УДК 62.23
DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-2-23-31
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Шаровые шарниры подвески и рулевого управления автомобиля являются ответственными узлами, поскольку потеря их работоспособности влечет возниконвение аварийных ситуаций с угрозой безопасности потребителя. В связи с этим шаровые шарниры подвески и рулевого управления автомобиля должны соответствовать комплексу технических требований, регламентированных в различных нормативных документах. В России требования к шаровым шарнирам автомобиля регламентируются ГОСТ Р 52433 и Техническим Регламентом Таможенного Союза ТР ТС 018/2011. Следует отметить, что данные стандарты являются наиболее общими документами, где требования к прочности, функциональности и эксплуатационной надежности отражены не в полном объеме. Руководствуясь лишь этими стандартами, существует вероятность упустить важные параметры при проектировании деталей или узлов, что может привести к потере или частичной потере работоспососбности изделий. Наряду с этим заказчики OEM-уровня предъявляют дополнительные требования к готовой продукции. Одним из таких параметров является требование к усилию начала пластической деформации при изгибе пальца шарового наружного рулевого наконечника автомобиля. Используемые методы. В данной статье предлагается расчетное определение вышеупомянутого параметра посредством моделирования процесса статических испытаний с применением метода конечных элементов. Новизна. Анализ открытых источников не выявил наличия расчетных методов определения усилия начала пластической деформации шаровых пальцев при изгибе. Практическая значимость. Разработанная конечно-элементная модель позволяет определить усилие начала пластической деформации шарового пальца с приемлемой степенью точности на стадии проектирования, что позволяет избежать проведения большого числа физических экспериментов и повысить качество выпускаемой продукции.
Ключевые слова
Наружный рулевой наконечник, шаровый палец, усилие начала пластической деформации при изгибе, конечно-элементная модель, заказчик OEM-уровня.
Для цитирования
Расчетное определение усилия начала пластической деформации при изгибе пальца шарового наружного рулевого наконечника автомобиля посредством моделирования процесса статических испытаний / Гун И.Г., Вахитов А.Р., Столяров Ф.А., Смирнов А.В., Михайловский И.А. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т.19. №2. С. 23–31. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-2-23-31
1. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Рулевое управление / пер. с нем. В.Н. Пальянова; под ред. А.А. Гальбрейха. М.: Машиностроение, 1987. 232 с.: ил.
2. Расчетное определение показателей прочности шаровых шарниров элементов шасси автомобиля путем моделирования процесса статических испытаний / И.А. Михайловский, И.Г. Гун, В.В. Сальников, В.И. Куцепендик, Е.И. Гун., Д.С. Вдовин // Журнал автомобильных инженеров. 2014. № 2(85). С. 20–24.
3. Проектирование полноприводных колесных машин: учебник для вузов: В 3 т. Т. 3 / Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Л.Ф. Жеглов и др.; под ред. А.А. Полунгяна. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 432 с.: ил.
4. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: учебник для вузов. 10-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. 592 с. (Сер. Механика в техническом университете. Т. 2).
5. Моделирование процесса опрессовки внутренних рулевых наконечников / Гун Е.И., Вахитов А.Р., Сальников В.В., Гун И.Г., Хон Ортуэта, Агустин Анитуа // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2019. Т.17. №1. С. 46–52.
6. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. М.: Машиностроение, 1979. 191 с.: ил.
7. Расчетное определение параметров модели кулоновского трения посредством моделирования процесса опрессовки внутреннего рулевого наконечника автомобиля / Гун И.Г., Вахитов А.Р., Столяров Ф.А., Михайловский И.А., Смирнов А.В. // Заготовительные производства в машиностроении. 2021. Том 19. № 2. С. 90–94.
8. MDPI and ACS Style Peng, Y.; Li, J.Q.; Zhan, Y.; Wang, K.C.P.; Yang, G. Finite Element Method-Based Skid Resistance Simulation Using In-Situ 3D Pavement Surface Texture and Friction Data. Materials 2019, 12, 3821.
9. Шаровые шарниры шасси: совершенствование конструкций, технологий, методов оценки качества: монография / И.А. Михайловский, И.Г. Гун, Е.И. Гун, Е.Г. Касаткина. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. 201 с.
10. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов. 9-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2003. 579 с.: ил.