VW Tuareg / TS_VW_Touareg
.pdf
3 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ
Рисунок 3.1 – Автомобиль Volkswagen Touareg
Таблица 3.1 – Техническая характеристика Volkswagen Touareg
Название комплектации |
Volkswagen Touareg TSI AT R-Line |
|
|
Тип привода |
Полный |
|
|
Тип кузова |
SUV |
|
|
Габариты кузова (Д x Ш x В), мм |
4878 x 1984 x 1717 |
|
|
Колесная база, мм |
2904 |
|
|
Минимальный радиус разворота, м |
6,1 |
|
|
Ширина передней колеи, мм |
1653 |
|
|
Ширина задней колеи, мм |
1669 |
|
|
Снаряженная масса, кг |
1965 |
|
|
Количество мест |
5 |
|
|
Объем багажника, л |
810 |
|
|
Допустимая полная масса, кг |
2810 |
|
|
Колеса и шины |
255/55 R19 |
|
|
Расчетная схема автомобиля представлена на рисунке 3.2.
13
Рисунок 3.2 – Расчетная схема автомобиля
Расчетный радиус колеса:
= 0,5(0,5 н + ст),
где н – наружный диаметр колеса;ст – статический радиус колеса.
По каталогу шин фирмы Continental [5] для шин 255/55 R19:
н = 700 мм; ст = 317 мм.
= 0,5(0,5 · 700 + 317) = 334 мм.
Определение основных параметров для снаряженного состояния. Расчет нагрузок на оси.
Исходя из таблицы развесовки по мостам [2], для снаряженного состояния имеем:
Нагрузка, приходящаяся на передний мост
1 = 0,53 · сн · ;1 = 0,53 · 1965 · 9,81 = 10216,6 Н.
Нагрузка, приходящаяся на задний мост
2 = 0,47 · сн · ;2 = 0,47 · 1965 · 9,81 = 9060,0 Н.
Полный вес автомобиля
= сн · ;
= 1965 · 9,81 = 19276,7 Н.
Удельная нагрузка на задний мост
14
= 2 ;
9060,0= 19276,7 = 0,47.
Исходя из типа транспортного средства определяем (М1): Высота центра масс автомобиля
= (0,39 ± 0,02) ,
где – высота автомобиля, = 1717 мм.
= 0,39 · 1717 = 670 мм.
Удельная высота центра масс автомобиля
= ,
где – колесная база автомобиля, = 2904 мм.
670= 2904 = 0,231.
Определение основных параметров для груженого состояния. Расчет нагрузок на оси.
Исходя из таблицы развесовки по мостам [2], для груженого состояния имеем:
Нагрузка, приходящаяся на передний мост
1 = 0,43 · гр · ;1 = 0,43 · 2810 · 9,81 = 11853,4 Н.
Нагрузка, приходящаяся на задний мост
2 = 0,57 · гр · ;2 = 0,57 · 2810 · 9,81 = 15712,7 Н.
Полный вес автомобиля
= гр · ;
= 2810 · 9,81 = 27566,1 Н.
Удельная нагрузка на задний мост
= 2 ;
15712,7= 27566,1 = 0,57.
Исходя из типа транспортного средства определяем (М1): Высота центра масс автомобиля
= (1,03 ± 0,02) ;= 1,03 · 670 = 690 мм.
Удельная высота центра масс автомобиля
15
= ;
690= 2904 = 0,238.
Расчет тормозных моментов мостов.
и |
= и |
· = · · (1 − + · ); |
||
1 |
|
1 |
|
|
и |
= и |
· = · · ( − · ), |
||
|
2 |
|
2 |
|
где – относительное замедление, изменяется от 0 до 1.
