VW Tuareg / TS_VW_Touareg
.pdf
т22 = 2ст − · · ;
т2 = Ф · · ,
где ст – нормальные реакции дороги на ось в статистическом состоянии.
Для груженого состояния
т11 = 1гр + · · ;
т1 = (1 − Ф) · · ;
т22 = 2гр − · · ;
т2 = Ф · · ,
где гр – нормальные реакции дороги на ось в груженом состоянии.
Уравнение касательной для класса автомобиля 1:
+ 0,07= 0,85 .
Расчеты сведем в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 – Результаты расчета
|
и |
и |
|
|
|
т1, Н |
т2, Н |
1 |
2 |
||
|
|
Снаряженное состояние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,082 |
|
|
|
|
|
|
0,1 |
1503,8 |
605,3 |
0,128 |
0,065 |
0,200 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
3007,6 |
1210,7 |
0,245 |
0,137 |
0,318 |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
4511,5 |
1816,0 |
0,352 |
0,219 |
0,435 |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
6015,3 |
2421,3 |
0,451 |
0,312 |
0,553 |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
7519,1 |
3026,6 |
0,542 |
0,420 |
0,671 |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
9022,9 |
3632,0 |
0,626 |
0,544 |
0,788 |
|
|
|
|
|
|
0,7 |
10526,8 |
4237,3 |
0,704 |
0,691 |
0,906 |
|
|
|
|
|
|
0,8 |
12030,6 |
4842,6 |
0,776 |
0,866 |
1,024 |
|
|
|
|
|
|
0,9 |
13534,4 |
5447,9 |
0,844 |
1,078 |
1,141 |
|
|
|
|
|
|
1 |
15038,2 |
6053,3 |
0,907 |
1,342 |
1,259 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Груженое состояние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,082 |
|
|
|
|
|
|
0,1 |
2098,4 |
844,6 |
0,156 |
0,053 |
0,200 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
4196,7 |
1689,3 |
0,295 |
0,111 |
0,318 |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
6295,1 |
2533,9 |
0,420 |
0,175 |
0,435 |
|
|
|
|
|
|
23
0,4 |
8393,4 |
3378,6 |
0,533 |
0,247 |
0,553 |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
10491,8 |
4223,2 |
0,634 |
0,328 |
0,671 |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
12590,2 |
5067,8 |
0,727 |
0,418 |
0,788 |
|
|
|
|
|
|
0,7 |
14688,5 |
5912,5 |
0,812 |
0,521 |
0,906 |
|
|
|
|
|
|
0,8 |
16786,9 |
6757,1 |
0,890 |
0,640 |
1,024 |
|
|
|
|
|
|
0,9 |
18885,2 |
7601,8 |
0,961 |
0,777 |
1,141 |
|
|
|
|
|
|
1 |
20983,6 |
8446,4 |
1,028 |
0,937 |
1,259 |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.7 – Кривые реализуемого сцепления для снаряженного состояния
24
Рисунок 3.8 – Кривые реализуемого сцепления для груженого состояния
На рисунке 3.9 приведены графики предписаний Правил ООН №13 к характеру изменения величины коэффициентов реализуемого сцепления для категории транспортных средств 1.
25
Рисунок 3.9 – Предписания Правил ООН №13 по изменению величины
Анализируя результаты расчета, можно сделать вывод, что тормозная система автомобиля соответствует требованиям Правил ООН №13.
26
4 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ
Расчетная схема дискового тормозного механизма представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Расчетная схема дискового тормозного механизма
Для данного механизма коэффициент пропорциональности равен
1 = 2 · · ,
где – коэффициент трения между накладкой и диском ( = 0,45 для каучуковой основы);
– средний радиус трения
+= 2 .
Приняты параметры: Диаметр диска: = 280 мм. Толщина диска: 15 мм.
