Файл: Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие.pdf

Г Л А В А XI

ПРИВОДЫ К ВЕДУЩИМ КОЛЕСАМ

§ 49. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Привод к ведущим колесам осуществляет передачу момента от главной передачи к ведущим колесам. При неразрезных мостах (зависимые подвески) момент обычно передается полуосями. В случае независимых подвесок, а также при передаче момента управляемым колесам привод осуществляется валами с кардан­ ными шарнирами (см. гл. VIII). Каждый из мостов может быть неуправляемым и управляемым. Привод к ведущим колесам не должен иметь пульсации угловой скорости при передаче момента

270

Силы и моменты, действующие на полуоси представлены на рис. X I.1, где Рр или Рх — тяговая нлн тормозная сила на коле­ сах; Y — осевая сила, возникающая при повороте, боковом крене

е Г

Рис. XI. 1. Схема сил, действующих на полуоси неразрезных мостов: а — полуразгруженная; б — на три четверти разгруженная; в — полностью разгруженная

или заносе; R — реакция со стороны корпуса дифференциала на шейку полуоси; М3— момент защемления подшипников ко­

271

272

-4

Рис. XI.2. Схема полу разгруженной полуоси

§ 50. КОНСТРУКЦИИ ПОЛУОСЕЙ

Схема полузагруженной полуоси представлена на рис. X I.2. Силы II моменты, действующие со стороны дороги, вызывают сложные напряжения изгиба и кручения полуоси. Сила Y, дей­ ствующая вдоль о.сн влево, воспринимается радиалы-ю-упорным роликовым подшипником /, а действующая вдоль оси вправо правым подшипником 4 через сухарь 2, палец 3 и корпус диффе­ ренциала.

Полузагруженная полуось применяется преимущественно на легковых автомобилях и легких грузовиках. Изгибающиймомент достигает наибольшего значения под подшипником 1. Поэтому момент сопротивления полуоси в этом сечении обычно имеет боль­ шие значения.

В полуоси, разгруженной на 3/4 (рис. ХІ.З), силы и моменты, воздействующие на наружный конец полуоси, в большей или меньшей степени воспринимаются роликовым подшипником, смон­ тированным на балке моста. Осевые силы Y полностью пере­ даются на полуось и воспринимаются радиально-упорными ро­ ликовыми подшипниками корпуса дифференциала.

Необходимо отметить, что в случае поломки полуразгружен­ ной или на 3/4 разгруженной полуоси буксировка автомобиля без использования дополнительных устройств невозможна. Если ось полностью разгружена, то в случае ее поломки поврежденный автомобиль может быть взят на буксир без использования допол­ нительных устройств.

При полностью разгруженной полуоси (рис. ХІ.4, а) теоре­ тически полуось 3 воспринимает только крутящий момент. Однако в действительности вследствие упругой деформации балки моста,

?73

Рис. XI.4. Колесо с полностью разгруженной по­ луосью: а — продольный разрез по оси; б — осцил­ лограмма напряжений изгиба и кручения полностью разгруженной полуоси 2,5-тонного грузового автомо­ биля

274

кают деформации изгиба полуоси, правый конец которой опи­

(и соответственно напряжений) в полностью разгруженной полу­ оси автомобиля при движении по дороге с твердым .покрытием. Изгибающие моменты правой полуоси в среднем ее сечении (кри­ вая 1) и у фланца (кривая 2) соответствуют установившемуся режиму нагружения, по симметричному циклу, с частотой, равной числу оборотов полуоси (отметки оборотов колеса пред­ ставлены линией 3). Цифрой 4 обозначена кривая крутящих мо­ ментов правой полуоси.

Напряжения изгиба достигают 5—70 МПа (50—700 кгс/см2), составляя 15—20% от напряжений кручения.

Пример конструкции привода к управляемым колесам не­ разрезного моста тяжелого многоосного автомобиля приведена на рис. ХІ.5. Полуось 4 разгруженного типа, с шарниром равных угловых скоростей. В отличие от конструкции, представленной на рис. ХІ.4, а, фланец 2, передающий через шпильки 1 крутя­ щий момент на колесо, съемный и соединен с валом 3 с помощью шлицевого соединения.

Привод к ведущим управляемым колесам автомобиля с неза­ висимой подвеской колес (разрезной мост) представлен на рпс. V III.6. Карданный вал с двумя двойными шарнирами 1 и 3 передает только крутящий момент. Связь колеса с рамой авто­ мобиля осуществляется рычагами 2 и 4 подвески, воспринима­ ющими все силы и моменты.

§ 51. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПОЛУОСЕЙ НА ПРОЧНОСТЬ

Расчет полуосей на прочность проводится (см. гл. IV) по максимальному динамическому моменту, имеющему место при

Соответствующие сложные напряжения изгиба и кручения определяются по следующим формулам (расчет по Рр,пах):

275

276

Рис. XI.5. Привод к ведущим и управляемым колесам неразрезиого моста

жение осуществляется центральным тормозом, действующим на карданный вал, так как при торможении тормозами, расположен­ ными на колесах, момент Мттах на полуоси не передается. Зна­ чения сргаах = 0,8-н0,9.

Второй расчетный режим — поворот или занос. Наибольшие значения осевой силы при повороте или заносе будут иметь место при Рр или Рх = 0, что ниже и принято.

Действуют силы ZK и ± Y — ZKcp4 max (так как -осевая сила Y может быть направлена и влево, и вправо), где ср 4 — коэффициент сцепления колеса с дорогой в поперечном направлении. Прини­

для полуоси на 3/4 разгруженной (при условии, что момент защемления М3 0)

(XI.5)

Величина реакции R на внутренний конец полуоси со стороны дифференциала подсчитывается по формуле:

п __ Z , . b + Y r к

Так как момент защемления М3 принят равным нулю, то напряжение сг, подсчитанное по формуле (XI.5), является макси­ мальным.

277