Лекция 34. Передний управляемый мост

Раздел III. ХОДОВАЯ ЧАСТЬ, КУЗОВ, КАБИНА.

Лекция 33. Назначение и типы рам

Назначение и типы

Несущей системой называется рама или кузов автомобиля. Не­сущая система служит для установки и крепления всех частей ав­томобиля.

Несущая система — одна из наиболее ответственных, материалоемких и дорогостоящих систем автомобиля. Если принять за 100 % материалоемкость, стоимость и сложность изготовления всего автомобиля, то несущая система может составлять более 50 % от этого. Долговечность несущей системы определяет сроки капиталь­ных ремонтов автомобиля. От нее во многом зависит общий про­бег автомобиля в эксплуатации. Несущая система существенно влияет на многие эксплуатационные свойства автомобиля.

На автомобилях применяются различные типы несущих систем. Несущая система во многом определяет тип и компоновку авто­мобиля. В зависимости от типа несущей системы автомобили под­разделяют на рамные и безрамные. В рамных автомобилях роль несу­щей системы выполняет рама (рамная несущая система) или рама совместно с кузовом (рамно-кузовная несущая система). В безрам­ных автомобилях функции несущей системы выполняет кузов (ку­зовная несущая система), который называется несущим.

Рамная несущая система применяется на всех грузовых автомо­билях, прицепах и полуприцепах, легковых автомобилях повы­шенной проходимости, большого и высшего классов и отдельных автобусах. Несущая система автомобилей-самосвалов, кроме ос­новной рамы включает еще дополнительную укороченную раму — надрамник, на котором устанавливается грузовой кузов и крепят­ся устройства подъемного механизма кузова.

Рамная несущая система проста по конструкции, технологич­на при производстве и ремонте, а также универсальна, так как обеспечивает унификацию обычных и специальных автомобилей. Кроме того, рамная несущая система позволяет выпускать на од­ном шасси различные по типу кузова модификации автомобиля.

Кузовная несущая система применяется на легковых автомоби­лях особо малого, малого и среднего классов, а также на боль­шинстве современных автобусов. Кузовная несущая система по­зволяет уменьшить массу автомобиля, его общую высоту, снизить центр тяжести и, следовательно, повысить его устойчивость. Од­нако кузовная несущая система не обеспечивает хорошей изоля­ции пассажирского салона от вибрации и шума работающих агре­гатов и механизмов, а также от шума шин, возникающего при их качении по поверхности дороги.

Рамно-кузовная несущая система применяется только на авто­бусах. При рамно-кузовной несущей системе кузов автобуса не имеет основания. Рама и основание кузова объединены в единую конструкцию. Шпангоуты (поперечные дуги) каркаса кузова жестко прикрепляются к поперечинам рамы. Рама и каркас кузова рабо­тают совместно, воспринимая все нагрузки. Рамно-кузовная несу­щая система имеет простую конструкцию, технологична при про­изводстве и удобна в ремонте. По сравнению с рамной несущей системой рамно-кузовная имеет несколько меньшую массу кузо­ва и более низкую высоту пола.

Рама

Рама служит для установки и крепления кузова и всех систем, агрегатов и механизмов автомобиля. Рама является одной из от­ветственных и наиболее металлоемких частей автомобиля. Раму имеют все грузовые автомобили, легковые автомобили повышен­ной проходимости, большого и высшего классов, отдельные ав­тобусы, прицепы и полуприцепы.

На автомобилях применяются рамы различных типов (рис. 1). Наибольшее распространение получили лонжеронные рамы.

Лонжеронная рама грузового автомобиля (рис.2) состоит из двух лонжеронов 1 (продольных балок), которые соединены меж­ду собой отдельными поперечинами 2. Лонжероны отштампованы из листовой стали и имеют швеллерное сечение переменного про­филя. Высота профиля наибольшая в средней части лонжеронов, где они более всего нагружены. В зависимости от типа автомобиля и его компоновки лонжероны могут быть установлены один отно­сительно другого параллельно или под углом, а также могут быть изогнуты в вертикальной и горизонтальной плоскостях. К лонже­ронам обычно приклепывают различного рода кронштейны для крепления кузова, устройств подвески колес, механизмов транс­миссии, систем управления и др.

