Конструкция и расчет легкового автомобиля ВАЗ-2106 (стр. 5 из 6)
Значение площади поверхности поршня FП = pD2 / 4 = 0.004899 м2.
Для вычисления силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и центробежной силы инерции вращающейся части массы шатуна необходимо знать массы деталей поршневой (mn) и шатунной (mш) групп.
Масса поршневой группы mn= mn¢×FПА
Масса шатуна mш = mш¢×FП
Масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов mк = mк¢×FП
Поскольку шатун совершает сложное движение, его массу условно заменяют двумя массами, одна из которых (m ш.п) сосредоточена на оси поршневого пальца, и совершает возвратно-поступательное движение вместе с массой поршня, а вторая (mш.к) - сосредоточена на оси шатунной шейки кривошипа, и совершает вращательное движение с кривошипом. Следовательно, mш = mш.п + mш.к
В расчетах принимают: m ш. п = 0,275mш, mш.к = 0,725mш
Масса кривошипно-шатунного механизма, совершая возвратно-поступательное движение, определится как сумма mj= mn + m ш. п (кг);
Массы, совершающие вращательное движение mR= mк + m ш. к (кг);
Результаты расчетов представлены в таблице 2.
Таблица 2
| F, 2 | m¢, /2 | m¢,/2 | m¢,/2 | m, | m, | m, | m., | m., | mj, | mR, |
| 0,0049 | 100 | 150 | 140 | 0,49 | 0,734 | 0,686 | 0,202 | 0,532 | 0,691 | 1,219 |
Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс к.ш.м. вычисляется по формуле:
Суммарная сила P, действующая на поршневой палец по направлению оси цилиндра, вычисляется алгебраическим сложением газовой силы DРг и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс Pj. Результаты измерений сносятся в таблицу 3. C помощью таблицы 3 строится график силы P = f (φ) на той же координатной сетке и в том же масштабе μрj = 0,06 МПа в мм, что и графики сил DРг и Рj.
Удельная нормальная сила (МПа)
РN= Р ×tgb
Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна
РS = Р (1/соsb)
Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа
Удельная и полная тангенциальные силы (МПа и кН):
и Т = РТFП = РТ 0,0049 × 103 .По данным таблицы 3 строится графики изменения удельных сил РТ, РS, РN, Р, Рк и Рjв зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала φ в масштабе Мр = 0,06 МПа в мм.
Таблица 3
| j° | D, | j, / | j, /2 | , |
| 0 | 0.018 | 17650.55 | -2.493140809 | -2.475140809 |
| 30 | -0.015 | 13852.94 | -1.956728281 | -1.971728281 |
| 60 | -0.015 | 4910.563 | -0.693616996 | -0.708616996 |
| 90 | -0.015 | -3914.71 | 0.552953409 | 0.537953409 |
| 120 | -0.015 | -8825.28 | 1.246570405 | 1.231570405 |
| 150 | -0.015 | -9938.23 | 1.403774872 | 1.388774872 |
| 180 | -0.015 | -9821.13 | 1.387233991 | 1.372233991 |
| 210 | -0.015 | -9938.23 | 1.403774872 | 1.388774872 |
| 240 | -0.015 | -8825.28 | 1.246570405 | 1.231570405 |
| 270 | 0.02 | -3914.71 | 0.552953409 | 0.572953409 |
| 300 | 0.15 | 4910.563 | -0.693616996 | -0.543616996 |
| 330 | 0.72 | 13852.94 | -1.956728281 | -1.236728281 |
| 360 | 1.923 | 17650.55 | -2.493140809 | -0.570140809 |
| 370 | 5.402 | 17205.79 | -2.430317832 | 2.971682168 |
| 380 | 4.4 | 15906.31 | -2.246766669 | 2.153233331 |
| 390 | 3.42 | 13852.94 | -1.956728281 | 1.463271719 |
| 420 | 1.35 | 4910.563 | -0.693616996 | 0.656383005 |
