Назначение и типы подвесок – , —

Назначение подвесок и их основные типы


Категория:

   Ходовая часть автомобиля


Публикация:

   Назначение подвесок и их основные типы


Читать далее:

Назначение подвесок и их основные типы

Подвеска служит для обеспечения плавного хода автомобиля, так как смягчает воспринимаемые колесами удары и толчки при наезде на неровности дороги. Подвеска может быть зависимой и независимой. Зависимую подвеску применяют совместно с неразрезным мостом и независимую — с разрезным. При зависимой подвеске положения колес, посаженных на одну ось, взаимосвязаны. При независимой подвеске такая связь отсутствует.

Наиболее распространенным упругим элементом является рессора. Ее широкое применение на автомобилях объясняется тем, что она не только смягчает толчки, воспринимаемые колесами автомобиля от неровностей дороги, но и, выполняя роль направляющего устройства, передает силу тяги и тормозную силу от колес раме автомобиля. Кроме рессорной, подвеска может быть пружинной, торсионной, пневматической и пневмогидравлической. В качестве упругого элемента в этих подвесках, используют соответственно пружины, торсионы — стержни, работающие на скручивание, пневматические или пневмогидравлические элементы, использующие упругие свойства воздуха и жидкости. Для передачи сил тяги и тормозной силы при этой подвеске необходимы дополнительные направляющие устройства.

Зависимая подвеска. На грузовых автомобилях и в качестве задней подвески на легковых автомобилях применяют зависимую подвеску. Передний мост подвешен к лонжеронам рамы на двух рессорах при помощи кронштейнов и серег. Упругими элементами в такой подвеске служат продольные полуэллиптические рессоры, собранные из выгнутых стальных листов разной длины (чем выше расположен лист, тем он длиннее). В загнутые ушки самого длинного (коренного) листа запрессовывают втулки, через которые проходят рессорные пальцы, шарнирно соединяющие рессору с кронштейном и серьгой. Листы стянуты между собой и связаны с мостом стремянками. Через стремянки, рессоры и шарниры в кронштейнах силы от колес при движении автомобиля передаются раме. Хомуты препятствуют сдвигу отдельных листов в боковом направлении. Перемещения моста при зависимой подвеске определяются перемещениями колес в поперечной плоскости.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Подвески:
а — зависимая; б — независимая шкворневая; в — независимая бесшкворневая; 1 — кронштейн; 2 — рессора; 3 — хомут; 4 — балка переднего моста; 5 — серьга; 6 — стремянка; 7 и 12 — рычаги; 8 — пружина; 9 — шкворень; 10 — поворотный кулак; 11 — поворотная стойка; 13 — поперечина подрамника; 14 — палец

Независимая подвеска. Колебание одного из колес оси при независимой подвеске не вызывает колебаний другого колеса.

Обычно такую подвеску используют для передних колес легковых автомобилей. При этой подвеске каждое колесо отдельно от другого соединяется с кузовом или рамой.

Различают шкворневую и бесшкворневую независимые подвески. В подвеске первого типа к поперечине подрамника шарнирно прикреплены рычаги, концы которых также шарнирно соединены со стойкой. На стойке при помощи шкворня укреплен поворотный кулак колеса. Рычаги и стойка подвески образуют направляющее устройство подвески, служащее для передачи сил от колеса раме. Упругим элементом является пружина, установленная между нижними рычагами и поперечиной подрамника.

Бесшкворневая подвескатакже состоит из верхнего и нижнего рычагов и пружины. В отличие от шкворневой подвески у нее поворотная стойка непосредственно прикреплена к цапфе поворотного кулака и шарнирно соединена шаровыми пальцами с верхним и нижним рычагами подвески. При такой конструкции меньше масса неподрессоренных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки.

Рессоры. У автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, MA3-5335 и КамАЗ, снабженных зависимой подвеской колес, в качестве упругого элемента в передней подвеске использованы одинарные рессоры.

В задней подвеске у автомобилей ГАЗ-63А, ЗИЛ-130 и MA3-5335 использованы рессоры с подрессорником, а у автомобилей КамАЗ-5320 применена подвеска балансирного типа из двух полуэллиптических рессор.

Легковые автомобили «Москвич-2140» и ГАЗ-24 «Волга» имеют заднюю зависимую подвеску с рессорами и переднюю независимую пружинную подвеску. У автомобилей «Жигули» моделей ВАЗ-2101 и BA3-2103 независимая передняя и зависимая задняя подвески пружинные. У автомобилей «Запорожец» задняя подвеска пружинная, а передняя — торсионная.


Рекламные предложения:

Читать далее: Рессорная подвеска двухосных автомобилей

Категория: —
Ходовая часть автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

37. Назначение, классификация и устройство подвесок.

Подвеской
называется
совокупность устройств, осуществляющих
упругую связь колес с несущей системой
автомобиля (рамой или кузовом).

Подвеска
служит для обеспечения плавности хода
автомобиля и повышения безопасности
его движения.

Плавность
хода
свойство
автомобиля защищать перевозимых людей
и грузы от воздействия неровностей
дороги. Смягчая толчки и удары от дорожных
неровностей, подвеска обеспечивает
возможность движения автомобиля без
дискомфорта и быстрой утомляемости
людей и повреждения грузов.

Подвеска
повышает безопасность движения
автомобиля, обеспечивая постоянный
контакт колес с дорогой и исключая их
отрыв от нее.

Подвеска
разделяет все массы автомобиля на две
части – подрессоренные и неподрессоренные.

Подрессоренные

части, опирающиеся на подвеску: кузов,
рама и закрепленные на них механизмы.

Неподрессоренные
части,
опирающиеся на дорогу: мосты, колеса,
тормозные механизмы.

При
движении по неровной дороге подрессоренные
части автомобиля колеблются с низкой
частотой, а неподрессоренные – с высокой
частотой.

Подвеска
автомобиля состоит из четырех основных
устройств – направляющего, упругого,
гасящего и стабилизирующего.

Направляющее
устройство
подвески
направляет движение колеса и определяет
характер его перемещения относительно
кузова и дороги. Направляющее устройство
передает продольные и поперечные силы
и их моменты между колесом и кузовом
автомобиля.

Упругое
устройство
подвески
смягчает толчки и удары, передаваемые
от колеса на кузов автомобиля при наезде
на дорожные неровности. Упругое устройство
исключает копирование кузовом неровностей
дороги и улучшает плавность хода
автомобиля.

Гасящее
устройство
подвески
уменьшает колебания кузова и колес
автомобиля, возникающие при движении
по неровностям дороги и приводит к их
затуханию. Гасящее устройство превраща­ет
механическую энергию колебаний в
тепловую энергию с последующим ее
рассеиванием в окружающую среду.

Стабилизирующее
устройство
подвески
уменьшает боковой крен и поперечные
угловые колебания кузова автомобиля.

Подвеска
обеспечивает движение автомобиля, и ее
работа осу­ществляется следующим
образом. Крутящий момент, передаваемый
от двигателя на ведущие колеса, создает
между колесом и дорогой тяговую силу,
которая приводит к возникновению на
ведущем мосту толкающей силых.
Толкающая сила через направляющее
устройство подвески передается на кузов
автомобиля и приводит его в движение.
При движении по неровностям дороги
колесо перемещается в вертикальной
плоскости. Упругое устройство подвески
деформируется, а кузов и колеса совершают
колебания, гасит которые амортизатор.
Корпус амортизатора, заполненный
амортизаторной жидкостью, прикреплен
к балке моста. В корпусе находится
поршень с отверстиями и клапанами, шток
которого связан с кузовом автомобиля.
В процессе колебаний кузова и колес
поршень совершает возвратно-поступательное
движение. При ходе сжатия (колесо и кузов
сближаются) амортизаторная жидкость
из полости под поршнем вытесняется в
полость над поршнем, а при ходе отдачи
(колесо и кузов расходятся) перетекает
в обратном направлении. При этом жидкость
проходит через отверстия в поршне,
прикрываемые клапанами, испытывает
сопротивление, и в результате жидкостного
трения обеспечивается гашение колебаний
кузова и колес автомобиля. Боковой крен
и поперечные угловые колебания кузова
автомобиля уменьшает стабилизатор
поперечной устойчивости, который
представляет собой специальное упругое
устройство, устанавливаемое поперек
автомобиля. Средней частью стабилизатор
связан с кузовом, а концами с рычагами
подвески. При боковых кренах и поперечных
угловых колебаниях кузова концы
стабилизатора перемещаются в разные
стороны: один опускается, а другой
поднимается. Вследствие этого средняя
часть стабилизатора закручивается,
препятствуя тем самым крену и поперечным
угловым колебаниям кузова автомобиля.
В то же время стабилизатор не препятствует
вертикальным и продольным угловым
колебаниям кузова, при которых он
свободно поворачивается в своих опорах.

