14.3. Полуоси

Полуоси передают крутящий момент Т от дифференциала к ведущим колесам (рис.14.8), а также следующие изгибающие моменты: от вертикальной реакции R_z на действие си­лы тяжести, приходящейся на колесо, от касательной реакции R_x, обусловленной тяговой и тормозной силами, и от боковой силы R_y, возникающей при заносе, движе­нии на повороте или по дороге с попереч­ным уклоном, а также под действием бо­кового ветра. На современных автомобилях полуоси, в зависимости от конструкции внешней опоры, опреде­ляющей степень их нагруженности изги­бающими моментами, бывают двух ти­пов: полуразгруженные и разгруженные.

Рис.14.8. Схемы полуосей: а - полуразгруженные; б - пол­ностью разгруженные;

1 - коле­со; 2, 6 и 7 - подшипники; 3 - кожух полуоси; 4 - полуось; 5 - ступица

Полуразгруженные по­луоси обычно применяют на грузовых автомобилях малой грузо­подъемности и на легковых автомобилях, у которых подшип­ник 2 установлен между полуосью 4 и ее кожухом 3 на расстоянии а_р от средней плоскости колеса. Реакции R_z и R_x создают на плече а_р изгибающие моменты, действующие на по­луось соответственно в вертикальной и го­ризонтальной плоскостях, а боковая реак­ция – изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости на плече, рав­ном радиусу r колеса.

Полуоси установлены в кожухе 7 картера заднего моста. Внутренний конец полуоси шлицами соединен с полуосевой шес­терней дифференциала, а другой - фланцем 1 с тормозным барабаном 4 и колесом. Для вентиляции картера заднего моста на кожухе полуоси устанавливается сапун 10.

Пол­ностью разгруженные полуоси применяют на автобусах и грузовых автомобилях средней и боль­шой грузоподъемности (см.рис.14.8,б). В этом случае все изгибающие момен­ты воспринимаются подшипниками б и 7, установленными между ступицей 5 колеса и кожухом 3 полуоси, а полуось передает только крутящий момент. Наиболее распространенным является крепление ступицы или диска колеса к полуоси при помощи фланца. Внутренний конец полуоси имеет шлицы, которые вставляют в полуосевое зубчатое колесо.

15. Несущая система автомобиля

В несущую систему автомобиля входят рама, подрамник, передняя и задняя подвески, ступицы колес, колеса и шины. Подрамник конструктивно совмещен с основанием кузова и служит для ус­тановки силового агрегата и передней подвески автомобиля.

Механизмы и детали несущей системы связывают колеса с ку­зовом, воспринимают силы, действующие на автомобиль, снижают динамические нагрузки, передаваемые от колес на кузов при дви­жении автомобиля по неровностям дороги, и гасят колебания кузова.

15.1. Рама

Все грузовые и лег­ковые автомобили с большим (обыч­но более 3,5 л) рабочим объемом цилиндров двигателя имеют раму. На легковых автомобилях особо ма­лого и малого классов и автобу­сах рама отсутствует, ее функции выполняет несущий кузов. Являясь несущей системой автомобиля, рама воспринимает все нагрузки, возникающие при его движении. На раме монтируют двигатель, агрегаты трансмиссии, меха­низмы органов управления, дополни­тельное и специальное оборудование, а также кабину, кузов или грузонесущую емкость.

По конструк­ции рамы (рис.15.1) могут быть лонжеронными (лестничными) и цент­ральными (хребтовыми). В автомобилестрое­нии наибольшее распространение получили лонжеронные рамы.

Рис.15.1. Автомобильные рамы: а – лонжеронная; б - центральная

Лонжеронная рама грузовых авто­мобилей (см.рис.15,а) имеет две продольные балки - лонже­роны 12 - переменного сечения и несколько поперечин 7. Лонжероны рамы могут сходиться в перед­ней части (автомобили ЗИЛ) или располагаться параллельно один другому (автомобили ГАЗ). Буксирные крюки 2 и передний буфер 1, предохраняющий автомобиль от пов­реждений, крепятся к лонжеронам спереди.

Радиатор и передние опоры (одна или две) двигателя устанавливаются на первой поперечине 7 рамы, задние его опоры - кронштейны 3 - прик­лепаны к лонжеронам. Передние рессоры крепят на кронштей­нах 14. От ударов лонжероны пре­дохраняют резиновые буфера 15. Картер рулевого механизма крепится кронштейном 13 на левом лонжероне между кронштейнами рессор.

Промежуточная опора карданной передачи крепится на второй поперечине 7 рамы сни­зу. В задней части рамы на лонжеронах расположены кронштейны 8 для крепления задних рессор и кронштейны 9, служащие опорами для концов дополнительных рессор.

Аккуму­ляторная батарея крепится на левом лонжероне рамы в специальное гнездо 11, откидной кронштейн 4 запасного колеса - на правом. Кронштейны 10 служат для крепления платформы, а кронштейн 16 - для фиксации положения пуско­вой рукоятки. Тягово-сцепное устрой­ство 6 расположено на задней поперечине, а кронштейн 5 ука­зателя поворота – на заднем конце пра­вого лонжерона.

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

Центральная рама (см.рис.15.1,б) представляет собой центральную несущую бал­ку 5 с поперечинами 3. Несущая балка 5 может иметь круглое или швеллерное сечение. В некоторых случаях рама образуется в резуль­тате соединения специальными пат­рубками 4 картера 1 раздаточной коробки и картеров 2 главных пере­дач. Поперечины 3, служащие опорами двигателя, ка­бины, кузова и других агрегатов, установлены между фланцами патрубков и картеров. Такие рамы обладают высокой проч­ностью на изгиб, но из-за слож­ности их изготовления широкого распространения в отечественном и зарубежном автомобилестроении не получили.