Управляемый мост
Управляемый мост может быть не разрезным и разрезным. Не разрезной мост состоит из балки и поворотных кулаков, шарнирно соединенных посредством шкворней, обеспечивающих возможность поворота управляемых колес для изменения направления движения автомобиля (на цапфах поворотных кулаков на подшипниках устанавливаются управляемые колеса).
Балка моста должна быть прочной, жесткой и как можно более легкой. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют стальные кованые балки двутаврового сечения. По краям балки двутавровое сечение плавно переходит в прямоугольное с отверстиями для установки шкворней поворотного кулака. Средняя часть балки выгнута вниз, с тем чтобы дать мосту свободу вертикального перемещения. Для крепления элементов подвески на балке предусмотрено наличие соответствующих опорных площадок. Шкворень поворотного кулака представляет собой стальной цилиндрический палец, неподвижно установленный в балке. Для его фиксации от поворота и осевого смещения обычно используются клиновые болты. Вертикальные нагрузки воспринимаются опорными подшипниками скольжения (подшипник качения). Для регулировки зазора между верхним торцом бобышки балки и поворотным кулаком устанавливают регулировочные прокладки. Поворот кулака относительно шкворня обеспечивается подшипниками скольжения, образованными поверхностью шкворня и запрессованными в отверстии поворотного кулака бронзовыми втулками.
Разрезной передний мост устанавливают на легковых автомобилях. Он состоит из стойки, которая шарнирно соединена посредством шкворня с поворотным кулаком в средней части и шарнирно соединяется посредством верхнего и нижнего рычагов с балкой переднего моста. Для обеспечения стабилизации управляемых колес оси шкворней наклонены в продольной и поперечной плоскостях.
Передние управляемые мосты автомобилей:
а — ГАЗ-53-12; б — ЗИЛ-4314.10; 1 — колесо; 2 — тормозной барабан; 3 — ступица; 4, 5 и 16 — подшипники; б — шпилька; 7— гайка крепления колеса; 8 — маслоотражатель; 9 — тормозной диск; 10 — поворотный кулак; 11 — шкворень; 12 — регулировочная шайба; 13 — рычаг поворотного кулака; 14 — палец рулевой тяги; 15— стопор; 17— балка переднего моста; 18 — поперечная рулевая тяга; 19 — продольная рулевая тяга; 20 — болт ограничения поворота колес; 21 — рычаг рулевой трапеции; 22 — масленки; 23 — регулировочная гайка; 24 — замочное кольцо; 25 — гайка.
Передний управляемый мост
Передний мост — комплекс узлов или отдельный агрегат шасси автомобиля, соединяющий между собой передние колеса одной оси и служащий опорой передней части автомобиля. Посредством подвески мост крепится к раме автомобиля или к ее несущему кузову. В абсолютном большинстве автомобилей передний мост является управляемым. Управляемый передний мост предназначен для установки передних управляемых колес, обеспечивает поворот автомобиля. Именно он передает возникающие при движении силы и моменты от колес на кузов или раму.
Конструкция переднего моста зависит от типа применяемой подвески. При зависимой рессорной подвеске он имеет переднюю ось в виде жесткой неподрессоренной балки, на которой устанавливаются ступицы колес. При независимой подвеске передняя ось отсутствует, и основанием переднего моста служит несущая поперечина, к которой шарнирно крепятся качающиеся рычаги. У автомобилей повышенной проходимости ведущим, наряду с задним мостом, является передний мост. При такой конструкции несущая балка переднего моста жестко соединена с картером 248
главной передачи. Короткие полуоси соединяются с колесами специальными шарнирами равных угловых скоростей. Управляемым является передний мост и у переднеприводных автомобилей.
Управляемый мост может быть неразрезным, где управляемые колеса непосредственно связаны с балкой моста (применяется преимущественно в грузовых автомобилях), и разрезным, где связь управляемых колес с балкой моста осуществляется через подвеску (применяется преимущественно в легковых автомобилях и автобусах при независимой подвеске).