Внешний радиус тормозной накладки = 138 мм. Внутренний радиус тормозной колодки = 92 мм.
|
|
= |
138 + 92 |
= 115 мм. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= |
2 |
= 2 · · ; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 = 2 = 2 · 0,45 · 115 = 103,5 . |
||||||||||||||||
Диаметр колесного цилиндра: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
кц1 = |
√ |
1 − Ф |
· |
√ |
2 |
· кц2 ; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 · Ф |
|
|
1 |
||||||||
кц1 |
= √ |
1 − 0,287 |
· √ |
103,5 |
· 51,5 = 57,4 мм. |
||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
|
2 · 0,287 |
|
|
103,5 |
|
||||||||||||
Принят кц1 = 57,5 мм.
По таблице 3.2 (см. п.3) для относительного замедления = 0,7
27
и = 4229,2 Нм.
1
Давление рабочего тела в контуре привода тормозов
4 · и
1
= · 1 · кц · кц2 · ,
где 1 – коэффициент пропорциональности, 1 = 103,5;кц – КПД гидроцилиндра, кц = 0,9;
кц – диаметр колесного тормозного цилиндра, кц = 57,5 мм;– число колес моста, = 2.
4 · 4229,2= 3,14 · 0,1035 · 0,9 · 0,05752 · 2 = 8,7 МПа.
Удельная работа трения:
|
|
|
|
· 2 |
|
= |
|
= |
|
max |
≤ 10 … 20 МДж⁄м2, |
|
2 · |
||||
|
|
|
|
|
|
– кинетическая энергия массы автомобиля, приходящейся на колесо.– масса автомобиля, = 2810 кг.
= 80 км⁄ч = 22,2 м⁄с .
В расчете принята = 15 МДж⁄м2 . Определим площадь тормозных накладок
|
|
|
|
|
= |
|
|
· 2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
max ; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
2 · |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
= |
2810 · 22,22 |
= 461,6 см2. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 · 15 · 106 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
Определим площадь одной накладки |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
461,6 |
|
|
|
|||||||
= |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
= 57,7 см2. |
||||
8 |
|
|
|
8 |
|
|
|||||||||
Нагрев тормозного диска за одно торможение |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
· 2 |
|
|
|
||||
∆ |
= |
|
|
|
|
|
max |
≤ 80° , |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
2 · |
|
· |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где – масса автомобиля, приходящаяся на одно колесо передней и задней оси
для передней оси: = 0,43· 2810⁄2 = 604 кг; для задней оси: = 0,57· 2810⁄2 = 801 кг;– масса тормозного диска;= 460 Дж · кг · К – для стали.
Площадь диска:
|
= |
3,14 · 2 |
; |
|
|
|
|
||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||
= |
3,14 · 28,02 |
= 615,4 см2. |
||
|
||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
28
= · · ,
где – плотность стали;– ширина диска, = 1,5 см.
= 615,4 · 1,5 · 7,6 = 7016 г.
604 · 22,22 ∆ 1 = 2 · 7,016 · 460 = 46,1 ≤ 80° ,
801 · 22,22 ∆ 2 = 2 · 7,016 · 460 = 61,2 ≤ 80° .
Удельная нагрузка на тормозные накладки:
= ,
где |
– полный вес автомобиля; |
= 27566,1 Н; |
||
|
|
|
|
|
∑ – суммарная площадь тормозных накладок всех механизмов рабочей |
||||
|
|
|
|
|
тормозной системы, ∑ |
= 461,6 см2. |
|
||
|
|
|
|
|
|
= |
27566,1 |
· 10−6 = 0,597 МПа. |
|
|
|
|||
|
461,6 · 10−4 |
|||
В зависимости от материала и типа автомобиля величина не должна |
||||
превышать |
0,12 … 0,7 МПа. Большие |
значения относятся к дисковым |
||
тормозным механизмам.
Изгиб скобы дискового тормозного механизма.
