Передняя ось грузового автомобиля устройство

Для облегчения поворота цапф с колесами между осью и нижней частью вилки поворотного кулака на шкворне установлен упорный подшипник.

На цапфе на двух конических роликоподшипниках установлена ступица. К фланцу ступицы прикреплено колесо, на ободе которого монтируется пневматическая шина. Подшипники регулируют и закрепляют на цапфе гайкой, которую надежно стопорят. Снаружи гайка закрыта колпаком. В ступицу закладывают смазку. Чтобы смазка не вытекала, в ступице поставлен сальник.

У автомобилей высокой проходимости передней осью является балка переднего ведущего моста, к полуосевым пукавам котопого на шкворнях присоединяются корпусы с поворотными цапфами. На цапфах устанавливаются на подшипниках передние колеса, являющиеся ведущими и управляемыми.

Задней осью у двухосных автомобилей служит балка заднего ведущего моста. У грузовых автомобилей на концах полуосевых рукавов балки заднего моста на подшипниках установлены ступицы с колесами, соединенные с полуосями. У легковых автомобилей подшипники установлены внутри полуосевых рукавов и колеса крепятся к полуосям.

У трехосных автомобилей рама в задней части опирается через рессоры на тележку, состоящую из двух ведущих мостов, балки которых являются осями для установки ведущих колес.

Оси автомобиля поддерживают раму или несущий кузов вместе с подрессоренными частями, воспринимая от них вертикальные нагрузки, и передают на раму или кузов продольные, боковые нагрузки и моменты от колес. Передняя ось всегда представляет собой управляемый мост, который может быть ведущим и неведущим. Задняя ось — это почти всегда ведущий мост, по конструкции сходный с передним ведущим мостом.

Передняя ось, имеющая тип неведущего моста, может быть цельной и составной.

Передняя цельная ось состоит из балки, упруго связанной с рамой через рессоры, и двух поворотных цапф, шарнирно соединенных с концами балки с помощью шкворней (рис. 2).

Балка штампуется из стали и для повышения прочности и жесткости имеет в сечении двутавровый профиль. На ее верхней плоскости расположены площадки для установки и крепления рессор. Балка изогнута так, что ее средняя часть позволяет установить двигатель ниже, тем самым снизить центр тяжести автомобиля и улучшить обзор с места водителя. Концы балки имеют цилиндрическую форму со сквозным отверстием для шкворней.

Поворотная цапфа, штампованная из стали, имеет ось с фланцем и вилку. На две цилиндрические шейки оси устанавливаются подшипники ступицы переднего колеса, к фланцу привертывается тормозной щит колеса. В соосные отверстия верхней и нижней частей вилки запрессовываются бронзовые втулки, на которых цапфа поворачивается около шкворня. Поворот цапф и колес осуществляется посредством рычагов, закрепленных в боковых отверстиях вилки. Левая цапфа получает усилие поворота от рулевого механизма через продольную рулевую тягу и рычаг. Это усилие передается рычагом через поперечную рулевую тягу правой цапфе.

Шкворень изготовляется из стального прутка и после установки в отверстия вилки и конца балки стопорится от перемещения в отверстии балки клиновым штифтом с гайкой, Штифт и шкворень имеют лыски на цилиндрической поверхности, благодаря чему шкворень заклинивается.

Балка и ось цапфы испытывают вертикальную нагрузку силы веса автомобиля, горизонтальную нагрузку сил инерции при торможении и повороте, кроме этого балка получает скручивающую нагрузку от тормозного момента. В связи с этим балка и ось цапфы рассчитываются на прочность при изгибе, а балка — еще и при кручении. Материалом балки и цапфы служат среднеуглеродистые малолегированные стали, содержащие небольшое количество хрома.

Шкворень подвергается действию нагрузки того же характера, что и балка оси, в нем возникают напряжения, требующие расчета на прочность при изгибе, смятии и срезе. Чтобы обеспечить высокую прочность и износостойкость, шкворень изготовляется из среднеуглеродистых сталей с последующей поверхностной закалкой или из малоуглеродистых низколегированных сталей, требующих цементации и закалки.

