Hyundai Grand Starex 4WD

[turbomuha]

В 30.09.2022 в 19:25, turbomuha сказал:

Предварительные расчеты показывают

Применяя методику в книге том2 "Шасси автомобиля, элементы подвески" Й.Раймпель, 1987г. приближенно определим усилия.  

Максимальная сила, действующая в пятне контакта  переднего колеса с разбитой дорогой - 750 кг. умножим на коэффициент динамической нагрузки 2,5 получим 1875 кг. (том2 стр.12).

Используя снимок геометрических размеров стойки, представлен выше. По уравнению моментов определим радиальную силу равную 375 кг. (том2 стр.109). В опоре стойки используем радиальный шарикоподшипник 75х95х10 статическая нагрузка 1400 кг. в количестве 2 шт. Предположим, что нижний подшипник воспринимает только осевые нагрузки, следовательно 70% от 1400 кг. идет на осевую нагрузку равную 980 кг. Верхний подшипник воспринимает радиальную нагрузку 375 кг и 70% от неиспользуемой радиальной составляет 822 кг. Два подшипника в сумме могут быть нагружены осевой нагрузкой 1802 кг.  Следовательно -

В 30.09.2022 в 19:25, turbomuha сказал:

Мной указанные типы подшипников с трудом укладываются в требуемые интервалы осевых нагрузок

Сила в направляющей втулке штока амортизатора стойки 500 кг.!!! (том2 стр.110).

Сила, действующая на поршень амортизатора стойки 125 кг.!!! (том2 стр.110).

Моё мнение может быть ошибочным!

С Уважением!!!

 

 

 

 

[GreenOne]

В 25.10.2022 в 02:06, turbomuha сказал:

В опоре стойки используем радиальный шарикоподшипник 75х95х10 статическая нагрузка 1400 кг. в количестве 2 шт.

 

Ваша схема выглядит рабочей, проблема в том что опора становится ниже на  более чем 2 см. В среднем положении на нижнем поршне уменьшается место для наката подушки, его и так не хватало, при занижении места вообще не останется. Разве что сделать так что бы подушка накатывалась и на верхний поршень... Еще подумаю.

 

Пока склоняюсь к своей первоначальной схеме с двумя упорными подшипниками для осевых нагрузок и капролоновой втулкой для радиальных. Грузоподъемность упорных подшипников AXK85110 и AXK5070 более 5 тонн, остается вопрос по толщине капролоновой втулки, 5 мм по идее должно хватить.

[GreenOne]

Предварительные размеры такие:

[turbomuha]

В 26.10.2022 в 16:03, GreenOne сказал:

остается вопрос по толщине капролоновой втулки, 5 мм по идее должно хватить

 

На эскизе толщина втулки из капролон (полиамид) 3мм. все правильно! В технической литературе для подшипников из полиамидов рекомендуют данный размер при диаметре втулки от 30 до 50 мм. Рекомендуемая величина среднего удельного давления для втулки подшипника из полиамида 30 кг/см2. Проверим соответствии размера подшипника данному требованию. Внешний диаметр втулки 56 мм., высота 22 мм. Рабочая дуга втулки составит 44 мм. (90 - 100 градусов) умножим на высоту втулки получим площадь рабочей поверхности 9,7 см2. Максимальная радиальная нагрузка 375 кг. Следовательно удельное давление составит 38 кг/см2. Можно предположить, что геометрические размеры втулки соответствуют радиальному усилию. 

Моё мнение может быть ошибочным!

С Уважением!!!

[GreenOne]

19 часов назад, turbomuha сказал:

Рекомендуемая величина среднего удельного давления для втулки подшипника из полиамида 30 кг/см2.

Спасибо, этой информации сильно не хватало.

 

19 часов назад, turbomuha сказал:

Максимальная радиальная нагрузка 375 кг. Следовательно удельное давление составит 38 кг/см2.

Всё же давление будет превышать рекомендованное, лучше сделать с запасом. Если увеличить высоту втулки с 22 до 30 мм, тогда если не ошибаюсь, рабочая поверхность увеличится до 13,2 см2, что дает нужные 30 кг/см2 при 400 кг радиальной нагрузки. Наверное так и сделаю.

[turbomuha]

7 часов назад, GreenOne сказал:

Всё же давление будет превышать рекомендованное, лучше сделать с запасом.

Если размеры втулки критичны, тогда нет необходимости увеличивать высоту. Я брал рабочий угол  90 градусов, некоторые берут 120 и тогда наверное будет в допуске.  Ваш полиамид армирован стекловолокном или как в современных тенденциях углеволокном? Самое главное толщина втулки не более 3,5 мм. - очень важный критичный показатель влияющий на ресурс подшипника! Диаметральный зазор в Вашем случае между валом и внутренним диаметром втулки от 0,15 мм. до 0,2мм. Натяг для запрессовки втулки в корпус плюс 3-6% от диаметра.

Но Вы в праве и увеличить высоту втулки!!!

