Рис. 8.6. Ступица колеса:

а – ведомого; б – ведущего; 1 – цапфа; 2 – втулка; 3 – манжетное уплотнение; 4, 8 - ко- нические радиально-упорные подшипники; 5 – ступица колеса; 6 – защитный колпак; 7 – гайка; 9 – тормозной барабан; 10 – балка ведущего моста; 11 - полуось

8.2. Передние управляемые и поддерживающие мосты

Передним управляемым мостом называется поперечная балка с ведомыми управляемыми колесами. Он служит для соединения управляемых колес с остовом автомобиля или трактора и для переда- чи толкающего усилия от остова к колесам. Если при этом к передним колесам подводится крутящий момент, то такой мост называют веду- щим. Передние мосты могут быть портальными и соосными.

П о р т а л ь н ы е м о с т ы образуются поперечными балками в виде телескопически сопряженных труб, позволяющих изменять ши- рину колеи, и Г-образными поворотными цапфами, обеспечивающи- ми повышенный дорожный просвет под передним мостом.

С о о с н ы е м о с т ы . Здесь балка моста и оси колес располо- жены на одной оси.

Портальные мосты получили распространение на отечественных универсально-пропашных тракторах, а соосные - на автомобилях, сельскохозяйственных тракторах общего назначения и на промыш- ленных тракторах.

П е р е д н и й м о с т п о р т а л ь н о г о т и п а с п о д р е с - с о р е н н о й п о в о р о т н о й ц а п ф о й и п е р е м е н н о й к о - л е е й в е д о м ы х у п р а в л я е м ы х к о л е с (рис. 8.7,а) состоит из

179

трубчатой стальной балки 3, шарнирно соединенной с передним бру- сом 1 полурамы осью 2 и может качаться относительно этой оси в по- перечной плоскости. Возможность качания балки передней оси обес- печивает лучшую приспособляемость колес трактора к неровностям пути.

Рис. 8.7. Схема переднего моста портального типа с подрессоренной цапфой и переменной колеей управ- ляемых колес:

1 – передний брус полурамы;

2 – ось; 3 – трубчатая балка;

4 –	сквозное			отверстие;		5	–
полая труба;				6 –	кронштейн;
7 –	поворотный				рычаг;	8	–
пружина;		9	–	шкворень;		10	–
колесо; 11 –			подшипники; 12 –
полуось;		13 –		промежуточный
фланец
	С	обеих			сторон в

трубчатую балку 3, кон- цы которой являются неразрезными, вставле- ны выдвижные кулаки, состоящие из сваренных

между собой полых труб 5 с приваренными кронштейнами 6. Каждая внутренняя труба 5 имеет сквозные отверстия 4 для регулирования ширины колеи, в которые установлены фиксаторы. Во втулках крон- штейна 6 выдвижного кулака вращается поворотная цапфа, состоящая из шкворня 9 и полуоси 12 колеса. Колеса 10 имеют индивидуальное подрессоривание пружинами 8, расположенными в кронштейнах 6 кулаков. Поворот управляемых колес осуществляется с помощью по- воротного рычага 7.

Нагрузка от остова трактора через кронштейны 6 и пружины 8 передается на полуоси 12 поворотных цапф и далее через радиально- упорные роликовые подшипники 11 - на передние управляемые ко- леса 10.

В некоторых случаях (рис. 8.7,б) полуось 12 поворотной цапфы крепится к шкворню 9 через промежуточный фланец 13, который мо- жет устанавливаться в двух крайних положениях, что позволяет из- менять дорожный просвет в передней части трактора в пределах h.

180

П е р е д н и й у п р а в л я е м ы й м о с т с о о с н о г о т и п а грузовых автомобилей ЗИЛ показан на рис. 8.8. Балка моста 4 кованая, имеет двутавровое сечение. Средняя часть балки изогнута вниз, что позволяет более низко расположить двигатель. Шкворень 16 закреплен неподвижно в бобышке балки клиновым болтом 3. Пово- ротная цапфа 9 установлена на шкворне на бронзовых втулках 1 и 8, запрессованных в отверстиях ее проушин. Поворотные рычаги 18 вставлены в конические отверстия проушин цапфы и закреплены гай- ками. Между балкой моста 4 и поворотной цапфой 9 установлен опорный подшипник, состоящий из двух шайб 6 и 7. При этом ниж- няя шайба 7 неподвижно установлена в расточке и поворачивается вместе с цапфой. Осевой зазор между поворотной цапфой 9 и балкой моста регулируют прокладками 2. К поворотной цапфе болтами при- креплен опорный диск колесного тормозного механизма. На цапфе на двух конических роликовых подшипниках 14 установлена ступица 10 переднего колеса. Осевой зазор в конических радиально-упорных подшипниках регулируется гайкой 11, которая фиксируется замоч- ными шайбами 13 и контргайкой 12.

Рис. 8.8. Передний управляемый мост грузовых автомобилей ЗИЛ:

1, 8 - втулки; 2 - регулировочные прокладки; 3 - болт; 4 - балка; 5, 17 - рулевые тяги; 6, 7 - шайбы подшипника; 9 - цапфа; 10 - ступица; 11 - гайка; 12 - контргайка; 13 - за- мочные шайбы; 14 - подшипник; 15 - тормозной барабан; 16 - шкворень; 18 - рычаг

181

Поддерживающий мост. Поддерживающим называют мост с ведомыми колесами, которые не являются управляемыми. Наиболь- шее распространение поддерживающие мосты получили на прицепах и полуприцепах. Их применяют также на многоосных грузовых и на переднеприводных легковых автомобилях в качестве задних мостов.