Передняя ось автомобиля ГАЭ -53А включает в себя балку, к которой шкворнями присоединены поворотные цапфы (рис. 3).

Балка двутаврового сечения имеет две площадки с четырьмя сквозными отверстиями для стремянок крепления рессоры и глухим отверстием для головки центрального стяжного болта рессоры. На боковой поверхности балки расположены два отверстия для стопорных штифтов шкворня и два отверстия для пальцев телескопических амортизаторов.

Поворотная цапфа имеет ось для подшипников ступицы колеса. К ее фланцу шестью болтами крепится тормозной щит, в отверстия вилки цапфы запрессованы две бронзовые втулки шкворня.

Шкворень снабжен упорным подшипником, который воспринимает вертикальную нагрузку от веса автомобиля, приходящуюся на переднюю ось. Подшипник состоит из металлокера-мической (средней) шайбы и двух стальных шайб, заключенных в обойму.

Втулки шкворня смазываются солидолом через масленки, ввернутые в боковые отверстия верхней и нижней частей вилки. От нижней втулки смазка поступает по специальной канавке на шкворне к его упорному подшипнику.

После установки шкворня отверстия вилки закрываются крышками, которые ставятся на картонные уплотнительные прокладки и привертываются двумя болтами.

Между верхним торцом цилиндрического конца балки и торцом верхней части вилки должен быть зазор не более 0,15 мм. Его величина определяется толщиной регулировочной шайбы.

Поворотные рычаги устанавливаются на шпонках в конусных боковых отверстиях вилки и крепятся гайками, которые стопорятся шплинтами. Рычаги имеют регулировочные болты, которые при повороте колес в обе стороны упираются в специальные бобышки балки, ограничивая угол поворота.

На цилиндрические шейки цапфы устанавливаются конические роликоподшипники, запрессованные в ступицу колеса. Подшипники закреплены через упорную шайбу гайкой, которая позволяет регулировать затяжку подшипников и стопорится шплинтом. Для подшипников в ступицу закладывается смазка, и, чтобы предотвратить ее вытекание, с внутренней стороны ступи-ды ставится сальник, а с наружной — колпак.

Тормозной барабан ставится на болты ступицы и кре-ягатся к ней тремя винтами. Диск колеса надевается на эти же болты и крепится вместе с тормозным барабаном к ступице гайками.

Передняя ось автомобиля ЗИЛ -130 не имеет принципиальных отличий от оси автомобиля ГАЭ -53А, обладая некоторыми конструктивными особенностями (рис. 4).

Упорный подшипник шкворня включает в себя две шайбы: нижнюю металлокерамическую и верхнюю стальную с кольцевой прорезью для двух уплотнительных полуколец. Зазор между верхним торцом цилиндрического конца балки и торцом верхней части вилки регулируется подбором толщины двух анайб.

Подшипники ступицы закрепляются и регулируются упорней гайкой, которая стопорится замочным кольцом, замочной шайбой и контргайкой. Полость подшипников с наружной стороны закрыта через прокладку крышкой, привернутой винтами.

Тормозной барабан соединен со ступицей запрессованными болтами, обрабатываются они в сборе, поэтому разъединять их надо только при замене болтов.

Устройство автомобилей

Передний управляемый мост

В зависимости от назначения и возлагаемых функций мосты могут быть ведущими, управляемыми, комбинированными или поддерживающими.
Ведущим называется мост, к колесам которого посредством механизмов трансмиссии подводится крутящий момент от двигателя.
Управляемый мост предназначен для поддержания автомобиля и обеспечения его маневренности. Колеса этого моста не принимают крутящий момент и являются ведомыми.
Комбинированный мост является одновременно и ведущим, и управляемым, т. е. он принимает крутящий момент и одновременно служит для выполнения поворотов и других маневров автомобиля.
Поддерживающий мост предназначен исключительно для поддержания автомобиля, и не способен обеспечивать тягу на колесах или поворот автомобиля.

