ELEMENTY SPRĘŻYSTE ZAWIESZEŃ POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

ISBN: 978-83-7880-710-0   287 stron format: B5 oprawa: miękka Rok wydania: 2020

Gwałtowny rozwój technologiczny produkcji pojazdów samochodowych na przełomie XX i XXI wieku. Znalazło to odzwierciedlenie w nowatorskich rozwiązaniach konstrukcyjnych elementów sprężystych i elastycznych. Niniejsza monografia jest próbą przybliżenia studentom, jak i inżynierom złożoności problemów związanych z konstrukcją i produkcją elementów zawieszeń.

SPIS TREŚCI

1. WPROWADZENIE
1.1. Rys historyczny
1.2. Rodzaje zawieszeń stosowanych w współczesnych samochodach
1.3. Zawieszenia zależne
1.4. Zawieszenia niezależne
1.4.1. Typy zawieszeń niezależnych osi przedniej
1.4.2. Typy zawieszeń niezależnych osi tylnej
1.5. Zawieszenia półzależne z wahaczami sprzężonymi
1.6. Elementy składowe zawieszenia samochodowego
1.6.1. Wahacze
1.6.2. Resory piórowe
1.6.3. Sprężyny śrubowe
1.6.4. Drążki skrętne
1.6.5. Drążki reakcyjne
1.6.6. Stabilizatory przechyłów
1.6.7. Sprężyste elementy gumowe
1.6.8. Amortyzatory
1.7. Podział zawieszeń (kryterium funkcyjne), modelowanie zawieszeń
1.8. Kinematyka pojazdu samochodowego
1.9. Niesprawności zawieszeń
Literatura

2. WAHACZE
2.1. Wahacze porzeczne
2.2. Wahacze poprzeczne w połączeniu z resorem piórowym
2.3. Wahacze porzeczne w zawieszeniu - kolumna McPhersona
2.4. Wahacze wzdłużne
2.5. Wahacze skośne
2.6. Obliczenia wytrzymałościowe wahaczy
2.7. Materiały stosowane do produkcji wahaczy
2.8. Produkcja wahaczy
2.8.1. Kucie matrycowe wahaczy
2.8.2. Odlewnictwo wahaczy
2.8.3. Wytłaczanie wahaczy
2.9. Uszkodzenia i naprawa wahaczy oraz elementów łączących
Literatura

3. RESORY PIÓROWE
3.1. Resory piórowe trapezowe o charakterystyce liniowej
3.2. Resory piórowe z charakterystyką progresywną
3.2.1. Resor piórowy trapezowy główny z resorem dodatkowym
3.2.2. Resor piórowy paraboliczny główny z resorem dodatkowym
3.2.3. Obliczenia wytrzymałościowe (rozkład naprężeń) w końcówkach (tzw. uchach) resora piórowego
3.3. Jednostronnie utwierdzone, poddane zginaniu pióro resora
3.4. Montaż - mocowanie piór oraz tulei
3.5. Tolerancje wykonawcze uch (końcówek) resora piórowego
3.6. Obliczenia optymalnej krzywizny pióra resorowego
3.7. Obliczenia wytrzymałościowe pióra parabolicznego resora piórowego
3.7.1. Przykład obliczeniowy
3.8. Materiały stosowane do produkcji resorów piórowych
3.9. Produkcja resorów piórowych
3.10. Uszkodzenia i naprawa resorów piórowych oraz elementów łączących
Literatura