Расчеты сведем в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Результаты расчета для снаряженного и груженого состояний
|
, Н |
, Н |
и , Н |
и , Н |
Ми , Нм |
Ми , Нм |
и |
и |
|
1 |
2 |
т1 |
т2 |
т1 |
т2 |
т1 |
т2 |
|
|
|
Снаряженное состояние |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
11178,5 |
9913,0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
11718,6 |
9372,9 |
1171,9 |
937,3 |
391,4 |
313,1 |
0,056 |
0,044 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
12258,8 |
8832,7 |
2451,8 |
1766,5 |
818,9 |
590,0 |
0,116 |
0,084 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
12799,0 |
8292,5 |
3839,7 |
2487,8 |
1282,5 |
830,9 |
0,182 |
0,118 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
13339,1 |
7752,4 |
5335,6 |
3101,0 |
1782,1 |
1035,7 |
0,253 |
0,147 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
13879,3 |
7212,2 |
6939,6 |
3606,1 |
2317,8 |
1204,4 |
0,329 |
0,171 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
14419,4 |
6672,1 |
8651,6 |
4003,3 |
2889,7 |
1337,1 |
0,410 |
0,190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
14959,6 |
6131,9 |
10471,7 |
4292,4 |
3497,5 |
1433,6 |
0,496 |
0,204 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
15499,7 |
5591,8 |
12399,8 |
4473,4 |
4141,5 |
1494,1 |
0,588 |
0,212 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
16039,9 |
5051,6 |
14435,9 |
4546,5 |
4821,6 |
1518,5 |
0,684 |
0,216 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
16580,0 |
4511,5 |
16580,0 |
4511,5 |
5537,7 |
1506,8 |
0,786 |
0,214 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Груженое состояние |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
12654,9 |
16775,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
13431,2 |
15998,8 |
1343,1 |
1599,9 |
448,6 |
534,4 |
0,046 |
0,054 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
14207,5 |
15222,5 |
2841,5 |
3044,5 |
949,1 |
1016,9 |
0,097 |
0,103 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
14983,8 |
14446,2 |
4495,2 |
4333,8 |
1501,4 |
1447,5 |
0,153 |
0,147 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
15760,2 |
13669,8 |
6304,1 |
5467,9 |
2105,6 |
1826,3 |
0,214 |
0,186 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
16536,5 |
12893,5 |
8268,2 |
6446,8 |
2761,6 |
2153,2 |
0,281 |
0,219 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
17312,8 |
12117,2 |
10387,7 |
7270,3 |
3469,5 |
2428,3 |
0,353 |
0,247 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
18089,1 |
11340,9 |
12662,4 |
7938,6 |
4229,2 |
2651,5 |
0,430 |
0,270 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
18865,4 |
10564,6 |
15092,3 |
8451,7 |
5040,8 |
2822,9 |
0,513 |
0,287 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
19641,7 |
9788,3 |
17677,5 |
8809,5 |
5904,3 |
2942,4 |
0,601 |
0,299 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
20418,0 |
9012,0 |
20418,0 |
9012,0 |
6819,6 |
3010,0 |
0,694 |
0,306 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
Рисунок 3.3 – График тормозных моментов для снаряженного состояния
17
Рисунок 3.4 – График тормозных моментов для груженого состояния
Расчет удельных тормозных сил
и |
= ( |
1 − Ψ |
+ и |
|
|
) |
· |
|
; |
|||
|
|
|
|
1 − · |
||||||||
т1 |
|
|
|
|
т2 |
|
|
|||||
и |
|
= ( |
Ψ |
+ и |
) |
|
|
· |
. |
|
||
|
|
1 + · |
|
|||||||||
т2 |
|
|
|
т1 |
|
|
|
|||||
Расчеты сведем в таблицу 3.3.
