МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
По выполнению лабораторной работы №5 «Изучение конструкции и принципа работы мостов»
МДК 01.01
«Конструкция и проектирование автотракторной техники»
Для учащихся по специальности
23.02.02«Автомобиле- и тракторостроение»
Разработал Сметанин В.Г.
Санкт-Петербург
2019
Методическое пособие содержит:
1. Конструкции и принцип работы мостов.
2. Контрольные вопросы.
3. Общие правила по технике безопасности работы в лаборатории.
4. Рекомендуемая литература.
5. Средства обучения.
1 Передний управляемый мост и углы установки колес
Передний управляемый мост обеспечивает поворот автомобиля при помощи поворотных цапф, шарнирно соединенных с балкой моста. На управляемый мост, кроме вертикальной нагрузки от силы тяжести автомобиля, продольных и поперечных усилий от колес, действуют также силы и моменты, возникающие при повороте и торможении автомобиля.
|
|
Передний управляемый мост. Устройство переднего управляемого моста во многом определяется конструкцией несущей системы и типом подвески.
Передний мост автомобиля ЗИЛ-431410 (рисунок 1) состоит из балки 13 и поворотных цапф 6 в сборе. Балка 13 двутаврового сечения изготавливается из углеродистой стали. На ее концах в вертикальной плоскости сделаны отверстия для установки шкворней 8, обеспечивающих шарнирное соединение балки с поворотными цапфами 6. С одной стороны шкворни 8 имеют лыску для удержания их от проворачивания в отверстиях балки, в которых они крепятся при помощи клиновидного штифта 12.
Поворотная цапфа 6 — стальная кованая. Она имеет фланец, на наружной стороне которого в вертикальной плоскости расположены два выступа с запрессованными в них втулками 10, в которые входят концы шкворня. Таким образом, правая и левая поворотные цапфы 6, вращаясь на шкворнях могут поворачиваться в горизонтальной плоскости в обе стороны. Максимальный угол поворота цапф вправо составляет 34°, влево — 36°. Для облегчения поворота управляемых колес между балкой и нижним выступом фланца цапф установлены опорные шайбы 14 и 15. Для регулирования осевого зазора между поворотной цапфой и проушиной балки служат прокладки 11.
На поворотных цапфах установлены роликоподшипники 2, на которых вращается ступица 1 с передним колесом. Внутренние кольца подшипников сидят на шейках цапфы, а наружные — запрессованы в гнезда ступицы колеса. Подшипники регулируют гайкой 3, фиксируемой при помощи замочного кольца 4 замочной шайбы 7 и контргайки 5.
|
|
С внутренней стороны ступицы к фланцу прикреплен болтами с гайками тормозной барабан 9. На наружных фланцах ступиц имеются отверстия для запрессовки в них шпилек, на которые устанавливаются диски управляемых колес автомобиля.
Рисунок 1. Передний мост автомобиля ЗИЛ-431410: 1 — ступица колеса; 2 — роликоподшипники: 3 — регулировочная гайка; 4 — замочное кольцо; 5 — контргайка; 6 — поворотная цапфа; 7 — замочная шайба; 8 — шкворень; 9 — тормозной барабан; 10 — втулка; 11 — прокладка; 12 — штифт стопорный; 13 — балка моста; 14, 15 — опорные шайбы |
Углы установки передних колес. Автомобиль должен сохранять прямолинейное движение и возвращаться к нему после поворота. Нельзя допускать скольжение шин по дороге, так как это приводит к их быстрому изнашиванию. Для выполнения этих требований передние колеса и шкворни поворотных цапф управляемых мостов устанавливают под определенными углами. Конструкция переднего моста обеспечивает развал и схождение передних колес, а также поперечный (боковой) и продольный углы наклона шкворней.
Угол развала колес (рисунок 2, а) определяется углом а, образуемым плоскостью вращения колеса и вертикальной плоскостью. Он обеспечивается углом наклона поворотных цапф вниз и считается положительным, если верхняя часть колеса отклонена наружу от вертикальной плоскости. Угол развала различен у разных моделей автомобилей и составляет 0...2°.
а б в Рисунок 2. Углы установки управляемых колес: α — угол развала колес; β — угол поперечного наклона шкворня; А — плечо момента при повороте колес; γ — угол продольного наклона шкворня; Б — плечо боковой силы возникающей при повороте; Г—В — схождение колес (разность расстояний между колесами) |
Угол развала необходим для обеспечения перпендикулярного расположения колес к поверхности дороги при движении автомобиля. Кроме того, при установке колес с углом развала сила реакции дороги в основном передается на внутренний подшипник ступицы колеса, выполняемый обычно большего размера, чем внутренний.
