Назначение и типы мостов. Требования к мостам

Ходовая часть. Мосты.

Мост представляет собой металлическую балку с установленными на ней колесами и служит для поддержания несущей системы автомобиля (кузова или рамы). В процессе движения автомобиля они воспринимают вертикальные, продольные и поперечные усилия. Типы мостов по их расположению на автомобиле и по типу колес приведены на рис. 6.1.

 

 

 

Рис. 6.1. Типы и классификация мостов автомобиля

     

Ведущий мост соединен с ведущими колесами автомобиля. В зависимости от расположения ведущих колес ведущий мост может быть: только задний, передний, средний и задний мосты, все мосты (на полноприводном автомобиле).

Управляемый мост соединен с ведомыми управляемыми колесами. На автомобилях это, как правило, передние мосты. На грузовых автомобилях, автомобилях с колесной формулой 8×8 могут быть управляемыми два передних моста.

Комбинированным называется такой мост, который одновременно является управляемым и ведущим. Такими мостами оборудуются переднеприводные легковые автомобили, полноприводные легковые и грузовые автомобили.

Поддерживающим называют такой мост, на котором установлены ведомые колеса, не явлющиеся управляемыми или ведущими. Такие мосты в основном применяются на прицепах и полуприцепах, многоосных грузовых автомобилях, в качестве заднего моста переднеприводных автомобилей.

К мостам предъявляются следующие специальные требования:

• при высокой прочности и жесткости иметь минимальную массу и малые габариты;

• обеспечивать заданные и стабильные углы установки управляемых колес и шкворней (осей поворота) колес.

Поскольку на большей части автомобилей мосты отнесены к неподрессоренным частям и с несущей системой соединены подвеской, масса моста имеет важное значение в части ее влияния на плавность хода. Вполне приемлемо в конструкции автомобиля, если масса ведущего моста грузового автомобиля от сухой массы шасси составляет 10…15%, а легковых автомобилей 3...5%. Снижение массы моста приводит к уменьшению неподрессоренных частей автомобиля, улучшению плавности хода, снижению динамических нагрузок на детали ходовой части.

Для снижения массы ведущего моста применяют следующие конструктивные решения:

- балку моста изготавливают из модифицированного чугуна или алюминиевого сплава вместо ковкого чугуна;

- делают балку сварную из штампованной листовой стали.

    Габариты ведущего моста влияют на величину дорожного просвета, высоту расположения центра массы автомобиля, а, следовательно, на проходимость и устойчивость. Основное влияние на габаритные размеры ведущего моста оказывает тип главной передачи. Применение на грузовых автомобилях разнесенных главных передач обеспечивает минимальные габариты ведущего моста, поскольку в балке установлена только центральная коническая зубчатая пара.

Балка ведущего моста должна иметь высокую жесткость, что обеспечивает необходимую надежность и долговечность главной передачи, дифференциала и полуосей. Ведущий мост не должен иметь максимальный статический прогиб балки более 1,5мм на 1м колеи автомобиля. Превышение этой нормы может вызвать нарушение зацепления шестерен главной передачи и дифференциала и дополнительный прогиб полуосей.

Штампованная из листовой стали и сваренная из двух половин балка (рис. 6.2, в) имеет достаточно высокую жесткость, изготавливают ее из стали марок 10кп, 12ГС, 17ГС с толщиной листа от 3,5мм для легковых до 13мм грузовых автомобилей. Для повышения жесткости практикуют приварку усиливающих колец.

Литые неразрезные балки ведущего моста (рис. 6.2, а, б) имеют высокую жесткость при толщине стеной 8…10мм. Дополнительное усиление жесткости осуществляют за счет внутренних перегородок, используемых в качестве опор запрессованных полуосевых рукавов.

От жесткости балок управляемых мостов зависит точность установки передних колес, сопротивление качению, устойчивость и управляемость, топливная экономичность автомобиля. Поэтому балки управляемых мостов грузовых автомобилей делают кованными из углеродистых сталей с двутавровым сечением, что при минимальной массе дает высокую жесткость в вертикальном направлении. Предельные прогибы балок управляемых мостов составляют 2…3мм.

Ведущие мосты

Ведущий мост представляет собой пустотелую балку с установленными на подшипниках ступицами колес. Внутри балки моста расположены главная передача, дифференциал и полуоси. Типы ведущих мостов, применяемых на автомобилях, приведены на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Типы балок ведущего моста

Рис. 6.3. Балки ведущих мостов: а – разъемная балка; б – литая неразъемная, в - штампованная сварная неразъемная; 1 - кожух; 2, 3 - две половины балки; 4 – площадки крепления рессор, 5, 6, 12 – фланцы крепления опорных щитов тормозов; 7 – чашка пружины подвески; 8, 10 – кронштейны крепления продольных рычагов подвески; 9,13 – балки; 11 – труба (полуосевой рукав)

        Картер разъемного ведущего моста (рис. 6.3, а), состоящий из двух половин 2 и 3, обычно отливают из ковкого чугуна. В отверстия полубалок запрессованы стальные трубчатые кожухи полуосей 1. К ним приварены опорные площадки рессор 4 и фланцы крепления опорных щитов тормозных механизмов 5. В передней части такой балки имеется фланец крепление хвостовика главной передачи.Такие мосты применяются на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности.

   Неразъемные балки ведущего моста из сваренных штампованный половин выполняется в виде цельной балки (рис. 6.3, б), имеющей трубчатое сечение. С передней части такой балки устанавливается главная передача с дифференциалом, а задняя части закрывается крышкой. К балке привариваются опорные чашки пружин 7 подвески, фланцы крепления опорных щитов тормозных механизмов 6, кронштейны 8 и 10 крепления направляющих рычагов подвески. Такие балки получили применение в ведущих мостах легковых автомобилей и в мостах грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности.  

  Неразъемные балки ведущего моста, представленные на (рис. 6.3, в), изготавливают методом ковки из чугуна или стали. Балка 13 такого моста обычно прямоугольного сечения. В полуосевые рукава запрессованы трубы 11, изготовленные из высококачественных легированных сталей, на которые устанавливаются ступицы колес. К фланцам 12 крепятся опорные щиты тормозных механизмов. Цельнолитые балки ведущих мостов применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности. Они имеют высокую порочность и жесткость, но отличаются большими весом габаритами. Вместе с тем, такие ведущие мосты более удобны в эксплуатации, так как при главной передачи и дифференциала ремонте не требуется их предварительное снятие с автомобиля.

Рис. 6.4. Задний ведущим мост автомобиля КамАЗ: 1 – шайба; 2 – контргайка; 3 – ступица; 4 – сапун; 5 – ведущий вал; 6, 7, 12 – шестерни; 8 – картер главной передачи; 9 – балка; 10 – сателлит; 11 – крестовина; 13 – корпус дифференциала; 14 – полуось; 15 - гайка

   На рис. 6.4 приведена конструкция заднего ведущего моста грузового автомобиля с неразрезной балкой, имеющего стальную сварную балку 9 с приваренным к ней фланцем для крепления картера главной передачи и дифференциала 8. Главная передача центральная двойная, состоящая из конической пары со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Дифференциал конический. симметричный. малого трения, четырехсателлитный. Внутри корпуса 13 находится крестовина 11 с четырьмя сателлитами 10, две полуосевые шестерни 12, установленные на шлицах полуосей 14. Полуоси 14 фланцевые разгруженные, соединенные фланцами со ступицами 3, которые в свою очередь установлены на двух конических подшипниках, закрепленных гайкой 15, замковой шайбой 1 и контргайкой 2.