Тема 5. Основные параметры и общая компоновка транспортных средств

Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Тема 5 Несущие системы, кабины и кузова автомобилей

33.22M

Category:

industry

Проектирование ходовых систем и кузовов

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХОДОВЫХ СИСТЕМ И КУЗОВОВ

Лекции для специальности 1-37 01 02
Автомобилестроение (по направлениям) направление 137 01 02-01 механика
2021

2. Объем дисциплины

1 Лекции – 48 часов
2. Лабораторные занятия – 16 часов
3. Курсовая работа – дифференцированный зачет
4. Итоговая аттестация -Экзамен

3. ТЕМЫ ЛЕКЦИЙ

Тема 1. Введение. Цель и задачи дисциплины
«Проектирование ходовых систем и кузовов»
Тема 2. Компоновки грузовых автомобилей
Тема 3. Мосты и оси грузовых автомобилей.
Тема 4. Подвески автомобилей.
Тема 5. Несущие системы, кабины и кузова
автомобилей.
Тема 6. Колеса и шины автомобилей.

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

1. Определение напряженного состояния
балки моста грузового автомобиля при
статических нагрузках.
2. Расчет шкворневого устройства
управляемого моста грузового автомобиля.
3. Вертикальная упругая характеристика
рессорной подвески.
4. Выбор основных параметров рессорной
подвески.

5. ЛИТЕРАТУРА

1. Гришкевич А.И. Автомобили. Теория / Гришкевич А.И. Минск: Вышэйшая школа,1986. - 208 с.
2. Автомобили. Конструкция, конструирование и расчет.
Системы управления и ходовая часть / А. И. Гришкевич [ и
др.]; под Ред А. И. Гришкевича. - Минск.: Вышэйшая школа,
1987. - 200 с.
3. Высоцкий М. С. И др. Грузовые автомобили. М.
Машиностроение, 1995 – 256 с.
4. Бусел Б. У. и др. Проектирование ходовой части и
кузовов автомобилей. - Методические указания для
студентов специальности «Автомобилестроение» Минск,
1996. – 85 с.

6. ЛИТЕРАТУРА

5. Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры. М.: Машиностроение, 1978.
6. Марголис С.Л. Мосты автомобилей и автопоездов.- М.:
Машиностроение, 1983. - 160 с.
7. Дербаремдинер А.Д. Амортизаторы транспортных машин.
- М.:Машиностроение, 1985. - 200 с.
8. Машиностроение. Энциклопедия / Ред.совет: К.В.
Фролов и др. М 38 М.: Машиностроение. Детали машин.
Конструкционная прочность.- 864с. 1995.
9.Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях
переменных во времени. М., «Машиностроение», 1977, 232 с.

7. ЛИТЕРАТУРА

10.Степнов М.Н. Статистические методы обработки
результатов механических испытаний: Справочник. – М.:
Машиностроение, 1985. – 232 с.
Дополнительная литература
11. Райнпель Й. Шасси автомобиля. Конструкция подвесок.
М., «Машиностроение». 1989.
12. Райнпель Й. Шасси автомобиля. Амортизаторы, шины
и колёса. М., «Машиностроение». 1986

8. Тема 1 Введение

Цель и задачи дисциплины «Проектирование
ходовых систем и кузовов»
Целью изучения дисциплины является формирование
достаточного объема знаний и практических навыков,
позволяющих студенту на современном уровне
осуществлять проектирование автомобильных конструкций,
относящихся к ходовой части автомобиля, кабинам,
подвескам мостов.
Задачи изучения дисциплины – дать студентам знания,
необходимые для принятия обоснованных технических
решений; создания и производства новых агрегатов и узлов
ходовых систем и кузовов.

9. Тема 1 Введение

В результате изучения дисциплины «Проектирование
ходовых систем и кузовов» студент должен
знать:
- устройство и конструкцию агрегатов и узлов ходовых
систем, подвесок и кабин автомобилей;
- теорию и методы расчетов узлов, относящихся к ходовым
системам автомобиля;
- методики задания и определения нагрузочных режимов для
ходовых систем, подвесок и кабин автомобилей;
- методику анализа конструкций ходовых систем
автомобилей во взаимосвязи с важнейшими
эксплуатационными характеристиками;
- основную нормативную документацию по подвескам и
кабинам

10. Тема 1 Введение

уметь:
- выбрать основные конструктивные параметры агрегатов и
узлов, относящихся к ходовой системе автомобиля;
- проводить анализ информации, относящейся к ходовым
системам, кабинам и кузовам;
- выполнить расчет узлов и деталей ходовой системы и
подвески автомобиля.

11. Тема 1 Введение

Ходовая система автомобиля состоит из:
Рамы (или кузова)
Кабины
Подвесок
Мостов (осей)
Колес и шин

12. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Компоновочные схемы грузовых автомобилей и тягачей
1 – кабина за двигателем (капотная компоновка)

13. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Компоновочные схемы грузовых автомобилей и тягачей
2 – кабина над двигателем (безкапотная компоновка)

14. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Компоновочные схемы грузовых автомобилей и тягачей
3 – кабина перед двигателем

15. Тема 5. Основные параметры и общая компоновка транспортных средств

1)
2)
3)
Особенности компоновочных схем автопоездов
определяются
количеством звеньев(двухзвенный, трех-и более) ;
типом автопоезда (прицепной, седельный);
расстоянием грузоперевозок (для местных перевозок, для
междугородных и международных – магистральных перевозок)

16. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

1)
2)
3)
4)
Основные задачи общей компоновки:
повышение грузоподъемности;
повышение грузовместимости;
приспособление автопоезда к конкретным условиям
эксплуатации;
снижение стоимости производства и эксплуатации

17. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

1)
2)
3)
4)
Повышение грузоподъемности можно обеспечить:
применением компоновки «кабина над двигателем»;
увеличением расстояния между сближенными осями колес;
Увеличением числа осей;
Применением автопоездов

18. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Ограничения габаритных размеров
Ширина 2,55 м (за исключением ТС с изотермическим кузовом (2,6 м)
и автомобилей КрАЗ, лесовозов МАЗ-509А, МАЗ-543 (2,63 м)
Высота 4 м
Длина:
одиночное ТС 12 м,
двухзвенный седельный АП 16,5 м (рекоменд.),
двухзвенный прицепной АП 18,35 м (рекоменд.),
предельная длина АП 20 м.

19. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Ограничения на осевые нагрузки
1-я группа АТС – максимальная осевая нагрузка до 60 кН и на
двухосную тележку до 110 кН (могут эксплуатироваться на всех
дорогах общей сети)
2-я группа АТС – максимальная осевая нагрузка > 60 кН и до 100 кН,
на тележку до 180 кН ( для дорог с несущей способностью 100
кН.
Для магистральных перевозок используются в основном АП 2-й
группы. Для перевозки грузов пониженной плотности и
большого объема применяются АП этой группы с
уменьшенными осевыми нагрузками (80 кН на ось и 140 кН на
тележку).