На
автомобилях в зависимости от их класса
и назначения применяют различные типы
подвесок.

подвески

по
направляющему устройству

по
упругому устройству

по
гасящему устройству

по
стабилизирующему устройству

зависимые

рессорные

с
амортизаторами

со
стабилизатором

пружинные

торсионные

независимые

пневматические

без
амортизаторов

без
стабилизатора

гидропневматические

комбинированные

По
направляющему устройству все подвески
разделяются на два основных типа —
зависимые и независимые.

Зависимой
называется
подвеска,
при
которой колеса одного моста связаны
между собой жесткой балкой, вследствие
чего перемещение одного из колес вызывает
перемещение другого колеса. На легковых
автомобилях зависимые подвески
применяются обычно для задних колес.
Они просты по конструкции и в обслуживании,
имеют малую стоимость.

Независимой
называется
подвеска,
при
которой колеса одного моста не имеют
между собой непосредственной связи,
подвешены независимо друг от друга и
перемещение одного колеса не вызывает
перемещения другого колеса.

По
направлению движения колес относительно
дороги и кузова автомобиля независимые
подвески могут быть с перемещением
колес в поперечной, продольной и
одновременно в продольной и поперечной
плоскостях.

Независимые
подвески в легковых автомобилях
применяются для передних и задних колес.
Эти подвески обеспечивают более высокую
плавность хода, чем зависимые подвески,
но сложнее по конструкции, при обслуживании
и более дорогостоящие. Тип подвески
автомобиля также определяет и упругое
устрой­ство, которое может быть
выполнено в виде листовой рессоры,
спиральной пружины, торсиона и
пневмобаллона. При этом упругость
подвески обеспечивается за счет упругих
свойств металла, из которого изготовлены
рессоры, пружины и торсионы, и сжатия
воздуха.

В
зависимости от применяемого упругого
устройства подвески называются
рессорными, пружинными, торсионными,
пневматическими, гидропневматическими
и комбинированными.

Рессорные
подвески
в
качестве упругого устройства имеют
листовые рессоры.
Рессора
состоит из собранных вместе отдельных
листов выгнутой формы. Стальные листы
имеют обычно прямоугольное сечение,
одинаковую ширину и различную длину.
Кривизна листов неодинакова и зависит
от их длины. Она увеличивается с
умень­шением длины листов, что
необходимо для плотного прилегания их
друг к другу в собранной рессоре.
Вследствие различной кри­визны листов
также обеспечивается разгрузка листа
рессоры.
Взаимное
положение листов в собранной рессоре
обычно обеспечивается стяжным центровым
болтом. Кроме того, листы скреплены
хомутами, которые исключают боковой
сдвиг одного листа относительно другого
и передают нагрузку от листа (разгружают
его) на другие листы при обратном прогибе
рессоры. Лист, имеющий наибольшую длину,
называется коренным. Часто он имеет и
наибольшую толщину. С помощью коренного
листа концы рессоры крепят к раме или
кузову автомобиля. От способа крепления
рессоры зависит форма концов коренного
листа, которые в легковых автомобилях
делаются загнутыми в виде ушков.

При
сборке рессоры ее листы смазывают
графитовой смазкой, которая предохраняет
их от коррозии и уменьшает трение между
ними. В рессорах легковых автомобилей
для уменьшения трения между листами по
всей длине или на концах листов часто
устанавливают специальные прокладки
из неметаллических антифрикционных
материалов (пластмассы, фанеры, фибры
и т.п.). Основным преимуществом листовых
рессор является их способность выполнять
одновременно функции упругого,
направляющего, гасящего и стабилизирующего
устройств подвески.

Листовые
рессоры способствуют гашению колебаний
кузова и колес автомобиля. Кроме того,
они просты в изготовлении и лег­ко
доступны для ремонта в эксплуатации.
По сравнению с упруги­ми устройствами
других типов листовые рессоры имеют
увели­ченную массу, менее долговечны,
обладают сухим трением, ухудшают
плавность хода авто­мобиля и требуют
ухода (смазывания) в процессе эксплуатации.
Листовые рессоры получили наибольшее
применение в зависимых подвесках. Обычно
их располагают вдоль автомобиля. Концы
рессоры шарнирно соединяют с рамой или
кузовом автомобиля. Передний конец
закрепляют с помощью пальца, а задний
– чаще всего подвижной серьгой. При
таком соединении концов рессоры ее
длина может изменяться во время движения
автомобиля. Для крепления концов рессоры
применяют шарниры различных типов.

Пружинные
подвески
в
качестве упругого устройства имеют
спиральные (витые) цилиндрические
пружины.
Пружины
изготавливают из стального прутка
круглого сечения. В подвеске витые
пружины воспринимают только вертикальные
нагрузки и не могут передавать продольные
и поперечные усилия и их моменты от
колес на раму и кузов автомобиля. Поэтому
при их установке требуется применять
направляющие устройства. При использовании
витых пружин также необходимы гасящие
устройства, так как в пружинах отсутствует
трение. По сравнению с листовыми рессорами
спиральные пружины имеют меньшую массу,
более долговечны, просты в изготовлении
и не требуют технического обслуживания.
Спиральные пружины в качестве основного
упругого элемента применяются главным
образом в независимых подвесках и
значи­тельно реже в зависимых. Их
обычно устанавливают вертикально на
нижние рычаги подвески.

Торсионные
подвески
в
качестве упругого устройства имеют
торсионы. Торсион представляет собой
стальной упругий стержень, работающий
на скручивание. Он может быть сплошным
круглого сечения, а также составным –
из круглых стержней или прямоугольных
пластин. На концах торсиона имеются
головки (утолщения) с нарезанными шлицами
или выполненные в форме многогранника
(шестигранные и т.д.). С помощью головок
торсион одним концом крепится к раме
или кузову автомобиля, а другим к рычагам
подвески. Упругость связи колеса с рамой
обеспечивается вследствие скручивания
торсиона. Торсионы, как и пружины, требуют
применения направляющих и гасящих
устройств. По сравнению с листовыми
рессорами торсионы обладают теми же
преимуществами, что и спиральные пружины.
Однако по сравнению со спиральными
пружинами торсионы менее долговечны.
Торсионы наиболее распространены в
независимых подвесках. На автомобиле
торсионы могут быть расположены как
продольно, так и поперечно.

Пневматические
подвески
в
качестве упругого устройства имеют
пневматические баллоны различной формы.
Упругие свойства в таких подвесках
обеспечиваются за счет сжатия воздуха.
Наибольшее применение в пневматических
подвесках получили двойные (двухсекционные)
круглые баллоны. Двойной круглый баллон
состоит
из эластичной оболочки, опоясывающего
или разделительного кольца и прижимных
колец
с
болтами. Оболочка баллона резинокордовая,
обычно двухслойная. Корд оболочки
капроновый или нейлоновый. Внутренняя
поверхность оболочки покрыта
воздухонепроницаемым слоем резины, а
наружная – маслобензостойкой резиной.
Для упрочнения бортов оболочки внутри
их заделана металлическая проволока,
как у покрышки пневматической шины.
Опоясывающее кольцо служит для разделения
секций баллона и позволяет уменьшить
его диаметр. Прижимные кольца
с
болтами предназначены для крепления
баллона. Двойные круглые баллоны
применяют в подвесках автобусов, грузовых
автомобилей, прицепов и полуприцепов.
Обычно баллоны располагают вертикально
в количестве от двух (передние подвески)
до четырех (задние подвески).