Типичная конструкция управляемого моста грузового автомобиля приведена на рисунке 11.46. Мост состоит из балки и поворотных цапф, шарнирно соединенных посредством шкворней, обеспечивающих возможность поворота управляемых колес для изменения направления движения автомобиля. На цапфах поворотных кулаков на подшипниках устанавливаются управляемые колеса.
Балка моста должна быть прочной, жесткой и возможно более легкой. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют стальные кованые балки двутаврового сечения. По краям балки двутавровое сечение плавно переходит в прямоугольное с отверстиями для установки шкворней поворотного кулака. Для крепления элементов подвески на балке предусмотрено наличие соответствующих опорных площадок.
Балка моста автомобиля МАЗ имеет в средней части прогиб вниз и соединяется с поворотными цапфами при помощи шкворней. Шкворни — конусные в средней части и закреплены в балке моста гайками. Поворотные цапфы — вильчатые с двумя ушками, в них запрессованы бронзовые втулки шкворней и закреплены поворотные рычаги 7 (в обеих цапфах) и рычаг 4 (только в цапфе левого колеса).
Нижние рычаги предназначены для присоединения поперечной рулевой тяги 6, а верхний — для присоединения продольной рулевой тяги 3. К фланцам поворотных цапф прикреплены щиты передних тормозных механизмов. На цапфах на двух конических роликовых подшипниках 11 и 12 установлены ступицы с тормозными барабанами и колесами. Подшипники на цапфах закреплены гайками, замковыми кольцами, замковыми шайбами, контргайками и закрыты колпаками. Между балкой моста и поворотными цапфами установлены шариковые подшипники 17 с опорными шайбами и регулировочные прокладки. Они обеспечивают свободный и легкий поворот цапф со ступицами и колесами.
Рис. 11.46. Передний управляемый мост грузового автомобиля МАЗ:
- 7 — болт; 2 — шкворень; 3, 6 — рулевые тяги; 4, 7 — рычаги;
- 5 — балка; 8 — ступица; 9 — цапфа; 10 — колпак;
- 77, 12, 17— подшипники; 13 — гайка; 14— кольцо;
- 75 — шайба; 16 — контргайка; 18 — прокладки; 19 — втулка
Основной частью неразрезного моста является надрамник (рис. 11.47). К нему посредством треугольных рычагов подвески амортизационных поворотных стоек подвешены передние управляемые колеса автомобиля. Колеса вместе со ступицами и тормозными дисками установлены на подшипниках в поворотных стойках, к которым прикреплены суппорты тормозных механизмов колес. Вращение ступицы относительно поворотного кулака 250
11.8. Передний управляемый мост обеспечивается установкой двухрядного упорного подшипника 14. Ступица вместе с внутренней обоймой подшипника удерживается гайкой с пояском, служащим для контровки гайки на концевике шарнира привода колеса. Подшипник имеет две установленные с обеих сторон крышки, препятствующие вытеканию пластической смазки и попаданию влаги и грязи внутрь него. Смазка в подшипник закладывается при его сборке и не пополняется за весь период работы. В подшипники обычно устанавливают задающее кольцо датчика частоты вращения. Ведущее колесо крепится к ступице, надетой на шлицевой концевик корпуса шарнира привода колеса. Внутренняя его обойма установлена на ступице.
Рис. 11.47. Передний управляемый мост легкового автомобиля: а — общий вид; б — колесо со ступицей;
- 1 — суппорт с тормозными колодками; 2 — поворотный кулак;
- 3 — приводной вал колеса; 4 — стабилизатор поперечной устойчивости;
- 5 — надрамник; 6 — амортизационная поворотная стойка; 7— тормозной диск; 8 — ступица; 9— соединительная тяга;
- 10 — консоль; 11 — треугольный рычаг подвески;
- 12 — концевик корпуса привода колеса; 13 — шаровая опора;
- 14 — подшипник ступицы колеса; 15 — гайка крепления ступицы
Управляемые колеса поворачиваются вместе с поворотными стойками, изменяя направление движения автомобиля при маневрировании. Передача крутящего момента к ведущему колесу производится через приводной вал, наружная часть которого шлицевой частью соединена со ступицей. Снизу поворотный кулак крепится к рычагу подвески через шаровую опору.