Устройство переднего управляемого моста

Передний управляемый мост представляет собой поперечную балку с ведомыми управляемыми колесами. Балка переднего управляемого моста обычно выполняется кованой из стали и имеет пространственное сечение для повышения изгибной прочности.
В зависимости от типа подвески управляемых колес передние мосты автомобилей могут быть неразрезными, в которых управляемые колеса связаны непосредственно с балкой моста, и разрезными, в которых управляемые колеса связаны с балкой моста через подвеску.

Схематическое устройство наиболее распространенных типов управляемых передних мостов приведено на рис. 1.

Передний неразрезной управляемый мост (рис. 1, а) выполняется, как правило, в виде кованой стальной балки 4 двутаврового сечения. На концах балки в бобышках закреплены шкворни 3, а на их наружных концах шарнирно закреплены поворотные цапфы 2, на которые посредством подшипников устанавливают колеса. Цапфы могут поворачиваться вокруг своих шкворней вместе с управляемыми колесами, обеспечивая поворот автомобиля.
Связь балки моста с рамой осуществляется посредством элементов подвески – рессор, пружин, амортизаторов, пневматических баллонов и т. п.

Передний разрезной управляемый мост (рис. 1, б) отличается от неразрезного тем, что его поперечная балка 4 связана с управляемыми колесами посредством рычагов независимой подвески 7. В данном случае балка моста связана с несущей системой (чаще всего – кузовом) автомобиля жестко и одновременно служит для размещения опор двигателя.
Управляемые колеса со ступицами, установленные посредством подшипников на поворотных цапфах, могут вращаться вокруг шкворней или шаровых шарниров подвески, либо вместе со стойками (бесшкворневые подвески).

Передний неразрезной управляемый мост

На рис. 2 изображен передний управляемый неразрезной мост грузового автомобиля марки «ГАЗ».
Стальная двутавровая балка 14 с посредством двух рессор крепится к раме автомобиля.

Средняя часть балки выгнута вниз, что позволяет расположить двигатель ниже и оптимизировать компоновку кабины автомобиля.
В концевых бобышках балки посредством стопоров 12 закреплены шкворни 8, а на них через бронзовые втулки поворотная цапфа 7.
На фланцах поворотных цапф закреплены щиты 6 тормозных механизмов, а на осях цапф на конических подшипниках установлены ступицы 3. Закрепленные на ступицах колеса 1 с тормозными барабанами 2 могут вращаться на подшипниках вместе со ступицами вокруг осей поворотных цапф 7 и вместе с поворотными цапфами поворачиваться вокруг шкворней 8.

Передний разрезной управляемый мост

На рис. 3 изображен разрезной передний управляемый мост легкового автомобиля с независимой бесшкворневой рычажно-пружинной подвеской.
Основной частью моста является поперечная балка 4. К ней посредством верхних 3 и нижних 5 рычагов поворотных стоек 2, пружин 6 и амортизаторов 7 подвешены передние управляемые колеса автомобиля.
Колеса вместе со ступицами 9 и тормозными дисками 8 установлены на подшипниках на поворотных стойках 2, к которым прикреплены суппорты 1 тормозных механизмов колес. Управляемые колеса поворачиваются вместе с поворотными стойками, изменяя направление движения автомобиля при маневрировании.

Разрезной управляемый передний мост легкового автомобиля является съемным и жестко крепится болтами к несущему кузову автомобиля. Балка моста одновременно служит для крепления двигателя посредством упругих элементов (подушек двигателя).

Поддерживающий мост

Поддерживающий мост (рис. 4) служит только для поддержания несущей системы автомобиля. Он применяется в качестве заднего моста в переднеприводных легковых автомобилях, а также на прицепах и полуприцепах.

Основной частью моста является U-образная стальная балка 5 с приваренными по концам трубчатыми рычагами 3 и пружинной подвески 4. К концам рычагов прикреплены оси 1, на которых посредством подшипников установлены ступицы 2 с задними поддерживающими колесами.
Другими концами рычаги шарнирно соединены с кузовом автомобиля.