| 450 | 0.72 | -3914.71 | 0.552953409 | 1.272953409 |
| 480 | 0.45 | -8825.28 | 1.246570405 | 1.696570405 |
| 510 | 0.28 | -9938.23 | 1.403774872 | 1.683774872 |
| 540 | 0.15 | -9821.13 | 1.387233991 | 1.537233991 |
| 570 | 0.025 | -9938.23 | 1.403774872 | 1.428774872 |
| 600 | 0.018 | -8825.28 | 1.246570405 | 1.264570405 |
| 630 | 0.018 | -3914.71 | 0.552953409 | 0.570953409 |
| 660 | 0.018 | 4910.563 | -0.693616996 | -0.675616996 |
| 690 | 0.018 | 13852.94 | -1.956728281 | -1.938728281 |
| 720 | 0.018 | 17650.55 | -2.493140809 | -2.475140809 |
| PS, | PN, | PK, | , | , | ., × | j° |
| -2.475140809 | 0 | -2.475140809 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| -1.992057624 | -0.283868211 | -1.565632676 | -1.231701222 | -6.034104289 | -241.3641716 | 30 |
| -0.731240067 | -0.180482655 | -0.198005933 | -0.703921647 | -3.44851215 | -137.940486 | 60 |
| 0.561228968 | 0.159950256 | -0.159950256 | 0.537953409 | 2.635433751 | 105.41735 | 90 |
| 1.270889113 | 0.313677343 | -0.88743775 | 0.909732585 | 4.456779935 | 178.2711974 | 120 |
| 1.403093722 | 0.199940855 | -1.302684748 | 0.521233576 | 2.553523287 | 102.1409315 | 150 |
| 1.372233991 | 0 | -1.372233991 | 0 | 0 | 0 | 180 |
| 1.403093722 | -0.199940855 | -1.302684748 | -0.521233576 | -2.553523287 | -102.1409315 | 210 |
| 1.270889113 | -0.313677343 | -0.88743775 | -0.909732585 | -4.456779935 | -178.2711974 | 240 |
| 0.597743308 | -0.170356843 | -0.170356843 | -0.572953409 | -2.806898751 | -112.27595 | 270 |
| -0.560972331 | 0.138457643 | -0.151900662 | 0.540014949 | 2.645533237 | 105.8213295 | 300 |
| -1.249479467 | 0.178050824 | -0.982012698 | 0.772560677 | 3.784774757 | 151.3909903 | 330 |
| -0.570140809 | 0 | -0.570140809 | 0 | 0 | 0 | 360 |
| 2.975328038 | 0.147248183 | 2.90096626 | 0.661038346 | 3.238426857 | 129.5370743 | 370 |
| 2.163536304 | 0.210892304 | 1.951248056 | 0.934623113 | 4.57871863 | 183.1487452 | 380 |
| 1.478358661 | 0.210666109 | 1.161897427 | 0.914078061 | 4.478068421 | 179.1227369 | 390 |
| 0.677338471 | 0.167178812 | 0.183410404 | 0.652033762 | 3.194313402 | 127.7725361 | 420 |
| 1.328030116 | 0.378488583 | -0.378488583 | 1.272953409 | 6.236198751 | 249.44795 | 450 |
| 1.750734549 | 0.432111469 | -1.222504712 | 1.253217335 | 6.139511723 | 245.5804689 | 480 |
| 1.701135295 | 0.24241178 | -1.579397704 | 0.631952676 | 3.095936161 | 123.8374464 | 510 |
| 1.537233991 | 0 | -1.537233991 | 0 | 0 | 0 | 540 |
| 1.443506138 | -0.205699625 | -1.340205148 | -0.536246335 | -2.627070796 | -105.0828318 | 570 |
| 1.30494266 | -0.322082346 | -0.911216696 | -0.934108922 | -4.57619961 | -183.0479844 | 600 |
| 0.595656775 | -0.169762181 | -0.169762181 | -0.570953409 | -2.797100751 | -111.88403 | 630 |
| -0.69718652 | 0.172077653 | -0.188784879 | 0.671140308 | 3.287916367 | 131.5166547 | 660 |
| -1.95871738 | 0.279117227 | -1.53942933 | 1.211086749 | 5.933113983 | 237.3245593 | 690 |
| -2.475140809 | 0 | -2.475140809 | 0 | 0 | 0 | 720 |
Рисунок 4 – Кривые удельных сил Рj и P
Рисунок 5 – Кривая удельных сил Pк
Рисунок 6 – Кривые удельных сил Ps и Pn
Рисунок 7 – Кривая удельных сил PT
Крутящий момент одного цилиндра двигателя
Мкр.ц=T·R =Т × 0,035 × 103 Н×м , где R=const (радиус кривошипа).