Поддерживающий мост служит только для поддержания остова автомобиля и представляет собой обычно прямую балку, по концам которой на подшипниках установлены ведомые колеса.

На рис. 8.9 показан поддерживающий задний мост переднепри- водных легковых автомобилей ВАЗ. Основной частью моста является штампованная из листовой стали U-образной формы балка 5 с прива- ренными по концам рычагами 3 подвески. К концам рычагов 3 при- креплены оси 1, на которых на подшипниках установлены ступицы 2 задних ведомых колес автомобиля.

Рис. 8.9. Поддерживающий мост переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ:

1 – ось; 2 – ступица; 3 – рычаг подвески; 4 – пружина подвески; 5 – балка моста

8.3. Установка управляемых колес

Установка управляемых колес на переднем мосту должна обес- печить устойчивое прямолинейное движение, легкость поворота ав- томобиля или трактора, а также качение колес с минимальной затра- той мощности, минимальным износом шин и отсутствием колебаний.

Для удовлетворения указанных требований управляемые колеса и их поворотные цапфы устанавливают под определенными углами в продольной, поперечной и горизонтальной плоскостях машины (рис. 8.10).

182

Боковой наклон (развал) колес (рис. 8.10,а) выполняют в по-

перечной плоскости под углом γ с целью:

-облегчения поворота машины, так как при этом уменьшается плечо а обкатки и, следовательно, момент, необходимый для поворо- та колеса;

-разгрузки малого наружного подшипника ступицы колеса и мест крепления подшипников, так как при такой установке колес воз- никает осевая сила, прижимающая ступицу колеса к внутреннему большому подшипнику;

г)

Рис. 8.10. Схема установки управляемых колес:

а – в поперечной плоскости; б – в продольной плоскости; в – в го- ризонтальной плоскости; г – схема сил, действующих на машину при повороте

в)

- компенсации износа в шарнирах и подшипниках, а также де- формации деталей переднего моста, не допуская при этом отрица- тельного развала.

В существующих конструкциях автомобилей угол γ = 0...2о , а у тракторов γ = 1,5...5о .

Вместе с тем установка управляемых колес с развалом под уг- лом γ вызывает стремление колеса повернуться в сторону наклона. В результате этого колеса, связанные с остовом машины, будут дви- гаться по прямой, но с некоторым боковым скольжением, вызываю- щим ускоренный износ шин и увеличение расхода топлива.

183

Для устранения этого явления применяют схождение управ- ляемых колес в горизонтальной плоскости (рис. 8.10,в). Для этого их устанавливают с некоторым наклоном вперед под углом δ. Схожде- ние колес определяют разностью расстояний В2 и В1, не превышаю- щим 1…12 мм и соответствующим углу схождения δ, не более 1о.

Боковой наклон шкворня поворотной цапфы (оси поворота управляемого колеса) в поперечной плоскости под углом β (рис. 8.10,а) уменьшает плечо а обкатки и улучшает устойчивость прямо- линейного движения машины, так как при повороте колес действует стабилизирующий момент, возвращающий колесо в продольную плоскость. Стабилизирующий момент возникает вследствие подъема передней части машины при обкатывании колеса вокруг наклонного шкворня. Поэтому его очень часто называют весовым стабилизирую- щим моментом. При этом весовой стабилизирующий момент зависит от угла наклона β шкворня, веса машины, приходящегося на управ- ляемые колеса, и не зависит от скорости движения. У современных автомобилей β = 6...10о , а у тракторов β = 2...10о .

Наклон шкворня поворотной цапфы (оси поворота управ- ляемого колеса) в продольной плоскости верхним концом назад под углом α (рис. 8.10,б). При этом продолжение оси шкворня пере- секает опорную поверхность немного впереди центра поверхности контакта шины с дорогой, образуя плечо n. Назначение угла α - со- хранение прямолинейности движения машины при высоких скоро- стях (обеспечение скоростной стабилизации управляемых колес). Это достигается тем, что при самопроизвольном повороте управляемых колес машины (рис. 8.10,г) на нее действует центробежная сила Рц , пропорциональная угловой скорости ωтр поворота машины относи- тельно центра О. Центробежная сила Рц вызывает действие боковых реакций почвы (дороги) Rз и Rу соответственно на задние и передние

управляемые колеса машины. Действие реакций Rу в центрах контак- та шин с опорной поверхностью на плече n (рис. 8.10,б) создает ста- билизирующий момент, стремящийся управляемые колеса повернуть в положение прямолинейного движения. У современных автомобилей угол α = 0...3,5о , а у тракторов α = 1...5о . Ряд ведущих тракторострои- тельных фирм мира увеличивает угол α до 10...15о для увеличения угла поворота управляемых колес до 50...55о. Это позволяет умень- шить радиус поворота трактора.

У грузовых автомобилей и тракторов углы развала управляемых колес, поперечного и продольного наклона шкворня поворотной цап- фы обеспечиваются конструкцией переднего моста и в условиях экс-

184