Независимая подвеска на поперечных рычагах и рычажно-телескопическая подвеска

Рис.5

На рисунке 5 слева – подвеска на поперечных рычагах, справа - рычажно-телескопическая. Все рычаги на виде сверху имеют треугольную

форму, что позволяет им передавать продольные силы.

Чертеж подвески на поперечных рычагах показан на рисунке 6:

Рис. 6

Рычажно-телескопическая подвеска выглядит на чертеже (Рис.7) так:

Рис. 7

В этой подвеске направляющим элементом является рычаг и амортизаторная

стойка. Упругим элементом – пружина и резиновые ограничители в конструкции

амортизатора. Гасителем – гидравлический телескопический амортизатор.

Подвеска на поперечных рычагах применяется в автомобилях "Нива",

"Жигули", "Волга" и др.

Рычажно-телескопическая подвеска установлена на современных легковых

переднеприводных автомобилях.

Анализ конструкции (сравнение 2-х разновидностей конструкций):

Расчёт рессорной подвески

В зависимых подвесках как пружинный элемент чаще всего применяют

листовую рессору, а в независимых – спиральные пружины или торсионы.

В связи с тем, что характеристика стального упругого элемента линейная, одинарный упругий элемент (рисунок 8) не обеспечивает криволинейную

характеристику подвески.

Рисунок 8 – Кинематическая схема и характеристика одинарного

стального упругого элемента

Для приближения характеристики упругих свойств подвески со стальным пружинным элементом к желательной применяют двойные упругие элементы (рисунок 9) или рессоры с корректирующими пружинами (рисунок

10)

f – деформация основного элемента, мм; f2 – общая деформация основного и

дополнительного пружинных элементов, мм

Рисунок 9 – Кинематическая схема (а) и характеристика (б) двойного стального элемента

Рисунок 10 – Кинематическая схема (а) и характеристики подвески (в)с коррекционными пружинами, которые работают на растяжение (б) и сжатие (в)

Расчёт торсионной подвески

Торсионы сравнительно со спиральными пружинами дают большие возможности в компоновке подвески, которая особенно важна для подвески передних ведущих колес. Торсионы располагают вдоль или поперек автомобиля. При этом один конец торсиона крепят к несущей системе, а второй – в шарнире верхнего или нижнего рычага направляющего устройства подвески (рисунок 11).

Рисунок 11 – Схема установки торсиона в подвеске

Из–за большие энергоемкости торсионов их масса сравнительно невелика, следовательно, масса неподрессоренных частей торсионной подвески минимальна. При продольном расположении торсионов нагрузка на несущую систему автомобиля распределяются более благоприятно, поскольку моменты от

вертикальных нагрузок передаются несущей системе через прикрепленный к

ней конец торсиона, тогда как при перемещениях колеса нагружается его противоположный конец. Однако торсион также не может выполнять функции направляющего элемента, а введение в конструкцию подвески специального направляющего элемента делает ее более сложной по сравнению с рессорной.

В подвеске автомобилей чаще всего применяют стержневые круглые

сплошные (рисунок 12, а) или трубчатые (рисунок 12, б), а также пластинчатые (рисунок 12, в) торсионы. Пластинчатые торсионы представляют собой

пакет прямоугольных пластин, который имеет квадратный или близкий к квадратному профиль сечения.

Наиболее широко применяются торсионы круглого профиля, в которых

сравнительно легко удается обеспечить чистоту поверхности, а также, повысить

их долговечность. Преимуществами пластинчатых торсионов является простота

изготовления и более высокая надежность, поскольку поломка в таком торсионе

одного листа не приводит к внезапному отказу упругого элемента.

Проектируя торсионную подвеску, после выбора характеристик ее упругих свойств определяют размеры торсиона и передаточные отношения направляющего элемента. В упрощенных расчетах ограничиваются выбором максимально допустимых напряжений в торсионе, которые возникают во время полной деформации подвески, т.е. когда действует на колесо динамическая нагрузка Zд. Задавшись жесткостью подвески и определив допустимые значения максимальных напряжений в торсионе, определяют основные размеры торсиона.

а, б, в – формы сечения торсионов; г – переходная часть торсиона;

д, е, ж – формы законцовок

Рисунок 12 – Формы поперечных сечений торсиона

Рисунок 13 – Расчётная схема торсиона