4. SPRĘŻYNY ŚRUBOWE
4.1. Charakterystyki liniowe i progresywne sprężyn śrubowych
4.2. Podstawy obliczeniowe sprężyn śrubowych, naciskowych o charakterystyce liniowej
4.3. Sprężynowanie poprzeczne
4.4. Wyboczenie sprężyn
4.5. Obliczenia stopniowej sprężyny warstwowej
4.6. Obliczenia wytrzymałościowe sprężyny śrubowej
4.6.1. Przykład obliczeniowy
4.7. Materiały stosowane do produkcji sprężyn śrubowych
4.7.1. Standardowe materiały stosowane w produkcji sprężyn śrubowych
4.7.2. Wpływ dodatków stopowych
4.8. Produkcja - nawijanie/formowanie sprężyn resorowych na gorąco i zimno
4.8.1. Wybór procesu produkcyjnego
4.8.2. Nagrzewanie gazowe i indukcyjne
4.8.3. Ulepszanie cieplne
4.8.3.1. Hartowanie i schładzanie
4.8.3.2. Odpuszczanie
4.8.4. Zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej przez zastosowanie śrutowania
4.8.4.1. Śrutowanie naprężeniowe sprężyn śrubowych
4.8.5. Lakierowanie proszkowe sprężyn śrubowych
4.8.6. Kontrola rozkładu sił i rozkładu naprężeń w obciążonej sprężynie
4.9. Uszkodzenia i naprawa sprężyn śrubowych
Literatura

5. DRĄŻKI SKRĘTNE
5.1. Obliczenia wytrzymałościowe i wymogi konstrukcyjne drążków skrętnych o przekroju kołowym
5.2. Obliczenia wytrzymałościowe i wymogi konstrukcyjne drążków skrętnych o zmiennym przekroju prostokątnym
5.3. Obliczenia wytrzymałościowe i wymogi konstrukcyjne drążków skrętnych o przekroju prostokątnym (pakiet płaskowników)
5.4. Obliczenia wytrzymałościowe i wymogi konstrukcyjne drążków skrętnych z dźwignią wahliwą
5.5. Obliczenia wytrzymałościowe i wymogi konstrukcyjne w układach równoległych drążków skrętnych
5.6. Obliczenia wytrzymałościowe i wymogi konstrukcyjne układu szeregowego
drążek skrętny - rura skrętna
5.7. Obliczenia wytrzymałościowe drążka skrętnego
5.7.1. Przykład obliczeniowy
5.8. Materiały stosowane do produkcji drążków skrętnych
5.9. Produkcja drążków skrętnych
5.9.1. Tolerancje wykonawcze drążków skrętnych
5.10. Uszkodzenia i naprawa drążków skrętnych oraz elementów łączących
Literatura

6. DRĄŻKI REAKCYJNE
6.1. Drążek Panharda
6.2. Drążek Watta
Literatura

7. STABILIZATORY SAMOCHODOWE
7.1. Konstrukcja stabilizatora samochodowego
7.2. Podstawy obliczeń wytrzymałościowych stabilizatorów samochodowych
7.2.1. Obliczeniowe ugięcie pionowe stabilizatora 2s
7.2.2. Obliczenie naprężeń w obciążonym stabilizatorze
7.3. Przykład obliczeniowy
7.4. Rodzaje stali stosowanych do produkcji stabilizatorów
7.4.1. Wpływ dodatków stopowych na własności stali
7.4.2. Uwagi
7.5. Produkcja stabilizatorów, gięcie - formowanie na gorąco i zimno
7.5.1. Fosforanowanie - tworzenie powłok fosforanowych
7.5.2. Śrutowanie kulkowe
7.5.3. Nawęglanie (opcjonalnie)
7.5.4. Lakierowanie proszkowe
7.5.5. Kształtowanie końcówek
7.6. Uszkodzenia i naprawa stabilizatorów oraz elementów łączących
Literatura

8. AMORTYZATORY
8.1. Typowe amortyzatory współczesnych samochodów osobowych
8.1.1. Zasada działania jednorurowego amortyzatora hydropneumatycznego
(hydraulicznego)
8.1.2. Zasada działania dwururowego amortyzatora hydropneumatycznego
(hydraulicznego)
8.2. Podstawy obliczeniowe amortyzatorów samochodowych
8.3. Modele obliczeniowe amortyzatorów samochodowych
8.4. Uszkodzenia i naprawa amortyzatorów
8.5. Diagnostyka amortyzatorów
Literatura

