Курсовая работа по машиностроению на тему Проектирование конструкции передней подвески автомобиля ваз-2107 с разработкой процесса сборки поворотного кулака со ступицей

Введение
В настоящее время наша жизнь немыслима без автомобильного транспорта. Основной задачей автомобильного транспорта является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и
населения в перевозках, при возможно меньших материальных и трудовых затратах, при обеспечении высокого уровня безопасности дорожного движения и экологичности. Около 80% всех перевозимы грузов и 90% пассажиров перевозятся автомобилями.
Одни из наиболее важных элементов автомобиля является его подвеска, поскольку от качества их выполнения зависит не только надежность и долговечность автомобиля но и сохранность перевозимого груза и комфортабельность перевозки пассажиров.
Конструкция подвески должна: обеспечивать требуемую плавность хода; иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.
Целью данного курсового проекта является проектирование конструкции передней подвески автомобиля ваз-2107 с разработкой процесса сборки поворотного кулака со ступицей.

1 Конструкторский раздел

1.1 Обоснование значимости темы курсового проекта

В конструкции каждого автомобиля такой элемент, как подвеска играет важную роль. Именно благодаря подвеске водитель и пассажиры во время поездки не испытывают всего негатива от передвижения по дорогам. Чем сложнее подвеска на авто, тем комфортнее чувствуют себя пассажиры и водитель.
Целью работы является анализ конструкции передних зависимых подвесок на продольных рычагах. Для выполнения цели нужно выполнить следующие задачи:
ознакомиться с требованиями, предъявляемым к подвеске автомобиля, для выявления критериев анализа конструкции. Определить объекты анализа, которыми являются автомобили с передней зависимой подвеской на продольных рычагах. Определить конструктивные особенности и обозначить их необходимость, с целью определения направления улучшения конструкции.
При проектировании подвески автомобиля должен быть решен комплекс вопросов:
- требуемая плавность хода
- устойчивость движения
- управляемость автомобиля
- долговечность деталей подвески.

1.2 Классификация, анализ устройства и принцип действия существующих конструкций
Рассмотрим основные виды передней подвески:
Подвеска МакФерсона (рис. 1.1) представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.
Преимущества:
• Простота конструкции;
• Невысокие неподрессоренные массы;
• Невысокая стоимость.
Недостатки:
• Несколько худшие кинематические параметры, чем у двухрычажной подвески;
• Трудности с изоляцией от дорожных вибрации.


Рисунок 1.1 - Подвеска Макферсон

Однорычажная подвеска (рис. 1.2) – самая простая по конструкции независимая подвеска. Её недостаток заключается в значительном изменении размера колеи и плоскости вращения колеса, что приводит к гироскопическому эффекту, приводящий к колебаниям колес относительно оси поворота, поэтому такой тип подвески не применяется для передних управляемых колес.
Преимущества:
• Невысокая стоимость;
• Небольшие неподрессоренные массы.
Недостатки:
• Плохая кинематика колес.

Подвеска на двойных поперечных рычагах (рис. 1.3) широко используется в качестве передней подвески небольших грузовых автомобилей и передней и задней подвески легковых автомобилей. В этой подвеске есть два поперечных рычага, имеющих поворотные опоры (сайлент-блоки) на раме, балке или кузове. Внутренние концы рычагов подвижно закреплены на несущей системе автомобиля, а наружные, в случае передней подвески, соединяются с помощью шаровых опор с поворотным кулаком.

Преимущества:
• Хорошая кинематика колес;
• Низкая неподрессоренная масса.
Недостатки:
• Повышенная стоимость;
• Трудности в обеспечении передней зоны деформации кузова с заданным поглощением энергии.

Рисунок 1.3 - Подвеска на двойных поперечных рычагах

Многорычажная подвеска (рис. 1.4) несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные качества. Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля.

Преимущества:
• Наиболее наилучшая кинематика колес;
• Хорошие демпфирующие свойства;
• Низкая неподрессоренная масса.
Недостатки:
• Высокая стоимость.



Рисунок 1.4 - Многорычажная подвеска
9 – неразрезная балка; 10 – верхний рычаг.

Гидропневматическая подвеска (рис. 1.5) - Это тип подвески, конструкция которой подразумевает наличие дополнительных элементов, позволяющих изменить упругость системы. Это в зависимости от условий на дороге позволяет машине меньше раскачиваться (жёсткость необходима для скоростной спортивной езды) или обеспечить транспорту максимальную мягкость

Рисунок 1.5 - Компоновочная схема гидропневматической подвески Ситроен ХМ

Передняя подвеска на автомобиле ваз 2107 , независимая, на двух поперечных рычагах с каждой стороны, с витыми цилиндрическими пружинами, телескопическими амортизаторами и стабилизатором поперечной устойчивости. Верхний и нижний рычаги передней подвески соединены с поворотным кулаком шаровыми шарнирами. Верхний шаровой шарнир прикреплен тремя болтами к верхнему рычагу подвески. В корпусе шарнира расположен подшипник , основа которого - смола, а поверхность трения - тефлоновая ткань, плотно облегающая сферическую поверхность пальца. Детали шарнира защищены от загрязнения армированным чехлом. Конусная часть пальца закреплена в коническом отверстии поворотного кулака самоконтрящейся гайкой. Нижний шаровой шарнир соединен с поворотным кулаком и рычагом подвески так же, как и верхний шарнир. В корпусе 46 шарнира расположен палец с полусферической головкой. На стержень пальца надет металлокерамический подшипник с полусферической поверхностью. В нижнюю часть корпуса вставлен с натягом вкладыш , изготовленный из маслостойкой резины. На поверхность вкладыша, контактирующую с полусферой пальца , нанесен пластмассовый слой (смесь нейлона с сульфидом молибдена).