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

Г Л А В А XII

БАЛКИ МОСТОВ И ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА

§ 53. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Балки моста применяются у автомобилей с зависимыми под­ весками. Балка моста должна удовлетворять следующим требо­ ваниям:

1) иметь форму и сечение, обеспечивающие хорошую сопро­ тивляемость действию вертикальных, горизонтальных и осевых

иповреждения механизмы ведущего моста;

4)обеспечивать необходимую кинематику поворота при всех режимах движения автомобиля.

кой 4. Подшипники колеса смонтированы на оси 2 поворотного

Как известно из курса «Теория эксплуатационных свойств автомобиля», углы а и ß и сходимость колес А— Б = 1,5-ьЗ мм моста обеспечивают правильное положение и стабилизацию управляемых колес.

Угол развала у составляет 1—2°.

На отдельных автомобилях (МАЗ) балка, по конструкции близкая к рассмотренной, используется для ведущего и управ-

293

294

Рис. XII. 1. Неведущнй мост с управляемыми колесами

Ляёмого моста (рис. X II.3). В этом случае нагрузки, име­ ющие место при движении автомобиля, воспринимаются балкон 6.

марок с последующей цементацией на глубину 1,0—1,5 мм с за­

калкой и отпуском. Твердость HRC 56—63. Применяется также среднеуглеродистая прутковая сталь 45 с поверхностной закалкой токами высокой частоты на глубину 1,5—2 мм.

2S5

Балка ведущего моста может быть получена путем штамповки из листовой стали с последующей сваркой. Применяются также балки моста, изготовленные из стальной трубы путем последо­ вательной высадки на специальном стенде. Изготовленная таким способом балка имеет малый вес, умеренную жесткость и низкую стоимость (в условиях массового производства).

Литые балки ведущих мостов (см. рис. X II.9) отличаются высокой жесткостью, но вместе с тем и повышенным весом, уве­ личивающим массу неподрессоренных частей. Литые балки изго­ товляются из ковкого чугуна или стали и применяются на гру­ зовых автомобилях среднего и большого тоннажа.

Пример балки ведущего моста комбинированного типа дан на рис. X II.7. Картер главной передачи и дифференциала отлит из ковкого чугуна. В картер главной передачи вмонтированы на -заклепках рукава из бесшовных труб, изготовленных из стали 45, 40Х и др.

Балки моста комбпнироваиного. типа отличаются достаточной жесткостью при относительно малом весе и находят применение на автомобилях малого и среднего веса.

§ 54. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПОВОРОТНОГО КУЛАКА И БАЛКИ УПРАВЛЯЕМОГО МОСТА

Расчетными режимами являются:

1)прямолинейное движение при приложёнии к колесам максимальных значений тягового или тормозного усилий;

2)поворот при приложении к колесам максимальной боковой силы (занос).

Схема сил, действующих на поворотный кулак и балку управ­ ляемого неведущего моста в случае торможения автомобиля,

представлена на рис. X II.4. Высокие нагрузки на балку перед­ него управляемого моста и поворотный кулак будут иметь место при торможении и боковом заносе автомобиля. В первом случае на колесо действуют вертикальная реакция со стороны дороги ZK и касательная тормозная сила Рх = Z,<(pmax, направленная против движения.

Перенесем силу ZKпо направлению ее действия, а Рх парал­ лельно на ось колеса и далее на поворотный шкворень.

Определим силы и моменты, действующие на поворотный кулак, шкворень и балку моста.

Сила QT действует со стороны поперечной рулевой тяги на поворотную цапфу

?9 7

действующие на верхнюю и нижнюю части шкворня против на­

правления движения автомобиля; РХі — Р Т2 = Рх~ т~,-----силы,

(I —р и

Рис. XII.4. Схема сил, действующих на поворотный кулак

ибалку неведущего моста; а •— вид на балку спереди; б—вид сверху; в — силы, действующие на поворотный шкворень

действующие на шкворень от тормозного момента; Z' = (ZK—

обычно меньше, чем при действии тормозной силы Рх. Как из­ вестно, максимальные значения Рр и Рх определяются (при рав­ ных величинах <pmax) нагрузкой колеса переднего моста на до­ рогу Z,., которая. больше при торможении за счет перераспре­ деления веса.

298

Значительные нагрузки на поворотный кулак, шкворень и ось колеса будут при повороте или заносе автомобиля. Рассмотрим

Целесообразно рассмотреть и вто­ рой случай, когда момент от осевой силы Y направлен против часовой стрелки.

Результирующее напряжение из­ гиба оси переднего колеса 2 в сече­ нии у заделки (рис. X II.1, XII.4) при этом же характере нагружения определится по формуле

торможения, приведена на рис. X II.5.'

Расчет шкворня производится на изгиб, смятие и срез от дей ствия силы U2 большей, чем Ux по следующим формулам -(см

По опыту выполненных конструкций напряжения в шкворнях; изготовленных из цементируемых (20Х, 18ХГТ) или закаливае-

29Я