книги из ГПНТБ / Фиделев А.С. Автотракторный транспорт в строительстве учеб. пособие

ведущему колесу (см. рис. 18). Наиболее распространена на современных автомобилях двойная карданная передача с жесткими карданными шарнирами на иголь­

чатых подшипниках.

Карданные шарниры устроены следующим образом. На конце ведомого вала коробки передач закреплена вилка 1 (рис. 23). Вторая вилка 3 с фланцем 4 установлена на переднем конце кар­ данного вала, передающего вращение на заднюю ось. В проуши­ ны вилок входят шипы крестовины 2 и устанавливаются в них на бронзовых или стальных втулках. Такое устройство дает возмож­ ность передавать вращение от одного вала к другому под меня­ ющимися углами.

При движении автомобиля по неровной дороге меняется не только угол между валами, но и расстояние между задней осью и коробкой передач. В связи с этим одна из вилок кардана соединя­ ется с валом при помощи шлицев, допускающих осевое смещение вилки вдоль вала. Для смазки шлицевого соединения установлена масленка 8.

Чтобы уменьшить трение и износ карданного шарнира, между втулками и шипами крестовины устанавливаются игольчатые под­ шипники 6. Сальник 7 предотвращает вытекание масла из подшип­ ников и попадание грязи на них. Предохранительный клапан 5 про­ пускает часть масла из крестовины при повышении его давления.

30

12

Рис. 24. Карданная передача с двумя валами

На двухосных автомобилях с приводом на задний мост применя­ ется карданная передача с двумя карданными валами — главным

ипромежуточным.

Втакой передаче (рис. 24) трубчатый главный карданный вал 3 имеет по обоим концам приваренные наконечники 4 с вилками карданных шарниров. Задний карданный шарнир соединяет вал с валом заднего ведущего моста. Передняя вилка с помощью кресто­ вины 5 соединена с вилкой 6, шлицованный хвостовик 9 которой входит в шлицевую втулку 10, приваренную к заднему концу про­ межуточного вала 11. Полость шлицевой втулки заполняется смаз­

кой через масленку 1. Шлицевая втулка уплотнена на хвостовике сальником 7 с крышкой, навернутой на втулку на резьбе. Сколь­ зящее соединение защищено от загрязнения резиновым гофриро­ ванным чехлом 2. Передний конец промежуточного вала 11 с по­ мощью карданного шарнира 12 соединен с вторичным валом ко­ робки передач. Промежуточный вал установлен на промежуточной опоре 8, прикрепленной к поперечине рамы автомобиля.

Карданные шарниры 8 (см. рис. 18), устанавливаемые на перед­ них ведущих колесах автомобилей, должны работать при больших углах отклонения — до 30—35°. Поэтому полуоси таких колес име­ ют шариковые карданные шарниры (рис. 25), обеспечивающие равные угловые скорости вращения этих полуосей при повороте ав­ томобиля.

Главная передача. Вращение от карданного вала к ведущим по­ луосям, расположенным под углом 90° к продольной оси, передает­ ся при помощи главной передачи.

Главная передача служит для понижения числа оборотов, пере­ даваемых от двигателя на колеса, и увеличения на них тягового усилия.

Таким образом, усилия при передаче от двигателя к ведущим колесам автомобиля изменяются два раза: первый раз — в коробке передач, где передача устанавливается водителем в зависимости от сопротивления движению автомобиля, а второй раз — в главной передаче, передаточное число которой для данного автомобиля по­ стоянно и не может быть изменено в зависимости от условий дви­ жения.

31

2 3

Рис. 25. Шариковый карданный шарнир:

/ — полуось; 2 — полусфера; 3 — канавки-гнезда для шаров 9; 4 — полусфе­ ра; 5 — полуось; 6 — стопорная шпилька пальца 7; 7 — палец для фикса­ ции шара 8; 8 — центрирующий шар; 9 — шары

Устройство главной передачи показано на рис. 26. Малая веду­ щая шестерня 2 жестко связана с карданным валом, а большая ведомая шестерня 1 через механизм дифференциала , и полуоси соединяется с ведущими колесами. Чаще применяются конические шестерни со спиральными зубьями. Такие шестерни обеспечивают плавное зацепление и бесшумную работу. Успешно применяются гипоидные передачи — бесшумные и более долговечные.

