Расчёт пути трения и скорости относительного скольжения элементов шарниров рулевых тяг
Страница 1

В настоящее время проблема надежности узлов и систем автомобиля очень актуальна. Надежность рулевого привода является одной из составляющих надежности автомобиля в целом.

Шарнирные соединения рулевых тяг автомобилей являются основным элементами, регламентирующими надёжность рулевого привода [2]. Рабочие процессы в них характеризуются значительным количеством циклов относительного скольжения элементов шарнира. При этом особую важность приобретает фактор, учитывающий переход трения покоя в трение скольжения, когда преодолеваются "точки покоя". Последнее обстоятельство является причиной увеличения интенсивности изнашивания шарнира, несмотря на некоторое её ослабление из-за нестационарности процесса нагружения рулевого привода.

Для автомобилей с независимой передней подвеской нагружение рулевых шарниров определяется тремя факторами: рулевыми воздействиями водителя, колебаниями колёс относительно оси поворотной стойки и колебаниями подвески. При этом скорость движения способствует увеличению интенсивности возбуждений и при возрастании становится фактором, определяющим частоту и амплитуду колебаний колёс.

Из практики технической эксплуатации автомобилей известно, что наибольший износ имеют шарнирные соединения рычагов поворотных цапф и боковых рулевых тяг (крайние рулевые шарниры). Основная причина в том, что эти шарниры соединяют без упругих элементов неподрессоренную массу колёсного узла передней подвески и подрессоренную массу кузова. Это определяет интенсивные динамические нагрузки на элементы шарнира, частично воспринимаемые его пружиной.

Анализируя пространственное скольжение элементов рулевых шарниров, следует отметить, что характеристикой рабочих процессов являются путь трения и скорость относительного скольжения. Используя методику Фоллерта Людера для шарниров автомобилей МАЗ, и рассмотрев дополнительно процесс относительного перемещения элементов шарнира от колебаний подвески для исследуемых моделей, определим суммарный путь трения, отнесённый к площади трения с диаметром, равным диаметру шарового пальца, на 1000 км пробега для автомобилей ВАЗ.

Путь трения в случае имитации процесса основных угловых перемещений управляемых колёс случайной последовательностью, имеющей место от рулевых воздействий водителя, может быть определён:

,

(20)

где - среднестатистический угол поворота шарового пальца, град;

d - диаметр шарового пальца, мм.

Путь трения в случае имитации процесса основных угловых перемещений управляемых колёс гармоническим процессом, имеющем место при колебаниях управляемых колёс относительно оси поворотной стойки и при колебаниях передней подвески, может быть определён :

,

(21)

где n - число колебаний на 1 км пути;

- угол размаха, град.

Так, относительная величина пути трения при движении на булыжном шоссе со скоростью 8,4 м/с определена следующим образом:

а) от рулевых воздействий водителя:

;

б) от колебаний колес относительно оси поворотной стоки:

;

в) от колебаний передней подвески:

.

Результаты расчёта сведены в таблице 1. Исходные данные взяты из работы Гольда Б.В. [3], получены экспериментально.

Характеристикой рабочих процессов в рулевом шарнире является также, скорость относительного скольжения его элементов. Известно [6], что главными механизмами нарушения работоспособности рулевых шарниров являются окислительное, абразивное изнашивание и усталостное выкрашивание поверхностей трения. Кинематической характеристикой этих механизмов является средняя скорость скольжения шарового пальца в наконечнике рулевой тяги:

.

(22)

Страницы: 1 2 3

Интересные публикации:

Технические жидкости для автомобилей
Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. Наиболее распространены системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В процессе работы она может нагреваться до 100°C и иногда выше, а на стоянке осты ...

Производственно-хозяйственная деятельность транспортного предприятия
Бузулукское транспортное сервисное предприятие создано в 2005 году на основе Бузулукского управления пассажирского транспорта в составе ОАО «Оренбургнефть», которое организовано в 1993 году для обеспечения вахтовых перевозок Бузулукского и Первомайского нефтяных районов. В настоящее вр ...

Организация транспортных перевозок
Петербург был самым крупным по грузообороту и наиболее благоустроенным портом России. Его грузооборот в 1913 году составлял 7,2 млн. т, в том числе по вывозу – 2,6 млн.т, по ввозу – 4,1 млн.т и по каботажу (перевозка грузов внутри страны) – 0,5 млн.т. 70% импорта, поступавшего в Петербур ...