ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ
ПОДРЕССОРИВАНИЯ 9
1.1 Общие сведения и классификация системы подрессоривания 9
1.2 Анализ перспективных систем подрессоривания транспортных средств на примере патентов мировых производителей 14
1.3 Обзор методик расчетно-экспериментальных исследований
подвесок 20
1.4 Обзор упругих элементов подвески и их сравнительная характеристика 24
1.5 Вывод по главе 1 32
ГЛАВА 2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИХ РЕССОР 34
2.1 Методика подбора упругих характеристик ГПР 35
2.1.1 Подбор упругой характеристики однопоршневой однокамерной
рессоры 35
2.1.2 Подбор упругой характеристики однопоршневой двухкамерной
рессоры 40
2.1.3 Подбор упругой характеристики двухпоршневой однокамерной
рессоры 50
2.2 Вывод по главе 2 54
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОДБОРА УПРУГИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЙ РЕССОРЫ 56
3.1 Методика подбора упругой характеристики однопоршневой однокамерной гидропневматической рессоры с противодавлением 56
3.2 Вывод по главе 3 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Одной из важных систем автомобиля, обеспечивающих устойчивое движение, хорошую управляемость и достаточный уровень удобства и безопасности пассажиров, является система подрессоривания (подвеска), с помощью которой осуществляется соединение кузова автомобиля с колесами.
В настоящее время в системах подрессоривания автотранспортных средств (АТС) все шире применяются пневматические рессоры с гидравлической передачей усилия, которые называют гидропневматическими рессорами (ГПР). Гидропневматические рессоры по сравнению с другими типами подвесок имеют небольшие габариты и массу, высокую энергоёмкость, обеспечивают в одном узле одновременно упругие и демпфирующие свойства, обладают наиболее желательной с точки зрения плавности хода нелинейной упругой характеристикой. Кроме того, в подвесках с гидропневматическими рессорами проще обеспечить регулирование клиренса машины.
Актуальность темы: На данный момент, автомобилестроению известно большое количество конструкций подвесок. Работа подвески основывается на преобразовании энергии удара при наезде на неровность в перемещение упругого элемента подвески, вследствие чего сила удара, что передаётся на кузов, уменьшается и плавность хода возрастает. Подвеска автомобиля обеспечивает упругую связь рамы или кузова с мостами и колёсами, плавность хода, устойчивость и проходимость автомобиля. Плавность хода определяет комфортность езды.
Поэтому совершенствование системы подрессоривания, заключающееся в управлении ее упругодемпфирующими элементами во время движения автотранспортного средства с целью повышения плавности его хода, является актуальной проблемой.
1) Провести анализ перспективных систем подрессоривания транспортных средств;
2) Изучить существующие методики определения параметров гидропневматических рессор;
3) Разработать методику подбора упругой характеристики гидропневматической рессоры.
Научная новизна работы: разработана методика подбора упругой характеристики гидропневматической рессоры с целью обеспечения плавности хода.
Практическая значимость работы заключается в том, что приведенные зависимости позволяют в полной мере производить подбор, как требуемых характеристик, так и физических размеров гидропневматической рессоры, исходя из требований к системе подрессоривания и компоновке машины.
На основе диссертационной работы выделим основные результаты, которые были достигнуты в соответствии с задачами, поставленными для достижения необходимой цели:
1) По результатам проведенных исследований на примере патентов мировых производителей были выявлены наиболее перспективные технические решения в области систем независимых подвесок АТС;
2) Проведен анализ научных работ в области исследования динамики наземных транспортных средств показывает, что пассивные системы подрессоривания сдерживают дальнейшее повышение плавности хода различных колесных и гусеничных машин и как следствие препятствуют росту средних и максимальных скоростей их движения. Одним из путей преодоления недостатков пассивных систем подрессоривания является применение различных упругих и демпфирующих элементов с управляемыми характеристиками.
3) По результатам обзора и анализа сравнительных характеристик упругих устройств подвески был сделан вывод что, в отличие от металлических упругих элементов, имеющих стабильную линейную упругую характеристику, ГПУЭ имеют упругую характеристику, изменяющуюся в зависимости от характера нагружения, изменения массы и температуры газа, что значительно повышает плавность хода АТС.
4) Был проведен обзор методик подбора конструктивных параметров гидропневматических рессор. Подробно рассмотрены методики получения упругих характеристик однопоршневой однокамерной, однопоршневой двухкамерной и двухпоршневой гидропневматических рессор.
5) В 3 главе представлена разработанная методика подбора упругой характеристики однопоршневой однокамерной рессоры с противодавлением. Было установлено, что заправочный объем камеры противодавления для получения упругой характеристики рессоры, имеющей приемлемую жесткость при ходах, меньших статического, следует брать вдвое-втрое больший минимального значения. В противном случае жесткость подвески в начале хода будет чрезмерно высокая, что будет неблагоприятно сказываться на плавности хода машины. Также для того чтобы статический ход подвески для ГПР с противодавлением совпадал со статическим ходом подвески без противодавления, необходимо откорректировать заправочные давления в камерах. Давления корректируются таким образом, чтобы усилия на штоке, рассчитанные по формулам и при статическом ходе штока, совпадали. Следует отметить, что при изменении давления будет также меняться минимальный объем камеры противодавления; кроме этого, при такой компенсации изменения статического хода несколько вырастает коэффициент динамичности. Так как коэффициент динамичности определяет максимальные упругие усилия, действующие в рессоре, его дополнительное увеличение может быть недопустимым с точки зрения условий прочности и работоспособности конструкции. В этом случае корректировать заправочные давления не следует.
