Лекция №7

7. Мосты

7.1. Требования, классификация

К автомобильным мостам предъявляются следующие основные требования:

1. минимальная масса;

2. наименьшие габаритные размеры;

3. оптимальная жесткость.

Классификация:

1. по назначению:

а) ведущий;

б) управляемый (с поворотными колесами, с поворотной балкой);

в) комбинированный;

г) поддерживающий (ведомый).

2. по числу колес:

а) с одинарными;

б) со сдвоенными.

3. по виду применяемой подвески:

а) неразрезной;

б) разрезной.

4. по составу:

а) в составе тележки;

б) одиночный.

5. по конструктивной схеме:

а) с поперечиной;

б) с балкой (разъемная, неразъемная, штампованная, литая).

7.2. Анализ конструкции мостов

Ведущий мост включает в себя, кроме балки и ступиц картер главной передачи. Ведущие мосты выполняются разрезными и неразрезными. Картер главной передачи разрезного моста закрепляется на раме автомобиля, и, следовательно, его масса относится к подрессоренной массе. Кожухи полуосей выполняются качающимися. На рис. 7.1. Показана полуось разрезного ведущего моста с управляемыми колесами автомобиля «Татра». Полуось 4 размещена в кожухе моста, геометрическая ось которого пересекает геометрическую ось конической шестерни 1. В любом положении геометрическая ось полуоси проходит через ось шестерни, поэтому полуось может передавать крутящий момент при переменных углах.

Р ис. 7.1. Качающаяся полуось разрезного ведущего моста автомобиля «Татра»:

а – схема; б – конструкция; 1 – коническая шестерня; 2 – полуосевая коническая шестерня; 3 – вильчатый держатель кожуха полуоси; 4 - полуось

Снижение неподрессоренной массы и некоторое повышение проходимости являются достоинствами моста автомобилей «Татра», но при этом его конструкция достаточно сложная.

Балки неразрезных мостов выполняются разъемными и неразъемными. Разъемная балка имеет поперечный разъем по картеру главной передачи и состоит из двух частей, соединенных болтами. Разъемные балки применяют только на легковых автомобилях или на грузовых автомобилях малой грузоподъемности. Неразъемные балки мостов могут иметь различное исполнение: для легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности применяются балки, состоящие из литого картера главной передачи и запрессованных в него кожухов полуосей (рис. 7.2).

Наибольшее распространение имеют ведущие мосты с балкой типа банджо. Балка такого моста выполняется литой или штампованной из листовой стали с последующей сваркой и имеет развитую среднюю часть под картер главной передачи.

Литые балки выполняются из высокопрочного чугуна, ковкого чугуна, стали или из алюминиевого сплава. Они имеют кожухи прямоугольного сечения, в которые запрессовывают стальные трубы для установки ступиц колес. Средняя часть располагается в вертикальной плоскости, что наиболее рационально по прочностным соображениям, или в горизонтальной плоскости

Р ис. 7.2. Неразъемный ведущий мост:

1 – главная передача; 2 – картер; 3 – полуось; 4 – кожух полуоси; 5 – подшипник ступицы; 6 – площадка для рессоры; 7 – крышка картера главной передачи

по конструктивным требованиям. Наиболее распространены и балки штампованные из листовой стали толщиной от 3,5 до 13 мм марок 10КП, 12ГС, 17ГС и др., сваренные из двух частей.

Управляемые мосты. На рис. 7.3 приведены сплошные кованные балки передних мостов грузовых автомобилей. Они имеют переменное по длине сечение: двутавровое в средней части и переходящее в круглое после рессорной площадки. Балки выполнены горячей штамповкой из сталей 30Х, 40Х, 45. Основные размеры балок передних мостов регламентированы в ОСТ 37.001.21-78. За рубежом для снижения массы моста применяют иногда кованные алюминиевые балки, однако, стоимость их гораздо выше.

Поворотные цапфы выполняют из легированных сталей (сталь 35Х, 40Х) и термически обрабатывают. Цилиндрические поверхности цапф закаливают с нагревом ТВЧ.

Поддерживающие мосты. Прицепы и полуприцепы имеют балку с цапфами по краям, приваренные кронштейны под рессоры, фланцы для тормозных механизмов, а мосты многоосных тележек кронштейны для реактивных штанг. Для изготовления балок используют круглую или квадратную трубу. Цельнотянутая труба из стали 35 обрабатывается только по торцам и затем приваривается к цапфам.

В горизонтальной плоскости усилия на балку примерно в два раза меньше, чем в вертикальной, поэтому было бы правильно применять балки прямоугольного сечения, имеющего большую вертикальную сторону.

Р ис. 7.3. Балки передних неразрезных управляемых мостов:

а – УАЗ – 452; б – ГАЗ –53А; в – МАЗ - 503