Е Контрольные вопросы
- 1. Поясните назначение трансмиссии, укажите ее состав.
- 2. Опишите устройство и принцип работы сцепления с гидропневма-тическим приводом.
- 3. Объясните устройство и принцип работы МКПП и ее отдельных компонентов.
- 4. Каковы особенности устройства и принципа работы МКПП с электронным управлением с двойным сцеплением?
- 5. Объясните устройство и принцип работы АКПП и ее компонентов.
- 6. Укажите преимущества гидромеханической КПП с электронным управлением.
- 7. Опишите принцип работы бесступенчатой АКПП.
- 8. Для чего предназначен механизм отбора мощности?
- 9. Объясните устройство и принцип работы раздаточной коробки.
- 10. Для чего предназначены карданные шарниры?
- 11. Перечислите виды главных передач.
- 12. Опишите устройство и принцип работы дифференциала и механизма блокировки дифференциала.
- 13. Назовите особенности компоновочной схемы полноприводного автомобиля.
- 14. Укажите назначение муфты Haldex и самоблокирующегося дифференциала Torsen.
- 15. Опишите особенности конструкции переднего управляемого моста.
Управляемый мост автомобиля из чего состоит
Передний управляемый мост и углы установки колес
Передний управляемый мост обеспечивает поворот автомобиля при помощи поворотных цапф, шарнирно соединенных с балкой моста. На управляемый мост, кроме вертикальной нагрузки от силы тяжести автомобиля, продольных и поперечных усилий от колес, действуют также силы и моменты, возникающие при повороте и торможении автомобиля.
Передний управляемый мост. Устройство переднего управляемого моста во многом определяется конструкцией несущей системы и типом подвески.
Передний мост автомобиля ЗИЛ -130 состоит из балки и поворотных цапф в сборе. Балка двутаврого сечения изготовляется из углеродистой стали. На ее концах в вертикальной плоскости сделаны отверстия для установки шкворней, обеспечивающих шарнирное соединение балки с поворотными цапфами. С одной стороны шкворни имеют лыску для удержания их от проворачивания в отверствиях балки, в которых они крепятся при помощи клиновидного штифта.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
- Примеры планировочных решений
- Планировка автохозяйств и станций обслуживания
- Определение площади стоянки
- Определение площадей производственных помещений
- Технологическое проектирование зон технического обслуживания и ремонта
- Исходные данные для проектирования автотранспортных предприятий
- Хранение запасных частей и технических материалов
- Хранение шин и резиновых материалов
- Хранение и раздача смазочных материалов
Поворотная цапфа стальная кованая. Она имеет фланец, на наружной стороне которого в вертикальной плоскости расположены два выступа с запрессованными в них втулками, в которые входят концы шкворня. Таким образом, правая и левая поворотные цапфы, вращаясь на шкворнях, могут поворачиваться в горизонтальной плоскости в обе стороны. Максимальный угол поворота цапф вправо составляет 34°, влево — 36°. Для облегчения поворота управляемых колес между балкой и нижним выступом фланца цапф установлены опорные шайбы. Для регулирования осевого зазора между поворотной цапфой и проушиной балки служат прокладки.
На поворотных цапфах установлены роликоподшипники, на которых вращается ступица с передним колесом. Внутренние кольца подшипников сидят на шейках цапфы, а наружные запрессованы в гнезда ступицы колеса. Подшипники регулируют гайкой, фиксируемой при помощи замочного кольца, замочной шайбы и контргайки.
Рис. 1. Передний мост автомобиля ЗИЛ -130
С внутренней стороны ступицы к фланцу прикреплен болтами с гайками тормозной барабан. На наружных фланцах ступиц имеются отверстия для запрессовки в них шпилек, на которые устанавливаются диски направляющих колес автомобиля.
Углы установки передних колес.
