Передней подвески

Передняя подвеска автомобиля ВАЗ-2105 (см.рис.15.5) представляет собой колебательную систему, собственная частота колебаний которой определяется такими параметрами, как жесткость шины С₁, жесткость подвески кузова С₂ и масса оси m₁.

На неровной дороге амортизатор не может полностью погасить постоянно появляющиеся колебания нагрузки ± DN. Применив индекс V для переднего колеса, получим следующее верхнее значение нормальной силы в пятне контакта колеса с дорогой с учетом жесткости шины С₁:

N_V2 = N_V · К_2,

где К₂ – коэффициент динамической нагрузки на колесо.

С другой стороны,

N_V2 = N_F + N_E + U_v/2,

где N_F – нагрузка на пружину; N_E – нагрузка на ограничитель хода; U_V – вес оси.

На оба шаровых шарнира А и В (рис.15.9) действует сила, направленная перпендикулярно плоскости дороги и равная сумме сил, передаваемых через пружину и ограничитель хода:

N_A = N_B = N_F + N_E = N_V2 - U_V/2.

 

Рис.15.9. Схема подвески

 

Амплитуда изменения нагрузки на передние колеса с учетом увеличения силы упругости подвески за счет сжатия пружины определяется как

DN_V = f_1V · C_2V,

где f_1V – ход подвески; C_2V – жесткость подвески.

Приведенная к колесу нагрузка на пружину

N_F = N_V - U_V/2 + DN_V.

В связи с изменением углов наклона рычагов при сжатии пружины подвеска становится более жесткой, поэтому величину N_F надо увеличить на 5%.

Исходя из этого нагрузка на ограничитель хода, приведенная к колесу,

N_E = N_V2 - (N_V + DN_V).

Для проведения расчета сил, действующих на подвеску, выдаются следующие исходные данные:

- допускаемая нагрузка на ось G_V;

- вес оси U_V;

- жесткость подвески C_2V;

- ход подвески f_1V;

- коэффициент динамичности К₂;

- нагрузка на колесо N_V= G_V/2.

Передняя подвеска автомобиля ВАЗ-2108типа McPherson (см.рис.15.6).

Силы, действующие в под­веске Макферсон (рис.5.10), следует разложить на составляющие по осям X и Y, ко­торые повернуты на угол наклона оси поворота колеса d₀.

 

 

Рис.5.10. Силы, действующие в подвеске Макферсон

Сила

А_х = N¢_V · b/(C + O),

где N¢_V = N_V – U_V/2 – максимальная сила в пятне контакта колеса с дорогой; U_V – вес оси; N_V=G_V/2 – нагрузка на колесо; G_V – допустимая нагрузка на ось.

Статическая нагрузка на пружину

SF_Y = 0; A_Y = N_Y + B_Y = F₁,

где N_Y = N¢_V · cos d₀; B_Y = B_X · tg (b + d₀).

SF_Х = 0; В_Х = А_Х + N_Х,

где N_Х = N¢_V · sin d₀.

Изгибающий момент в штоке амортизатора

М_К = А_Х · О.

Сила в направляющей втулке штока амортизаторной стойки

С_Х = А_Х · L/(L – О).

Сила, действующая на поршень,

К_Х = С_Х – А_Х.