Расчетная схема представлена на рисунке 4.2. Скоба представляется на расчетной схеме в виде кривого бруса (усилие принято равным ).
Рисунок 4.2 – Расчетная схема скобы
Наибольшее напряжение в сечении скобы
|
( + ) |
|
И = |
|
, |
|
||
где – момент сопротивления изгибу сечения скобы (в расчете сечение скобы представлено прямоугольником с шириной и высотой )
· 2
= 6 ;
29
1
= = 1 ;
4229,2= = 0,1035 = 40861,8 Н;
= 0,07 · 0,022 = 4,667 · 10−6 м3; 6
= 40861,8 · (0,022 + 0,01) · 10−6 = 280,2 МПа.
И |
4,667 · 10−6 |
|
Допустимое напряжение [ И] = 350 МПа. Прочность обеспечена.
Расчет стояночной тормозной системы.
Правилами ООН №13 предписывается, что стояночная тормозная система транспортных средств категорий M, N и О должна удерживать груженое транспортное средство, остановившееся на спуске или подъёме с уклоном = 18%. Отсюда можно вывести первое условие для расчётного тормозного момента стояночной системы:
ст ≥ · · sin( ) ;
ст ≥ 27566,1 · 0,334 · sin(18°) = 2845,1 Нм.
Когда стояночный тормоз выполняет функцию запасной или аварийной тормозной системы, то необходимо, чтобы он обеспечивал установившееся замедление, требуемое при торможении такой системой. Тогда справедливо выражение
ст ≥ · перд · ,
где перд – замедление, требуемое при торможении запасной тормозной
системой, перд = 7 м⁄с2.
ст ≥ 27566,19,81 · 7 · 0,334 = 6569,8 Нм.
В качестве расчетного принят наибольший из моментов, вычисленных по формулам: ст = 6569,8 Нм.
30
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения курсовой работы был выполнен обзор конструкций дисковых тормозных механизмов легковых автомобилей и принята конструкция тормозного механизма с плавающей скобой.
Рассчитана тормозная динамика для проектируемого автомобиля типа Volkswagen Touareg. При анализе кривых коэффициента реализуемого сцепления видно, что проектируемое транспортное средство удовлетворяет требованиям Правил ЕЭК ООН №13.
Выполнен расчет тормозного механизма. Определены параметры: Диаметр диска: D=280 мм.
Толщина диска: 15мм.
Диаметр поршня тормозного механизма 57,5мм.
Выполнен проверочный расчет и определены параметры нагруженности:
Удельная работа трения = 15 МДж/м2. |
|
||
Нагрев тормозного диска ∆ |
= 46,1° , ∆ |
= 61,2° . |
|
1 |
|
2 |
|
Удельная нагрузка в контакте пар трения = 0,597 МПа, что находится в |
|||
пределах 0,12…0,7МПа. |
|
|
|
При расчете на прочность при изгибе скобы тормозного механизма |
|||
получено напряжение И = 280,2 МПа. |
Допустимое напряжение [ И] = |
||
350 МПа. Прочность скобы обеспечена. |
|
|
|
31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Системы управления и ходовая часть: Учебн. пособие для вузов. А.И. Гришкевич, Д.М. Ломако, В.П. Автушко и др.; Под. ред. А.М. Гришкевича. – Мн.:Выш. школа,
1987.
2.Иванов В. Г.: Проектирование тормозных систем автомобиля: Учебнометодическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности Т 04.06 "Автомобили в 2-х частях, ч.1, ч.2. – Мн.:БГПА, 2001.
3.Гришкевич А.И. Автомобили: Теория: Учебник для вузов. – Мн.: Выш. Шк., 1986. – 208 с.: ил.
4.Правила ЕЭК ООН №13 "Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств категорий M, N и О в отношении торможения".
5.Continental – [Электронный ресурс]: режим доступа: https://www.continental.ru/car/tires; дата доступа: 29.09.2022.
32