Автомобиль должен сохранять прямолинейное движение и возвращаться к нему после поворота. Нельзя допускать скольжение шин по дороге, так как это приводит к их быстрому изнашиванию. Для выполнения этих требований передние колеса и шкворни поворотных цапф управляемых мостов устанавливают под определенными углами. Конструкция переднего моста обеспечивает развал и схождение передних колес, а также поперечный (боковой) и продольный углы наклона шкворней.
Угол развала колес определяется углом а, образуемым плоскостью вращения колеса с вертикальной плоскостью. Он обеспечивается углом наклона поворотных цапф вниз и считается положительным, если верхняя часть колеса отклонена наружу от вертикальной плоскости. Угол развала различен у разных моделей автомобилей и составляет 0—2°.
Угол развала необходим для обеспечения перпендикулярного расположения колес к поверхности дороги при движении автомобиля. Кроме того, при установке колес с углом развала сила реакции дороги в основном передается на внутренний подшипник ступицы колеса, выполняемый обычно большего размера, чем внутренний.
Схождение колес необходимо для того, чтобы обеспечить их параллельное качение. При движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0,5—1° от вертикальной плоскости автомобиля. При этом колеса стремятся катиться по расходящимся дугам. Для устранения этого явления применяют схождение колес, при котором расстояние В между колесами впереди делают несколько меньше, чем расстояние Г между колесами сзади. В результате схождения колес они катятся параллельно и строго в продольной плоскости автомобиля, что устраняет боковое скольжение колес по дороге и уменьшает изнашивание шин. Так как угол схождения колес не превышает 1°, поэтому на практике схождение определяют как разность расстояний В и Г, которые измеряют между ободьями колес или боковинами шин на высоте их осей. Схождение колес зависит от угла развала и составляет 2—12 мм.
Поперечный наклон шкворня определяется углом , образуемым осью шкворня с вертикальной плоскостью, параллельной продольной плоскости автомобиля, иными словами, верхний конец шкворня наклонен внутрь к середине балки моста. Такой наклон шкворня совместно с углом развала колес уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси шкворня с дорогой и точкой центра контакта шины, т. е. уменьшается плечо А момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, следовательно, облегчается управление автомобилем. Кроме того, при повороте колес вокруг шкворней с поперечным наклоном передняя часть автомобиля несколько приподнимается и при выходе его из поворота под действием силы тяжести стремится опуститься, обеспечивая возвращение колес в исходное положение, как только исчезнет сила, удерживающая колеса в положении поворота. Эти углы сравнительно велики и находятся в пределах б—10°.
Рис. 2. Углы установки управляемых колес
Продольный наклон шкворня определяется углом у, образуемым вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси автомобиля, и осью шкворня. При этом ось шкворня пересекается с дорогой на расстоянии Б от центра контакта шины. Это расстояние является плечом боковой силы, возникающей при повороте, в результате чего создается стабилизирующий момент, который стремится повернуть колесо вокруг шкворня и вернуть его в исходное положение. Этим обеспечивается лучшая устойчивость и стабилизация управляемых колес при прямолинейном движении автомобиля. Угол продольного наклона шкворня обычно находится в пределах 2,5—3,5°. Однако стабилизация управляемых колес зависит также от эластичности шин. Чем эластичнее шины, тем больше их деформация и момент, стремящийся повернуть колесо в нейтральное положение. Поэтому у автомобилей с шинами повышенной эластичности продольный наклон шкворня не превышает 1°.
С помощью переднего управляемого моста осуществляется поворот автомобиля. Передний мост может быть неразрезным или разрезным. При зависимой подвеске передних колес применяются неразрезные управляемые мосты.
Неразрезной управляемый передний мост состоит из стальной балки, прикрепленной с помощью рессор к раме автомобиля, и поворотных цапф, шарнирно связанных шкворнями с балкой. Для крепления поворотных цапф балка переднего моста имеет по концам кулаки или вилки. На рис. 3,а показан передний мост автомобиля ГАЗ -51А. Основными частями моста являются: балка с бобышками на концах, два шкворня и две поворотные цапфы, на которых сидят ступицы передних колес.