Резиновые
упругие элементы
широко
применяют в подвесках современных
автомобилей в виде дополнительных
упругих устройств, которые называются
ограничителями или буферами. Часто
внутрь буферов вулканизируют металлическую
арматуру, которая повышает их долговечность
и служит для крепления буферов. Буфера
подразделяются на буфера сжатия и
отдачи. Первые ограничивают ход колес
вверх, вторые – вниз. При этом буфера
сжатия ограничивают деформацию упругого
устройства подвески и увеличивают его
жесткость. Буфера сжатия и отдачи
совместно применяют обычно в независимых
подвесках. В зависимых подвесках
используют главным образом буфера
сжатия.

studfiles.net

Подвеска автомобиля.

Подвеска автомобиля



Назначение и типы подвесок

Подвеской называется совокупность механизмов и устройств, соединяющих несущую систему (раму или кузов) автомобиля с его колесами. Подвеска предназначена для обеспечения плавности хода автомобиля и повышения безопасности его движения.

Плавностью хода называют свойство автомобиля гасить динамические воздействия, передаваемые колесам от неровности дороги во время движения. Кроме того, обеспечивая постоянный контакт колес с дорогой, подвеска способствует повышению безопасности движения, поскольку отрыв колес (или даже одного колеса) от дорожного полотна способен привести к потере управляемости автомобилем.

Через подвеску вес автомобиля передается на колеса и распределяется между ними. В то же время удары и толчки, возникающие при движении по неровностям дороги, передаются прежде всего элементам подвески, и уже через них на несущую систему автомобиля.

Наличие подвески обеспечивает возможность вертикального перемещения колес относительно корпуса автомобиля.

***

Составные элементы подвески

Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части: подрессоренные и неподрессоренные.

Подрессоренными называют массы частей автомобиля, опирающиеся на подвеску. К подрессоренным массам автомобиля относятся кузов, рама, а также расположенные на них механизмы.

Неподрессоренные массы – массы частей автомобиля, расположенные между подвеской и дорогой – колеса, мосты, тормозные механизмы и пр.

В состав подвески входят:

  • упругие элементы, которые смягчают толчки и удары, возникающие при движении автомобиля по неровностям дороги;
  • гасящие элементы, предназначенные для быстрого гашения колебаний, возникающих в результате работы упругих элементов при прохождении колесами неровностей дороги;
  • направляющие устройства, которые определяют характер перемещения колес относительно несущей системы автомобиля и дороги, а также передают продольные и поперечные усилия, возникающие между колесами и кузовом автомобиля;
  • стабилизирующие устройства, которые уменьшают боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля при прохождении поворотов и на косогорах.

К упругим элементам подвески могут относятся рессоры, пружины, торсионные валы, пневмобаллоны, а также различные демпфирующие элементы, например, выполненные из резиновых материалов.

К гасящим элементам относятся амортизаторы различных конструкций.

Направляющими устройствами являются рычаги и реактивные штанги. Часто роль направляющего элемента выполняет сама рессора. К направляющим элементам следует относить и балки мостов, однако, по установившимся определениям их относят к другим составным частям автомобиля.

Иногда стабилизирующие устройства могут выполнять часть функций упругих элементов подвески.

Стабилизирующее устройство 4 (рис. 1) или стабилизатор поперечной устойчивости является дополнительным упругим элементом в подвеске легкового автомобиля и представляет собой упругий стержень, установленный поперек автомобиля. Средней частью такой стабилизатор связан с кузовом, а концами – с направляющими устройствами 1 – рычагами подвески.

При боковых кренах концы стабилизатора перемещаются в разные стороны: один опускается, другой поднимается. Вследствие этого средняя часть стабилизатора закручивается, препятствуя тем самым крену и поперечным колебаниям кузова автомобиля.

***



Типы автомобильных подвесок

Автомобильные подвески классифицируются по различным определяющим показателям.

По типу направляющего устройства различают независимые, зависимые подвески, при этом зависимые подвески в свою очередь подразделяются на автономные и балансирные.

По типу применяемых упругих элементов различают рессорные, пружинные, торсионные, пневматические, гидропневматические и комбинированные подвески.

По наличию в конструкции гасящего устройства подвески бывают с амортизаторами и без амортизаторов.

По применяемым стабилизирующим устройствам различают подвески со стабилизаторами и без них.

***

Принципиальная схема работы подвески автомобиля

Крутящий момент Мк на ведущих колесах создает между ними и дорогой силу тяги Рт, которая приводит к возникновению толкающей силы Рх. Толкающая сила передается на кузов автомобиля через направляющее устройство (рычаги), а при возникновении толчков от неровности дороги деформируется упругий элемент 1 (в данном случае пружина) 2, смягчая эти толчки. Колесо при этом перемещается в вертикальной плоскости вокруг точек О1 и О2.

Чтобы после сжатия пружины кузов вместе с ней совершал затухающие колебания и не раскачивался долгое время, между кузовом и балкой моста установлен амортизатор. Поршень амортизатора, закрепленный через шток к кузову, перемещается с сопротивлением в цилиндре, закрепленном на мосту, что и приводит к быстрому гашению колебаний кузова.

Кинематическая схема подвески определяет характер связи отдельных колес между собой и с рамой автомобиля, а также кинематику перемещения колес относительно рамы. В зависимости от этого подвески делят на зависимые и независимые.

В зависимой подвеске (рис. 2, а) колеса располагаются на общей оси и колебания одного колеса в вертикальной или горизонтальной плоскостях неизбежно вызывает колебания второго колеса, поскольку между ними существует жесткая кинематическая связь.

При независимой подвеске (рис. 2, б) каждое колесо автономно соединяется с кузовом или рамой посредством рычагов или отдельных элементов связи, и перемещение одного колеса не вызывает существенного перемещения другого.

Для трехосных автомобилей наиболее типична автономная зависимая подвеска передних колес (рис. 3) и зависимая балансирная подвеска колес среднего и заднего мостов.

При балансирной подвеске средний и задний мост образуют балансирную тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси 2 (по принципу детских качелей), в результате чего обеспечивается постоянный контакт всех колес с дорогой, даже если автомобиль движется по неровной дороге. Этим обеспечивается высокая проходимость автомобиля и хороший контакт всех колес тележки с дорогой.

***

Упругие элементы подвески



k-a-t.ru

Назначение подвесок и их основные типы — МегаЛекции


Ходовая часть, кузов и кабина

Глава 15

Рама и тягово-сцепное устройство

Глава 16

Подвеска

Глава 17

Колеса и шины

Глава 18

Кузов и кабина

Глава 15

Рама и тягово-сцепное устройство

§ 75. Рама

Рама автомобиля служит остовом, на котором укреплены все механизмы ав­томобиля. Она должна обладать высо­кой прочностью и жесткостью, но в то же время быть легкой и иметь форму, при которой возможно более низкое расположение центра тяжести автомо­биля для увеличения его устойчивости.

Рамы могут быть лонжеронные, со­стоящие из двух продольных балок (лонжеронов), соединенных поперечина­ми, и хребтовые, состоящие из одной продольной балки с поперечинами.

На грузовых автомобилях наиболь­шее распространение получили лонже­ронные рамы. В зонах, подвергающихся наибольшим нагрузкам, лонжероны имеют более высокий профиль, а иног­да усиливаются местными вставками. Материалом для лонжеронов служат стальные профили (швеллеры). Лонже­роны иногда делают выгнутыми в вер­тикальной и горизонтальной плоско­стях.