20. Тема 5. Основные параметры и общая компоновка транспортных средств

Ограничения на осевые нагрузки
Предельные осевые нагрузки зависят от расстояния между осями:
от 1,0 до 1,1 м 57,5 кН
от 1,1 до 1,2 м 65 кН
от 1,2 до 1.3 м 72,5 кН
от 1,3 до 1,39 м 80 кН
от 1,39 до 2,0 м 90 кН
> 2,0 м
100 кН.

21. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Ограничения на осевые нагрузки
В странах ЕС предельные нагрузки зависят от типа оси (ведущая или
неведущая):
Одиночная ось 115 кН (ведущая)
100 кн (неведущая)
Двухосная тележка
при расстоянии между осями: от 1,0 до 1,3 м
160 кН
от 1,3 до 1,8 м
180 кН
> 1,8 м
200 кН
Трехосная тележка
При расстоянии между осями: от 1.0 до 1,3 м
210 кН
1,3 до 1,8 м
240 кН

22. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Распределение осевых нагрузок
Зависит от компоновки (принятой ее схемы, колесной базы, переднего
и заднего свесов, размещения основных агрегатов).
Нагрузка на переднюю ось не должна превышать:
При колесной формуле 4х2 - 24 – 30 % нагрузки от полной массы
(верхний предел для автомобилей полной массой до 5 т) и
49 % нагрузки от снаряженной массы
- При колесной формуле 6х4 – 28 % нагрузки от полной массы и 47 %
нагрузки от снаряженной массы
Для автомобилей 2-й группы нагрузки распределяют таким образом:
на переднюю ось нагрузка определяется грузонесущей способностью
шин передних колес,
На заднюю ось (тележку) нагрузка принимается предельно
допустимой

23. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Ограничения на полную массу АТС в СНГ
Расстояние
между крайними
осями, м
не менее
6
8
10
12
14
17
Допустимая
полная масса
АТС, т не более
24
32
35
39
42
44

24. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Ограничения на полную массу АТС в ЕС
Двухосный автомобиль – 18 т;
Трехосный автомобиль – 25 (26) т;
Четырехосный автомобиль – 32 т;
Двухосный прицеп – 18 т;
Трехосный прицеп – 24 т;
5 (6)-осный седельный автопоезд – 40 т ( 44 т – контейнеровоз);
Двухосный тягач + двухосный прицеп – 36 т ( 38 т )

25. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
I.
МАЗ
Грузовые автомобили
Седельные тягачи МАЗ-447131
Колесная формула 4х2
Двигатель – Deutz 140 кВт
КП – ZF 6S-850
Высота ССУ – 950 мм
Полная масса – 10000 кг

26. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
I.
МАЗ
Грузовые автомобили
Седельные тягачи МАЗ-6430 А5
Колесная формула 6х4
Двигатель – ЯМЗ-6582.10 242,6 кВт
КП – 12JS200TA
Высота ССУ – 1250/1350 мм
Полная масса – 26000/30200/ 25900 кг
Полная масса АП – 48000 кг

27. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
I.
МАЗ
Грузовые автомобили
Седельные тягачи МАЗ-6430 А8 (А9, 18)
Колесная формула 6х4
Двигатель – ЯМЗ-6581.10 294 кВт (для А8)
или
ЯМЗ-650.10 303 кВт(для А9) или Daimler
OM 501LA 330 кВт (для 18)
КП – ZF16S1650 / 16JS200TA или ZF16S221
(для 18)
Высота ССУ – 1250/1350 мм
Полная масса АП – 44000/52000/65000 кг

28. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
I.
МАЗ
Грузовые автомобили
Седельные тягачи МАЗ-5440 А3
Колесная формула 4х2
Двигатель – ЯМЗ-6562.10 184 кВт
КП – ЯМЗ-2381(6пер) / 9JS135TA
Высота ССУ – 1150/ 1250/1350/ 1270 мм
Полная масса – 18250 кг
Полная масса АП – 36000 кг
Кабина - малая

29. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
I.
МАЗ
Грузовые автомобили
Седельные тягачи МАЗ-5440 А5
Колесная формула 4х2
Двигатель – ЯМЗ-6582.10 242,6 кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер) / 9JS135TA
Высота ССУ – 1150/ 1250/1350/ 1270/ 1290
мм
Полная масса – 18650 кг
Полная масса АП – 44000 кг
Кабина – большая с низкой крышей

30. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
I.
МАЗ
Грузовые автомобили
Седельные тягачи МАЗ-5440 А8 (А9, 19, Е9)
Колесная формула 4х2
Двигатель – ЯМЗ-6581.10 294 кВт/ ЯМЗ-6582.10
242,6 кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ 12JS200TA / ZF16S1650
Высота ССУ – 1150/1250/1350 мм
Полная масса – 18450…20300 кг
Полная масса АП – 44000…48000 кг
Кабина – большая

31. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
I.
МАЗ
Грузовые автомобили
Седельные тягачи МАЗ-5433
Колесная формула 4х2
Двигатель – ЯМЗ-6563.10 169 кВт/ ЯМЗ-6582.10
242,6 кВт
КП – ЯМЗ-2361(5пер)/ 12JS200TA / ZF16S1650
Высота ССУ – 1400 мм
Полная масса – 15350 кг
Полная масса АП – 25350 кг
Кабина – малая

32. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
II.
МАЗ
Грузовые автомобили
Полноприводные автомобили МАЗ-6517
Колесная формула 6х6
Двигатель – ЯМЗ-238ДЕ2 243кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)
Полная масса – 33500 кг
Кабина – большая

33. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
II.
МАЗ
Грузовые автомобили
Полноприводные автомобили МАЗ-6425
Колесная формула 6х6
Двигатель – ЯМЗ-238ДЕ2 243кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)
Высота ССУ – 1550 мм
Полная масса – 28900 кг
Полная масса АП – 44000 (55000) кг
Кабина – большая

34. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
II.
МАЗ
Грузовые автомобили
Полноприводные автомобили МАЗ-642505
Колесная формула 6х6
Двигатель – ЯМЗ-238ДЕ2 243кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)
Высота ССУ – 1550 мм
Полная масса – 28900 кг
Полная масса АП – 44000 (55000) кг
Кабина – большая

35. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
II.
МАЗ
Грузовые автомобили
Полноприводные автомобили МАЗ-6317(05,08)
Колесная формула 6х6
Двигатель – ЯМЗ-238ДЕ2 243кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)
Полная масса – 24700 кг
Полная масса АП – 45000 (55000) кг
Кабина – большая

36. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
II.
МАЗ
Грузовые автомобили
Полноприводные автомобили МАЗ-6317(08,09)
Колесная формула 6х6
Двигатель – ЯМЗ-238ДЕ2 243кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ 9JS135TA
Полная масса – 25150 кг
Кабина – большая

37. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
II.
МАЗ
Грузовые автомобили
Полноприводные автомобили МАЗ-5309
Колесная формула 4х4
Двигатель – ЯМЗ-238ДЕ2 243кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ 9JS135TA
Полная масса – 17000 кг
Полная масса АП – 41000 кг
Кабина – малая

38. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
II.
МАЗ
Грузовые автомобили
Полноприводные шасси МАЗ-530905
Колесная формула 4х4
Двигатель – ЯМЗ-238ДЕ2 243кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ 9JS135TA
Полная масса – 17000 кг
Кабина – малая

39. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-6312 А5
Колесная формула 6х4
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ 9JS135TA
Полная масса – 26500 кг
Полная масса АП – 48000 кг
Масса груза – 14600 кг
Объем груз.платф.- 46 м3
Кабина – большая с низкой крышей

40. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-6312 (А5, А8, А9)
Колесная формула 6х4
КП – КП – ЯМЗ-239(9пер)/ 9JS135TA
Полная масса – 26500 кг
Полная масса АП – 48000 (56500)
кг
3
Объем груз.платф.- 44,25м
Масса груза – 14050 (14350) кг
Кабина – большая с высокой крышей

41. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-6310 (А5, А8, А9)
Колесная формула 6х2
КП – ZF 16S221
Полная масса – 25700 кг
Полная масса АП – 460003 кг
Объем груз.платф.- 56 м
Масса груза – 14211 кг
Кабина – большая с высокой крышей

42. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-5340 А8
Колесная формула 4х2
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ ZF 16S1650/
12JS200TA
Полная масса – 18950 кг
Полная масса АП – 40000 кг
3
Объем груз.платф.- 38,7 м
Масса груза – 9000 кг
Кабина – большая с высокой крышей

43. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-5340 А5
Колесная формула 4х2
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ ЯМЗ-2381(8пер)/
9JS135T
Полная масса – 17450 (18950) кг
Полная масса АП – 400003 (45000) кг
Объем груз.платф.- 10 м
Масса груза – 8800(9300) кг
Кабина – большая с низкой крышей

44. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-5340 19 (E9)
Колесная формула 4х2
КП –ZF 16S221
Полная масса – 18600 кг
Полная масса АП – 460003 кг
Объем груз.платф.- 44 м
Масса груза – 8850 кг
Кабина – большая с высокой крышей

45. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-5340 A3
Колесная формула 4х2
КП –ЯМЗ-2381(8пер)/ 9JS135А
Полная масса – 15800 (16300) кг
Полная масса АП – 360003 кг
Объем груз.платф.- 10 м
Масса груза – 9100(9600) кг
Кабина – малая

46. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-4371
Колесная формула 4х2
КП – СААЗ-433420(5п)
Полная масса – 10100 кг
Полная масса АП – 173003 (18000) кг
Объем груз.платф.- 30 м
Масса груза – 4850 кг
Кабина – малая

47. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
III.
МАЗ
Грузовые автомобили
Бортовые автомобили МАЗ-4370
Колесная формула 4х2
КП – СААЗ-3206(5п)
Полная масса – 10100 кг3
Объем груз.платф.- 30 м
Кабина – малая

48. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-6516 А8
Колесная формула 8х4х4
Двигатель – ЯМЗ-6581.10 294 кВт
КП – 12JS200ТА
Полная масса – 41780 кг
Масса груза – 30000 кг
Разгрузка - назад
Кабина – малая

49. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-6501 А5
Колесная формула 6х4
Двигатель – ЯМЗ-6582.10 240 кВт
КП – ЯМЗ-239/ 9JS135А/ ЯМЗ-238107(8пер)
Полная масса – 33500 кг
Масса груза – 20200… 21000 кг 3
Объем груз.платф.- 12,5 (15,4) м
Разгрузка - назад
Кабина – малая

50. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-6501 А8
Колесная формула 6х4
Двигатель – ЯМЗ-6581.10 294 кВт
КП – ЯМЗ-239((пер)/ 12JS200ТА)
Полная масса – 33500 кг
Масса груза – 20100 кг
3
Объем груз.платф.- 11 (13,3) м
Разгрузка - трехсторонняя
Кабина – малая

51. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-6501 А5, автопоезд-щеповоз
Колесная формула 6х4
Двигатель – ЯМЗ-6582.10 240 кВт
КП – ЯМЗ-2381-07(8пер)
Полная масса – 25500 кг
Масса груза – 11800 кг
Объем груз.платф.- 36 м3
Разгрузка - двухсторонняя
Кабина – малая

52. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-5551 А2 (А5, 45)
Колесная формула 4х2
Двигатель – ЯМЗ-6563.10 169 кВт
КП – ЯМЗ-236П (6пер)
Полная масса – 18200 кг
Масса груза – 10000 кг
3
Объем груз.платф.- 5,4 (8,2) м
Разгрузка - назад
Кабина – малая

53. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-5551 А2 , автопоезд
Колесная формула 4х2
Двигатель – ЯМЗ-6563.10 169 кВт
КП – ЯМЗ-236П (5пер)
Полная масса – 18200 кг
Масса груза – 9700 кг 3
Объем груз.платф.- 5 м
Разгрузка - трехсторонняя
Кабина – малая

54. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-5551 А2 (47), сельхоз. автопоезд
Колесная формула 4х2
Двигатель – ЯМЗ-6563.10 169 кВт
КП – ЯМЗ-236П (5пер)
Полная масса – 18200 кг
Масса груза – 9000 кг 3
Объем груз.платф.- 13 м
Разгрузка - трехсторонняя
Кабина – малая

55. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-5516 А8, сельхоз. (зерно)
Колесная формула 6х4
Двигатель – ЯМЗ-6581.10 294 кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)/ 12JS200ТА
Полная масса – 33000 кг
Масса груза – 19000 кг 3
Объем груз.платф.- 22 м
Разгрузка - двухсторонняя
Кабина – большая

56. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы МАЗ-5516 А8, автопоезд-щеповоз
Колесная формула 6х4
Двигатель – ЯМЗ-6581.10 294 кВт
КП – ЯМЗ-239(9пер)
Полная масса – 33000 кг
Масса груза – 18000 кг 3
Объем груз.платф.- 40 м
Разгрузка - двухсторонняя
Кабина – большая

57. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
IV.
МАЗ
Грузовые автомобили
Самосвалы 457043, сыпучие и др. сельхоз. грузы
Колесная формула 4х2
Двиг.- ММЗ-245.30Е3 115 кВт
КП – СААЗ-433420 (5п)
Полная масса – 10100 кг
Масса груза – 4750 кг
3
Объем груз.платф.- 3,3 (5,4), 11 м
Разгрузка - трехсторонняя
Кабина – малая

58. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-6516А8 для спец.оборудования
Колесная формула 8х4х4
Двиг.- ЯМЗ-6581.10 294 кВт
КП – 12JS200TA
Полная масса – 41780 кг
Масса груза – 30000 кг
Кабина – малая

59. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-6312А5 для автолифта, цистерны(вода), АТЗ
Колесная формула 6х4
Двиг.- ЯМЗ-6582.10 243 кВт
КП – ЯМЗ-2381 (8 пер)/ 9JS135T
Полная масса – 26500 (33450) кг
Масса груза – 16100 (23100)кг
Кабина – большая, низкая

60. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-6312А3 для крана, экскаватора, бетоносмесителя
Колесная формула 6х4
Двиг.- ЯМЗ-6562.10 184 кВт
КП – ЯМЗ-2381 (8 пер)
Полная масса – 26500 (33450) кг
Масса груза – 16720 кг
Кабина – малая

61. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-6310Е9 для автобетононасоса, цистерны(вода)
Колесная формула 6х4
Двиг.- Daimler OM501LA V6 320 кВт
КП – ZF 16S221
Полная масса – 25700 (33450) кг
Масса груза – 15840 (23100)кг
Кабина – большая

62. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-6303А3 для эвакуатора, автолифта, цистерны(вода),
АТЗ, автоподъемника
Колесная формула 6х4
Двиг.- ЯМЗ-6563.10 184 кВт
КП – ЯМЗ-2381-06 (8 пер)
Полная масса – 24700 кг
Масса груза – 15350 кг
Кабина – малая

63. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

A.
V.
Типаж АТС, производимых в Беларуси
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-5551А2 для спец.оборудования
Колесная формула 4х2
Двиг.- ЯМЗ-6563.10 169 кВт
КП – ЯМЗ-2361 (6 пер)
Полная масса – 18200 (20000) кг
Масса груза – 11500 кг
Кабина – малая

64. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-5516А5 для спец.оборудования
Колесная формула 6х4
Двиг.- ЯМЗ-6582.10 243 кВт
КП – ЯМЗ-23816 (8 пер)/ 9JS135A/
ЯМЗ-239 (9 пер)
Полная масса – 33000 кг
Масса груза – 23300 кг
Кабина – малая

65. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-5340А5 для строительной, коммунальной и
пожарной техники и др.
Колесная формула 4х2
Двиг.- ЯМЗ-6582.10 243 кВт
КП – ЯМЗ-2381 (8 пер)/ 9JS135A/ ЯМЗ239 (9 пер)
Полная масса – 17450 (18950) 20450
кг
Масса груза – 9020 (10520) 11900 кг
Кабина – малая

66. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-5340А2 для строительной, коммунальной и
пожарной техники и др.
Колесная формула 4х2
Двиг.- ЯМЗ-6563.10 169 кВт
КП – ЯМЗ-2381 (8 пер)
Полная масса – 19000 кг
Масса груза – 9020 (10520) 11600 кг
Кабина – малая

67. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-5337 для строительной, коммунальной и пожарной
техники и др.
Колесная формула 4х2
Двиг.- ЯМЗ-6563.10 169 кВт
КП – ЯМЗ-2361-06 (5пер) Полная
масса – 18000 кг
Масса груза –11650 кг
Кабина – малая

68. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-5336 для фургона, АЦ, АТЦ, вахтового автобуса
Колесная формула 4х2
Двиг.- ЯМЗ-6562.10 184 кВт
КП – ЯМЗ-2381 (8пер) Полная масса –
18000 кг
Масса груза –10900 кг
Кабина – малая

69. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-457043
Колесная формула 4х2
Двиг.- ММЗ-Д-245.30 115 кВт
КП – СААЗ-433420 (5пер) Полная
масса – 10100 кг
Масса груза –6200 кг
Кабина – малая

70. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-438043
Колесная формула 4х2
Двиг.- ММЗ-Д-245.30 115 кВт
КП – СААЗ-433420 (5пер) Полная
масса – 12500 кг
Масса груза –8000 кг
Кабина – малая

71. Тема 2 Компоновки грузовых автомобилей

Типаж АТС, производимых в Беларуси
A.
V.
МАЗ
Грузовые автомобили
Шасси МАЗ-4371
Колесная формула 4х2
Двиг.- Deutz BF4M 1013FC 125 кВт
КП – ZFS5-42 (5пер) Полная масса –
10100 кг
Масса груза –5650 кг
Кабина – малая

72. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Мосты подразделяются на ведущие, управляемые неведущие,
управляемые ведущие и поддерживающие.
Неведущие и поддерживающие мосты называют также осями колес.
У автомобилей с зависимой подвеской балка моста является
элементов направляющего устройства подвески. Балкой
соединяются колеса одного моста между собой и через подвеску с
несущей системой автомобиля.
По способу изготовления балки бывают кованые, цельнолитые,
штампованные и комбинированные.
Материал балок – ведущие мосты: стали 30Л, 35Л, 40Л (для
цельнолитых балок), 12ГС, 17ГС (штампосварных балок)
управляемые мосты: стали 35, 40, 45 (кованые балки
двутаврового сечения)

73. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Передняя ось (пример1)

74. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Передняя ось (пример2)

75. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Балка ведущего моста

76. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Балки поддерживающих мостов не работают на изгиб, поэтому
их изготавливают из труб (прицепы)
Основное требование к балке – достаточная жесткость при
минимальной массе. Жесткость балки считается достаточной,
если при статической нагрузке на 1 метр длины прогиб не
более 1-1,5 мм.

77. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет балки ведущего моста
Балку рассчитывают на изгиб и кручение. В случае
рессорной подвески нагрузки на балку от массы
автомобиля передаются через рессоры.
Допущения: нагрузка между колесами моста распределена
равномерно, крутящий момент, подведенный к
дифференциалу распределяется к правому и левому
колесам равномерно, полуоси считаются
разгруженными
Режимы нагружения балки: реализация максимальной
силы тяги по сцеплению, боковой занос, динамическое

78. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Режим 1 (реализация максимальной силы тяги по
сцеплению)
Напряжения для балки
Mk
Fz
Fz
коробчатого сечения
Rk
Rza
Rz
a
Rz
Mz
Rxa
Mx
RxRk
-RxRk
Mk
Rx
Rx = Rz·φ
Mz Mx
Wиz Wux
Mk
Wk
Wиz ,Wиx , Wk- моменты сопротивления
изгибу в вертикальной и горизонтальной
плоскостях и кручению

79. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Полученные напряжения надо сравнить с допускаемыми и сделать
вывод о достаточной (или нет) прочности балки на режиме
максимальной силы тяги по сцеплению. Допускаемые
напряжения принимаются следующими:
Для балок из ковкого чугуна [ σ ]=300 Mпа и [ τ ]=200 Mпа
Для штампосварных балок [ σ ]=500 Mпа и [ τ ]=400 Mпа

80. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Режим 2 (торможение автомобиля)
Fz
Fz
Rтza
Rтz
Напряжения для балки
коробчатого сечения
Mт
Rk
a
Rтz
Mz
Rтxa
RzT m p Rz
Rтx
mp – коэффициент перераспределения
масс автомобиля при торможении
φ – коэффициент сцепления
Mx
Изгибающие моменты Mz и Mx
RтxRk
Mт
Тормозной момент Mт

81. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Коэффициент перераспределения масс для балок переднего (mp1 ) и
заднего (mp2 ) мостов
m p1 1
hg
A2
m p2 1
hg
A1
A1 – расстояние от передней оси автомобиля до вертикальной
линии, проходящей через центр масс; А2 –аналогично от задней
оси.
Для случая торможения на горизонтальной дороге mp1 = 1,4 и mp2 0,7 (для других случаев движения mp1 =1,5 – 2 и mp2 = 0,5 – 0,7

82. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Режим 3 (боковой занос автомобиля)
Fz
Напряжения в самом
опасном сечении
Fz
Rk
Rнza
Rнz
Rвza
a
Rвz
Mиz
RнzRk
RвzRk
Mиу
Mиz +Mиу
Rн(в)z
M и max
Wuo

83. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Режим 4 (преодоление препятствий автомобилем)
Fz
Fz
Изгибающие
моменты в балке
Mk
Rk
Rzд
a
M и Rzд a
a
Rzд
Rzд
Mид
Вертикальная реакция
Rzд kд Rz
Кд –коэффициент динамичности
(равен 2…2,7)
Rzд
Напряжения для балки
Mи
Wu

84. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет поворотного устройства передней управляемой оси
(моста)
Поворотное устройство также называют шкворневым
устройством. Данное устройство входит в состав
ведомого управляемого переднего моста и состоит из:
Поворотного кулака
Шкворня
Втулок шкворня.
Передний мост обычно представляет собой балку
двутаврового или трубчатого сечения, на концах которой
шарнирно установлены поворотные кулаки.

85. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Шарнирное соединение балки с поворотными кулаками
осуществляется с помощью шкворней. В отверстия кулака под
шкворень запрессовываются втулки из бронзы или латуни (иногда
вместо втулок устанавливаются игольчатые подшипники). Балка
моста опирается на нижний выступ кулака через опорные шайбы.
Для стабилизации управляемых колес шкворни в балке
устанавливаются с наклоном на угол β в поперечной плоскости и
угол γ в продольной плоскости автомобиля. Стабилизации
управляемых колес также способствует эластичность шин.
Управляемые колеса устанавливаются в непараллельных
плоскостях (схождение колес) и под углом α в вертикальной
плоскости (развал колес).

86. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Названные углы установки обычно выбираются в пределах:
Угол наклона шкворня в вертикальной плоскости β = 5…9 град.,
Угол наклона шкворня в продольной плоскости γ = 2…4 град.,
Угол развала колес α = 1…2 град.
Углы установки шкворня обеспечивают чистое качение
управляемых колес без бокового проскальзывания.
Материалы деталей: Поворотный кулак - поковка из сталей 30Х
или 40Х с термообработкой,
Шкворень - из стали 45 с закалкой ТВЧ до твердости 57…63
HRCэ (или из легированных сталей 20ХН, 18ХГТ, 20Х с
последующей цементацией на глубину 1…1,5 мм и закалкой)

87. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет поворотного кулака

88. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Поворотный кулак рассчитывают только на изгиб для трех случаев
движения автомобиля в опасном сечении I-I на схеме (слайд 87).
Случай 1 – торможение автомобиля
Суммарное напряжение при изгибе поворотного кулака будет:
1 2
Mи
Rz C
Wи
0,1 d 3
Mи и Wи – изгибающий момент и момент сопротивления изгибу,
Rz - вертикальная реакция, φ – коэффициент сцепления
m p1 M 1 g
mp1- коэффициент перераспределения масс
Rz
2
(1,4...2,0)
hg
А2 – расстояние от задней оси
m p1 1
А2
автомобиля до вертикали через центр масс

89. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Случай 2 – занос автомобиля
Напряжения изгиба в сечении I-I для наружного и внутреннего
поворотных кулаков будут разными и определяются:
2 hg
M 1 g 1
B
Rzн с Rzн rk
н
Wи
0,2 d 3
c r
k
2 hg
M 1 g 1
B
Rzв с Rzв rk
в
c rk
3
Wи
0,2 d
Rzн и Rzв - вертикальные реакции для наружного и внутреннего
кулаков, rk – радиус колеса, hg – высота центра масс автомобиля,
В - колея автомобиля

90. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Случай 3 – преодоление препятствий
Напряжения изгиба равны
M 1 g kд
3
0
,
2
d
Kд – коэффициент динамичности
(равен 2,5…2,7).
Допускаемые напряжения изгиба [σ] = 300 МПа

91. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Шкворень рассчитывают для тех же случаев, что и поворотный
кулак. Углы наклона шкворня не учитываются.
Случай 1 – торможение автомобиля
Вертикальная реакция Rz вызывает в выступах поворотного кулака
появление сил F1’ и F1”
Rz l
F F
a b
'
1
"
1

92. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Шкворень рассчитывают
для тех же случаев, что и
поворотный кулак. Углы
наклона шкворня не
учитываются.
Случай 1 – торможение
автомобиля
Вертикальная реакция Rz
вызывает в выступах
поворотного кулака
появление сил F1’ и F1”
Rz l
F F
a b
'
1
"
1

93. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Случай 1 – торможение автомобиля
Из-за тормозной силы на рычаг поворотного кулака со стороны
рулевой трапеции действует реакция Q:
Rz l
Q
C1 – расстояние от оси поперечной рулевой
С1
тяги до оси балки.
Под действием силы Q в той же плоскости возникают силы F4’ и
F4”, приложенные к концам шкворня
Q n
F
a b
'
4
Q m
F
a b
"
4

94. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Случай 1 – торможение автомобиля
Тормозная сила, приведенная к оси колеса, также создает силы F3’
и F3”, действующие в продольной плоскости автомобиля
Rz b
F
a b
Rz a
F
a b
'
3
"
3
От тормозного момента возникают силы F2’ и F2”, тоже
действующие в продольной плоскости
Rz rk
F F
a b
'
2
"
2

95. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Случай 1 – торможение автомобиля
Максимальная нагрузка приходится на нижний конец шкворня,
где силы попарно совпадают по направлению. Суммарная
расчетная сила, действующая на нижний конец шкворня:
F " ( F1" F4" ) 2 ( F2" F3" ) 2
Для уравнивания сил на верхнем и нижнем концах шкворня и
уменьшения износа деталей плечи а и b делают неравными
(а
< b).

96. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Случай 2 – занос автомобиля
Силы и моменты действуют только в
поперечной плоскости. В том
числе на шкворень наружного
колеса:
F
'
н
Rzн l Ryн (rk b)
a b
2 ' hg ' (rk b) l
M1 g
(1
)
2
B
a b

97. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Случай 2 –занос автомобиля
Rzн l Ryн (rk a) M 1 g
2 ' hg ' (rk a) l
"
Fн
(1
)
a b
2
B
a b
Ryн – боковая реакция для наружного колеса
Силы, действующие на шкворень внутреннего колеса:
2 ' hg ' (rk b) l
M1 g
F
(1
)
2
B
a b
'
в
2 ' hg ' (rk a) l
M1 g
F
(1
)
2
B
a b
"
в

98. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Случай 3 – преодоление препятствий
На шкворень действуют силы F’ и F”
M1
l
F F
kд
2
a b
Для всех трех случаев шкворень рассчитывается на изгиб и срез,
втулки шкворня считают на смятие:
Fр hв тул ки
При расчете на изгиб
3
4 Fр
0
,
2
d
ш
Fp – расчетная нагрузка
2
d
ш
При расчете на срез
Fр
При расчете втулки на смятие
см
hв тцл ки d ш
'
hвтулки и dш –высота втулки и диаметр шкворня
"

99. Тема 3 Мосты и оси колес грузовых автомобилей

Расчет шкворня
Справка. Напряжения в шкворне не должны превышать
допускаемых: на изгиб 500 МПа
на срез 100 МПа
на смятие 50 МПа

100. Тема 4 Подвески автомобилей

Конструкции
Передние рессорные подвески

101. Тема 4 Подвески автомобилей

Передние рессорные подвески

102. Тема 4 Подвески автомобилей

Передние рессорные подвески

103. Тема 4 Подвески автомобилей

Передние рессорные подвески

104. Тема 4 Подвески автомобилей

Задние рессорные подвески

105. Тема 4 Подвески автомобилей

Задние рессорные подвески

106. Тема 4 Подвески автомобилей

Задние рессорные подвески

107. Тема 4 Подвески автомобилей

Задние рессорные подвески

108. Тема 4 Подвески автомобилей

Задние рессорные подвески

109. Тема 4 Подвески автомобилей

Построение упругой характеристики рессорной подвески
исходные данные:
- база автомобиля La
- статическая нагрузка на
рессору Fст
- статический (Δст) и
динамический (Δд)
прогибы рессоры
- жесткость рессоры С

110. Тема 4 Подвески автомобилей

В случае значительной разницы в нагрузке с грузом и без груза
применяют рессорную подвеску с подрессорником.
Расчеты для построения
- Выбирают частоту собственных колебаний подрессоренной
массы снаряженного автомобиля (без груза) ν0сн
=1,2…2,1
Гц для грузовых автомобилей
-
- Определяют статическую нагрузку при снаряженной массе
Fсн M a g
- статический прогиб основной рессоры при этой нагрузке
сн
g
4 2 02сн

111. Тема 4 Подвески автомобилей

- откладываем в системе координат F – Δ значения Fсн и Δсн ,
получаем точку А. проводим линию ОА;
на продолжении линии ОА отмечаем точку В, в которой
включается подрессорник. Ордината точки В может быть
рассчитана
Fпр Fсн M гр g
-
α= 0,5…0,7.
- статический прогиб подвески под нагрузкой из-за груза
cт
-
Fпр
Спр
Fcт Fпр
Сор Спр
Сор - жесткость основной рессоры (Сор =Fсн / Δсн )

112. Тема 4 Подвески автомобилей

- по значениям Fст и Δст , получаем точку С. проводим линию ВС;
- задаемся значением коэффициента динамичности Кд
(1,75…2,5) и находим максимальную нагрузку на подвеску
Fmax = Кд Fcт;
-
- считаем динамический прогиб подвески (Кс =0,8…1,1)
д К с ст
Если линия ВС пересекает вертикаль Δд при нагрузке, меньшей
Fmax (точка D), то надо установить буфер сжатия, который
включается в работу при
сб К сб д
Ксб = 0,7…0,8 для грузовых автомобилей
Отложив значение Δсб , получаем точку E, ее соединяем с точкой F.
-

113. Тема 4 Подвески автомобилей

Расчеты параметров рессоры:
Принимаем тип рессоры – многолистовая полуэллиптическая
Выбираем длину рессоры по компоновочным соображениям в
долях от базы автомобиля: L=(0,4…0,5)La(задние рессоры
легковых автомобилей); L=(0,25…0,35)La(передние рессоры
грузовых автомобилей); L=(0,35…0,45)La(задние рессоры
грузовых автомобилей).
Для определения других параметров считаем момент инерции
сечений рессоры
2 2
Для несимметричной
1 2
рессоры
3
Для симметричной
рессоры
J a C l l / 3E L
J a C L / 48E

114. Тема 4 Подвески автомобилей

a – коэффициент формы рессоры (учитывает отличие реальной
рессоры от балки равного сопротивления, а=1,25… 1,45);
С – жесткость рессоры; Е – модуль упругости 1-го рода при
растяжении ( Е=20,5·104 ).
При асимметричной рессоре считают коэффициент асимметрии
Число листов рессоры
E (l2 l1 ) / L
n J / J x
Jx – момент инерции сечения листа рессоры со средней толщиной h
b h3
Jx
12

115. Тема 4 Подвески автомобилей

l1 и l2 – расстояния от точек
крепления концов рессоры
до плоскости, проходящей
через середину площадки
крепления рессоры к мосту
автомобиля ( для
симметричной рессоры l1
= l2 ,
для несимметричной - l1 ≠ l2
для уменьшения колебаний
автомобиля в продольной
плоскости).

116. Тема 4 Подвески автомобилей

Толщина рессоры h:
2 J 2 l1 l2 max
h
W
3 E п
W∑ - суммарный момент сопротивления рессоры изгибу;
σmax – максимальные напряжения изгиба (900…1050 Мпа);
Δп –полный прогиб рессоры (= Δст + Δд). По полученному
значению толщины из рекомендуемых геометрических
характеристик сечений сортамента рессорных сталей выбираем
ближайшую меньшую толщину листа;

117. Тема 4 Подвески автомобилей

Уточняем активную длину рессоры
La
12 K p K Н E S max
max
Кр – поправочный коэффициент формы рессоры (=0,73…1,81);
Кн – коэффициент несимметричности рессоры;
S – характеристика сечения листа ;
S J i / Wi
Значения S даны в сортаменте рессорных сталей. Далее
определяют необходимые длины листов рессоры.