9. ŁOŻYSKOWANIE ELASTYCZNE
9.1. Cechy charakteryzujące łożyskowanie elastyczne
9.1.1. Naprężenia dopuszczalne
9.1.2. Osadzanie lub pełzanie gumowych elementów sprężystych
9.1.3. Zmiany stałej sprężystej w zależności od zmian twardości Shore‘a
9.1.4. Współczynnik usztywnienia stałej sprężystej przy dynamicznym obciążeniu
9.1.5. Obliczenia wytrzymałościowe typowych gumowych elementów sprężystych
9.2. Podstawowe teoretyczne wytyczne do obliczeń wytrzymałościowych łożyskowania elastycznego stabilizatorów
9.3. Obliczenia wytrzymałościowe łożysk elastycznych stabilizatora
9.3.1. Przykład obliczeniowy
9.4. Ograniczniki skoku i dodatkowe elementy sprężyste
9.5. Materiały stosowane do produkcji elementów sprężystych / gumowych
9.6. Uszkodzenia i naprawa elementów sprężystych / gumowych
Literatura

10. METODY BADAWCZE ELEMENTÓW SPRĘŻYSTYCH ZAWIESZEŃ
POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH
10.1. Badania metalograficzne
10.2. Badania metalograficzne makroskopowe
10.3. Badania metalograficzne mikroskopowe
10.3.1. Metoda obserwacji w polu jasnym
10.3.2. Metoda obserwacji w polu ciemnym
10.3.3. Metoda obserwacji w świetle spolaryzowanym
10.3.4. Metoda obserwacji w kontraście interferencyjnym
10.3.5. Metoda obserwacji w kontraście fazowym
10.4. Przygotowanie próbek
10.4.1. Przygotowanie próbek do badań metalograficznych
10.4.2. Przykłady obserwacji zgładów do badań metalograficznych mikroskopowych
10.5. Mikroskopy metalograficzne
10.5.1. Zdolność rozdzielcza mikroskopu
10.5.2. Powiększenie użyteczne mikroskopu
10.5.3. Przykład doboru okularu do obiektywu
Literatura
10.6. Metody pomiarów twardości
10.6.1. Pomiar twardości metodą Brinella
10.6.2. Pomiar twardości metodą Vickersa
10.6.3. Pomiar twardości metodą Rockwella
10.7. Zależności pomiędzy wynikami pomiarów twardości Brinella, Vickersa i Rockwella oraz wytrzymałością na rozciąganie Rm
Literatura
10.8. Statyczna próba rozciągania
10.8.1. Interpretacja wykresu rozciągania próbki z materiału sprężysto-plastycznego i sprężysto-kruchego
10.8.2. Przygotowanie próbek do statycznej próby rozciągania
10.8.3. Maszyny wykorzystywane do statycznej próby rozciągania
Literatura
10.9. Badania wytrzymałościowe
10.9.1. Wielkości wpływające na zmęczenie materiału
10.9.2. Współczynnik kształtu ak
10.9.3. Współczynnik działania karbu fik
10.9.4. Współczynnik stanu powierzchni Pv
10.9.5. Współczynnik spiętrzenia naprężeń /?
10.9.6. Współczynnik wielkości przedmiotu Yk
10.10. Badania zmęczeniowe (Wóhler - Smith - Haigh)
10.11. Krzywe Wohlera
10.12. Wykresy zmęczeniowe Smitha i Haigha
10.13. Obliczenia wytrzymałościowe dla prostego stanu naprężenia - przypadek symetrycznego cyklu obciążenia
10.14. Przełomy zmęczeniowe, typowe uszkodzenia elementów sprężystych pojazdów
samochodowych
Literatura

11. PRZYKŁADY OBLICZENIOWE
11.1. Przykład obliczeń wytrzymałościowych naciskowej sprężyny śrubowej
z wykorzystaniem programu obliczeniowego KissSoft
11.2. Przykład obliczeń wytrzymałościowych drążka skrętnego z wykorzystaniem programu obliczeniowego KissSoft
11.3. Przykład obliczeń wytrzymałościowych obciążonego, pracującego stabilizatora samochodowego z wykorzystaniem programu obliczeniowego firmy TKF&S
11.4. Przykład obliczeń wytrzymałościowych drążka skrętnego podlegającego
jednoczesnemu współfazowemu, wahadłowemu zginaniu i skręcaniu
Literatura

Streszczenie