Привод к ведущим колесам

В ведущих мостах автомобилей крутящий момент передается от дифференциала к ведущим колесам с помощью полуосей. В зависимости от способа установки полуосей в картере моста они могут быть полностью или частично разгруженными от изгибающих моментов, действующих на полуось.

Полностью разгруженные полуоси применя­ют на автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на автобусах. Такие полуоси устанавливаются свободно внутри моста, а ступица колеса опирается на балку моста через два подшипника (рис.94, а).

Полуразгруженные полуоси опираются на подшипник, расположенный внутри балки моста, а ступица колеса жестко соединяется с фланцем полуоси (рис.94, б). Поэтому такая полуось оказывается нагружен­ной крутящим моментом и частично изгибающим моментом. Полуразгруженные полуоси применяют в механизмах задних ведущих мостов легковых автомобилей и грузовых автомобилей на их базе.

Колесные передачи применяют на некоторых большегрузных автомобилях с целью снижения нагрузок в карданной пере­даче и механизмах ведущего моста. В качестве таких передач используют простые шестерен­чатые цилиндрические передачи с внут­ренними зацеплениями либо планетарные передачи.

Ведущим звеном планетарной колесной передачи (рис.95) является солнечная шестерня 1, установленная на шлицах полуоси 7 и находящаяся в зацеплении с тремя шестернями-сателлитами 2. Оси 4 сателлитов закреплены неподвижно в водиле, которое является опорой для подшипников ступицы колеса и закреплено на балке моста. Сателлиты зацеплены с коронной шестерней 5, которая скреплена болтами со ступицей 6. Снаружи колесная передача закрыта крышкой 8, образующей вместе с коронной шестерней и ступицей колеса вращающийся картер, куда заливают масло для смазки зубчатых зацеплений и подшипников.

Передаточное число планетарной передачи определяется отношением числа зубьев коронной шестерни к солнечной и составляет 1,4 - 1,5. Нагрузочная способность и износостойкость планетарной передачи весьма высокие, так как крутящий момент в ней передается от солнечной шестерни к коронной тремя потоками через сателлиты и суммируется на ступице колеса.

Привод переднего ведущего и управляе­мого колеса (рис.96) на грузовых автомобилях повышен­ной проходимости осуществляется через карданный шарнир 5 равных угловых скоростей, ведущий кулак которого сделан за одно целое с полуосью 4. Ведомый кулак шарнира заканчивается приво­дным валом 1, который шлицами соединен с фланцем 8, а через него со ступицей 7 колеса. Ступица через конические роликовые подшипники опирается на полую поворотную цапфу 2, которая установлена на конических подшипниках 3 в разъемном корпусе на шипах шкворня 6. Шипы приварены к сферической чашке балки моста. Верхняя крышка, закрывающая опорный подшипник шквор­ня, является одновременно поворотным рычагом цапфы, связан­ным с рулевым управлением.

На легковых автомобилях привод каждого переднего ведущего колеса осуществляется через наружный и внутренний шарниры равных угловых скоростей, соединенные валом. Применение двух шарниров в приводе каждого колеса обусловлено конструкцией независимой подвески пе
редних колес. Внутренние шарниры обеспечивают перемещение колес при вертикальных ходах подвески, а наружные – при повороте колес относительно вертикальной оси, что необходимо при изменении направления движения автомобиля.

Раздел 12. Ходовая часть.

Ходовая часть воспринимает толкающие усилия от ведущих колес, обеспечивая тем самым поступательное движение автомобиля, а также смягчает и поглощает толчки, возникающие при его движении по неровностям дороги.

Ходовая часть представляет собой несущую систему, состоящую из рамы или кузова, мостов (осей), подвески и колес с шинами.

Рама и мосты.

Рама. Рама служит основанием для крепления узлов и аг­регатов автомобиля и является несущим элементом конструк­ции, который воспринимает все нагрузки, возникающие при движении автомобиля.

Раму имеют все грузовые автомобили и легковые автомо­били с большим рабочим объемом двигателя. На легковых автомобилях особо малого и малого классов рама отсутству­ет, ее функции выполняет несущий кузов.

В зависимости от конструкции рамы (рис.97) делятся на лонжеронные (лестничные) и центральные (хребто­вые). Наибольшее распространение в автомобилестроении по­лучили первые из них.

Лонжеронная рама грузовых автомобилей (рис.97, а) состоит из двух продольных балок - лонжеронов 12 - пере­менного сечения и нескольких поперечин 7. Лонжероны рамы могут сходиться в передней части (автомобили ЗИЛ) Или рас­полагаться параллельно один другому (автомобили ГАЗ). Спереди к лонжеронам крепятся буксирные крюки 2 и передний буфер 1, предохраняющий автомобиль от повреждений.

