Определение статической нагрузки на одно колесо подвески

Определим нагрузку на переднюю ось:

G1= m1∙g (1)

G1= 855∙9,81 = 8387,55 Н.

Нагрузка, приходящаяся на одно колесо, будет определяться по формуле:

G = G1/2 (2)

G = 8387,55/2 = 4193,77 Н.

Влияние резинометаллических шарниров на жесткость рычажной подвески

В общем случае подвеска может иметь резинометаллические шарниры во всех четырех соединениях (в точках A, B, D и E). Схема такой подвески изображена на рисунке 2.

Рисунок 2- Схема подвески с резинометаллическими шарнирами

Жесткость резинометаллических шарниров, отнесенная к колесу автомобиля, может быть определена из следующих соображений. Если обозначить через Тк ту часть полной вертикальной силы на колесе, которая расходуется на деформацию резиновых шарниров, то при перемещении колеса в вертикальном положении на величину dsк, баланс работы может быть выражен уравнением:

Tк∙dsк = Ма∙dφа + Мb∙dφb + Мd∙dφd + Мe∙dφe (3)

Дифференцируя уравнение (3), получим уравнение жесткости подвески:

(4)

где Ma, Мb, Мd, Мe - скручивающие моменты, действующие соответственно на шарниры А, В, D, Е;

φа, φb, φd, φe- углы закручивания резиновых шарниров, расположенных соответственно в точках А, В, D и Е.

Жесткость резинового шарнира (при закручивании) может быть определена из уравнения:

, (5)

где G – модуль упругости резины второго рода;

G = 35·10³ – Н/м² при твердости резины (по Шору) 30- 60;

bz – длина резиновой втулки;

Dн и Dвн – соответственно наружный и внутренний диаметры резиновой втулки.

Определим жесткость шарниров A и D:

Н∙м²

Так как размеры резинометаллических шарниров одинаковы можно сделать вывод:

Н·м

Величину для любого шарнира подвески целесообразнее всего определять из выражения:

, (6)

где Pхш – сила, создающая момент, скручивающий шарнир;

- плечо приложения силы Рхш (Рис.2).

Расчетные формулы для определения величины для вариантов А, В, D, и Е приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Формулы для определения деформации резинометаллического шарнира.

Отношение сил , , , определяется построением соответствующих силовых треугольников.

Для определения силы Ра откладываем в определенном масштабе вертикально расположенную силу Тк. Через ее верхний и нижний концы проводим линии, соответственно параллельные силе Ра и реакции Qн, действующей вдоль нижнего рычага. Сила Ра проходя через шарнир В, создает на плече la момент, скручивающий резино-металлический шарнир А. Силовой треугольник расположен на рисунке 3.

Рисунок 3- Силовой треугольник для определения силы Ра.

Из силового треугольника видно:

Так как Тк = G = 4193,77 Н., то сила скручивающая шарнир А будет вычисляться по формуле:

Ра= G/0,61 (7)

Ра= 4193,77/0,61= 6875 Н.