Поперечины, как и лонжероны, выполнены штампованными из листовой стали. Они имеют форму, обеспечивающую крепле­ние к раме соответствующих агрегатов и механизмов. Так, напри­мер, передняя поперечина 4 приспособлена для установки перед­ней части двигателя. Лонжероны и поперечины соединены между собой клепкой или сваркой.

На переднем конце рамы установлены буфер 5 и буксирные крюки 6. Буфер предназначен для восприятия толчков и ударов при наездах и столкновениях. Крюки служат для буксировки авто­мобиля. В задней части рамы грузового автомобиля расположено буксирное (прицепное) устройство 3, предназначенное для при­соединения к автомобилю прицепов, буксируемых автомобилей и т.д. Буксирное устройство включает в себя крюк с запором и пру­жину или резиновый амортизатор, которые смягчают толчки и удары при движении автомобиля с буксиром по неровной доро­ге, при торможении и трогании с места.

Рассмотрим устройство рам легковых автомобилей.

Лестничная рама (рис.3, а) состоит из двух лонжеронов 1, соединенных поперечинами 3. Лонжероны отштампованы из ли­стовой стали и имеют профиль преимущественно закрытого типа. К лонжеронам прикреплены различные кронштейны 2, предназ­наченные для установки и крепления кузова автомобиля, механиз­мов трансмиссии, передней и задней подвесок, систем управления и т.д. Рама имеет выгибы в вертикальной плоскости в местах распо­ложения передних и задних колес автомобиля. Эти выгибы обеспе­чивают большие ходы колес, снижение центра тяжести автомобиля и повышение его устойчивости при высоких скоростях движения.

Х-образная лонжеронная рама (рис. 3, б) состоит из короткой средней балки 5трубчатого или коробчатого профиля, передней 4 и задней 7вильчатых частей, выполненных из лонжеронов короб­чатого профиля. Передняя вильчатая часть предназначена для раз­мещения силового агрегата, а задняя — заднего моста.

В средней части рамы имеются консольные кронштейны 6для крепления кузова, а вильчатые части рамы снабжены поперечи­нами для установки передней и задней подвесок.

Х-образная рама позволяет увеличить углы поворота управляе­мых колес, уменьшить радиус поворота автомобиля и улучшить его маневренность. Кроме того, рама обеспечивает понижение пола ку­зова, центра тяжести автомобиля и повышение его устойчивости.

Периферийная лонжеронная рама (рис.3, в) имеет наибольшее применение на рамных легковых автомобилях. Она состоит из лон­жеронов 8 замкнутого (коробчатого) профиля, которые проходят по периферии пола кузова автомобиля и создают ему естествен­ный порог. Это увеличивает сопротивление кузова при боковых ударах. Рама имеет свободную среднюю часть, позволяющую опу­стить пол кузова, снизить центр тяжести автомобиля и повысить его устойчивость. Для увеличения хода колес автомобиля лонже­роны рамы имеют выгибы в вертикальной плоскости над пере­дним и задним мостами. Средняя часть рамы расположена ниже этих выгибов.

Хребтовая неразъемная рама (рис.3, г) состоит из одной цент­ральной продольной несущей балки 9, к которой прикреплены поперечины 10 и различные установочные кронштейны. Централь­ная балка рамы обычно имеет трубчатое сечение, внутри нее раз­мещается карданная передача. Рама обладает высокой жесткостью на кручение, а размещение карданной передачи внутри хребто­вой трубы рамы обеспечивает компактность конструкции.

Конструкция рам

Рассмотрим конструкцию рамы грузового автомобиля КамАЗ (рис.4, а). Рама автомобиля — лонжеронная, штампованная, клепаная. Она состоит из двух продольных лонжеронов 2, 4и семи поперечин, которые образуют жесткую несущую систему. Лонже­роны изготовлены из высокопрочной стали, имеют переменный профиль швеллерного сечения. На передних концах лонжеронов находятся кронштейны 1, предназначенные для крепления буфеpa.

На передних концах лонжеронов установлены также буксир­ные крюки. Задняя поперечина 3 рамы усилена раскосами. В ней установлено буксирное устройство.