Штампованная балка в средней части выгнута вниз для понижения центра тяжести автомобиля. Для большей прочности при малой массе балка имеет двутавровое сечение. Для крепления рессор на балке сделаны две площадки. Концы балки с помощью бобышек и шкворней соединяются шарнирно с поворотными цапфами. Шкворни крепятся в отверстиях бобышек клиновыми болтами, затянутыми гайками. На шкворни надеваются поворотные цапфы, к которым крепятся тормозные диски. Ступицы колес устанавливаются на цапфах на двух конических роликоподшипниках. Для крепления ступиц колес на поворотных цапфах служит гайка, которая шплинтуется и закрывается колпаком.
Для того чтобы цапфа могла легко поворачиваться в горизонтальной плоскости, в ее ушки, которыми она надевается на шкворень, ставятся бронзовые втулки, а между цапфой и балкой устанавливается подшипник 5, состоящий из двух стальных шайб и одной металлокерамической. Штампованный колпак защищает подшипник от попадания в него пыли и грязи. Сила тяжести автомобиля передается от бобышки передней оси к поворотной цапфе через опорный подшипник; шкворень в передаче этой нагрузки не участвует. Поэтому шкворни этого типа называются разгруженными. Шкворни других типов, которые участвуют в передаче силы тяжести и работают при этом на растяжение или сжатие, в настоящее время на автомобилях не применяются.
Между бобышкой передней оси и верхним ушком поворотной цапфы должен быть зазор не более 0,15 мм, для чего ставятся регулировочные прокладки.
В подшипники ступицы колеса закладывается консистентная смазка, вытеканию которой препятствует сальник.
Рис. 3. Передний мост автомобиля ГАЗ -51А:
а — общее устройство переднего моста; б — магазинная масленка; 1 — тормозной диск; 2 и 6 — рычаги; 3 — юшновый болт; 4 — балка моста; 5 — подшипник; 7 — шкворень; s — переднее колесо; 9 — поворотная цапфа; 10 — гайка; 11 — колпак; 12 — опорная пластина: 13 — поршень; 14 — корпус масленки; 15 — колпачок; 16 — пружина; 17 — кожаная манжета; 18 — виит; 19 — прокладка; 20 — стержень
В ушках левой цапфы закрепляются рычаги рулевого привода; у правой цапфы рычаг отсутствует.
Опорный подшипник и бронзовые втулки смазываются через канал, просверленный в шкворне. В верхнее ушко цапфы ввернута пресс-масленка, а над верхним отверстием канала на цапфе привернут винтами на картонной прокладке штампованный корпус масленки магазинного типа, В корпусе установлен поршень с кожаной манжетой. Над поршнем в колпачке помещена пружина. В нижней части поршень имеет стержень 20, который проходит через отверстие в опорной пластине диаметр стержня несколько меньше диаметра отверстия.
Рис. 4. Передний мост автомобиля ЗИЛ -130:
1 — ступица колеса; а — роликоподшипники; 3 — гайка; 4 — замочное кольцо; 6 — контргайка; в — поворотная цапфа; 7 — замочная шайба; 8 — шкворень; 9 — подшипник; 10 и 11 — шайбы
При обслуживании автомобиля масло нагнетают через пресс-масленку в продольный канал шкворня для смазки опорного подшипника и бронзовых втулок шкворней; одновременно оно заполняет магазинную масленку, проходя через отверстие в опорной пластине, вследствие чего поднимается поршень и сжимается пружина. По мере расхода масла в процессе работы автомобиля оно подается из магазинной масленки под давлением пружины и поршня в продольный канал шкворня, а от него по радиальным отверстиям и кольцевым проточкам на наружной поверхности шкворня к бронзовым втулкам. У автомобиля ГАЗ -53А такая масленка не ставится.