Поперечный наклон шкворня определяется углом β (см. рисунок 2, а), образуемым осью шкворня с вертикальной плоскостью, параллельной продольной плоскости автомобиля, иными словами, верхний конец шкворня наклонен внутрь к середине балки моста. Такой наклон шкворня совместно с углом развала колес уменьшает расстояние между точкой пересечения геометрической оси шкворня с дорогой и точкой центра контакта шины, т.е. уменьшается плечо А момента, который необходимо приложить при повороте колес автомобиля, следовательно, облегчается управление автомобилем. Кроме того, при повороте колес вокруг шкворней с поперечным наклоном передняя часть автомобиля несколько приподнимается и при выходе его из поворота под действием силы тяжести стремится опуститься, обеспечивая возвращение колес в исходное положение, как только исчезнет сила, удерживающая колеса в положении поворота. Эти углы сравнительно велики и находятся в пределах 6... 10°.
Продольный наклон шкворня (рисунок 2, б) определяется углом γ, образуемым вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси автомобиля, и осью шкворня. При этом ось шкворня пересекается с дорогой на расстоянии Б от центра контакта шины.
Это расстояние является плечом боковой силы, возникающей при повороте, в результате чего создается стабилизирующий момент, который стремится повернуть колесо вокруг шкворня и вернуть его в исходное положение. Этим обеспечивается лучшая устойчивость и стабилизация управляемых колес при прямолинейном движении автомобиля. Угол продольного наклона шкворня обычно находится в пределах 2,5... 3,5°. Однако стабилизация управляемых колее зависит также от эластичности шин. Чем эластичнее шины, тем больше их деформация и момент, стремящийся повернуть колесо в нейтральное положение. Поэтому γ автомобилей с шинами повышенной эластичности продольный наклон шкворня не превышает 1°.
|
|
Схождение колес (рисунок 2, в) необходимо для того, чтобы обеспечить их параллельное качение. При движении автомобиля из-за установки колес с развалом возникает усилие, способствующее разворачиванию колес на угол 0,5... 1° от вертикальной плоскости автомобиля. При этом колеса стремятся катиться по расходящимся дугам. Для устранения этого явления применяют схождение колес, при котором расстояние В между колесами впереди делают несколько меньше, чем расстояние Г между колесами сзади. В результате схождения колес они катятся параллельно и строго в продольной плоскости автомобиля, что устраняет боковое скольжение колес по дороге и уменьшает изнашивание шин. Так как угол схождения колес не превышает 1°, то на практике схождение определяют как разность расстояний В и Г которые измеряют между ободьями колес или боковинами шин на высоте их осей. Схождение колес зависит от угла развала и составляет 2... 12 мм.
Контрольные вопросы
1. Что такое установка управляемых колес и на что она влияет?
2. Для чего необходима стабилизация управляемых колес и как она
обеспечивается на автомобиле?
Общие требования безопасности в автолаборатории
3.1 К самостоятельной работе по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей допускаются студенты, получившие инструктаж по технике безопасности.
3.2 Студент, не прошедший своевременно инструктаж не должен приступать к практическому занятию.
3.3 Студент обязан соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, утвержденные в АПТ.
|
|
3.4 Продолжительность работы студента не должна превышать продолжительности времени одного занятия.
3.5 Студент должен знать, что, наиболее опасными и вредными факторами, действующими на него при проведении занятия, являются:
- автомобили, их узлы и детали;
- оборудование, инструмент и приспособления;
- электрический ток;
- этилированный бензин;
- освещенность рабочего места.
3.5.1 Автомобиль, его узлы и детали - в процессе ремонта возможно падение вывешенного автомобиля или снимаемых с него узлов и деталей, что приводит к травмированию.
3.5.2 Лабораторно-ремонтное и технологическое оборудование, инструмент, приспособления – применение неисправного оборудования, инструмента и приспособлений приводит к травмированию. Студенту запрещается пользоваться инструментом, приспособлениями, оборудованием, обращению с которыми он не обучен и не проинструктирован.
3.5.3 Электрический ток - при несоблюдении правил и мер предосторожности может оказывать на людей опасное и вредное воздействие, проявляющееся в виде электротравм (ожоги, электрометаллизация кожи), электроударов.
3.5.4 Бензин, особенно этилированный, - действует отравляюще на организм человека при вдыхании его паров, загрязнении им тела, одежды, попадании его в организм с пищей или питьевой водой.
3.5.5. Освещенность рабочего места и обслуживаемого (ремонтируемого) узла, агрегата, недостаточная (избыточная) освещенность вызывает ухудшение (напряжение) зрения, усталость.
3.5.6 Студент должен работать в специальной одежде и в случае необходимости использовать другие средства индивидуальной защиты.
4 Литература |
Пузанков А.Г. Автомобили. Устройство автотранспортных средств. М. Изд-во «Академия». |
Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции. М. Изд-во «Академия». |
Вахламов В.К. Автомобили. Теория и конструкция автомобиля и двигателя. М. Изд-во «Академия». |
Баловнев В.И. Автомобили и тракторы. Краткий справочник. М. Изд-во «Академия». |
ЭБС ZNANIUM.COM
ЭБС издательства «Юрайт»
5 Средства обучения:
1. Автомобиль ВАЗ 2101.
2. Автомобиль ВАЗ 2109.
3. Макет шасси грузового автомобиля.
4. Трансмиссия грузового автомобиля.