Рама грузовых автомобилей «Урал» (рис.4, б) — лонжеронная, штампованная, состоит из двух продольных лонжеронов 11, 15 и шести поперечин. Поперечины 7— 10 имеют круглое сечение. Передний 5 и задний 12 буфера, а также задняя поперечина 13 выполнены съемными. На переднем буфере крепятся буксирные крюки 6. Буксирное устройство установлено в специальной попе­речине 14.

Буксирное устройство (рис. 4, в) состоит из корпуса 18 с крышкой 19, крюка 20 со стержнем, резинового упругого эле­мента 22 и деталей крепления. Упругий элемент установлен на стержне крюка, который закреплен в корпусе гайкой 23. Необхо­димая предварительная деформация упругого элемента создается шайбами 16 и 17. Буксирный крюк имеет предохранительную за­щелку 21, которая стопорит замок крюка и исключает его само­произвольное открывание. Трущиеся поверхности крюка смазы­ваются через масленки.

Для грузовых автомобилей большой и особо большой грузо­подъемности применяются лонжеронные рамы не из штампован­ных, а прокатных лонжеронов и поперечин. Лонжероны и попе­речины такой рамы изготавливаются из малоуглеродистых низко­легированных сталей, имеющих более высокие механические свой­ства, чем листовые стали. Однако масса рамы из прокатных лон­жеронов и поперечин больше, так как лонжероны и поперечины имеют равное сечение по всей длине. Масса рамы грузового авто­мобиля, изготовленной из прокатных профилей, составляет 15% собственной его массы.

На тяжелых грузовых автомобилях кроме лонжеронных рам применяются также разъемные хребтовые рамы. Хребтовая разъем­ная рама имеет центральную несущую балку, которая состоит из картеров отдельных механизмов трансмиссии автомобиля, соеди­ненных между собой специальными патрубками. Между картера­ми и патрубками устанавливаются кронштейны для крепления кабины, грузового кузова, двигателя и других агрегатов и меха­низмов автомобиля. Разъемная хребтовая рама универсальна, так как, изменяя ее длину, можно создавать семейство автомобилей с различным числом ведущих мостов и разными базами на одних и тех же унифицированных агрегатах и механизмах. Использование картеров механизмов трансмиссии в качестве несущих частей разъемной хребтовой рамы позволяет снизить на 15...20% соб­ственную массу автомобиля и уменьшить его металлоемкость.

Разъемная хребтовая рама по сравнению с лонжеронной обла­дает более высокой жесткостью. Поэтому ее обычно применяют для полноприводных грузовых автомобилей, предназначенных для эксплуатации на тяжелых дорогах и в условиях бездорожья. Одна­ко такая рама требует использования высококачественных леги­рованных сталей для изготовления картеров механизмов транс­миссии и соединительных патрубков, а также высокой точности изготовления и сборки в производстве. Кроме того, при техниче­ском обслуживании и ремонте автомобиля с рамой этого типа затруднен доступ к механизмам трансмиссии автомобиля и требу­ется частичная, а иногда и полная разборка рамы.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение несущих систем автомобилей?

2. На каких типах автомобилей применяется рамная несущая система и почему?

3. Где и почему применяется кузовная несущая система?

4. Какие типы рам автомобилей вы знаете?

Лекция 34. Передний управляемый мост

Поперечная балка с ведомыми управляемыми колесами, к которым не подводится крутящий момент от двигателя, называется передним управляемым мостом. Этот мост не ведущий и служит для поддержания несущей систе­мы автомобиля и обеспечения его поворота.

Передние управляемые мосты различных типов широко при­меняются на легковых, грузовых автомобилях и автобусах с ко­лесной формулой 4х 2, а также на грузовых автомобилях с колес­ной формулой 6x4.

В зависимости от типа подвески управляемых колес передние мосты автомобилей могут быть неразрезными и разрезными. В неразрезных мостах управляемые колеса непосредственно связаны с балкой моста. В разрезных мостах связь управляемых колес с балкой моста осуществляется через подвеску. Неразрезные мосты при­меняются на грузовых автомобилях и автобусах при зависимой подвеске колес. Разрезные мосты устанавливаются на легковых автомобилях и автобусах при независимой подвеске колес.

