При курсовом проектировании, в отсутствие готовой компоновки автомобиля, длину карданной передачи в учебных целях следует принимать равной половине базы автомобиля-прототипа:

l=0,5*L (3.1.1)

где L – база автомобиля-прототипа, мм (L=3700 мм)

l=3700*0,5= 1850 мм

γо, γст – углы наклона карданного вала при статических прогибах подвески автомобиля fо и fст от нагрузки соответственно порожнего автомобиля с номинальной нагрузкой;

γд – угол наклона карданного вала при динамическом прогибе подвески автомобиля fд под действием возмущающей силы от неровностей дороги;

∆о, ∆ - перемещение ведущего моста автомобиля от номинального положения до крайних верхнего и нижнего положения;

Н – высота между осями шарниров карданной передачи у силового агрегата автомобиля и у ведущего моста при номинальной нагрузке.

Статический прогиб подвески fст ведущего моста автомобиля при номинальной нагрузке можно определить, исходя из частоты собственных колебаний подвески. В отсутствие этих данных рекомендуется принимать fст для грузовых автомобилей fст=60-80 мм. Принимаю fст=80 мм.

Динамический прогиб подвески fд, связанный с действием на автомобиль возмущающей силы от неровностей дороги, принимается равным:

- для грузовых автомобилей fд= fст. fд =80 мм.

Уравнение зависимости прогиба подвески от нагрузки, приходящейся на её упругий элемент, представлено формулой:

lnRZ=f/fо+ lnRZо-1 (3.1.2)

где RZ – нагрузка на упругий элемент подвески ведущего моста при прогибе подвески f. При fд= fст=80 мм. Выразим fо.

RZ=G2/2 (3.1.3)

где G2 – номинальная нагрузка на ведущую ось автомобиля,Н (G2= 49049Н);

RZо – нагрузка на упругий элемент подвески ведущего моста при прогибе fо, Н:

RZ= 49049/2 = 24525 Н

RZо=((mа*g)/2)*(x2/100) (3.1.4)

где mа – снаряженная масса автомобиля (mа = 3000 кг);

х2 – снаряженная масса автомобиля, приходящаяся на ведущий мост (70%).

RZо=(3000*9,8/2)*(70/100)=10290 Н

Подсчитаем значение fо:

fо= fст / (ln RZ – ln RZо +1) (3.1.5)

fо= 80/(ln24525 – ln10290+1) = 80/(10,11 – 9,24 +1) =80/1,87= 42,8 =43 мм

Перемещение ведущего моста автомобиля от номинального положения до крайнего нижнего

∆о=fст – fо (3.1.6)

∆о=80-43=37 мм

Перемещение ведущего моста автомобиля от номинального положения до крайнего верхнего

∆=fд (3.1.7)

∆=fд=80 мм

Расстояние между осями валов силового агрегата автомобиля и ведущего моста при номинальной нагрузке

Н=l*tgγст (3.1.8) (принимаю γст=4)

Н=1850*tg4о=1850*0,07=129,5 мм

Угол наклона карданного вала при динамическом прогибе подвески ведущего моста:

γд=arctg((H - ∆)/l) (3.1.9)

При этом должно выполняться соотношение γд>1о

γд= arctg ((129,5 - 37)/1850) = 2,862о =2,9о

Угол наклона карданного вала на порожнем автомобиле определяется по формуле:

γо=arctg((H + ∆о)/l) (3.1.10)

γо= arctg((129,5 + 37)/1850) = 5,14о

При этом должно выполняться соотношение γд= (4÷6)о.