На рис. 157 показана лонжеронная ра­ма автомобиля КамАЗ-5320, состоящая из двух 3 и 20 лонжеронов и нескольких поперечин, предназначенных для кре­пления отдельных узлов автомобиля. К лонжеронам крепят кронштейны для рессор, подножек и запасного колеса, а также буфера и тягово-сцепное устройство. Буфера предохраняют кузов от повреждения, а тягово-сцепное устройство используют для буксирова­ния прицепов.

 
 

Тягово-сцепное устройство

[ Тягово-сцепное устройство служит для буксирования прицепов. В грузовых автомобилях для этой цели устанавли­вают специальные сцепные устройства двустороннего действия, позволяющие смягчать осевые толчки, возникающие

 

 

 

Рис. 157.

Рама автомобиля КамАЗ-5320:

1— кронштейн крепления переднего буфера;

2— первая поперечина; .? — правый лонжерон;

 

4— кронштейн передней опоры двигателя;

5— удлинительная вставка лонжерона переднего моста; 6 — две половины второй поперечины;


 

7— кронштейн задней опоры двигателя;

8— кронштейн крепления поддерживающей опоры силового агрегата; 9 — две половины третьей поперечины; 10 — четвертая поперечина;

// — удлинительная вставка лонжерона промежуточного моста; 12 — две половины пятой поперечины с усиливающими косынками; 13 — удлинительная вставка лонжерона заднего моста; 14 — шестая поперечина; 15 — раскос задней поперечины; 16 — усилительная накладка задней поперечины; 17 — задняя поперечина; 18 — косынка раскоса; 19 — стяжка раскоса задней поперечины; 20 — левый лонжерон; 21 — задний кронштейн передней подвески; 22 — кронштейн крепления верхнего ушка амортизатора; 23 — кронштейн крепления водяного радиатора; 24 — передний кронштейн подвески

П 13

Рис. 158.

Тягово-сцепное устройство:

/ — колпак гайки; 2 — гайка; 3 и 14 — опорные

шайбы; 4 — упругий элемент; 5 — корпус;

6 — задняя поперечина рамы; 7 —собачка;

8 — отверстие для шплинта; 9 — ось собачки;

10 — цепочка шплинта; // — защелка; 12 — крюк:

13 — крышка корпуса

проходящий внутри резинового упруго­го элемента 4, зажатого между двух опорных шайб 3 и 14. Опорные шайбы вместе с упругим элементом помещают­ся в массивном цилиндрическом корпу­се 5, с одной стороны закрытом колпа­ком 7, а с другой — крышкой 13, кото­рая болтом крепится к поперечине рамы. Резиновый упругий элемент смяг­чает ударные нагрузки при трогании ав­томобиля с прицепом с места и при движении по неровной дороге.

 

Защелка 11 крюка застопорена собач­кой 7 и шплинтом с цепочкой 10, пред­отвращающими самопроизвольный вы­ход дышла прицепа из зацепления с крюком. На автомобилях, не имею­щих тягово-сцешюго устройства, уста­навливают петли, предназначенные только для кратковременного буксиро­вания автомобиля, но исключающие ра­боту с прицепом. I

 

Глава 16 Подвеска

 

Назначение подвесок и их основные типы

 

Подвеска служит для обеспечения плавного

удары и толчки при наезде на неровно­сти дороги. Подвеска может быть зави­симой и независимой.

При зависимой подвеске перемещение одного колеса моста зависит от переме­щения другого колеса. При независимой подвеске такая связь отсутствует.

 

Наиболее распространенным упругим элементом подвески является рессора. Ее широкое применение на автомобилях объясняется тем, что она не только смягчает толчки, воспринимаемые коле­сами автомобиля от неровной дороги, но и, выполняя роль направляющего устройства, передает силу тяги и тор­мозную силу от колес раме автомобиля. Кроме рессорной, подвеска может быть пружинной, торсионной, пневматиче­ской и гидропневматической. В качестве упругого элемента в указанных подве­сках используют соответственно пру­жины, торсионы-стержни, работающие на скручивание, пневматические или ги­дропневматические элементы, исполь­зующие упругие свойства жидкости и воздуха. Для передачи сил тяги и тор­мозной силы при установке этих подве­сок необходимы дополнительные устройства.

Зависимая подвеска.На грузовых ав­томобилях и в качестве задней подвески на легковых автомобилях применяют зависимую подвеску (рис. 159, а). В этом случае передний мост подвешен к лон­жеронам рамы на двух рессорах 2 при помощи кронштейнов 1 и серег 5. Упру­гими элементами в такой подвеске слу­жат продольные полуэллиптические ре­ссоры, собранные из выгнутых стальных листов разной длины (чем вы­ше расположен лист, тем он длиннее). В загнутые ушки самого длинного (ко­ренного) листа запрессовывают втулки, через которые проходят рессорные пальцы, шарнирно соединяющие рессо­ру с кронштейном 1 и серьгой 5. Листы стянуты между собой и связаны с мо­стом стремянками 6. Через стремянки, рессоры и шарниры в кронштейнах 1 силы от колес при движении автомо­биля передаются раме. Хомуты 3 пре­пятствуют сдвигу отдельных листов в боковом направлении. Перемещения моста при зависимой подвеске опреде­ляются перемещениями колес в попе­речной плоскости.•

Независимая подвеска.Колебание одного из колес моста при независимой подвеске не вызывает колебаний друго­го колеса. Обычно такую подвеску ис­пользуют для передних колес легковых автомобилей. При этом каждое колесо отдельно от другого соединяется с кузо­вом или рамой.

Различают шкворневую и бесшквор­невую независимые подвески. В подве­ске первого типа (рис. 159,6) к попере­чине 13 подрамника шарнирно прикре­плены рычаги 7 и 12, концы которых также шарнирно соединены со стойкой 11. На стойке при помощи шкворня 9 укреплен поворотный кулак 10 колеса. Рычаги 7 и /2 и стойка 11 подвески образуют направляющее устройство подвески, служащее для передачи сил от колеса раме. Упругим элементом является пружина 8, установленная ме­жду нижними рычагами 7 и поперечи­ной 13 подрамника.

Бесшкворневая подвеска (рис. 159, в) также состоит из верхнего 12 и нижнего 7 рычагов и пружины 8. В отличие от шкворневой подвески у нее поворотная стойка 11 непосредственно прикреплена к поворотному кулаку 10 и шарнирно соединена шаровыми пальцами с верх­ним и нижним рычагами подвески. При такой конструкции меньше масса неподрессоренных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки. I

Рессоры.У автомобилей ГАЗ 53А, ГАЗ-53-12, ЗИЛ-130, МАЗ-5335 и авто­мобилей семейства КамАЗ, снабженных зависимой подвеской колес, в качестве упругого элемента в передней подвеске использованы одинарные рессоры.

В задней подвеске у автомобилей
ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12, ЗИЛ-130

и МАЗ-5335 использованы рессоры с подрессорником, а у автомобилей Ка-мАЗ-5320 применена подвеска балансирного типа из двух полуэллиптических рессор.

Легковые автомобили «Мо-

сквиче 140», ГАЗ-24 и ГАЗ-3102 «Волга» имеют заднюю зависимую подвеску

с рессорами и переднюю независимую пружинную подвеску. У автомобилей ВАЗ-2101 и ВАЗ-2103 «Жигули» незави­симая передняя и зависимая задняя под­вески пружинные. У автомобилей се­мейства ЗАЗ «Запорожец» задняя подве­ска пружинная, а передняя — торсион­ная.

.1



Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

Методическая разработка на тему: Устройство, назначение и типы подвесок автомобиля.

Устройство, назначение и типы подвесок

Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрессоренной и неподрессоренными массами  Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу.

Она состоит из трех устройств:

  • упругого
  • направляющего
  • демпфирующего

Упругий элемент обеспечивает уменьшение динамических нагрузок, действующих на несущую систему (а следовательно, и на водителя, пассажиров, агрегаты трансмиссии и перевозимый груз) и обусловленных главным образом наличием вертикальных сил. В некоторых случаях упругий элемент может передавать и другие составляющие сил взаимодействия движителя с дорогой.