Передний неразрезной мост (рис. 4.57, а) представляет собой балку 4 с установленными по обоим концам поворотными цапфа­ми 2. Балка — кованая, стальная, обычно двутаврового сечения. Средняя часть балки выгнута вниз для более низкого расположе­ния двигателя и центра тяжести автомобиля с целью повышения его устойчивости. В бобышках балки закреплены неподвижно шкворни 3, на которых установлены поворотные цапфы 2. На по­воротных цапфах на подшипниках установлены ступицы с управ­ляемыми колесами 1. Колеса, поворачиваясь вокруг шкворней, обеспечивают поворот автомобиля. Мост с помощью рессор 5 кре­пится к раме автомобиля.

Передний разрезной мост (рис. 4.57, б) представляет собой балку или поперечину 4 с установленной на ней передней независимой подвеской 7с управляемыми колесами 1. Поперечина может быть стальная кованая или штампованная из листовой стали. Она жест­ко связана с кузовом автомобиля и служит одновременно для креп­ления двигателя. Управляемые колеса со ступицами, установлен­ные на подшипниках на поворотных цапфах, могут поворачиваться вокруг шкворней (шкворневые подвески), закрепленных в стой­ках 6подвески, или вместе со стойками (беешкворнсвые подвес­ки), обеспечивая поворот автомобиля.

Конструкция передних управляемых мостов. Передний управля­емый мост грузовых автомобилей КамАЗ (рис. 4.58) — неразрез­ной. В бобышках стальной балки 17двутаврового сечения стопор­ными клиньями 14 закреплены шкворни 19, на которых установ­лены поворотные цапфы 5. Цапфы свободно поворачиваются во­круг шкворней на бронзовых втулках, запрессованных и ушки цапф, и упорных подшипниках 15, находящихся между цапфами и балкой моста. К фланцам поворотных цапф прикреплены тор­мозные механизмы 21 колес. В ушках цапф закреплены рычаги 16 для крепления поперечной рулевой тяги 18 и поворотный рычаг 12 в левой цапфе — для крепления продольной рулевой тяги 13. На пово­ротных цапфах на роликовых конических подшипниках 8 и 10 уста­новлены ступицы 9 с тормозными барабанами 11 и управляемыми колесами 1. Ступицы колес на поворотных цапфах закреплены гайкой 2, замковыми шайбами 3 и 4 и контргайкой 7. Снаружи ступицы за­крыты крышками 6 с прокладками, а изнутри — манжетами 20.

На рис. 4.59 представлен передний управляемый мост легковых автомобилей АЗЛК с независимой бесшкворневой рычажно-пру-жинной передней подвеской колес.

Мост — разрезной, и связь управляемых колес с балкой моста осуществляется с помощью независимой подвески. Основной и базовой частью моста является поперечина 4 подвески, штампосарная, из листовой стали. В средней части поперечина выгнута вниз для более низкого расположения двигателя и снижения цент­ра тяжести автомобиля. Это повышает устойчивость и безопасность автомобиля при высоких скоростях движения.

К поперечине 4 с помощью 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 8установлены на подшипниках на поворотных стойках 2, к которым прикреплены суппорты 1 тор­мозных механизмов колес. Управляемые колеса легко поворачиваются вместе с поворотными стойками, обеспечивая изменение направления движения автомобиля.

Передний мост представляет собой съемный узел, который крепится болтами к несущему кузову автомобиля.

Поддерживающий мост. Этот мост служит только для поддер­жания несущей системы автомобиля и представляет собой обыч­но прямую балку, по концам которой на подшипниках смонти­рованы поддерживающие колеса. Поддерживающие мосты приме­няют на прицепах и полуприцепах, а также на легковых автомобилях с приводом на передние колеса в качестве задних мостов. На рис. 4.60 показан поддерживающий задний мост переднепривод­ных легковых автомобилей ВАЗ. Основной частью моста является штампованная из листовой стали U-образной формы балка 5 с приваренными по концам трубчатыми рычагами 3 пружинной подвески 4. К концам рычагов 3 прикреплены оси 1, на которых на подшипниках установлены ступицы 2 с задними поддержива­ющими колесами.

Поддерживающий мост представляет собой съемный узел, ко­торый прикрепляется к несущему кузову автомобиля.

Поиск по сайту: