Расчёт автомобиля с разработкой реечного рулевого механизма с гидроусилителем
Белорусско-Российский университет
Кафедра: Техническая эксплуатация автомобилей
Курсовой проект по дисциплине «Автомобили»
На тему: ”Расчёт автомобиля с разработкой реечного рулевого механизма с гидроусилителем”
Могилев 2020
Исходные данные:
а) максимальная скорость движения 179 км/ч;
б) класс автомобиля 2
в) вид автомобиля 2
г) тип двигателя дизельный
д) число передач КПП 7
Содержание
Введение 4
1 Проектировочный тяговый расчет автомобиля 5
1.1 Определение назначения, оценка условий и режимов работы проектируемого автомобиля 5
1.2 Выбор автомобиля-прототипа и анализ его технической характеристики 5
1.3 Расчет максимальной мощности двигателя 7
1.4 Внешняя скоростная характеристика двигателя 8
2 Поверочный тяговый расчет автомобиля 10
2.1 Расчет передаточных чисел трансмиссии 10
2.2 Расчет кинематической скорости автомобиля по передачам 14
2.3 Тяговая характеристика автомобиля 16
2.4 Динамическая характеристика автомобиля 18
2.5 Характеристики разгона автомобиля 18
3 Топливно-экономический расчет автомобиля 22
3.1 Расчет баланса и степени использования мощности 22
3.2 Расчет расхода топлива 25
4 Описание конструкции разрабатываемого агрегата 27
5 Функциональный и прочностной расчёт сцепления 29
5.1 Расчёт поперечной рулевой тяги 29
5.2 Расчет шаровых пальцев рулевых тяг 31
5.3 Расчет поворотного рычага 32
5.4 Расчет рычагов поворотных кулаков 33
6 Техническая характеристика автомобиля 34
Заключение 35
Список литературы 36
Состав: Титульный лист, Реечный рулевой механизм с гидроусилитемем (СБ), Графики, Деталировка (Корпус рулевой рейки, торсион, крышка), Спецификация 
Источник статьи: http://vmasshtabe.ru/transport/autoservis/raschyot-avtomobilya-s-razrabotkoy-reechnogo-rulevogo-mehanizma-s-gidrousilitelem.html
Автомобили. Проектирование и расчет рулевых управлений: Учебно-методическое пособие
Страницы работы
Содержание работы
А. А. Енаев
Проектирование и расчет
рулевых управлений
Братск 2004
1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ РУЛЕВЫХ УПРАВЛЕНИЙ…………………………………….
2. НАЗНАЧЕНИЕ, ТРЕБОВАНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ…
3. ВЫБОР СПОСОБА ПОВОРОТА АВТОМОБИЛЕЙ………
4. ВЫБОР СХЕМЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ…………….
5.1. Назначение, требования, классификация…………….
5.2. Оценочные параметры рулевого механизма…………..
5.3. Выбор типа рулевого механизма……………………….
5.4. Материалы, используемые для изготовления рулевых механизмов………………………………………………….
6.1. Назначение, требования, классификация…………….
6.2. Оценочные параметры рулевого привода……………..
6.3. Выбор типа рулевого привода………………………….
6.4. Материалы, используемые для изготовления рулевых приводов………………………………………………………
7. УСИЛИТЕЛИ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ………………..
7.1. Назначение, требования, классификация…………….
7.2. Оценочные параметры усилителя рулевого управления…………………………………………………………….
7.3. Выбор схемы компоновки усилителей……………….
7.5. Материалы, используемые для изготовления усилителей насосов………………………………………………….
8. РАСЧЕТ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ…………………….
8.1. Кинематический расчет рулевого привода…………….
8.2. Передаточное число рулевого управления…………….
9. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ……….
9.1. Усилие на рулевом колесе………………………………
9.2. Усилие, развиваемое цилиндром усилителя…………..
9.3. Усилие на колесах при торможении………………….
9.4. Усилия на поперечной и продольной тягах……………
10. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ……………
11. ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ..
11.1. Расчет рулевых механизмов………………………….
11.2. Расчеты рулевых приводов……………………………
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………….
1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И РАСЧЕТУ РУЛЕВЫХ УПРАВЛЕНИЙ
Проектирование и расчет рулевых управлений является одной из составных частей курсового проекта по дисциплине «Автомобили».
На первом этапе курсового проектирования необходимо выполнить тяговый расчет и исследовать эксплуатационные свойства автомобиля, используя методические указания «Автомобили. Общие положения. Тяговый расчет» и затем приступить, в соответствии с заданием, к проектированию и расчету агрегата или системы шасси автомобиля.
При проектировании и расчете рулевых управлений необходимо подобрать рекомендуемую литературу, внимательно ознакомиться с данным пособием. Последовательность работы по проектированию и расчету рулевых управлений такова:
1. Выбрать способ поворота автомобиля, схему рулевого управления, тип рулевого механизма, схему компоновки усилителя (если он необходим).
2. Выполнить кинематический расчет, силовой расчет, гидравлический расчет усилителя (если в рулевом управлении предусматривается установка усилителя).
3. Выбрать размеры деталей и выполнить прочностной расчет.
В настоящем учебно-методическом пособии подробно изложено, как выполнить все эти виды работ.
2. НАЗНАЧЕНИЕ, ТРЕБОВАНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Рулевое управление – это совокупность устройств, служащих для поворота управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевое колесо и состоящее из рулевого механизма и привода (рис. 1).
Рулевой механизм – это часть рулевого управления от рулевого колеса до рулевой сошки, а рулевой привод включает детали от рулевой сошки до поворотной цапфы.
Рис. 1. Схема рулевого управления:
1 – рулевое колесо; 2 – рулевой вал; 3 – рулевая колонка; 4 – редуктор; 5 – рулевая сошка; 6 – продольная рулевая тяга; 7 – поворотная цапфа; 8 – рычаг поворотной цапфы; 9 – боковой рычаг; 10 – поперечная тяга
К рулевому управлению предъявляются следующие требования:
1) обеспечение высокой маневренности автотранспортных средств, при которой возможны крутые и быстрые повороты на сравнительно ограниченных площадях;
2) легкость управления, оцениваемая величиной усилия, прикладываемого к рулевому колесу.
Для легковых автомобилей без усилителя при движении это усилие составляет 50. 100 Н, а с усилителем – 10. 20 Н. Для грузовых автомобилей усилие на рулевом колесе регламентируется: 250. 500 Н – для рулевого управления без усилителя; 120 Н – для рулевого управления с усилителем;
3) качение управляемых колес с минимальным боковым уводом и скольжением при повороте автомобиля;
4) точность следящего действия, в первую очередь кинематического, при котором любому заданному положению рулевого колеса будет соответствовать вполне определенная заранее рассчитанная кривизна поворота;
Источник статьи: http://vunivere.ru/work46888
Прочностной расчет рулевого механизма и рулевого привода
2.3 Прочностной расчет рулевого механизма и рулевого привода
Прочностной расчет рулевого механизма.
В автомобиле Москвич 2140 в качестве рулевого механизма применяют глобоидную пару «червяк-ролик».
Осевое усилие на винте определяется по формуле:
;(2.8)
где: 
— начальный радиус винтовой линии червяка по наименьшему сечению;
— угол наклона винтовой линии;
— усилие, прикладываемое водителем на рулевом колесе;
— радиус рулевого колеса.
Принимаем: =0,03м
=400Н
=0,2м
Подставив данные в формулу (2.8) получим:
Н
Контактная площадь определяется по формуле:
(2.9)
Принимаем: 
=1,099рад
=0,994рад
=0,0727 м
=0,02м
Рисунок 4 — Схема зацепления червяк-ролик.
Подставив данные значения в формулу (2.9) получим:
Контактное напряжение в зацеплении червяк-ролик определяется по формуле:
;(2.10)
где: n – число гребней ролика
Подставив значения в формулу (2.10) получим:
;
Прочностной расчет рулевого привода.
Расчет вала рулевой сошки рассчитывается на кручение по формуле:
(2.11)
где: 
— передаточное отношение рулевого механизма;
— диаметр вала сошки в опасном сечении.
Принимаем: 
=16.12
=0,0267м
Подставив данные в формулу (2.11) получим
МПа
Рисунок 5 — Схемы к расчету рулевого привода
Усилие на шаровом пальце сошки определяется по формуле:
; (2.12)
где: С – плечо поворота управляемых колес.
МРМ – момент на выходе рулевого механизма
Значение МРМ определим по формуле:
;(2.13)
Принимаем: 
0,85
Подставив значения в уравнения (2.12) и (2.13) получим:
;
;
На рисунке 5 изображена схема к расчету рулевого привода. Максимальное напряжение изгиба будет в точке «а», а максимальное напряжение кручения – в точке «b».
Эквивалентное напряжение растяжения в точке «а» определяется по формуле:
(2.14)
где: 
Подставив данные значения в формулу (2.14) получим:
Напряжение кручения определяется по формуле:
(2.15)
Подставив значения получим:
Расчет шарового пальца на смятие и изгиб производим по формулам:
(2.16)
(2.17)
где: — диаметр шаровой головки пальца;
— диаметр шарового пальца в опасном сечении.
Принимаем: 
;
Подставив значения в формулы (2.16) и (2.17) получим:
;
;
Поперечная тяга проверяется на сжатие и продольную устойчивость. Напряжение сжатия определяется по формуле:
;(2.18)
где: F — сечение поперечной тяги.
Принимаем: 
Подставив значения в уравнение (2.19) получим:
;
Критическое напряжение при продольном изгибе определяется по формуле:
; (2.19)
где: L — длина тяги по центрам шарниров;
E – модуль упругости первого рода
— экваториальный момент инерции сечения тяги.
Принимаем: L=498,5мм;E= 200 ГПа.
Значение эквивалентного момента инерции определяется по формуле:
; (2.20)
Принимаем: 
м;
м.
Подставив значения, получим:
;
Подставив значения в формулу (2.20) получим:
;
Запас устойчивости определяется по формуле:
(2.21)
где 
.
Подставив значения, получим:
.
Источник статьи: http://www.kazedu.kz/referat/197288/3