Гасящее устройство (а также трение в подвеске) обеспечивает затухание колебаний несущей системы и движителя за счет перехода механической энергии колебаний в тепловую и последующего ее рассеивания.

Направляющее устройство обеспечивает необходимую кинематику перемещения колес (катков) относительно несущей системы, ограничивает эти перемещения и разгружает в большинстве случаев упругие элементы от передачи продольных и боковых усилий, а также реактивных моментов, возникающих в результате передачи на колесные движители вращающего момента от двигателя и при торможении.

Конструкция подвески и ее характеристики оказывают существенное влияние на основные эксплуатационные свойства ТС: управляемость, проходимость и плавность хода. В связи с этим к подвеске ТС предъявляют следующие требования:

  • обеспечение высокой плавности хода машины с заданными скоростями при движении по грунтовым дорогам и местности;
  • обеспечение необходимого распределения нагрузок на мосты (катки) ТС;
  • надежная передача от движителей к несущей системе всех сил и моментов при минимальной массе всех деталей подвески;
  • обеспечение хорошей устойчивости движения и малых поперечного и продольного кренов ТС;
  • малые изменения (по сравнению со статическими) траекторий качения колес (катков) при движении по неровной дороге и на повороте;
  • обеспечение необходимой характеристики и величины затухания колебаний ТС.

В ряде случаев к подвеске предъявляют дополнительные требования: регулирование дорожного просвета и положения несущей системы и изменение характеристики подвески с целью улучшения эксплуатационных свойств ТС. В некоторых конструкциях подвесок имеются устройства для их блокировки, т.е. обеспечения жесткой связи между несущей системой и мостами (катками) ТС.

Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются динамические нагрузки и улучшается плавность хода.

Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна

Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.

Демпфирующее устройство (амортизатор) 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.

Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода  иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.

Общие сведения

Все типы подвесок можно разделить на две группы.

(1) Зависимые подвески

При зависимой подвеске оба колеса связаны жёсткой балкой. Поэтому перемещения колёс

взаимосвязаны. Характеристики зависимой подвески:

• Простота конструкции и изготовления. Лёгкость технического обслуживания.

• Зависимая подвеска обладает высокой прочностью и надёжностью.

• При зависимой подвеске колёс уменьшается поперечный крен кузова автомобиля во время

поворота.

• Небольшие изменения углов установки колёс при ходах подвески. При этом уменьшается износ шин.

• Ухудшение плавности хода из за увеличения неподрессоренной массы.

• Повышенная склонность к колебаниям и вибрациям

Из за жёсткой связи колёс.

(2) Независимые подвески

При независимой подвеске каждое из колёс имеет собственное направляющее устройство. Поэтому

перемещения колёс не влияют друг на друга. Характеристики независимых подвесок:

• Независимые подвески имеют небольшие неподрессоренные массы и обеспечивают хорошую

плавность хода.

• Пружины являются только упругими элементами подвески. Это позволяет использовать пружины с

небольшой жёсткостью.

• В случае независимой подвески отсутствует балка, что позволяет опустить уровень пола в

пространстве между колёсами. При этом центр тяжести автомобиля будет ниже.

• Устройство независимой подвески более сложное.

• Изменение колеи и углов установки колёс при ходах подвески.

• Большинство автомобилей с независимой подвеской оборудованы стабилизатором поперечной устойчивости, уменьшающим крен кузова во время поворотов.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.

Рис. Схема зависимой подвески колес

Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.

Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях.  К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.

Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.

На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.

Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником

Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей  применяются винтовые цилиндрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.

На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообразную (фасонную) пружину с прогрессивной характеристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.

Рис. Спиральные пружины: а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина

На ряде автомобилей для обеспечения прогрессивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасонных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например  в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.

Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стабилизатора.

Рис. Торсион

Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, расположенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.

Независимая подвеска

Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.

Рис. Схема независимой рычажной подвески колес

Рис. Схема независимой подвески Макферсона

Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.

Подвеска Макферсона, основным элементом которой служит амортизаторная стойка, является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет только снизу один или два поперечных рычага.

Снизу амортизаторная стойка крепится к поворотному кулаку, а сверху – к кузову автомобиля.

При повороте управляемых колес амортизаторная стойка поворачивается вместе с закрепленной на ней пружиной, что требует применения в верхней опоре подшипника качения или скольжения с низким значением трения. Винтовые пружины, расположенные вокруг амортизаторной стойки, обычно устанавливаются под некоторым углом к ее оси. Такой способ установки обеспечивает снижение величины «пороговой жесткости» подвески, когда сначала при небольших вертикальных усилиях со стороны колеса не происходит сжатия пружины  а затем она сжимается довольно резко. Это позволяет устранить неприятные ощущения при движении по относительно ровным дорогам. Подвеска Макферсона обеспечивает незначительное, по сравнению с подвеской на двойных рычагах, изменение развала колес при их вертикальном перемещении.

К основным преимуществам подвески Макферсона следует отнести то, что она занимает небольшой объем и создает удобства при поперечном размещении силового агрегата, что обусловило ее широкое применение.

Рис. Схема подвески McPherson: 1 — шаровая опора; 2 — ступица; 3 — тормозной диск; 4 — защитный кожух; 5 — поворотный рычаг; 6 — нижняя опорная чашка; 7 — пружина подвески; 8 — защитный чехол телескопической стойки; 9 — буфер сжатия; 10 — верхняя опорная чашка; 11 — подшипник верхней опоры; 12 — верхняя опора стойки; 13 — гайка штока; 14 — шток; 15 — опора буфера сжатия; 16 — телескопическая стойка; 17 — гайка; 18 — эксцентриковый болт; 19 — поворотный кулак; 20 — вал привода переднего колеса; 21 — защитный чехол шарнира; 22 — наружный шарнир вала; 23 — нижний рычаг.

В настоящее время большинство легковых автомобилей оборудованы передней подвеской типа McPherson (Макферсона).

 По другому ее еще называют «качающаяся свеча». Это независимая подвеска, которая создана более пятидесяти лет назад специально для переднеприводных автомобилей. Появилась она в 1949 году, когда автомобили начали оснащать приводом передних колес. Для этого двигатель размещали поперечно, что занимало намного больше места под капотом. Также, многорычажная подвеска на то время не позволяла совмещать ее с шарнирами равных угловых скоростей. Для того, чтобы упростить всю эту конструкцию и был разработан данный тип подвески.

Подвеска типа McPherson состоит из одного нижнего рычага и амортизатора, который выполняет роль стойки. Сверху амортизатор крепится к брызговику крыла через упорный подшипник. В основном он состоит из двух частей — самого подшипника и подушки. Таким образом он исполняет сразу две функции. С одной стороны вращается при вывороте руля, а со второй — гасит колебания подвески. Здесь очень важную роль играет наклон стойки, причем не только продольный, но и поперечный.

Основным преимуществом такого типа подвески является ее простота, так что ее ремонт и обслуживание намного проще, чем у многорычажной. Подвеска McPherson занимает намного меньше места, а кроме этого она одновременно работает и как направляющий, и как упругий элемент. Такая конструкция намного надежнее, ведь основная нагрузка ложится на верхнюю опору стойки.

Недостатком данной конструкции является слишком большое усилие, передаваемое на крыло. Очень часто у автомобилей с подвеской McPherson после пробега в 100 000 км встречается разрыв на месте сварных швов. Данную подвеску не устанавливают на автомобилях высокого класса, ведь использование такой конструкции вызывает небольшую вибраций и шум. Причем изолировать этот шум практически невозможно.

Рычаги направляющего устройства подвески соединяются с колесом и кузовом с помощью шаровых шарниров и втулок. Шарниры могут быть направляющими и несущими. Например, в независимой подвеске на поперечных рычагах на нижний рычаг опирается упругий элемент. Шаровой шарнир такого рычага воспринимает силы, действующие в различных направлениях,  следовательно, шарнир должен быть несущим. Шарнир на верхних рычагах не воспринимает вертикальные силы, а передает в основном поперечные. В этом случае применяется направляющий шарнир. На рисунке показаны несущие шаровые шарниры и направляющий шарнир, применяющиеся на автомобилях.

Рис. Несущие и направляющие шаровые шарниры направляющего устройства подвески:
а – прямой несущий шарнир с цельным пластмассовым вкладышем; б – несущий шарнир с дополнительной шумоизоляцией; в – направляющий шарнир с поджатием нижней половины вкладыша к сферической головке

Следует отметить, что аналогичные шарниры применяются и на рулевых тягах. Шарниры имеют цилиндрический или конусный направляющий хвостовик, шаровая головка охватывается пластмассовым (из ацетильной смолы) вкладышем, защитный чехол заполняется специальной смазкой. Такие шарниры (фирмы-изготовители «Эренрайх», «Лемфёрдер Метальварен») обладают хорошей герметичностью от попадания грязи и практически не требуют обслуживания. Обращает на себя внимание несущий шарнир, имеющий дополнительную шумоизоляцию в виде упругих резиновых вкладышей, используемый фирмой «Даймлер-Бенц» для изоляции шумов от качения радиальных шин.

Опорные узлы направляющего устройства подвески должны иметь небольшое трение, быть достаточно жесткими и обладать шумопоглощающими свойствами. Для обеспечения этих требований в конструкцию опорных элементов вводятся резиновые или пластмассовые вкладыши. В качестве материалов вкладышей применяют такие, которые не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, например, полиуретан, полиамид, тефлон и др. Использование резиновых вкладышей во втулках обеспечивает хорошую шумоизоляцию, эластичность при кручении и упругое смещение под нагрузкой. Наибольшее распространение в опорных элементах получили сайлент-блоки, состоящие из резиновой цилиндрической втулки, запрессованной с большим обжатием между наружной и внутренней металлическими втулками. Эти втулки допускают углы закручивания ±15° и перекос до 8°. Втулка применяется на автомобиле БМВ, изготовлена методом вулканизации резины между двумя стальными втулками, обладает хорошими шумопоглощающими свойствами и достаточной жесткостью. Втулка нашла широкое применение в поперечных тягах и амортизаторах.

Рис. Опорные втулки элементов подвески:
а – сайлент-блок; б – сайлент-блок качающейся опоры автомобиля БМВ; в – шарнирная втулка, применяемая в тягах Панара и амортизаторах

На поперечных рычагах автомобилей «Даймлер-Бенц» и «Фольксваген» устанавливают так называемые скользящие опоры, в которых промежуточная втулка может скользить по внутренней, обеспечивая малую жесткость при кручении (деформация не превышает 0,5 мм при боковой силе 5 кН). Опору смазывают, а подвижную часть герметизируют торцевыми уплотнениями.

При повороте автомобиля его кузов наклоняется на определенный угол, называемый углом крена. В подвесках легковых автомобилей  автобусов и некоторых грузовых автомобилей применяется дополнительное устройство – стабилизатор поперечной устойчивости. Он способствует уменьшению бокового крена и поперечных угловых колебаний кузова автомобиля и перераспределяет вес по колесам автомобиля.

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля представляет собой упругую штангу из пружинной стали в виде растянутой буквы П, прямые, дугообразные и т.п. Штанга закреплена шарнирно в средней части на кузове или подрамнике, а своими концами соединяется с подвижными элементами подвески. Упругие свойства стабилизатора проявляются при его закручивании, как у торсиона. Если при движении автомобиля левое и правое колесо перемещаются одновременно и на одинаковое расстояние, стабилизатор практически не оказывает влияния на жесткость основных упругих элементов подвески. При повороте автомобиля стабилизатор закручивается и изменяет жесткость, уменьшая тем самым величину крена автомобиля. Большинство современных легковых автомобилей оборудуются как минимум передним стабилизатором поперечной устойчивости.

Стабилизатор может устанавливаться как в передней, так и в задней части автомобиля на резиновых втулках для обеспечения упругой деформации в опорах. Как правило, стабилизаторы изготавливают из пружинной стали.

Рис. Стабилизатор поперечной устойчивости

Зависимая подвеска на легковых автомобилях устанавливается на задних колесах. Отличительной особенностью конструкции применяющихся зависимых подвесок является наличие упругих элементов, передающих вертикальные нагрузки и не имеющих трения, жестких тяг и рычагов, воспринимающих поперечные (боковые) нагрузки и обеспечивающих колесу и кузову определенную кинематику.

Характерной конструкцией задней зависимой подвески заднеприводного автомобиля (классическая компоновка) является подвеска автомобиля ВАЗ.

Рис. Подвеска задних колес:
1 — распорная втулка шарнира; 2 — резиновая втулка; 3, 17 — нижняя и верхняя продольные штанги;

4 — нижняя изолирующая прокладка пружины; 5 — нижняя опорная чашка пружины; 6 — буфер хода сжатия; 7, 8 — болт и кронштейн крепления верхней продольной штанги; 9 — пружина подвески;

10, 11 — верхние чашки и изолирующая прокладка пружины; 12 — опорная чашка пружины; 13 — тяга рычага привода регулятора давления; 14,15 — резиновая втулка и кронштейн крепления амортизатора; 16 — дополнительный буфер хода сжатия; 18 — кронштейн крепления нижней продольной штанги;     19 — кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 20 — регулятор давления; 21 — амортизатор; 22 — поперечная штанга; 23 — рычаг привода регулятора давления; 24 — обойма опорной втулки;         25 — опорная втулка; 26 — шайбы; 27 — дистанционная втулка

В подвеску установлены под углом к вертикальной оси автомобиля два амортизатора. Такое расположение амортизаторов обеспечивает дополнительно к гашению вертикальных  колебаний                 повышение поперечной устойчивости кузова. Аналогичная установка амортизаторов принята в подвесках автомобилей «Фольксваген», «Опель», «Форд», «Фиат» и др.

На автомобилях «Ауди», «Мицубиси», «Тойота» и др. применяется подвеска задних ведомых колес с двумя продольными рычагами  работающими на изгиб. Через широко разнесенные рычаги, жестко связанные с поперечной балкой  передаются тяговый и тормозной моменты, а за счет восприятия изгибающего момента рычагами и скручивающих нагрузок поперечной балкой   уменьшается продольный и поперечный крены кузова.

Рис. Задняя подвеска переднеприводного автомобиля «Мицубиси Галант» со скручиваемой поперечной балкой:
1 — продольный рычаг; 2 — несущая балка подвески; 3 — резиновая втулка; 4 — стабилизатор;

5 — поперечная тяга; 6 — амортизатор с пружиной; Б — опора стабилизатора; В — резиновая втулка крепления рычага к кузову

Широкое распространение на легковых автомобилях получила конструкция подвески (в ряде случаев ее называют полузависимой) со связанными продольными рычагами. Простейшим вариантом такой конструкции может служить подвеска задних колес переднеприводных автомобилей ВАЗ ЗАЗ-1102, «Рено», «Фольксваген Поло», «Сирокко», «Пассат», «Гольф», «Аскона» и др.

Рис. Задняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ

Балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 15 и соединителя 14, которые сварены между собой через усилители. В задней части к рычагам подвески приварены кронштейны 16 с проушинами для крепления амортизаторов, а также фланцы 2, к которым крепятся болтами  оси задних колес. Спереди рычаги подвески имеют приварные втулки 3, в которые запрессованы резинометаллические шарниры 4. Через шарнир проходит болт, соединяющий рычаг подвески со штампованно-сварным кронштейном 5, который крепится к лонжерону кузова приварными болтами  Пружина 12 подвески опирается одним концом на чашку амортизатора 1, а другим через изолирующую прокладку 13 в опору, приваренную к внутренней арке (брызговику) кузова. На шток амортизатора задней подвески устанавливается буфер 7 хода сжатия  закрываемый крышкой 8 с кожухом 6, и детали крепления амортизатора — распорная втулка 11, подушки 10 и опорная шайба 9.

