Разработка конструкции передней подвески спортивного автомобиля класса "Багги" категории "Т3"

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор конструкций и типов передних подвесок

1.1. Зависимая подвеска достоинства и недостатки, области применения

1.2. Полузависимая подвеска достоинства и недостатки, область применения

1.3. Подвеска типа МакФерсон устройство достоинства и недостатки область применения

1.4. Двухрычажная подвеска устройство достоинство и недостатки область применения

1.5. Многорычажная подвеска устройство достоинства и недостатки область применения

Глава 2. Анализ условий эксплуатации и обоснование параметров проектируемой подвески

2.1. Техническая характеристика объекта исследования и специфика нагружения элементов при движении по пересеченной местности

2.2. Оценка влияния кинематических параметров подвески на показатели курсовой устойчивости багги

2.3. Анализ отказов и дефектов узлов ходовой части в условиях спортивных соревнований

Глава 3. Инженерная разработка конструкции передней подвески категории «Т3»

3.1. Обоснование выбора схемы на двойных А-образных рычагах и расчет геометрических параметров

3.2. Выбор характеристик демпфирующих элементов и упругих устройств с учетом требований энергоемкости

3.3. Проверочный расчет деталей подвески на прочность и технологические рекомендации по изготовлению

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Разработка конструкции передней подвески спортивного автомобиля класса “Багги” категории “Т3”

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена интенсивным развитием отечественного автоспорта и необходимостью создания конкурентоспособных конструкций спортивных автомобилей класса “Багги” категории “Т3” для участия в соревнованиях различного уровня. В условиях реализации программы импортозамещения в автомобильной промышленности Российской Федерации особое значение приобретает разработка отечественных технических решений в области конструирования ходовой части внедорожных транспортных средств. Передняя подвеска спортивного автомобиля категории “Т3” представляет собой критически важный узел, определяющий показатели управляемости, устойчивости и безопасности движения по пересеченной местности при экстремальных динамических нагрузках. Современные требования к спортивным автомобилям класса “Багги” предусматривают обеспечение высокой энергоемкости подвески, минимизацию неподрессоренных масс и оптимизацию кинематических параметров направляющего аппарата.

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области теории автомобиля и динамики подвижного состава, выполненных в МГТУ им. Баумана, МАДИ и НАМИ. Однако специфика конструирования подвесок для спортивных автомобилей категории “Т3” требует адаптации классических расчетных методик к условиям экстремальной эксплуатации с учетом требований технических регламентов FIA и РАФ. Анализ конструкций передних подвесок современных спортивных автомобилей класса “Багги” показывает преимущественное применение схем на двойных поперечных рычагах с независимым направляющим аппаратом колес, обеспечивающих оптимальную кинематику и высокую жесткость при минимальной массе узла.

Цель курсовой работы — разработка конструкции передней подвески спортивного автомобиля класса “Багги” категории “Т3” с обоснованием кинематических и силовых параметров узла.

Задачи исследования:

• провести анализ конструкций и типов передних подвесок автомобилей с оценкой их применимости для спортивных целей;
• выполнить анализ условий эксплуатации спортивного автомобиля категории “Т3” и специфики нагружения элементов подвески;
• обосновать выбор схемы передней подвески и рассчитать геометрические параметры направляющего аппарата;
• выбрать характеристики упругих и демпфирующих элементов подвески с учетом требований энергоемкости;
• выполнить проверочный расчет деталей подвески на прочность и разработать технологические рекомендации по изготовлению.

Объект исследования — передняя подвеска спортивного автомобиля класса “Багги” категории “Т3”, разрабатываемого для участия в соревнованиях по внедорожным гонкам.

Предмет исследования — кинематические и силовые параметры передней подвески, конструктивные решения узлов направляющего аппарата и упругодемпфирующих элементов.

Методологическая база исследования включает теоретические основы динамики автомобиля и теории подвижного состава, расчетные методы определения кинематических параметров подвески и нагруженности деталей, методы конечно-элементного анализа прочности, нормативную базу технических регламентов FIA и ГОСТов на автомобильные подвески.

Научная новизна работы заключается в адаптации классических методик проектирования подвесок к специфическим условиям эксплуатации спортивных автомобилей категории “Т3” с учетом требований минимизации массы и максимизации энергоемкости конструкции.

Теоретическая значимость определяется систематизацией подходов к обоснованию кинематических параметров независимой подвески спортивного автомобиля для движения по пересеченной местности.

Практическая значимость работы состоит в разработке конкретной конструкции передней подвески с расчетными параметрами, пригодной для изготовления и установки на спортивный автомобиль класса “Багги” категории “Т3”.

Структура работы включает введение, три главы основной части, заключение и список использованной литературы. В первой главе выполнен обзор конструкций и типов передних подвесок автомобилей. Во второй главе проведен анализ условий эксплуатации и обоснование параметров проектируемой подвески. В третьей главе представлена инженерная разработка конструкции передней подвески категории “Т3” с расчетными обоснованиями.

ГЛАВА 1. ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ И ТИПОВ ПЕРЕДНИХ ПОДВЕСОК

1.1. Зависимая подвеска достоинства и недостатки, области применения

Зависимая подвеска представляет собой конструктивное решение, при котором колеса одной оси жестко связаны между собой посредством неразрезного моста или балки, обеспечивающей кинематическую зависимость перемещений левого и правого колеса. Исторически зависимые подвески применялись на первых автомобилях и до настоящего времени сохраняют актуальность для отдельных типов транспортных средств благодаря простоте конструкции и высокой надежности в тяжелых условиях эксплуатации. В современном автомобилестроении зависимые передние подвески практически не используются на легковых автомобилях, однако находят применение на грузовых транспортных средствах большой грузоподъемности и специальной технике [1, c. 45].

Конструктивно зависимая передняя подвеска выполняется с неразрезным передним мостом, который соединяет колеса и содержит элементы рулевого управления. Упругие элементы — рессоры или пружины — устанавливаются между рамой автомобиля и передним мостом, обеспечивая вертикальные перемещения всего узла относительно кузова или рамы. Направляющий аппарат зависимой подвески может включать продольные реактивные штанги, поперечную реактивную тягу Панара или механизм Уатта для восприятия продольных и поперечных сил, возникающих при движении автомобиля. Демпфирующие элементы — амортизаторы — располагаются параллельно упругим элементам и обеспечивают гашение колебаний подрессоренной массы [3, c. 78].

Основными достоинствами зависимой передней подвески являются простота конструкц

…