На передней поперечине крепятся радиатор и передние опо­ры (одна или две) двигателя; его задние опоры - кронштей­ны 3 приклепаны к лонжеронам. Передние рессоры устанав­ливаются на кронштейнах 14, резиновые буфера 15 предох­раняют лонжероны от ударов. Между кронштейнами рессор на левом лонжероне расположен кронштейн 13 для крепления картера рулевого механизма.

На второй поперечине 7 сверху установлен кронштейн для крепления задней части кабины, а снизу крепится промежу­точная опора карданной передачи. В задней части рамы на лонжеронах расположены кронштейны 8 для крепления задних рессор и кронштейны 9, служащие опорами для концов допол­нительных рессор.

На левом лонжероне рамы имеется гнездо 11 для крепле­ния аккумуляторной батареи, а на правом - откидной крон­штейн 4 запасного колеса. Кронштейны 10 служат для креп­ления платформы, а кронштейн 16 - для фиксации положения пусковой рукоятки. На задней поперечине расположен крюк 6 буксирного устройства, а на заднем конце правого лонжеро­на - кронштейн 5 указателя поворота.

На легковых автомобилях семейств «Москвич» и ГАЗ в передней части цельнометаллического кузова установлена по­лурама (подрамник), прикрепленная болтами к полу кузова. К ней крепится двигатель в сборе со сцеплением и коробкой передач.

Центральная рама (рис.97, б) состоит из централь­ной несущей балки с поперечинами. Несущая балка может иметь круглое или швеллерное сечение. В некоторых случаях она представляет собой соединенные с помощью специальных патрубков картеры агрегатов трансмиссии. Такие рамы обладают высокой прочностью на изгиб и имеют достаточную кру­тильную жесткость. Однако широкого распространения в оте­чественном и зарубежном автомобилестроении они не получили.

Мосты. В зависимости от типа устанавливаемых колес мосты делятся на ведущие, управляемые и комбини­рованные (одновременно управляемые и ведущие).

У ведущих мостов (обычно задних) балки изготовля­ются пустотелыми. Они воспринимают от рамы вертикальную нагрузку и передают на раму толкающие, боковые и тормоз­ные силы от колес. В средней части балки устанавливается картер главной передачи, а по концам - ступицы колес. У большинства новых моделей грузовых и легковых автомобилей пустотелые балки задних ведущих мос­тов представляют собой сварную конструкцию, состоящую из двух стальных штампованных половин.

Балки передних (комбинированных) мостов полноприводных автомобилей ГАЗ-66-01, ЗИЛ-131 и др. за­канчиваются фланцами, к которым крепятся шаровые опоры поворотных кулаков карданных шарниров равных угловых ско­ростей.

Передний управляемый мост обеспечивает поворот автомобиля с помощью 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.

Рассмотрим устройство переднего моста (рис.98) авто­мобиля ЗИЛ-130. Он состоит из балки и поворотных кулаков в сборе. Балка 13 двутаврового сечения изготовляется из углеродистой стали. На ее концах в вертикальной плоскости сделаны отверстия для установки шкворней 8, обеспечиваю­щих шарнирное соединение балки с поворотными кулаками 6. Шкворни с одной стороны имеют лыску для удержания их от проворачивания в отверстиях балки, в которых они крепятся с помощью клиновидного штифта 12.

Поворотный кулак стальной кованый, с одного конца име­ет фланец, а с другого цапфу. На наружной стороне фланца в вертикальной плоскости расположены два выступа с запрес­сованными в них втулками 10, в которые входят концы шкворня. Таким образом, правый и левый поворотные кулаки 6, вращаясь на шкворнях 8, могут поворачиваться в горизонтальной плоскости в обе стороны. Максимальный угол пово­рота кулаков вправо составляет 34 , влево 36 . Для облег­чения поворота управляемых колес между балкой и нижним выступом фланца кулака установлены опорные шайбы 14 и 15. Для регулировки осевого зазора между поворотным ку­лаком и проушиной балки служат прокладки 11.

На цапфах поворотных кулаков установлены роликопод­шипники 2, на которых вращается ступица 1 с передним ко­лесом. Внутренние кольца подшипников сидят на шейках цапфы, а наружные запрессованы в гнезда ступицы колеса. Подшипники регулируют гайкой 3, фокусируемой при помощи замочного кольца 4, замочной шайбы 7 и контргайки 5.

С внутренней стороны ступицы к фланцу прикреплен болтами с гайками тормозной барабан 9. На наружных фланцах ступиц имеются отверстия для запрессовки в них шпилек, некоторые устанавливаются диски направляющих колес автомобиля.