Моё мнение может быть ошибочным!

С Уважением!!!

[GreenOne]

22 часа назад, turbomuha сказал:

Если размеры втулки критичны, тогда нет необходимости увеличивать высоту.

Увеличивать можно, станет длиннее верхняя часть опоры, она заходит в подкапотное пространство, место там есть. 

 

22 часа назад, turbomuha сказал:

Ваш полиамид армирован стекловолокном или как в современных тенденциях углеволокном?

Хотел бы сделать из армированного, не знаю где взять, может найду, планировал из обычного ПА 6.

 

22 часа назад, turbomuha сказал:

Диаметральный зазор в Вашем случае между валом и внутренним диаметром втулки от 0,15 мм. до 0,2мм. Натяг для запрессовки втулки в корпус плюс 3-6% от диаметра.

Спасибо, учту.

[GreenOne]

Сделал одну опору:

 

 

 

 

 

Собрал стойку:

 

 

Осталось защитить опору от коррозии, пока не решил чем, попробую меднение. На машину поставлю в конце марта, 1-2 недели покатаюсь, сниму, напишу о результатах.

Изменено 26 февраля, 2023 пользователем GreenOne

[turbomuha]

Отличная работа по металлу!!!

Поверхность цапфы, контактирующей с подшипником, должна иметь чистоту обработки от 0,35 мкм до 0,75 мкм. Материал подшипника обладая малой адгезией удерживается на поверхности цапфы и уменьшается износ подшипника. Конструкторское решение по защите подшипников от грязи? Верхний подшипник лишний? Возможен подвод воздуха сверху? Может воронение?

Моё мнение может быть ошибочным.

С Уважением!!! 

[GreenOne]

Спасибо, старался. Думаю с подшипниками проблем не возникнет. Защиту сделаю позже из капролоновых колец, а на время испытаний из подручных материалов. Верхний подшипник нужен для вращения при вывешенном колесе или резком раскрытии стойки, без него будет трение металла о металл. Подвод воздуха сверху возможен, сделаю после того как определюсь с формой нижнего стакана и пойму что всё работает как я планировал. На счет воронения подумаю, потребуется нагрев, детали крупные, не уверен что хорошо получится. Может просто загрунтую и покрашу.

[turbomuha]

В 01.03.2023 в 20:15, turbomuha сказал:

Поверхность цапфы, контактирующей с подшипником,

Поверхность цапфы, контактирующей с подшипником из полиамида, необходимо шлифовать (видно на первом снимке).

В 01.03.2023 в 20:15, turbomuha сказал:

Конструкторское решение по защите подшипников от грязи? Верхний подшипник лишний?

Возможно Вас заинтересует конструкция опоры стойки Пежо-604, представленной на рис. 3.5.20.в. стр. 212 в книге Раймпель Й. том1. Данная конструкция очень близка с Вашей.

Будет интересен график на рис. 3.5.19.а.  при проектировании места крепления штока амортизатора в опоре.

Моё мнение может быть ошибочным.

С Уважением!!!   

[GreenOne]

В 11.03.2023 в 20:54, turbomuha сказал:

Поверхность цапфы, контактирующей с подшипником из полиамида, необходимо шлифовать (видно на первом снимке).

Подшлифую.

 

В 11.03.2023 в 20:54, turbomuha сказал:

Возможно Вас заинтересует конструкция опоры стойки Пежо-604, представленной на рис. 3.5.20.в. стр. 212 в книге Раймпель Й. том1. Данная конструкция очень близка с Вашей.

 

По конструкции эта опора можно сказать ничем не отличается от штатной опоры Grand Starex'а. Только резина отмеченная началом синей стрелки в GS находится под пружиной. Если пружину в этой схеме просто заменить пневмоподушкой, то возникает вопрос, как герметизировать область (красный круг) в районе подшипника, по-моему это сделать сложно.

 

Другой вариант, соединив зеленым, получаем верхнюю крышку пневмоподушки с необходимостью герметизации в района штока. Этот вариант я реализовывал самым первым, из-за наклонов штока он оказался нерабочим.

 

В 11.03.2023 в 20:54, turbomuha сказал:

Будет интересен график на рис. 3.5.19.а.  при проектировании места крепления штока амортизатора в опоре.

 

График интересный, дает представление о порядке нагрузок и смещений. Но здесь другой тип опоры, пружина вращается вместе со штоком, с применением радиального подшипника. Вероятно такая схема оптимальна для относительно легких авто. Вес "Вольво 242" около 1300 кг, это порядка 325 кг на колесо. Для GS с его 500+ кг на колесо не очень надежно. У меня был опыт использования опоры с подобной конструкцией на винтовых стойках.

 

 

Опор хватило на 10 тыс. км., с радиальным подшипником (6302 RS) ничего не случилось, а резина которой он был залит, начала выдавливаться вверх наружу, появились вертикальные и горизонтальные раскачивания из-за изношенности резины.