мых |
(сталь 45) сталей, |
не |
должны |
превышать на |
изгиб |
500 МПа (5000 |
кгс/сы2), |
срез |
200 МПа |
(2000 кгс/см2) |
и смя |
тие |
во втулке |
35 МПа (350 кгс/см2). |
|
|
О выносливости поворотных кулаков можно судить по резуль татам их стендовых испытаний при знакопеременном изгибе, представленным на рис. X II.6.
Весьма существенйо на выносливость кулака влияют ра диусы галтелей оси поворотного кулака, что видно из рис. X II.6, а. Отдельные линии соответствуют следующим радиусам галтелей: 1—7,6 мм; 2—6,4 мм; 3 — 3,2 мм.
Рис. XII.6. Кривые выносливости поворотных кулаков: а — влияние радиуса галтелей; б — влияние марки стали
На рис. X II.6, б изображены кривые а = /(/V) для поворотных кулаков, изготовленных из среднеуглеродистых сталей при ра диусе галтели 3,2 мм (4-хромистая и 5-маргаицовнстая сталь).
Указанные, |
а |
также |
некоторые дополнительные |
испытания |
позволяют сделать |
следующие выводы: |
|
при увеличении радиуса галтели с 3,2 до 7,6 мм предел вынос |
ливости детали увеличивается более чем на 50%; |
|
накатка галтелей роликом увеличивает выносливость почти |
на 50%; |
твердости |
поворотного кулака с НВ |
255—285 |
увеличение |
до 290—320 повышает выносливость на 20%.
Расчет балки моста производится на изгиб и кручение для случая торможения автомобиля. Напряжения изгиба в опасном
сечении (рис. X II.4, а) |
будут: |
|
|
|
в |
вертикальной плоскости |
|
|
|
|
|
ZK(т -)- т') |
|
(XII.6) |
|
|
<У, |
WI |
’ |
|
|
|
|
в |
горизонтальной |
плоскости |
|
|
|
|
|
аг ~ ~W~ • |
|
(ХИ7) |
Напряжения кручения
|
т _ Рх (гк— с) |
(XI 1.8) |
|
\Кр |
|
|
где WB\ WT; WKp — моменты сопротивлений в опасных сечениях. Срок службы передних мостов грузовых автомобилей (в ки лометрах пробега) в условиях Московской и Ленинградской областей, по данным ВНИИАТа-, составляет 130 000—170 000 км. Наибольший износ приходится иа долю поворотных шквор
ней и втулок.
§ 55. ОСНОВЫ РАСЧЕТА БАЛКИ ВЕДУЩЕГО НЕУПРАВЛЯЕМОГО МОСТА
Схема сил, действующих на балку ведущего моста автомобиля в вертикальной плоскости при его прямолинейном движении,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изображена на рис. X II.7, а. |
|
|
Там же представлены эпюры |
|
|
изгибающих моментов М„ в— |
|
|
рис. |
X II.7, б, |
моментов |
со |
|
|
противления |
ІѴИв — рис. |
|
|
X II.7, в и напряжений изгиба |
|
|
стн. в — рис. X II.7, |
г. |
|
|
|
|
В вертикальной плоскости |
|
|
действует |
нагрузка Q от под |
|
|
рессорной части автомобиля, |
|
|
передаваемая на балку моста |
|
|
через |
рессору, и нагрузка от |
|
|
собственного |
веса |
моста |
с |
|
|
учетом инерционных |
нагру |
|
|
зок, возникающих |
при дви |
|
|
жении автомобиля (см. гл. IV). |
|
|
Расчетная |
величина силы |
|
|
Q от подрессорной |
части |
ав |
|
|
томобиля |
принимается |
соот |
|
|
ветствующей |
осадке |
рессор |
|
|
до упора |
(без удара). |
плос |
|
|
В |
горизонтальной |
|
|
кости (рис. X II.8, а) при дви |
|
|
жении вперед |
действует |
го |
|
|
ризонтальная реакция дороги |
|
|
Рр = ZKср. |
При торможении |
|
|
действует |
тормозная |
сила Рис. XII.7. Силы, действующие на балку |
Рх = ZKtp. |
|
|
|
|
|
ведущего моста |
автомобиля в вертикаль |
Силы Рр или Рх вызывают |
ной |
плоскости |
изгиб балки моста в горизон |
|
|
тальной плоскости. Величина крутящего момента М 0, действующего на балку моста в простейшем случае при равной крутильной же сткости механической системы справа и слева от главной передачи
(рукава балки моста на участках от главной передачи до места крепления рессор, реактивные штанги) определяется по формуле
М0 = 0,5 MmiKiAi0kR, |
(XII.9) |
где kR — коэффициент динамичности. |
|
Этот момент будет действовать на участках балки моста между рессорами.