На рис. 4 показано устройство переднего моста автомобиля ЗИЛ -130. Балка моста кованая, имеет двутавровое сечение. Опорный подшипник поворотной цапфы представляет собой шайбы. Ступицы передних колес вращаются на поворотных цапфах на двух конических роликоподшипниках, регулируемых гайкой, которая стопорится замочным кольцом, контргайкой и замочной шайбой и закрывается колпаком. Подшипники шкворней смазываются через обычные масленки на ушках поворотных цапф.
При независимой подвеске передних колес автомобиль имеет разрезной передний мост. Мост такой конструкции применяется у легковых автомобилей.
1.3 Управляемый мост
Управляемый мост может быть не разрезным и разрезным. Не разрезной мост состоит из балки и поворотных кулаков, шарнирно соединенных посредством шкворней, обеспечивающих возможность поворота управляемых колес для изменения направления движения автомобиля (на цапфах поворотных кулаков на подшипниках устанавливаются управляемые колеса). Балка моста должна быть прочной, жесткой и как можно более легкой. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют стальные кованые балки двутаврового сечения. По краям балки двутавровое сечение плавно переходит в прямоугольное с отверстиями для установки шкворней поворотного кулака. Средняя часть балки выгнута вниз, с тем чтобы дать мосту свободу вертикального перемещения. Для крепления элементов подвески на балке предусмотрено наличие соответствующих опорных площадок. Шкворень поворотного кулака представляет собой стальной цилиндрический палец, неподвижно установленный в балке. Для его фиксации от поворота и осевого смещения обычно используются клиновые болты. Вертикальные нагрузки воспринимаются опорными подшипниками скольжения (подшипник качения). Для регулировки зазора между верхним торцом бобышки балки и поворотным кулаком устанавливают регулировочные прокладки. Поворот кулака относительно шкворня обеспечивается подшипниками скольжения, образованными поверхностью шкворня и запрессованными в отверстии поворотного кулака бронзовыми втулками. Разрезной передний мост устанавливают на легковых автомобилях. Он состоит из стойки, которая шарнирно соединена посредством шкворня с поворотным кулаком в средней части и шарнирно соединяется посредством верхнего и нижнего рычагов с балкой переднего моста. Для обеспечения стабилизации управляемых колес оси шкворней наклонены в продольной и поперечной плоскостях.
1.3 Комбинированный мост
Комбинированный мост выполняет функции ведущего и управляемого мостов одновременно. Комбинированный мост (рисунок 1, а) включает в себя главную передачу, дифференциал и привод ведущих управляемых колес. Главная передача 1 и дифференциал 2 имеют такую же конструкцию, как и главная передача и дифференциал заднего ведущего моста. Привод ведущих управляемых колес представляет собой карданные передачи с карданными шарнирами 4 равных угловых скоростей. Конструкция привода ведущих управляемых колес зависит от типа их подвески. Рисунок 1 — Схемы комбинированного моста (а) и привода (б, в, г) ведущих управляемых колес 1 — главная передача; 2 — дифференциал; 3, 5 — полуоси; 4, 7 — карданные шарниры; 6 — ступица У грузовых автомобилей при зависимой подвеске колес (рисунок 1, б) и неразрезной балке ведущего моста в приводе колес применяются карданные передачи с одним карданным шарниром 4 равных угловых скоростей. Крутящий момент к карданному шарниру 4 подводится от дифференциала 2 внутренней полуосью 3. Наружная полуось 5 имеет фланец, от которого крутящий момент передается на ступицу 6 колеса. Ступица установлена на поворотной цапфе в двух подшипниках, и полуоси 3 и 5 передают только крутящий момент. У легковых автомобилей при независимой подвеске ведущих управляемых колес (рисунок 1, в) обычно используют карданные передачи с двумя шарнирами 4 равных угловых скоростей. При этом внутренние шарниры обеспечивают вертикальные перемещения колес, а наружные шарниры — их поворот. При независимой подвеске колес иногда используют карданные передачи с двумя карданными шарнирами 7 неравных угловых скоростей и с одним карданным шарниром 4 равных угловых скоростей (рисунок 1, г).