Устройство автомобильной подвески

Введение

Первый автомобиль создан более двухсот лет назад. Сначала это были самодвижущиеся коляски, перемещающиеся при помощи мускульной силы человека. Одна из таких «самобегающих колясок» сделана в России крестьянином Л. Шамшуренковым, а затем появилась и трёхколёсная «самокатка» И. П. Кулибина, приводимая в действие от педального привода.

Толчком в развитии самодвижущихся повозок явилось появление в 1766 г. паровой машины, изобретённой механиком И. И. Ползуновым.

С использованием паровой машины бал построен ряд самодвижущихся повозок-автомобилей.

Дальнейшее развитие автомобилей связано с появлением двигателей внутреннего сгорания. Ряд таких двигателей построили и в России.

Однако в России только в 1909 г. организовали полукустарное производство автомобилей на Русско-Балтийском заводе в Риге. За шесть лет этот завод выпустил всего 450 легковых и 10 опытных грузовых автомобилей.

В 1924 г. автозаводом АМО были выпущены первые автомобили АМО-Ф-15, а в 1925 г. на Ярославском автозаводе начался выпуск автомобилей Я-3 грузоподъёмностью 3 т.

Новый подъём автомобильной промышленности в нашей стране наступил после Великой Отечественной Войны, когда были построены Уральский, Минский, Кутаисский, Ульяновский, Кременчугский, Московский, Белорусский, Ижевский, Запорожский, Камский автомобильные заводы, Львовский, Павловский, Ликинский, Курганский и Рижский автобусные заводы. Начался массовый выпуск автомобилей «Жигули» Волжскив автозаводом.

Устройство

Устройство рамы

К ходовой части автомобиля относится рама, оси, детали узлов подвески, колёса и шины.

Рама (рис.1) представляет собой несущую систему балочной конструкции и изготовлена из двух продольных и нескольких поперечных балок. На ней закреплены все основные агрегаты и узлы. Балки корытообразного сечения штампуют из стали. Продольные балки в средней, наиболее нагруженной части имеют большее сечение. Продольные и поперечные балки соединены заклёпками, а для увеличения жёсткости рамы установлены косынки и угольники. Для крепления узлов и агрегатов на раме имеются кронштейны, к которым крепятся крылья, подножки, топливный бак, рессоры, передний буфер, буксирные крюки и буксирное приспособление сзади.

Устройство передней оси

На грузовых автомобилях передняя ось изготовлена в виде двутавровой балки с отогнутыми вверх концами (рис.2). На концах оси к проушинам шкворнями закреплены шарнирно-поворотные цапфы. Шкворень закреплён в проушинах оси неподвижно коническим стопорным штифтом с гайкой. Поворотные цапфы имеют по две проушины с бронзовыми втулками и свободно поворачиваются на шкворне. Для облегчения поворота цапфы между её проушиной и концом оси установлен опорный подшипник.

На оси цапф на двух конических роликовых подшипниках установлена ступица колеса.

Шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклон, благодаря чему облегчается управление автомобилем, так как при движении колёса стремятся занять такое положение, которое соответствует движению по прямой.

Для разгрузки наружного подшипника ступицы переднего колеса, уменьшения толчков колёс, передаваемых на рулевой механизм, оси цапф наклонены концами вниз (развал колёс 1⁰) (рис.3, а).

Колёса автомобиля при движении по прямой должны катиться параллельно друг другу. Наличие хотя бы незначительных люфтов в сочленениях рулевых тяг, в подшипниках ступиц колёс и во втулках шкворней приводит к повороту каждого колеса на некоторый угол (правого – направо и левого – налево). Это вызывает проскальзывание покрышек и резкое увеличение их износа. Чтобы не допустить проскальзывания колёс при движении, их устанавливают с некоторым схождением, т. е. расстояние Б между ободами колёс спереди должно быть меньше, чем расстояние А сзади оси (рис.3, в). Величина схождения колёс (А – Б) приведена в таблице 1.

Т а б л и ц а 1.

Развал колёс и угол наклона шкворней (рис.3, б) на грузовых автомобилях не регулируются. Углы поворота передних колёс автомобиля регулируются и ограничиваются упорным болтом.

Устройство задней оси

Задней осью у автомобилей служит картер главной передачи с кожухами полуосей. Картер заднего моста в автомобиле ЗИЛ – 130 отлит из ковкого чугуна, а у ГАЗ – 53А – выштампован из стали. В автомобиле КамАЗ картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных кожухов, к которым приварены крышки картеров, фланцы для крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колёс, кронштейны для крепления реактивных штанг и опоры рессор.

Ступицы передних колёс рассматриваемых автомобилей установлены на двух конических роликовых подшипниках (рис.4, а) и крепятся гайкой, которая затем шплинтуется или стопорится и закрывается колпаком.

Ступицы задних колёс устанавливают на двух роликовых конических подшипниках и крепятся гайкой, которая стопорится и удерживается контрогайкой (рис.4, б).

На ступице колёс автомобилей КамАЗ имеются пять спиц, равномерно расположенных по окружности. Концы спиц заканчиваются коническими опорами, предназначенными для посадки конической поверхности обода колеса.

Устройство автомобильной подвески

Передняя подвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, работающих совместно с двумя телескопическими амортизаторами. Задняя подвеска автомобилей ЗИЛ – 130 и ГАЗ – 53А состоит из двух продольных полуэллиптических рессор с дополнительными рессорами.

Рессоры служат для смягчения толчков при наезде на различные неровности дороги. На грузовые автомобили устанавливают листовые рессоры, которые состоят из пакета упругих стальных полос различной длины (рис. 5). На передних концах рессор автомобиля ЗИЛ – 130 прикреплены съёмные подушки, которыми рессоры закреплены к раме с помощью пальцев. Задние концы рессор опираются на съёмную подушку и при изменении длины скользят по ней (рис5, в).

Рессоры автомобиля ГАЗ – 53А (рис5, б) закреплены к раме кронштейнами с резиновыми подушками. Концы рессор с подушками зажаты в кронштейнах рамы. Удлинение рессор при их прогибе происходит за счёт задних концов, так как передние концы рессор упираются в дополнительные резиновые подушки. Рессоры прикреплены к кожухам ведущих мостов или к оси стремянками. Листы в рессорах автомобиля ГАЗ – 53А крепятся и центрируются стяжными болтами, а чтобы не происходило бокового смещения, листы закреплены хомутиками.

У автомобилей ЗИЛ – 130 и КамАЗ вместо стяжного болта в листах рессор выштампованы продольные выступы и углубления, которые препятствуют смещению листов рессор во время работы.

Кроме основных задних рессор, на автомобилях ЗИЛ – 130 и ГАЗ - 53А установлены дополнительные рессоры (рис. 5, в), которые закреплены вместе с основной рессорой стремянками, а концы находятся против полок опорных кронштейнов. В разгруженном автомобиле дополнительные рессоры не работают, а при нагрузке, упираясь концами в кронштейны, несут нагрузку вместе с основными рессорами. В листовой рессоре между её отдельными листами возникает трение. Чтобы уменьшить величину этого трения, поверхность листов рессор смазывают графитной мазью. Пальцы рессор смазывают смазкой УС – 1 только в том случае, если втулки металлические. Резиновые втулки не смазывают.

Задняя подвеска автомобиля КамАЗ (рис.6) балансирная на двух продольных полуэллиптических рессорах. Каждая рессора средней частью прикреплена стремянками к опоре оси балансирного устройства. Концы рессор входят в отверстия опор, приваренных к балкам мостов, что даёт возможность при прогибе рессор скользить их концом по опорам.

Толкающие усилия и реактивные моменты передаются на раму шестью реактивными штангами.

Балансирное устройство состоит из двух осей с кронштейнами и башмаков с запрессованными в них втулками из антифрикционных сплавов. Шарниры реактивных штанг самоподжимные, состоящие из шаровых пальцев, внутренних и наружных вкладышей и поджимающих их пружин. Все сочленения уплотнены самоподжимными сальниками и уплотнительными манжетами, чем предохраняются от попадания грязи.