Если крутильная жесткость механической системы справа и слева от главной передачи будет разной, то величина коэффи циента 0,5 изменится.
При торможении момент Мх = PxrK = ZKtprK вызывает кру чение балки моста на участке Іг от места крепления тормозного
диска до рессоры |
(рис. X II.8, а).' |
Сложные напряжения изгиба и кручения балки моста будут: |
при приложении к колесам тягового усилия (при одной ве |
дущей оси) |
|
|
|
|
(ХИЛО) |
где |
+ |
Ми.в — изгибающий момент в вертикальной |
плоскости; |
Qi — момент от веса подрессоренных масс Q, прило |
женный к |
балке |
моста со стороны рессор; М ф в— момент от |
неподрессоренной массы балки моста с учетом инерционных сил, возникающих при движении по неровным дорогам; на ровных
дорогах величина М' |
невелика (см. рис. |
XI 1.7, о); |
то же для |
многоосного |
автомобиля |
|
|
|
|
|
Ѵ з = |
|
V м »•» + |
(^pO3 -і- (/Ѵ к)2 ■ |
(ХИЛ1) |
При приложении к колесам тормозного усилия |
|
|
СТрез = |
ж |
У М "• » + |
|
■ |
<ХПЛ2) |
В формулах |
(X 11.10) |
и |
(XII. 11) |
момент |
сопротивления балки |
моста берется по наименьшему сечению на участках от главной передачи до подушек рессор. При приложении тормозного усилия момент сопротивления берется по наименьшему значению на
участке |
(рис. |
XII.8, а). |
Приведенные |
выше формулы для огрм относятся к балкам |
мостов, у которых силы РрРх и их моменты воспринимаются рессорами или момент воспринимается реактивной штангой, установленной в плоскости рессоры.
Значительные напряжения в балке моста с полностью разгру женной полуосью имеют место у подшипников колес при наличии
большой боковой силы (поворот или занос). |
|
и полу |
Осциллограмма |
нагрузок балки |
моста (Ми г, М и „ |
оси (Мк п и Мкр. п) |
при |
трогании |
с |
места |
и разгоне |
грузового |
25 кН (2,5 т) автомобиля |
приведена |
на рис. |
XII.8, б. |
|
Отдельные |
линии |
осциллограммы |
обозначают: 1 — изгиба |
ющий |
момент |
балки |
моста |
в горизонтальной |
плоскости М и г; |
2 — то |
же в |
вертикальной |
плоскости |
М п |
3 — изгибающий |
момент, приложенный к полуоси посередине; 4 — то же у фланца; 5 — крутящий момент на полуоси.
а) ми,=Рр1 ■
Рис. XI 1.8. Нагрузки на балку ведущего моста: а — силы, действующие на балку ведущего моста в горизонтальной плоскости; б — осциллограмма нагрузок и на
пряжений балки моста и полуоси 2,5-тонного грузового автомобиля; в — нагрузки и напряжения в балках ведущих мостов при переезде кювета трехосным авто мобилем
Как видно из осциллограммы, амплитуды напряжений в балке моста в вертикальной плоскости (кривая 2) выше, чем в горизон тальной (кривая J), что объясняется колебаниями подрессорен ной массы автомобиля.