На грузовых автомобилях часто применяется двойная глазная передача (рис. 27), состоящая из двух пар шестерен, находящихся в постоянном зацеплении. Из них одна пара — конические шестер­ ни, а другая пара — цилиндрические шестерни. В этом случае вра­ щающий момент увеличивается последовательно в обеих парах ше­ стерен. Поэтому при такой передаче необходимое передаточное чис­ ло достигается при сравнительно малых размерах шестерен.

цилиндрическая шестерня; 6 — коробка диф­ ференциала

32

левого ведущих колес с разным числом оборотов при движении на поворотах и по неровной дороге между полуосями колес установлен специальный механизм — д и ф ф е р е н ц и а л .

Дифференциал (рис. 29) устроен следующим образом. На внут­ ренних концах приводных валов 4 (полуосей) закреплены кониче­ ские шестерни. Концы полуосей с полуосевыми шестернями входят

вкоробку 1 дифференциала.

Вкоробке установлены сателлиты 5, которые сцеплены одно­ временно с обеими шестернями приводных валов и могут свободно вращаться на цапфах. К коробке дифференциала прикреплена ве­ домая шестерня 2 главной передачи, с которой сцеплена ведущая шестерня 3.

При вращении карданного вала ведущая шестерня главной пе­ редачи приводит во вращение ведомую шестерню и скрепленную с ней коробку дифференциала. Вместе с коробкой совершают круго­ вое движение и сателлиты, установленные на цапфах в коробке дифференциала. Будучи сцеплены одновременно с шестернями обоих

Рис. 29. Дифференциал

Средняя точка задней ведущей оси «О» (место дифференциала) про­ ходит путь

Sep ^ соСрГ^ = R&f

откуда

Поэтому

IÖEH ф- Юнар —■2ю ср,

т. е. сумма угловых скоростей ведущих колес автомобиля равна двойной угловой скорости дифференциала.

Таким образом, дифференциал автомобиля, благодаря провора­ чиванию сателлитов на цапфах, обеспечивает автоматическое регулирование угловых скоростей колес в зависимости от сил сопротивлений, действующих на колеса.

Детали дифференциала показаны на рис. 31. Главная передача

34

Рис. 31. Детали дифференциала:

проскальзывает, то на нем резко уменьшается сила тяги; то же происходит и на втором колесе, несмотря на достаточное сцепле­ ние его с дорогой. Для устранения этого недостатка в конструкцию дифференциала вводят специальное устройство, называемое меха­ низмом блокировки, которое позволяет в нужный момент выклю­ чить дифференциал.

Блокировка чаще всего осуществляется за счет увеличения внутреннего трения; конструктивно дифференциалы с повышенным внутренним трением выполняются кулачковыми, червячными, ше­ стеренчатыми, со специальными устройствами для повышения трения.

У х о д з а к а р д а н н о й п е р е д а ч е й заключается в про­ верке и подтяжке креплений деталей и смазке карданных шарниров и шлицевых соединений; основными операциями ухода за главной передачей и дифференциалом являются также подтяжка наружных креплений, смазка механизмов, регулировка подшипников и за­ цепления шестерен.

§2. Ходовая часть

Кходовой части автомобиля относятся: рама, оси, подвеска, соединяющая раму с осями, колеса и шины.

Рама является основанием, на котором крепятся все основные

механизмы автомобиля: двигатель, механизмы силовой передачи,

4

Рис. 32. Рама автомобиля

рулевое управление, тормозная система, а также кузов. Рама гру­ зовых автомобилей (рис. 32) состоит из двух продольных балок — лонжеронов 4 и нескольких связывающих их поперечен 7. Средняя

часть лонжеронов, несущая наибольшую нагрузку, делается более массивной.

Для установки и крепления двигателя служит передняя попере­ чина и прикрепленные к раме кронштейны 2. Задняя поперечина 5,

где размещается буксирное приспособление 6, усилена подкосами На кронштейнах 2 установлен буфер 1.

Оси. Вес автомобиля и перевозимого на нем груза передается на колеса через оси автомобиля. Обычно автомобили имеют две оси: переднюю, на которой установлены управляемые колеса, и заднюю, которой у двухосных автомобилей служит балка заднего моста. У трехосных автомобилей рама в задней части через рессоры опира­ ется на тележку. Эта тележка состоит из двух ведущих

мостов, балки которых являются осями для установки ведущих мостов. J

В картере заднего ведущего моста устанавливается главная пе­ редача с дифференциалом. Полуоси проходят внутри трубчатых рукавов. Картер вместе с этими рукавами образует балку заднего моста. На эту балку — заднюю ось с колесами— опирается кузов автомобиля. На рис. 33 показана конструкция заднего ведущего моста автосамосвалов грузоподъемностью 20—40 т.

Передняя ось состоит из трех шарнирно соединенных частей (рис. 34К Средняя часть при помощи рессор соединяется с рамой. Две крайние части представляют собой поворотные цапфы 5. На цапфах в подшипниках 7 установлены ступицы 6, к которым при­ креплены управляемые колеса.

Вилка 2 сочленена с балкой при помощи шкворня 1. С поворот­ ными цапфами соединяются рычаги 4 рулевого управления.

Подвеска обеспечивает плавность хода автомобиля, благодаря упругим рессорам, соединяющим раму с осями. Рессоры смягчают и поглощают удары колес при работе.

Рессора 3 (рис. 35) состоит из стальных упругих выгнутых ли­ стов различной длины, соединенных центровым болтом и хомути­ ками. Верхний лист рессоры, называемый коренным, длиннее ос­ тальных. На концах коренного листа имеются ушки для шарнир-

36

ного соединения рессоры с рамой автомобиля 2. Средней частью рессора соединяется с осью при помощи стремянок 1.

В грузовых автомобилях на задних рессорах сверху крепят под­ рессорники, т. е. дополнительные малые рессоры.

Подрессорники включаются в работу при сильном прогибе ос­ новной рессоры, когда автомобиль полностью нагружен.

У автомобилей с двумя ведущими задними мостами подвеска выполнена на балансирных рессорах, обеспечивающих высокую проходимость машины. К. раме автомобиля в специальных крон­ штейнах прикреплена ось 2 (рис. 36), на концах которой на втулках установлены подвижные ступицы 7. На ступицу сверху установле­ на и закреплена стремянками продольная рессора 8. Концы рес­ соры опираются на кронштейны опоры 5 полуосевых рукавов зад­ них мостов 4 и 10.

Каждый ведущий мост имеет с каждой стороны на кон­ цах полуосевых рукавов нижние кронштейны, соединяемые с крон­ штейнами рамы двумя нижними штангами 6 и 9. Кроме того, на каждом ведущем мосту прикреплен верхний кронштейн, соединя­ емый верхними штангами 1 и 3 с кронштейном рамы.

При балансирной подвеске оба задних моста образуют общую тележку, которая может качаться вместе с рессорами относитель­ но оси и, кроме того, благодаря прогибу рессоры каждый мост мо­ жет обеспечить независимые перемещения. Описанная подвеска, в которой передняя ось подвешивается на рессорах, а цапфы колес соединяются шарнирно с осью, обычно применяется на грузовых автомобилях и называется зависимой, в отличие от незави­ симой подвески, у которой каждое колесо подвешено к оси отдельно.

Для быстрого гашения колебаний рамы и кузова автомобиля, возникающих в результате деформации рессор, в подвеску автомо­ биля вводятся амортизаторы.

У грузовых автомобилей амортизаторы устанавливаются только для передних колес.

Наиболее распространены гидравлические поршневые аморти­ заторы двустороннего действия.

Амортизатор (рис. 37, 38) данного типа состоит из корпуса 7 с крышками 4, вала 9 с кулаком 8 и наружным рычагом 11, поршней

5 и клапанов 2, 3 и 6.

Корпус 7 имеет внутри цилиндрические полости, закрытые сна­ ружи навертывающимися крышками 4. В цилиндрах установлены два поршня 5, соединенные винтами и передвигающиеся вместе. Между опорными пальцами поршней входит кулак 8, закрепленный на внутреннем конце вала 9, на котором снаружи закреплен рычаг 11. Боковые полости корпуса сообщаются с центральной камерой через пластинчатые впускные клапаны 6, установленные в отвер­ стиях поршней и удерживаемые слабыми пружинами. Боковые по­ лости сообщаются каналами, перекрытыми клапанами 3 и 2.

Клапан 3 работает при приближении рессоры к оси, т. е. при сжатии рессоры, и называется клапаном сжатия. Тарелка клапана

39