Такая подвеска в переднеприводных автомобилях обеспечивает легкость компоновки всех элементов подвески, небольшое количество деталей в подвеске, отсутствие направляющих рычагов и штанг, оптимальное передаточное отношение от кузова к упругому устройству подвески  исключение стабилизатора, высокую стабилизацию схода и колеи при разных ходах подвески, благоприятное расположение центров крена, уменьшающих возможность перераспределения массы кузова при торможении.

Подвеска с виртуальной осью поворота колеса

Такая подвеска применяется на легковых автомобилях Фольксваген Фаэтон. При подвеске переднего колеса на четырех рычагах ось его поворота проходит не через верхний и нижний шарниры поворотной стойки, как это имеет место у известных конструкций подвески, а через точки пересечения продленных осей верхних и нижних рычагов.

Рис. Подвеска с виртуальной осью поворота колеса:
1…4 — направления продольных осей рычагов; R — центр колеса; A — центр опорной поверхности колеса; n — вынос оси поворота по отношению к центру опорной поверхности; nv — вынос оси поворота по отношению к центру колеса; p — плечо обката; a — плечо действия возмущающих сил; AS — точка пересечения оси поворота колеса с плоскостью дороги

Таким образом ось поворота колеса расположена как бы в свободном пространстве и меняет свое местоположение при повороте колеса. Поэтому такую ось поворота колеса называют виртуальной. Данная конструкция позволяет существенно приблизить ось поворота колеса к его средней плоскости. Это положительно сказывается на величинах плеча обката и плеча действия возмущающих сил, благодаря чему улучшаются характеристики управляемости и устойчивости автомобиля.

nsportal.ru

Назначение и основные типы подвесок


Категория:

   Устройство автомобиля


Публикация:

   Назначение и основные типы подвесок


Читать далее:

Назначение и основные типы подвесок

Подвеска служит для обеспечения плавного хода автомобиля, смягчая воспринимаемые колесами толчки и удары при наезде на неровности дороги. Поэтому основной частью подвески являются упругие элементы, связывающие раму с передним и задним мостами или с колесами и поглощающие толчки при наезде колес на препятствия. Кроме того, в состав подвески могут входить амортизаторы, гасящие медленно затухающие колебания рамы автомобиля, стабилизаторы (у легковых автомобилей), уменьшающие боковой крен Кузова при повороте, и направляющие устройства для передачи толкающих и тормозных усилий от колеса к раме.

Подвеска может быть зависимой или независимой.

Зависимая подвеска. На рис. 1, а приведена схема зависимой подвески, а на рис. 1, б и в изображены схемы независимой подвески. Зависимая подвеска, устанавливаемая в случае неразрезных мостов, обычно применяется на грузовых автомобилях и в качестве задней подвески легковых автомобилей. Мост подвешивается к лонжерону рамы на двух рессорах с помощью кронштейна и серьги. Упругими элементами такой подвески обычно служат листовые продольные полуэллиптические рессоры, собранные из выгнутых стальных листов разной длины. В загнутые ушки самого длинного (коренного) листа запрессовывают втулки, через которые проходят рессорные пальцы, шарнирно соединяющие рессору с кронштейном и серьгой. Рессорные листы в средней части стянуты центровым болтом, а по бокам охвачены хомутиками. При прогибе рессоры ее листы скользят друг по другу, но не расходятся в стороны, так как стянуты хомутиками. Для уменьшения трения между листами их смазывают. Рессорные листы изготовляют из специальной рессорной стали, подвергающейся для повышения прочности термической и дробеструйной обработке.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Основные типы подвесок:
а — зависимая подвеска; б — независимая шкворневая подвеска; в — независимая бесшкворневая подвеска; 1 — кронштейн; 2 — рессора; 3 — хомутик; 4 — передний мост: 5 — серьга; 6 — поперечина подрамника; 7 и 12 — рычаги; 8 — пружина; 9 — шкворень; 10 — поворотная цапфа; 11 — поворотная стойка; 13 и 14 — пальцы

Независимая подвеска. При независимой подвеске колес каждое колесо подвешивается к раме независимо от другого колеса той же оси (разрезной мост). В этом случае колебания колес происходят независимо одно от другого, что улучшает плавность хода автомобиля. Такой способ подвески обычно применяется для передних управляемых колес автомобиля.

Различают шкворневую и бесшкворневую независимые подвески. В подвеске первого типа к передней поперечине 6 подрамника крепятся рычаги. Концы этих рычагов соединяются со стойкой, на которой на шкворне крепится поворотная цапфа колеса. Упругим элементом служит пружина, установленная между нижними рычагами и поперечиной подрамника.

В подвеске бесшкворневого типа шкворень отсутствует, а поворотная цапфа колеса соединяется непосредственно с поворотной стойкой, которая, в свою очередь, пальцами соединяется шар-нирно с верхними и нижними рычагами. Упругим элементом также служит пружина, поставленная между поперечиной подрамника и нижними рычагами. При такой конструкции меньше вес неподрессорен-ных масс и меньше усилия в шарнирах стойки.

Независимая подвеска шкворневого типа применяется для передних колес автомобилей М-21 «Волга», ГАЗ-13 «Чайка» и др. Подвеска бесшкворневого типа устанавливается на автомобилях «Москвич».


Рекламные предложения:

Читать далее: Подвеска двухосных грузовых автомобилей

Категория: —
Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Назначение и устройство подвески автомобиля

Назначение и устройство подвески автомобиля



Подвеска служит для смягчения и поглощения толчков и ударов, возникающих при движении автомобиля по неровной дороге.

На грузовых автомобилях применяют зависимые подвески, при которых оба колеса одного моста имеют упругую связь с рамой. При наезде одного колеса на неровность его перемещение относительно рамы передается другому колесу.

На автомобилях различают переднюю подвеску, связывающую передний мост с рамой и заднюю подвеску, которая соединяет с рамой одновременно промежуточный и задний мост.

Передняя подвеска рассматриваемых автомобилей (КамАЗ-4310, Урал-4320, ЗИЛ-131) зависимая, рес­сорная, с телескопическими амортизаторами.

На автомобиле КамАЗ-4310 эта подвеска состоит из двух продоль­ных полуэллиптических рессор 12 (рис. 126) с деталями крепления, четырех опорных кронштейнов 9 и 23, четырех резиновых буферов 4 и 6, двух амортизаторов 13. Каждая рессора набрана из 15 листов разной длины, изготовленных из упругой стали. Верхний самый длинный лист называется коренным, он имеет прямоугольное сечение, остальные — Т-образное. В каждом листе выполнена выдавка, которая входит в углубление нижележащего листа, тем самым листы фиксируются от продольных смещений. От поперечных смешений листы удерживаются хомутиками.

Рис. 126. Передняя подвеска автомобиля КамАЗ-4310: 1 -болт крепления ушка; 2 — стяжной болт; 3 — накладка ушка; 4, 8 — буферов; 5 — стремянка; 6 — накладка реестры; 7 — кронштейн опоры кабины; 9, 23 — кронштейн рессоры; 10 — накладка коренного листа; 11 — палец, кронштейна; 12 — рессора; 13 — амортизатор; 14 — втулка амортизатора; 15 — кронштейн амортизатора; 16 — палец амортизатора; 17 -балка моста; 18 -проставка рессоры; 19 -масленка; 20 -палец ушка; 21 — втулка ушка; 22 — ушко рессоры; 24 — накладка стремянок.

В среднем части рессора с помощью двух стремянок крепится к балке моста. Между рессорами и мостом устанавливаются проставки 18.

На переднем конце коренного листа крепится ушко 22, в которое запрессована втулка 21. С помощью пальца 20 передний конец рессоры закреплен в кронштейне 23 рамы. Трущиеся поверхности втулки и пальца смазываются через пресс-масленку 19.