Если вспышки чередуются равномерно, то угол Θ вычисляется по формулам:
Θ=720/i - для четырехтактного двигателя (i - число цилиндров).
В связи с этим, составляем таблицу 4 крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя, а также суммарного момента.
Таблица 4
| j,° | Цилиндры | Мкр, Н*м | |||||||
| 1-й | 2-й | 2-й | 2-й | ||||||
| j,° кривошипа | Мкр.ц, Н×м | j,° кривошипа | Мкр.ц, Н×м | j,° кривошипа | Мкр.ц, Н×м | j,° кривошипа | Мкр.ц, Н×м | ||
| 0 | 0 | 0 | 180 | 0 | 360 | 0 | 540 | 0 | 0 |
| 30 | 30 | -241 | 210 | -102 | 390 | 179 | 570 | -105 | -269 |
| 60 | 60 | -137 | 240 | -178 | 420 | 127 | 600 | -183 | -371 |
| 90 | 90 | 105 | 270 | -112 | 450 | 249 | 630 | -111 | 130 |
| 120 | 120 | 178 | 300 | 105 | 480 | 245 | 660 | 131 | 661 |
| 150 | 150 | 102 | 330 | 151 | 510 | 123 | 690 | 237 | 614 |
| 180 | 180 | 0 | 360 | 0 | 540 | 0 | 720 | 0 | 0 |
3 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ЗАДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2106
Задняя подвеска – зависимая с винтовыми цилиндрическими пружинами и гидравлическими амортизаторам.
Балка заднего моста закреплена на кузове четырьмя продольными (реактивными) и одной поперечной штангами на резинометаллических шарнирах одинаковой конструкции (сайлент-блоках).
Пружины упираются нижними концами через пластмассовые прокладки в чашки, приваренные к балке заднего моста, а верхними концами – через резиновые виброизолирующие прокладки, в кузов. Ход сжатия пружин ограничен цилиндрическими упорами, являющимися частью кузова автомобиля. На торцах упоров установлены резиновые буферы.
Дополнительный буфер сжатия установлен на кронштейне над картером редуктора.
Амортизаторы крепятся на разборных резинометаллических шарнирах – верхними проушинами к шпилькам на кронштейнах кузова, а нижними – к кронштейнам на балке заднего моста.
Задняя подвеска: 1. Нижняя продольная штанга; 2. Нижняя изолирующая прокладка пружины подвески; 3. Нижняя опорная чашка пружины подвески; 4. Буфер хода сжатия; 5. Болт крепления верхней продольной штанги; 6. Кронштейн крепления верхней продольной штанги; 7. Пружина подвески; 8. Опора буфера хода сжатия; 9. Верхняя обойма прокладки пружины; 10. Верхняя изолирующая прокладка пружины; 11. Верхняя опорная чашка пружины подвески; 12. Стойка рычага привода регулятора давления; 13. Резиновая втулка рычага привода регулятора давления; 14. Шайба шпильки крепления амортизатора; 15. Резиновые втулки проушины амортизатора; 16. Кронштейн крепления заднего амортизатора; 17. Дополнительный буфер хода сжатия; 18. Шайба распорной втулки; 19. Распорная втулка нижней продольной штанги; 20. Резиновая втулка нижней продольной штанги; 21. Кронштейн крепления нижней продольной штанги; 22. Кронштейн крепления верхней продольной штанги к балке моста; 23. Распорная втулка поперечной и продольной штанг; 24. Резиновая втулка верхней продольной и поперечной штанг; 25. Задний амортизатор; 26. Кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 27. Регулятор давления тормозов; 28. Защитный чехол регулятора давления; 29. Ось рычага привода регулятора давления; 30. Болты крепления регулятора давления; 31. Рычаг привода регулятора давления; 32. Обойма опорной втулки рычага; 33. Опорная втулка; 34. Поперечная штанга; 35. Опорная пластина кронштейна крепления поперечной штанги.