема надежности узлов и систем автомобиля очень актуальна. Надежность рулевого привода является одной из составляющих надежности автомобиля в целом.
Шарнирные соединения рулевых тяг автомобилей являются основным элементами, регламентирующими надёжность рулевого привода [2]. Рабочие процессы в них характеризуются значительным количеством циклов относительного скольжения элементов шарнира. При этом особую важность приобретает фактор, учитывающий переход трения покоя в трение скольжения, когда преодолеваются "точки покоя". Последнее обстоятельство является причиной увеличения интенсивности изнашивания шарнира, несмотря на некоторое её ослабление из-за нестационарности процесса нагружения рулевого привода.
Для автомобилей с независимой передней подвеской нагружение рулевых шарниров определяется тремя факторами: рулевыми воздействиями водителя, колебаниями колёс относительно оси поворотной стойки и колебаниями подвески. При этом скорость движения способствует увеличению интенсивности возбуждений и при возрастании становится фактором, определяющим частоту и амплитуду колебаний колёс.
Из практики технической эксплуатации автомобилей известно, что наибольший износ имеют шарнирные соединения рычагов поворотных цапф и боковых рулевых тяг (крайние рулевые шарниры). Основная причина в том, что эти шарниры соединяют без упругих элементов неподрессоренную массу колёсного узла передней подвески и подрессоренную массу кузова. Это определяет интенсивные динамические нагрузки на элементы шарнира, частично воспринимаемые его пружиной.
Анализируя пространственное скольжение элементов рулевых шарниров, следует отметить, что характеристикой рабочих процессов являются путь трения и скорость относительного скольжения. Используя методику Фоллерта Людера для шарниров автомобилей МАЗ, и рассмотрев дополнительно процесс относительного перемещения элементов шарнира от колебаний подвески для исследуемых моделей, определим суммарный путь трения, отнесённый к площади трения с диаметром, равным диаметру шарового пальца, на 1000 км пробега для автомобилей ВАЗ.
Путь трения в случае имитации процесса основных угловых перемещений управляемых колёс случайной последовательностью, имеющей место от рулевых воздействий водителя, может быть определён:
|
| (20) |
,где 
- среднестатистический угол поворота шарового пальца, град;
d - диаметр шарового пальца, мм.
Путь трения в случае имитации процесса основных угловых перемещений управляемых колёс гармоническим процессом, имеющем место при колебаниях управляемых колёс относительно оси поворотной стойки и при колебаниях передней подвески, может быть определён :
|
| (21) |
,где n - число колебаний на 1 км пути;
- угол размаха, град.
Так, относительная величина пути трения при движении на булыжном шоссе со скоростью 8,4 м/с определена следующим образом:
а) от рулевых воздействий водителя:
;
б) от колебаний колес относительно оси поворотной стоки:
;
в) от колебаний передней подвески:
.
Результаты расчёта сведены в таблице 1. Исходные данные взяты из работы Гольда Б.В. [3], получены экспериментально.
Характеристикой рабочих процессов в рулевом шарнире является также, скорость относительного скольжения его элементов. Известно [6], что главными механизмами нарушения работоспособности рулевых шарниров являются окислительное, абразивное изнашивание и усталостное выкрашивание поверхностей трения. Кинематической характеристикой этих механизмов является средняя скорость скольжения шарового пальца в наконечнике рулевой тяги:
|
| (22) |
.Таблица 1 Результаты расчёта относительных величин пути трения и скорости скольжения элементов шарниров рулевых тяг автомобилей ВАЗ-2105
| Характер нагружения рулевых шарниров | Скорость движения, м/с | Тип дорожного покрытия | Исходные данные для расчета | Относительная величина пути трения, м/1000 km | Относительная скорость скольжения, мм/с |
| Рулевое воздействие водителя | 8,4 | асфальтобетон | nk = 18, 4,8
| 13,26 | 1,45 |
| (30) | булыжное шоссе | nk = 18, 11,5
| 31,77 | 3,46 | |
| 16,8 | асфальтобетон | nk = 5, 4,8
| 0,92 | 0,12 | |
| (60) | булыжное шоссе | nk = 5, 11,5
| 2,21 | 0,29 | |
| Колебания колёс вокруг оси поворотной стойки | 8,4 | асфальтобетон | fk = 4, 1/c
| 36,84 | 57,84 |
| (30) | булыжное шоссе | fk = 12, 1/c
| 110,52 | 173,52 | |
| 16,8 | асфальтобетон | fk = 2,5 1/c
| 17,23 | 27,11 | |
| (60) | булыжное шоссе | fk = 8, 1/c
| 55,14 | 86,76 | |
| Колебания передней подвески | 8,4 | асфальтобетон | fk = 3, 1/c
| 386,04 | 1214,64 |
| (30) | булыжное шоссе | fk = 8, 1/c
| 1031,59 | 3239,03 | |
| 16,8 | асфальтобетон | fk = 1,6 1/c fk = 3, 1/c
| 102,95 | 416,45 | |
| (60) | булыжное шоссе | fk = 3,5 1/c
| 225,20 | 910,98 |
Максимальная скорость относительного перемещения трущихся деталей зависит от параметров и кинематики рулевого привода и может быть определена по рекомендации Фоллерта Людера:
|
| (23) |
,где 
- угловая скорость вращения шарового пальца;
- максимальная амплитуда отклонения.
Результаты расчёта относительной скорости скольжения шарового пальца в наконечнике для рассматриваемых условий приведены в таблице 1.
В этих условиях особую важность приобретает оптимальная жёсткость осевой пружины рулевого шарнира, которая должна превышать инерционные усилия, возникающие от массы рулевых тяг при движении с колебаниями.
Похожие работы
... люфта рулевого колеса была экспериментально исследована на примере выборки (25 ед.) автомобилей «ГАЗ-24Т». Причём, 1 мм смещений в РП соответствует 2,5° угла поворота рулевого колеса. При выполнении экспериментальных исследований использовались методы блочного рандомизированного планирования, а их результаты были подвергнуты одномерному статистическому и дисперсионному анализу. На рисунке 22 в ...
... . Работы, связанные с монтажом -демонтажем шин, их обслуживанием, ремонтом (подкачкой, балансировкой и т. д.), составляют 3—7% общей трудоемкости ТО и ремонта автомобилей. От 3 до 6 чел. на АТП средней мощности заняты технической эксплуатацией шин. В зависимости от конструктивных особенностей шин расход топлива автомобиля может меняться на 4—7 %. Несоблюдение параметров технического состояния шин ...
... дорожный просвет и повышается уровень шума при работе главной передачи. КПД цилиндрической пары — не менее 0,98. 1.4 Дифференциалы трансмиссии автомобиля Анализ и оценка конструкции дифференциала автомобиля На автомобиле ВАЗ-2108 применяется симметричный конический сателитный дифференциал. Симметричные конические дифференциалы наиболее распространенные (их часто называют простыми). ...
... -технической литературой при разработке технологических процессов ТО, ремонта и оценке надежности автомобилей в условиях АТП; Темой данного курсового проекта является разработка технологического процесса ТР переднего моста автомобиля ГАЗ-31029. Первая часть проекта посвящена статистической оценке трудоемкости работ по ТР, что необходимо для правильной разработки самого технологического процесса ...
0 комментариев