18
Таблица 3.3 – Результаты расчета удельных тормозных сил для снаряженного и груженого состояний
|
Снаряженное состояние |
|
Груженое состояние |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
и |
|
и |
|
и |
и |
|
|||||
т |
т1 |
т2 |
|
т1 |
т2 |
|||||||
|
и |
|
и |
|
и |
и |
|
|||||
|
т2 |
т1 |
|
т2 |
т1 |
|||||||
0 |
|
0,5 |
0 |
|
1 |
0 |
|
0,5 |
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
0,0544 |
|
0,0675 |
0,0458 |
|
0,0209 |
0,0442 |
|
0,0577 |
0,0555 |
|
0,0298 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,1117 |
|
0,1387 |
0,0894 |
|
0,0407 |
0,0908 |
|
0,1186 |
0,1083 |
|
0,0582 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
0,1722 |
|
0,2138 |
0,1309 |
|
0,0596 |
0,1401 |
|
0,1831 |
0,1585 |
|
0,0851 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
0,2362 |
|
0,2933 |
0,1705 |
|
0,0776 |
0,1923 |
|
0,2513 |
0,2062 |
|
0,1108 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
0,3039 |
|
0,3773 |
0,2083 |
|
0,0948 |
0,2477 |
|
0,3236 |
0,2518 |
|
0,1353 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
0,3757 |
|
0,4665 |
0,2444 |
|
0,1112 |
0,3065 |
|
0,4005 |
0,2953 |
|
0,1586 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
0,4520 |
|
0,5613 |
0,2790 |
|
0,1270 |
0,3692 |
|
0,4824 |
0,3368 |
|
0,1809 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
0,5333 |
|
0,6621 |
0,3121 |
|
0,1420 |
0,4360 |
|
0,5697 |
0,3765 |
|
0,2023 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
0,6199 |
|
0,7696 |
0,3438 |
|
0,1564 |
0,5075 |
|
0,6631 |
0,4146 |
|
0,2227 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,7125 |
|
0,8846 |
0,3742 |
|
0,1703 |
0,5841 |
|
0,7632 |
0,4510 |
|
0,2423 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
0,8116 |
|
1,0077 |
0,4034 |
|
0,1836 |
0,6663 |
|
0,8707 |
0,4860 |
|
0,2611 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
0,9182 |
|
1,1400 |
0,4314 |
|
0,1963 |
0,7550 |
|
0,9866 |
0,5195 |
|
0,2791 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
Рисунок 3.5 – График удельных тормозных сил в снаряженном состоянии
20
Рисунок 3.6 – График удельных тормозных сил в груженом состоянии
21
Построение кривых реализуемого сцепления. Рассчитаем кр
пред
кр = ,
где пред – ;
Для класса автомобиля 1: пред = 7.
7кр0 = 9,81 = 0,714.
По графику удельных тормозных сил для снаряженного состояния находим значения ти1 и ти2 для кр0 . Для этого из точки с координатой 0,714 проводим прямую под углом 45˚ к оси до пересечения с кривой. Координаты полученной точки и будут являться искомыми координатами.
Определяем показатель распределения тормозных сил (Ф): Из соотношений:
т1 = · (1 − Ф); |
т2 = · Ф; |
||||||||||||||||
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф = |
|
т2 |
|
|
|
|
; |
|
|||||||
|
|
|
+ |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
т1 |
|
|
|
|
т2 |
|
||||
|
Ф = |
|
|
|
0,205 |
|
|
|
|
= 0,287. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0,51 + 0,205 |
|
||||||||||||||||
Проверка: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
= |
Ψ − Ф |
; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кр = |
|
0,47 − 0,287 |
= 0,715. |
||||||||||||||
|
|
|
0,231 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Погрешность: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
− |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
кр |
|
|
|
кр |
· 100%; |
||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= |
0,714 − 0,715 |
· 100% = 0,14 %. |
|||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
0,714 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Данная погрешность допустима (< 5%). |
|
||||||||||||||||
Проверка распределения тормозных сил. |
|
||||||||||||||||
Рассчитаем коэффициенты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для снаряженного состояния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
т1 |
|
|
|
; |
|||
|
|
|
|
ст + · · |
|||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т1 = (1 − Ф) · · ;
22