Передняя подвеска мотовездехода

Содержание

Техническое задание

Содержание

Введение

1. Обзор конструкций квадроциклов

1.1 Типы квадроциклов

1.2 Анализ конструкций прототипов подвески

1.2.1 Назначение и основные части подвески

1.2.2 Зависимые подвески

1.2.3 Независимые подвески

1.2.4 Особенности конструкции

2. Выбор узлов квадроцикла

2.1 Двигатель

2.2 Вариатор

2.3 Подвеска

2.4 Коробка передач

2.5 Колесный движитель

3. Расчет системы подрессоривания

3.1 Построение кинематической схемы

3.2 Расчет пружины

3.2.1 Расчет параметров подвески

3.2.2 Расчет параметров пружины

4. Расчет параметров амортизатора

5. Расчет рычага подвески методом конечных элементов

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данного проекта является обзор современных конструкций квадроциклов и разработка системы подрессоривания передних колес для двухместного туристического квадроцикла с снаряженной массой 500кг, развивающего скорость 6080км/ч.

1.2 Анализ конструкций прототипов подвески

1.2.1 Назначение и основные части подвески

Подвеска осуществляет упругую связь между несущей системой автомобиля и мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде на неровности дороги.

Подвеска автомобиля состоит из упругого, направляющего и гасящего (демпфирующего) устройств.

Упругое устройство подвески служит для уменьшения динамических нагрузок, обусловленных главным образом действием части веса автомобиля, приходящегося на колеса. При наезде колеса на неровность дороги упругое устройство подвески сжимается, значительно смягчая удар, передаваемый от колеса на кузов. Разжимаясь, оно сообщает кузову колебания, которым подбором соответствующей характеристики упругого устройства можно придать желаемый характер. Применение упругого устройства позволяет исключить копирование кузовом профиля дорожных неровностей и улучшить плавность хода автомобиля, при этом создается возможность движения без неприятных ощущений и быстрой утомляемости людей и повреждений перевозимых грузов.

При движении автомобиля в результате наезда колес на неровность дороги возникают колебания кузова и колес. Эти колебания гасятся с помощью амортизатора. Принцип действия гидравлического амортизатора сводится к превращению механической энергии колебаний за счет жидкостного трения в тепловую энергию и последующему ее рассеянию.

Направляющее устройство передает продольные и поперечные силы и их моменты. Оно определяет характер перемещения колес относительно рамы автомобиля. По типу направляющего устройства подвески делятся на две основные группы: зависимые и независимые.

1.2.2 Зависимые подвески

Зависимые подвески чаще всего устанавливаются на грузовые машины, где их большие размеры не столь важны, в нашем же случае их применять не целесообразно.

Преимущества:

1. простота и экономичность изготовления

2. отсутствие изменений колеи, схода и развала при ходе подвески, что обуславливает уменьшение изнашивания шин и улучшение устойчивости автомобиля на обледенелой и скользкой дорогах.

3. Отсутствие изменения развала колес при крене кузова во время движения на повороте.

Недостатки:

1. большая масса балки, если главная передача находится в ней

2. склонность к уводу на дороге, имеющей поперечные волны

3. взаимосвязанность положений колес.

1.2.3 Независимые подвески

Рассмотрим независимые подвески как наиболее часто встречающиеся на легковых автомобилях и наиболее часто применяемые на мотовездеходах.

Преимущества:

1. Уменьшаются склонность передних колес к колебаниям вокруг шкворней и наклоны кузова

2. при наезде колеса на препятствие, перемещение одного колеса, вызванное неровностями дороги, не вызывает перемещения другого колеса;

3. подвеска позволяет применять упругие элементы меньшей жесткости, так как величина колебаний при независимой подвеске не ограничивается расстоянием между осью и рамой;

4. снижается масса неподрессоренных частей;

5. повышается устойчивость автомобиля против заноса.

Учитывая все преимущества, будем разрабатывать независимую подвеску для четырехколесного мотовездехода.

1.2.4 Особенности конструкции

В связи с малой массой и габаритами квадроцикла будем разрабатывать независимую двухрычажную подвеску с опорой упругого элемента и амортизатора на нижний рычаг.