Задний конец рессоры скользкий, опирается на кронштейн 9 через наклепанную на коренной лист накладку 10. В кронштейне установлен сменный сухарь и боковые вкладыши, закрепленные стяжным болтом, на который надета втулка. Конец второго листа рессоры изогнут, тем самым он удерживает рессору от выпадения из кронштейна при провисании моста.

При наезде колеса на препятствие рессора выпрямляется и удли­няется, при этом накладка 10 коренного листа скользит по сухарю заднего кронштейна. Энергия удара поглощается рессорой и не передается на раму. При больших прогибах рессора сначала касается дополнительного буфера 8, а затем упирается в основной буфер 4. Дополнительный буфер ограничивает прогиб заднего конца рессоры и уменьшает поворот переднего моста вверх при торможении автомобиля. После съезда колеса с препятствия рессора принимает первоначальную форму, рама с закрепленными на ней агрегатами и кузовом совершает колебания, которые гасятся амортизаторами. Толкающий тормозные усилия передаются от моста на раму через рессору и детали ее крепления.

Передняя подвеска автомобиля Урал-4320 имеет аналогичное устройство. Отличие, кроме размеров и форм деталей, состоит в следующем: рессора набрана из 10 листов, из которых два верхних имеет одинаковую длину, а на заднем конце загнут третий лист; основной резиновый буфер закреплен вместе с накладкой к средней части рессоры, задние кронштейны рессор соединены между собой стяжкой.

У автомобиля ЗиЛ-131 передняя подвеска имеет такое же устройст­во, как и на автомобилях КамАЗ-4310 или Урал-4320. Передние рессоры имеют по 17 листов у автомобилей с лебедкой и по 15 листов у автомобилей без лебедки. Основной буфер закреплен в центре рессоры.

Амортизаторы служат для быстрого гашения колебаний рамы. На современных грузовых автомобилях устанавливаются гидравлические телескопические амортизаторы двустороннего действия. Верхней проушиной амортизатор с помощью резиновых втулок и пальца крепится к кронштейну 7 рамы, а нижней проушиной — к кронштейну 15 балки моста.


Рис. 127. Гидравлический амортизатор: I — проушина; 2 — кожух; 3, 4 — сальники; 5 — перепускной клапан; 6, 15- отверстия в поршне; 7 — клапан отдачи; 8, 11 — пружины; 9 — впускной клапан: 10 — клапан сжатия; 12, 13 -отверстия в основании; 14 — поршень; 16 — корпус; 17 — цилиндр; 18 — шток; 19 — отверстие в направляющей штока.

Основными, частями амортизатора (рис.127) являются корпус 16, рабочий цилиндр 17, кожух 2, поршень 14 со штоком 18, клапан сжатия 10, клапан отдачи 7, перепускной клапан 5, впускной клапан 9. Рабочий цилиндр размешен внутри корпуса, снизу к нему приварено основание, а сверху цилиндр закрывается направляющей штока. Внутри цилиндра перемещается поршень, соединенный со штоком. В поршне имеется два ряда отверстий, расположенных по окружностям. Отверстия 6 на большом диаметре закрываются перепускным пластинчатым клапаном 5, отверстия на меньшем диаметре 15 перекрыты снизу тарелкой клапана отдачи 7. В основании цилиндра имеется один ряд отверстий по окружности, которые закрываются сверху впускным клапаном 9. В центре основания расположен клапан 10 сжатия.

Пространство между цилиндром и поршнем называется резервной полостью, вместе с рабочим цилиндром она заполнена жидкостью.

Выход штока из цилиндра уплотняется резиновым сальником 3. Между обоймой сальника и направляющей штока установлен сальник 4, уплотняющий резервную полость.

Работа амортизатора. При плавном ходе сжатия поршень переме­шается вниз, под ним создается давление, за счет чего открывается перепускной клапан 5 на поршне, и жидкость перетекает в пространство над поршнем. Вся жидкость из-под поршня не может перетечь в пространство над поршнем, так как часть объема выше поршня занимает шток. Поэтому часть жидкости через приоткрывающийся клапан сжатия 10 перетекает в резервную полость.

При резком сжатии под поршнем создается большое давление, клапан сжатия открывается на большую величину. Жидкость перетекает через клапан 5 в пространство над поршнем и через клапан 10 в резервную полость.

При плавном ходе отдачи давление создается в пространстве над поршнем. Жидкость перетекает через отверстия 15 и щели в клапане отдачи 7 в пространство под поршнем. Одновременно в это же пространство поступает жидкость из резервной полости через впускной клапан 9.

При резком ходе отдачи давление над поршнем возрастает быстро. Жидкость, преодолевая усилие пружины, открывает клапан 7 и проходит в пространство под поршнем. Одновременно часть жидкости из резервной полости проходит через впускной клапан 9 в пространство под поршнем.

Во всех случаях при перетекании жидкости через узкие отверстия клапанов создается трение жидкости о стенки отверстий и между ее слоями. За счет этого трения и гасятся колебания рамы. При трении выделяется теплота, поэтому исправно работающий амортизатор должен быть теплым.

Рис. 128 Задняя подвеска трехосного автомобиля: 1 — промежуточный мост; 2, 3 — кронштейны реактивных штанг; 4, 8 -кронштейны рессор; 5 — рессора; 6,15 — кронштейн подвески; 7 -стремянка; 9 — задний мост; 10, 11, 14-реактивные штанги; 12 — балансир; 13 — ось.

Задняя подвеска (рис. 128) трехосных автомобилей зависимая, рессорная, балансирная. Основными частями такой подвески являются две перевёрнутые рессоры 5, два балансира, две оси 13 (на автомобилях Урал-4320 и ЗиЛ-131 — одна общая ось), два кронштейна б осей, два кронштейна задней подвески, шесть реактивных штанг 10, 11, 14, четыре резиновых буфера.

Ось 13 запрессована в кронштейн 6, который закреплен шпильками к кронштейну 15, последний крепится болтами к лонжерону рамы. По концам осей 13,на двух втулках каждый, устанавливаются балансиры 12. От осевых смешений балансир фиксируется разрезной гайкой, стянутой болтом. Смазка трущихся поверхностей балансира осуществляется маслом, заливаемом через верхнее отверстие в крышке балансира, слив масла — через нижнее отверстие, -отверстия закрываются пробками. Со стороны кронштейна б балансир уплотняется сальником и резиновыми кольцами.

Рессора в средней части крепится к балансиру двумя стремянками 7. Концы рессор устанавливаются свободно в кронштейнах балок мостов.

Резиновые буфера, прикрепленные к лонжеронам рамы, ограничива­ют ход мостов вверх и смягчают удары балок о раму.

Реактивные штанги служат для передачи толкавших и тормозных усилий от балок мостов на раму, они также воспринимают от мостов реактивные моменты, возникающие при трогании с места или торможении. Каждый мост имеет по три штанги — одну верхнюю и две нижние. Штанга состоит из стержня и двух головок. На автомобилях КамАЗ-4310 и Урал-4320 в головках штанг установлены шаровые пальцы с вкладышами и пружиной, головка закрывается крышкой. Для смазки трущихся по­верхностей шарнира в головке имеется пресс-масленка. На автомобиле ЗиЛ-131 в головке установлен шаровой палец и обойма с вкладышами. Вкладыш изготовлен из тканой ленты, пропитанной специальным составом. Шарнир уплотнен резиновым чехлом. В процессе эксплуатации шарниры реактивных штанг на этом автомобиле смазки не требуют.

Реактивные штанги крепятся к кронштейнам подвески и рычагам мостов.

При балансирной подвеске оба моста образуют общую тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси и, кроме того, вследствие прогиба рессор каждый мост может перемещаться независимо, что обеспечивает хорошую приспособляемость колес к неровностям дороги.

Техническое обслуживание рам и балок мостов < Пред.   След. > Техническое обслуживание подвески

xn—-7sbfkccucpkracijq8iofobm.xn--p1ai

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о