СТАБИЛИЗАТОР ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ




Стабилизатор поперечной устойчивости устанавливают для снижения поперечного крена подрессоренной части автомобиля под действием поперечных сил, приложенных в центре масс автомобиля. Причинами такого поперечного крена является инерционная сила при движении автомобиля по криволинейной траектории, сила воздушного потока при боковом ветре, поперечный наклон дороги.

Основным показателем поперечного крена подрессоренной массы автомобиля является угол поперечного крена . Без учета упругих характеристик шин значение этого угла определяется выражением:

,

где — момент, вызывающий поперечный крен подрессоренной массы автомобиля;

— коэффициент угловой жесткости подвески автомобиля.

Если выразить удельную поперечную силу: , то для момента, вызывающего поперечный крен, будет справедливо выражение:

.

где – плечо крена, т.е. расстояние от центра масс подрессоренной части автомобиля до оси её крена.

С учетом последнего выражения формула для определения угла поперечного крена будет иметь вид:

.

Анализ последнего выражения показывает, что снизить угол поперечного крена можно не только уменьшив плечо крена, но и увеличив коэффициент угловой жесткости подвески.

Допускаемое значение угла поперечного крена автомобиля: при .

При оценке необходимости установки стабилизатора поперечной устойчивости необходимо прежде всего определить положение центра крена и коэффициент угловой жесткости отдельной подвески. Эти параметры подвески завися от кинематической схемы её направляющего устройства.

В таблице 3 показаны положения мгновенного центра вращения и центра крена , а также геометрические параметры, необходимые для вычисления коэффициента угловой жесткости , для некоторых схем направляющего устройства подвесок автомобиля.

Для двухосного автомобиля прямая линия, соединяющая центры крена передней и задней подвесок, является осью крена подрессоренной массы. Перпендикуляр, проведенный из центра масс автомобиля на эту ось, представляет собой плечо крена:

,

где: – высота центра масс подрессоренной части автомобиля;

и – высота центров крена передней и задней подвесок соответственно;

и – расстояния от передней и задней осей автомобиля до его центра масс;

– осевая база автомобиля.

Координаты цента масс подрессоренной части автомобиля можно определить по известным координатам центра масс автомобиля:

; ; ,

где: и – массы подрессоренной части автомобиля, приходящиеся на переднюю и заднюю подвески соответственно;

– высота центра полной массы автомобиля;

и – доли полной массы автомобиля, приходящиеся на переднюю и заднюю оси автомобиля.

Коэффициент угловой жесткости подвески автомобиля вычисляют как при параллельном соединении упругих элементов:

Схемы для определения положения центра крена и

коэффициента угловой жесткости Таблица 3

Тип подвески Расчетная схема подвески Коэффициент угловой жесткости
а. зависимая рессорная
б. независимая двухрычажная  
в. независимая двухрычажная    
г. независимая двухрычажная    
д. независимая рычажно-телескопическая  

 

Продолжение Таблицы 3

е. независимая однорычажная с качанием рычага в поперечной плоскости  
ж. независимая однорычажная с качанием рычага в продольной плоскости  
з. независимая телескопическая  
и. независимая однорычажная с качанием в диагональной плоскости    
ОО – продольная плоскость симметрии автомобиля; - стрела прогиба рессоры (высота пружины); ОП – мгновенный центр вращения подвески; - высота центра крена подвески

,

где и – коэффициенты угловой жесткости передней и задней подвесок автомобиля соответственно.

При установке стабилизаторов поперечной устойчивости с коэффициентами жесткости передней и задней подвесок их коэффициенты угловой жесткости возрастут (параллельное соединение упругих элементов) и будут равны:

и .

Выполнение условия проверяют при по приведенной выше формуле:

.

 

Стабилизатор поперечной устойчивости конструктивно представляет собой металлический упругий элемент в виде стержня круглого сечения, то его основными расчетными параметрами являются: диаметр и рабочая длина .

Для вычисления значений этих параметров сначала находят максимальный момент от боковой силы при . Для этого используют приведенную выше формулу: .

Далее, определяют моменты, воспринимаемые стабилизаторами передней и задней подвесок:

; .

Затем в соответствии с известными кинематической схемой установки стабилизаторов, полученными значениями моментов и и известным значением допускаемого угла крена находят максимальный скручивающий момент и угол закрутки каждого стабилизатора. Эти значения используют для определения диаметра и рабочей длины стабилизатора, используя изложенную выше методику расчета торсиона.

При изготовлении стабилизаторов поперечной устойчивости применяют легированные стали типа 50ХФА, для которых допускаемой напряжение составляет 850…950 МПа.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: