ЗИЛ 130, ЗИЛ 131, Татра Т-3, ГАЗ 3307, ГАЗ 3102, ГАЗ 3110, ГАЗ 53, МАЗ 500, Т 25, Т40, Иж планета, Иж юпитер

Управляемые мосты должны обеспечить:

необходимую кинематику поворота автомобиля при всех режи­мах движения;

хорошую устойчивость, высокие маневренность и безопасность движения;

возможно малую массу неподрессоренных частей;

рациональную кинематическую схему колес при их вертикальных перемещениях;

заданные углы установки шкворней и колес.

На грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности применяют в основном управляемые мосты классической схемы, со­стоящие из стальной неразрезной балки 33 (рис. 1), поворотных цапф 11_, шкворней 20_% рычагов рулевой трапеции, ступиц 8 колес на двух конических роликовых подшипниках. Управляемые мосты просты в изготовлении, надежны при эксплуатации. Они нашли широкое при­менение на автомобилях с рессорной зависимой подвеской.

Управляемые мосты в зависимости от компоновки автомобиля могут различаться допустимыми нагрузками на мост, размерами по­перечных сечений балки, рычагов и способами их крепления и т. п.

Балка моста, как правило, кованая, стальная двутаврового сечения. На автомобилях большой грузоподъемности в некоторых слу­чаях применяют трубчатую балку моста круглого или эллиптического сечения. Такие балки имеют высокую прочность при малой массе и хорошо работают на изгиб в двух взаимно перпендикулярных плос­костях, а также на кручение. Однако балка трубчатого сечения трудо­емка в производстве и имеет высокую стоимость.

Шкворни могут быть цилиндрическими и коническими (см. рис. 1) . Цилиндрические шкворни используются на автомобилях ЗИЛ и КамАЗ.

В качестве упорных подшипников поворотных цапф применяют подшипники скольжения и качения. В подшипниках скольжения по сравнению с подшипниками качения в условиях их эксплуатации при больших динамических нагрузках создаются значительно меньшие нагрузки на опорную поверхность. Ниже приведена техническая харак­теристика переднего моста автомобилей МАЗ.

Передний мост автомобиля воспринимает вертикальную нагрузку, а также усилие и моменты, возникающие при торможении и пово роте автомобиля.

Основной несущей деталью, через которую с помощью рессор пе­редаются указанные усилия на раму автомобиля, является балка пе­редней оси, которую изготовляют методом горячей штамповки из стали 40. Балка имеет двутавровое сечение с площадками на верхней полке для крепления рессор. В утолщениях цилиндрической формы по концам балки выполнены конические отверстия с вершиной кону­са, обращенной вверх. Балка передней оси соединена с поворотными цапфами шкворнями, концы которых представляют собой цилинд­рические шейки разных диаметров, соединенные конической частью. Верхняя шейка шкворня на конце имеет резьбу. Шейка шкворня боль­шего диаметра соединена с нижним ушком поворотной цапфы, а мень­шего диаметра — с верхним ушком. Средней конической частью шкво­рень входит в коническое отверстие балки передней оси. Таким обра­зом обеспечивается связь балки передней оси с поворотной цапфой.

Для получения высокой усталостной прочности шкворня, изго­товляемого из стали 45, необходимо, чтобы он обладал повышенной поверхностной твердостью. Для этого шкворни закаливают с нагревом ТВЧ до твердости HRC₃ 56 – 63, что позволяет увеличить глубину твер­дого слоя до 2 — 2,5 мм и значительно повысить усталостную проч­ность без снижения прочности шкворня.

Нижняя цилиндрическая шейка шкворня опирается на бронзовую втулку, запрессованную в ушко поворотной цапфы. Так как ушки поворотной цапфы имеют одинаковый диаметр, а диаметр верхнего конца шкворня меньше диаметра нижнего, то сверху на шкворень устанавливают стальную втулку, которая выполняет функции распор­ной втулки. Втулка вместе со шкворнем поворачивается в бронзовой втулке 22 верхнего ушка поворотной цапфы.

Торцы распорной и бронзовой втулок, расположенных в верхнем ушке поворотной цапфы, защищены уилотнительным резиновым коль­цом, закрытым металлической обоймой. На резьбовой конец шквор­ня навернута гайка, с помощью которой устраняют зазор в коничес­ком соединении шкворня с балкой переднего моста. Гайка стопорит­ся замковой шайбой.

Между нижним ушком поворотной цапфы и балкой расположен упорный шариковый подшипник 31, на который через опорную шай­бу, прилегающую к подшипнику плоской стороной, опирается балка. Правильная самоустановка подшипника обеспечивается прилеганием опорной» шайбы к балке со сферической поверхностью. При таком соединении балки переднего моста с поворотной цапфой горизонталь­ные нагрузки воспринимаются бронзовыми втулками, запрессован­ными в ушки поворотной цапфы, а вертикальные нагрузки — упор­ным шариковым подшипником.

Для свободного вращения колеса при ограниченном вертикальном перемещении поворотной цапфы и связанного с ним колеса на шквор­не между верхним ушком поворотной цапфы и балкой переднего мос­та имеется зазор, который равен 0,1 — 0,4 мм. Ддя обеспечения задан­ного зазора между верхним ушком поворотной цапфы и балкой ус­тановлены металлические регулировочные шайбы. Поворотные цапфы соединены с рулевой трапецией.

Ушки поворотной цапфы переходят в цилиндрические утолщения, в которых выполнены конические отверстия. На левой цапфе утол­щения сделаны у верхнего и нижнего ушков, а на правой — только у нижнего.

Поворотные цапфы имеют развитые фланцы прямоугольной фор­мы, к которым крепятся суппорты 28 колесных тормозов.

Наиболее нагруженной и ответственной деталью моста является поворотная цапфа, изготовляемая из стали 45Х (ГОСТ 4543—71). Известно, что выход из строя цапф обусловлен в основном усталост­ным разрушением в зоне галтели (перехода от цапфы к фланцу). Про­веденные экспериментальные исследовательские работы по повыше­нию долговечности поворотных цапф позволили сделать вывод, что значительное влияние на выносливость поворотной цапфы оказывают радиусы галтели.

Установлено, что при накатке галтелей роликом выносливость цап­фы возрастает почти на 50%. В связи с этим на автомобилях увеличен радиус галтели с 8 до 12 мм и применена термическая обработка по­верхности цапфы с нагревом ТВЧ.

На большей цилиндрической шейке цапфы установлен внутренний конический роликовый подшипник ступицы переднего колеса, на мень­шей шейке — наружный роликовый подшипник. Эти подшипники вос­принимают как радиальную, так и осевую нагрузки.

На конических роликовых подшипниках поворотной цапфы вра­щается ступица 8 переднего колеса. Подшипники закреплены на цапфе гайкой 13 с замковой шайбой 12 и контргайкой 10 с шайбой 9.

Уплотнение подшипников с внутренней стороны обеспечивается самоподжимным сальником 16, размещенным в крышке, приверну­той к внутреннему торцу ступицы. Для уплотнения подшипников с наружной стороны предназначена крышка с прокладкой.

Ступицы колес, отлитые из ковкого чугуна, с наружной стороны имеют шесть фигурных спиц, на которых при помощи болтов закреп­лены диск 7 и тормозной барабан 6.

Для смазки подшипников ступиц колес и втулок шкворней при­меняют Литол-24 (ГОСТ 21150-75).

Установочные параметры передних колес определяют устойчивость движения автомобиля, равномерный износ шин передних колес. Это — углы установки колес (рис. 2). Продольный угол наклона шкворня образуется за счет того, что нижний конец шкворня вынесен вперед. Его положение определяется креплением рессоры в кронштейнах рамы.

Продольный угол наклона шкворня обусловливает хорошую ус­тойчивость автомобиля вследствие возникновения стабилизирующего момента. При изменении управляемости автомобиля (автомобиль «плохо держит дорогу») и затрудняется выход из поворота. Указанные явления могут возникать при значитель­ной неравномерности в осадке и прогибе передних рессор, скручива­нии балки переднего моста или износе шкворневого соединения.

Поперечный угол наклона шкворня обеспечивается наклоном оси отверстия под шкворень в балке переднего моста и обусловливает стабилизацию колес при использовании приходящейся на мост массы автомобиля.

Угол развала колеса определяется заданным при обработке понижением оси поворотной цапфы по отношения к отверстиям под шкворень в ушках. При наличии угла развала колес создается горизонтальная составляющая вертикальной нагрузки, направленная к оси авто- юбиля. Это усилие прижимает ступицу колеса к внутреннему роли- :овому подшипнику. При отсутствии угла развала колес и наличии севого зазора в подшипниках ступиц возможно осевое перемещение ступиц, что снижает устойчивость автомобиля при движении и увели­чивает износ шин. На угол развала колес влияют износ шкворневого соединения, а также зазоры в подшипниках колес.

Для проверки угла развала колес измеряют расстояние соответ­ственно от верхней и нижней частей ободьев колес до какой-либо вер­тикальной плоскости или отвеса. Разность этих расстояний при задан­ном угле развала должна быть 7—11 мм.

Схождение колес в горизонтальной плоскости необходимо для того, чтобы передние колеса вращались строго в продольной плоскос­ти, так как при наличии угла развала колеса автомобиля стремятся катиться по расходящимся дугам в сторону от автомобиля. Схожде­ние колес зависит от угла развала, с увеличением которого возрастает схождение колес. Неправильное (увеличенное) схождение колес мо­жет привести к интенсивному износу шин. Предусмотрена возмож­ность регулировки схождения колес при изменении длины поперечной тяги.

Похожие статьи:

1. Ведущие мосты