Двухосные автомобили

Для производства предварительного расчета следует определить коэффициент распределения масс машины:

,

где J_у – момент инерции автомобиля относительно поперечной оси;

М – масса автомобиля.

Расстояние а₁ и а₂ = а_п берутся по схеме.

Если, как это чаще всего бывает, коэффициент распределения находится в пределах 0,8÷1,2, расчет можно вести для приведенной двухмассовой схемы.

Рис. 6.11. Двухмассовая схема автомобиля

 

Рассмотрим порядок расчета применительно к двухмассовой схеме:

1. Определяют массы приведенные к передней (М₁) и задней (М₂) осям автомобиля:

где L – база автомобиля.

По этим формулам (умножив массы на ускорение силы тяжести) можно найти

нагрузки на оси и колеса автомобиля.

2. Задаваясь частотой собственных вертикальных колебаний (в пределах 10-15 рад/сек), находят приведенную жесткость узлов подвески:

,

где R_z – частота собственных вертикальных колебаний.

Полученная по этой формуле жесткость будет расчетной при независимой подвеске; при зависимой ее необходимо удвоить.

3. Определяют статические ходы колес h_с1,2

h_с1,2 = ,

где q – ускорение силы тяжести.

4. Определяют рабочий ход колеса, задаваясь коэффициентом динамичности φ = 1,2÷1,5.

h_p = φ · h_с

Рабочий ход следует проверять по минимальному клиренсу, остающемуся после его выбора; этот клиренс, чтобы исключить задевание за неровности, должен быть не менее 100-150 мм. Тогда

h_p= R - R_min ,

где R – статический клиренс.

5. Проверяют рабочий ход по условию непробивания передней подвески при резком торможении. Принимая как допущение, идеальное распределение тормозных сил и, считая характеристику линейной, получим:

,

где φ_max – максимальный коэффициент сцепления колес с дорогой;

h_д – высота центра тяжести автомобиля.

Несоблюдение этого условия может быть компенсировано изменением характеристики подвески, в частности применением дополнительного упругого элемента (подрессорника).

Максимальная нагрузка на дополнительный элемент (для одного колеса) при торможении определится из формулы:

По этой нагрузке подбирается характеристика дополнительного упругого элемента.

Аналогично может быть проверен рабочий ход и определены параметры подрессорников задних колес по условиям трогания с места. В этом случае координата а₂ заменяется а₁, коэффициент сцепления Р_мах - удельный силой тяги φ_мах

6. Задаются коэффициентом периодичности ψ_z (отношением коэффициента затухания Р_z колебаний к частоте последних R_z) и по нему находят коэффициент затухания колебаний:

Р_z = ψ_z R_z

Обычно берут ψ_z = 0,2 ÷ 0,3.

Для автомобилей транспортного и многоцелевого назначения расчет следует производить дважды – без груза и с максимальным грузом, учитывая различие в распределении масс.