Поддерживающие мосты большегрузных автомобилей, прицепов и полуприцепов могут выполняться подъемными – при полной загрузке транспортного средства они опускаются в рабочее положение и поддерживают вес автомобиля или прицепа (полуприцепа), а при движении порожнего автопоезда могут вместе с колесами подниматься в транспортное положение, не оказывая дополнительного сопротивления качению, что способствует повышению топливной экономичности и уменьшению износа шин. Обычно в качестве подъемного выполняется один из сдвоенных мостов задней тележки.
Управление механизмом подъема поддерживающего моста чаще всего осуществляется посредством гидравлических, пневматических или механических приводов.

Глава 8.Особенности устройства ходовой части, механизмов управления и основы их ТО.

Ходовоя часть автомобиля в себя включает:раму, оси, детали узлов подвески, колеса и шины.

Рама

Рамапредставляет собой несущую систему балочной конструкции и изготовлена из двух продольных и нескольких поперечных балок. На ней закреплены все основные агрегаты и узлы. Балки корытообразного сечения штампуют из стали. Продольные балки в средней, наиболее нагруженной части имеют большее сечение. Продольные и поперечные балки соединены заклепками, а для увеличения жесткости рамы установлены косынки и угольники. Для крепления узлов и агрегатов на раме имеются кронштейны, к которым крепятся крылья, подножки, топливный бак, рессоры, передний буфер, буксирные крюки и буксирное приспособление сзади.

Передняя ось

На грузовых автомобилях передняя ось изготовлена в виде двутавровой балки с отогнутыми вверх концами.

Рис. 58. Передняя ось с подвеской грузового автомобиля:

1 — кронштейн рессоры, 2 — рессора, 3 — амортизатор, 4 — стре­мянка, 5 — балка передней оси, 6 — ступица, 7 — поворотная цапфа, 8 — резиновая подушка.

На концах оси к проушинам шкворнями закреплены шарнирно-поворотные цапфы. Шкворень закреплен в проушинах оси неподвижно коническим стопорным штифтом с гайкой. Поворотные цапфы имеют по две проушины с бронзовыми втулками и свободно поворачиваются на шкворне. Для облегчения поворота цапфы между ее проушиной и концом оси установлен опорный подшипник.

Рис. 59. Установка передних колес автомобиля:

а)— угла развала колес, б) — угла схождения колес

Развал колес и угол наклона шкворней (рис.59, а) на грузовых автомобилях не регулируются. Углы поворота передних колес автомобиля регулируются и ограничиваются упорным болтом.Угол схождения передних колес регулируется изменением длины поперечной рулевой тяги (Рис.59,б).

Задняя ось

Рис.60. Задняя ось автомобиля:

1- картер заднего моста, 2- полуось, 3- конические роликовые подшипники, 4- ступица.

Задней осью у автомобилей служит картер главной передачи с кожухами полуосей. Картер заднего моста в автомобиле ЗИЛ-130 отлит из ковкого чугуна, а у ГАЗ-53А — выштампован из стали. В автомобиле КамАЗ картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных кожухов, к которым приварены крышки картеров, фланцы для крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, кронштейны для крепления реактивных штанг и опоры рессор.

Ступицы передних колес изучаемых автомобилей установлены на двух конических роликовых подшипниках (рис.58) и крепятся гайкой, которая затем шплинтуется или стопорится и закрывается колпаком

Шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклон, благодаря чему облегчается управление автомобилем, так как при движении колеса стремятся занять такое положение, которое соответствует движению по прямой.

Для разгрузки наружного подшипника ступицы переднего колеса, уменьшения толчков колес, передаваемых на рулевой механизм, оси цапф наклонены концами вниз (развал колес 1°)

Колеса автомобиля при движении попрямой должны катиться параллельно друг другу. Наличие хотя бы незначительных люфтов в сочленениях рулевых тяг, в подшипниках ступиц колес и во втулках шкворней приводит к повороту каждого колеса на некоторый угол (правого — направо и левого — налево). Это вызывает проскальзывание покрышек и резкое увеличение их износа.

На ступице колес автомобилей КамАЗ имеются пять спиц, равномерно расположенных по окружности. Концы спиц заканчиваются коническими опорами, предназначенными для посадки конической поверхности обода колеса.