118. Тема 4 Подвески автомобилей

Графическое определение длин листов рессоры

119. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески (задняя подвеска легкового
автомобиля)

120. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески ( легкового автомобиля BMW 5
series)

121. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески (легкового автомобиля BMW 5
series)

122. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески (легкового автомобиля BMW 5
series)

123. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески (легкового автомобиля BMW 5
series)

124. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески (легкового спортивного автомобиля )

125. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески (легкового спортивного автомобиля )

126. Тема 4 Подвески автомобилей

Пружинные подвески (легкового автомобиля )

127. Тема 4 Подвески автомобилей

Построение упругой характеристики пружинной подвески
Для данной подвески упругая характеристика – линейная.
Порядок расчета и построения:
- - выбрать частоту собственных колебаний ν0 =0,8…1,3 Гц
(легковые автомобили)
- - рассчитать статическую нагрузку на подвеску в
груженом состоянии
и
Fст M g
- Статический ход подвески
g
ст
4 2 02

128. Тема 4 Подвески автомобилей

- по значениям Fст и Δст в системе координат F и Δ
построить точку А и соединить начало координат с
точкой А
- - принять значение коэффициента динамичности Kд,
найти максимальную нагрузку на подвеску
- и провести ординату Fmax
F K F
max
-
-
д
ст
При нагрузке Fmax и линейной характеристике динамический
ход (прогиб) будет слишком большим. Поэтому устанавливают
буфер сжатия для ограничения динамического хода:
Кс =0,5…1 для легковых автомобилей В и С клас- д K с ст
сов и Кс= 0,3…0,5 для автомобилей большого класса

129. Тема 4 Подвески автомобилей

величина хода подвески до включения в работу буфера
сжатия
K
сб
сб
д
Ксб=0,6…0,7 для легковых автомобилей.
Для передних подвесок легковых автомобилей также
ограничивается ход отбоя с помощью буфера отбоя
Ко = 0,8…1,2.
Величина хода до включения буфера отбоя равна
о Kо д
обоб ((00,7
,7...
...00,8
,8)) дд
В задних подвесках легковых автомобилей буферы отбоя , как
правило, не устанавливают.

130. Тема 4 Подвески автомобилей

график упругой характеристики пружинной подвески

131. Тема 4 Подвески автомобилей

Расчет параметров цилиндрической винтовой пружины
-
-
-
- Выбирается средний диаметр пружины D по соображениям
компоновки
- задается диаметр проволоки, из которой изготавливается
пружина, d. При выборе d необходимо, чтобы индекс
пружины i =D/d находился в пределах i=4…12
-определяется значение коэффициента К (учитывает
уменьшение допустимых напряжений из-за неравномерности
их распределения
4i 1 0,615
K
4i 4
i
-
-выбирается марка стали для изготовления пружины и по
справочнику для выбранной марки стали находят величину
предела текучести σт и предела прочности σв

132. Тема 4 Подвески автомобилей

-задаем значение коэффициента запаса для цилиндрических
пружин (1,1)
-определяем значения коэффициентов Во и В1. учитывающих
снижение допускаемых напряжений с ростом диаметра
проволоки d>10 мм:
33 d 6,25 10
55 d 22
B
1
,
07
8
,
18
10
Bо 1,07 8,18 10 d 6,25 10 d
о
2
4
7
B1 1,1 1,06 10 d 1,3 10 d 5,5 10 d
Допускаемые напряжения доп 0,63 т В0 / 1,1
Допустимая амплитуда напряжений
2
3
A 0,24 в В1 /(1,1 К )

133. Тема 4 Подвески автомобилей

-наибольшее касательное напряжение на внутренних волокнах
проволоки
доп / K
-находим ход сжатия пружины
дп д / U
U –передаточное отношение направляющего устройства
ход отбоя пружины oп o / U
2
C
C
U
жесткость пружины
п
С – жесткость пружинной подвески
Амплитуду изменения нагрузки на пружину
FА 0,9( дп оп )Сп / 2

134. Тема 4 Подвески автомобилей

-минимальный диаметр проволоки
Y=FA/τA
d min 3 8D Y /
τA - амплитуда касательных напряжений
'
3
d
d
/
-диаметр проволоки (повторно)
min
τA
τ, τ’ – касательные напряжения (со штрихом при
уточненном диаметре проволоки пружины
Число рабочих витков пружины
4
3
n G d /(8 D Cп )
Полное число витков
n1 n 1,5

135. Тема 4 Подвески автомобилей

-минимальная высота пружины
l3 (n 1,1)d So
Высота пружины при статической нагрузке
l2 l3 дп
τA
Высота пружины в свободном состоянии
l0 l2 Fг U / Cп

136. Тема 4 Подвески автомобилей

Расчет торсионной подвески
Торсион – это вал, работающий на кручение, который применяется
в качестве упругого элемента независимой подвески колес.
Преимущества торсионов: повышенная энергоемкость, удобство
компоновки на автомобиле (можно размещать вдоль и поперек
продольной оси автомобиля). Один коец торсиона связан с
несущей системой, а второй конец с - с рычагом направляющего
устройства. Торсионы бывают одиночные и составные, их
поперечное сечение может быть круглым или прямоугольным.
Направляющее устройство в торсионных подвесках – рычажного
типа.

137. Тема 4 Подвески автомобилей

торсионная подвеска

138. Тема 4 Подвески автомобилей

Составной торсион

139. Тема 4 Подвески автомобилей

Вертикальная упругая характеристика торсионной
подвески
Последовательность построения:
- - принимаем значение частоты собственных колебаний
подрессоренной массы ν0 (0,8…1,2 Гц для легковых
автомобилей и 1,2…2,1 Гц –для грузовых автомобилей;
- - рассчитываем статическую нагрузку на подвеску в
груженом состоянии F M g
ст
-
М – масса груженого автомобиля, приходящаяся на подвеску, кг

140. Тема 4 Подвески автомобилей

-
- определяем прогиб (ход) подвески при этой нагрузке
ст
g
4 2 02
- по значениям Fст и Δст строим в системе координат F
– Δ точку А.

141. Тема 4 Подвески автомобилей

-зададим коэффициент динамичности (1,5…2 легковые
автомобили и 1,8…2,5 грузовые автомобили)
-рассчитаем максимальную нагрузку на подвеску
Fmax K д Fст
и откладываем на прямой ОА точку с ординатой Fmax. При
максимальной нагрузке и линейной упругой характеристике
динамический ход Δд может быть слишком большим. Его
можно ограничить с помощью буфера сжатия K
д
с
Кс = 0,5…1 легковые автомобили малого и среднего класса,
0,3…0,7 легковые автомобили большого класса
0,8…1,1 грузовые автомобили
ст

142. Тема 4 Подвески автомобилей

- откладываем по оси абсцисс от точки Δст величину Δд
и через полученную точку проводим вертикаль до
пересечения с линией Fmax – точка C
- - ход подвески до момента включения буфера сжатия
cб K сб д
- Ксб = 0,6…0,7 легковые автомобили
- 0,7…0,8 грузовые автомобили
- - откладываем величину Δсб и проводим вертикаль до
пересечения с линией ОА. Получаем точку В.
- В случае передней подвески может быть установлен
буфер для ограничения хода отбоя

143. Тема 4 Подвески автомобилей

Упругая характеристика торсионной подвески
F,
Далее от характеристики подвески надо перейти к
характеристике торсиона, используя передаточное
отношение направляющего устройства.

144. Тема 4 Подвески автомобилей

Характеристика торсиона – это зависимость момента Мкр,
который закручивает его, от угла закручивания φ:
- угол закручивания торсиона при статической нагрузке
ст
ст arcsin(
)
i ну
- соответствующий этому углу крутящий момент
M кр Fст i ну
-
-угол закручивания при динамическом ходе
д arcsin(
д
i ну
)

145. Тема 4 Подвески автомобилей

-
- максимальный угол закручивания торсиона
max ст д
-
- или после перевода углов из градусов в радианы
рад
max
град
max
180

146. Тема 4 Подвески автомобилей

Расчет торсиона
При проектировании одиночного торсиона определяют его расчетный
диаметр dт и длину Lт. Диаметр считают по допускаемому напряжению
[ τ ] при максимальном угле закручивания:
Исходные данные:
Jk- момент инерции сечения торсиона при кручении, м4
Wk- момент сопротивления торсиона при кручении, м3
φ-угол закручивания торсиона, рад
Lт-расчетная длина торсиона, м
Мφ- момент, Нм
Сφ- жесткость торсиона при кручении, Нм/рад
т- касательное напряжение, Па
G – модуль упругости 2-го рода материала торсиона,Па

147. Тема 4 Подвески автомобилей

148. Тема 4 Подвески автомобилей

- Материалы для изготовления торсионов
Рессорно-пружинные стали 50ХФА, 45НХМФА и другие
Торсион должен иметь твердость 46…53HRCэ
Допускаемые напряжения [ τ ] =800…900 МПа

149. Тема 4 Подвески автомобилей

Амортизаторы
Гидравлический амортизатор – это элемент подвески, в
котором энергия колебаний колес и кузова (или кабины и
груза) автомобиля преобразуется в тепловую энергию за счет
вязкостного трения масла при его продавливании через
калиброванные отверстия, выполненные в нем.
Амортизатор, в котором рассеивание энергии происходит
только на ходе отбоя или сжатия, называется
амортизатором одностороннего действия ( если энергия
рассеивается на обоих ходах, то это амортизатор
двустороннего действия).
Основное требование к амортизатору – стабильность его
характеристики, что обеспечивает эффективное гашение
колебаний во время эксплуатации.

150. Тема 4 Подвески автомобилей

Амортизаторы по конструкции подразделяются на рычажные и
телескопические. Рычажные – работают при большом давлении
(10…20 МПа) и имеют малую площадь охлаждения, что приводит к
резкому изменению их характеристики при нагреве.
Телескопические амортизаторы работают при давлении 2,5…5
МПа и не имеют недостатка рычажных конструкций. Различают
одно- и двухтрубные телескопические амортизаторы.

151. Тема 4 Подвески автомобилей

Телескопические амортизаторы
Особенности варианта конструкции
двухтрубного амортизатора:
- в поршне по двум концентрическим
окружностям выполнены отверстия для
прохода масла. Внешние отверстия
перекрыты перепускным клапаном 1 сверху,
а внутренние отверстия - клапаном 2 отбоя.
И еще в поршне есть постоянно открытое
калиброванное отверстие 6.
- в основании цилиндра есть еще 2 отверстия,
перекрытые всасывающим клапаном 3 и
клапаном сжатия 4.

152. Тема 4 Подвески автомобилей

Телескопические амортизаторы
Однотрубный амортизатор имеет
компенсационную камеру 1, заполненную
азотом под давлением 2…3 Мпа. Эта камера
отделена от масла плавающим поршнем 2 с
уплотнением. В поршне есть калиброванные
отверстия и клапаны сжатия и отбоя

153. Тема 4 Подвески автомобилей

Для оценки работы амортизатора
используется рабочая диаграмма –
это зависимость силы на штоке Fa от
перемещения поршня Δа . Площадь
диаграммы определяет энергию,
поглощаемую за полный цикл.
(диаграмма снимается на
специальном стенде и служит для
оценки работы амортизатора после
сборки)

154. Тема 4 Подвески автомобилей

Характеристика амортизатора –
это зависимость силы на штоке Fa от
скорости поршня Δ’a
Она имеет петлеобразный вид из-за
эмульсии масла воздухом и трения
во фрикционных парах. При
расчетах применяется кусочнолинейный вид характеристики с 4-мя
участками с разными значениями
коэффициента сопротивления: на
ходе сжатия, ходе отбоя и при
срабатывании клапанов сжатия и
отбоя.

155. Тема 4 Подвески автомобилей

Расчет амортизатора состоит в определении площадей
проходных сечений отверстий для перепуска масла и параметров
клапанов, обеспечивающих требуемую характеристику, при
выбранных по стандартам диаметре поршня, штока и других
размеров. При перемещении поршня объемный расход масла будет
Q K у AB a
'
Ку –коэффициент учета утечки масла через зазоры (0,95…0,98)
Ав – площадь вытеснителя
Q Aпс 2 р /
µ - коэффициент расхода (0,6…0,75); Апс –площадь проходного
сечения клапана; p –плотность масла

156. Тема 4 Подвески автомобилей

Формула для расчета характеристики амортизатора
Fa K A ' /( 2 A )
2
у
3
В
2
a
2
2
пс
Для друхтрубного амортизатора Ав=Аш на ходе сжатия и Ав=Ап-Аш
на ходе отбоя.
Температура нагрева масла(разность температур стенок
амортизатора и воздуха) рассчитывается
Δt < 120 0C
Pa
t
k Aa
Pa 0,5(bac bao ) '2a
Pa – мощность рассеивания амортизатора; Кτ –коэффициент
теплоотдачи (45…60 Вт/(м2·0C);Аа – площадь поверхности стенок;
bac и bao – коэффициенты сопротивления на ходах сжатия и отбоя
bac Fac 'ack
bao Fao 'aok

157. Тема 4 Подвески автомобилей

Пневматические подвески - задняя

158. Тема 4 Подвески автомобилей

Пневматические подвески - задняя

159. Тема 4 Подвески автомобилей

Пневматические подвески – задняя для 2-х мостов

160. Тема 4 Подвески автомобилей

Пневматические подвески