Передняя подвеска - независимая, на А-образных стальных рычагах, с винтовыми цилиндрическими пружинами, однотрубными телескопическими гидравлическими амортизаторами двустороннего действия.

Верхний и нижний рычаги имеют схожую конструкцию: на концах со стороны рамы, выполнены цилиндрические проушины под резинометаллические шарниры (сайлентблоки), а с противоположной стороны - площадка с двумя отверстиями для крепления шаровой опоры. Шаровые опоры верхнего и нижнего рычагов взаимозаменяемы и унифицированы с нижними шаровыми опорами подвески автомобилей ВАЗ А-класса (семейство ОКА). Опора крепится к рычагу вместе с пыльником и прижимной пластиной двумя болтами с пружинными шайбами и гайками. Резьбовые концы пальцев как верхней, так и нижней опор направлены вниз и входят в конусные отверстия поворотного кулака. Пальцы крепятся самоконтрящимися гайками. Таким образом, поворотный кулак может поворачиваться вокруг оси, проходящей через центры пальцев шаровых опор.

Рычаги подвески, в свою очередь, могут поворачиваться в креплениях к раме в пределах хода резинометаллических шарниров (ограниченного их упругостью). Крепления рычагов привариваются к раме и выполнены одинаковыми для верхнего, нижнего рычагов и амортизатора в целях унификации.

Пружина подвески опирается снизу, на приваренную к корпусу амортизатора чашку и сверху на опорную чашку,приваренную к штоку амортизатора.

Схождение колес способствует правильному положению управляемых колес при разных скоростях движения и углах поворота. Схождение колес регулируется изменением длины боковых рулевых тяг вращением регулировочных муфт с ослабленными хомутами.

2.Выбор узлов квадроцикла

2.1 Двигатель

Двигатель четырёхтактный, двух цилиндровый, жидкостного охлаждения.

Четырёхтактный двигатель по сравнению с двухтактным имеет больший ресурс, он экономичнее двухтактного, а также его уровень шума значительно ниже. В четырехтактном двигателе не требуется применение сложной выхлопной системы, а чистота выхлопа выше.

Марка двигателя – BRP650

Объем - 650см3

Тип – 4-х тактный

Число цилиндров – 2

Охлаждение – жидкостное

Максимальная мощность – 40.5кВт (55л.с.) при n=7500об/мин.

Максимальный крутящий момент – 58 Нм при n=5500об/ми

2.3 Подвеска

Передняя подвеска - двухрычажная. Верхние А-образные кованые рычаги из алюминиевого сплава. Ход передней подвески составляет 208мм.

Задняя подвеска - независимая и формирует клиренс 210 мм. Пыльники и ШРУСы закрыты щиточками – они удлиняют срок их жизни. Амортизаторы задней подвески регулируются по преднатягу пружины.

Ход задней подвески составляет 228мм.

Выбор подвески основан на ее хорошей возможности компоновки на квадроцикле, повышенной устойчивости, обеспечении высокой плавности хода, в силу сильному снижению боковой раскачки.

2.4 Коробка передач

Коробка реверса с цепной передачей.

Коробка реверса предназначена для передачи крутящего момента от приводного вала коробки к валам главной передачи, посредством карданных передач, а также для осуществления заднего хода квадроцикла при неизменном направлении вращения коленчатого вала двигателя и разъединения двигателя с ходовой частью.

2.5 Колесный движитель

Размеры колес, а также размерность шин была выбрана в соответствии с техническим заданием. Данные шины применяются на туристических квадроциклах различных фирм.

Размеры колес: 640х260мм R13.

Заключение

В результате выполнения данной работы для квадроцикла с максимальной снаряженной массой 500кг была разработана двухрычажная независимая подвеска, эта схема подвески была выбрана, после обзора современных конструкций квадроциклов. Была проработана кинематика подвески в программе SolidWorks. Был произведен расчет упругого и демпфирующего элементов подвески, который показал работоспособность данной конструкции. Была создана трёхмерная модель нижнего рычага подвески, с помощью которой проведен расчет на прочность данного элемента подвески.