Шпаргалка по "Устройству автомобилей"

     32. Назначение, устройство и принцип работы бортовой передачи.

На автомобилях  МАЗ, автобусах ЛиАЗ и ЛАЗ задний ведущий мост имеет двойную разнесенную передачу, которая состоит из центральной (главной) передачи и колесных редукторов, расположенных в ступицах задних колес. Применение колесных редукторов (бортовой передачи) позволяет разгрузить дифференциал и полуоси, уменьшить габариты моста и увеличить дорожный просвет автомобиля. Центральная передача состоит из пары зубчатых колес со спиральными зубьями и межколесного дифференциала. Колесный редуктор автобусов ЛиАЗ выполнен в виде прямозубых цилиндрических зубчатых колес с внешним и внутренним зацеплением (планетарного типа). Он включает в себя полностью разгруженную полуось, ведущую (солнечную) шестерню, шестерни-сателлиты, оси, водило и коронное зубчатое колесо. Крутящий момент полуосью подводится к ведущей шестерне и передается трем установленным на осях шестерням-сателлитам, концы которых запрессованы в отверстия водила. Водило при помощи шпилек крепится к ступице колеса, вращающегося на шарико- и роликоподшипниках. Крутящий момент на ступицу колеса передается через водило, а коронное зубчатое колесо застопорено зубчатой опорой, которая неподвижно соединена с цапфой. На автомобилях МАЗ применяют колесный редуктор с застопоренным водилом. Он состоит из ведущей шестерни, установленной на шлицах наружного конца полуоси, трех шестерен-сателлитов с осями и коронного колеса с внутренними зубьями. Коронное колесо является ведомым элементом передачи и прикреплено винтами к ступице колеса. Водило состоит из наружной и внутренней чашек, соединенных болтами. Оно посажено на конец кожуха полуоси и связано с ним шлицевым соединением (застопорено). Крутящий момент от дифференциала центральной передачи подводится к полуоси, а от нее – к солнечной шестерне редуктора. От солнечной шестерни крутящий момент передается на три шестерни-сателлита, которые вращаются на осях в сторону, противоположную направлению вращения ведущей шестерни. От сателлитов крутящий момент передается ведомому (коронному) зубчатому колесу, а от него – к ступице колеса.

33. Назначение  и общее устройство ходовой  части автомобиля.

Ходовая часть  автомобиля включает в себя раму, подвеску, задние и передние мосты, колеса и  шины - все агрегаты, так или иначе  связанные с рамой или несущей  частью кузова. С помощью деталей и механизмов, составляющих ходовую часть автомобиля, его колеса связываются с кузовом, при этом гасятся возникающие в процессе езды колебания, что обеспечивает комфортность поездки. Смысл такого крепления заключается в том, чтобы кузов машины во время езды мог перемещаться относительно колес. При этом устраняются вертикальные, поперечно-угловые и иные колебания и обеспечивается мягкость и плавность хода автомобиля. Существует два вида автомобильных подвесок: зависимая и независимая. В большинстве современных машин используется независимая подвеска, поскольку она обеспечивает больший комфорт и безопасность езды. На автомобиле с зависимой подвеской колеса, расположенные на одной оси, связаны между собой жесткой негнущейся балкой. Когда одно из колес наезжает на какую-либо неровность и по этой причине наклоняется под определенным углом, связанное с ним колесо вынужденно наклоняется на такой же угол. 
Каждая подвеска включает в себя упругие элементы, называемые рессорами. Их главной задачей является смягчение колебаний и ударов, передающихся кузову автомобиля. На современных автомобилях используется два типа рессор: пружинные и пластинчатые. Внешне пружинная рессора представляет собой мощную пружину с высокой степенью сопротивляемости. Устройство пластинчатой рессоры сложнее: она состоит из нескольких рядов продольных металлических пластин. Они наложены друг на друга таким образом, что внизу располагается длинная пластина, на ней — покороче, затем — еще короче и сверху — самая короткая пластина. Данная конструкция, выполненная из крепкого металла, обеспечивает, с одной стороны, мощное сопротивление, а с другой — необходимую упругость. 
Кроме того, подвеска автомобиля включает в себя гасящие элементы — амортизаторы, задача которых состоит в гашении колебания и раскачивания кузова за счет сопротивления, возникающего при перетекании жидкости через калиброванные отверстия из одной емкости в другую и обратно. В некоторых видах амортизаторов вместо жидкости применяется газ. Соответственно, амортизаторы бывают гидравлическими или газовыми. Амортизатор устанавливается между кузовом автомобиля и колесной осью (балкой). Его элементами являются: 
верхняя и нижняя проушина — предназначены для крепления амортизатора соответственно к кузову и колесной оси; 
защитный кожух — накрывает верхнюю часть амортизатора; 
•шток; 
•цилиндр; 
•поршень с клапанами. 
В состав подвески автомобиля также входит стабилизатор поперечной устойчивости. Назначение этого устройства — уменьшение наклона автомобиля при движении на поворотах, а также повышение его устойчивости и управляемости. 
Когда автомобиль выполняет поворот, его кузов с внутренней стороны поворота приподнимается над поверхностью дороги, а с внешней — наоборот, сближается к ней, что создает опасность опрокидывания. Этому препятствует стабилизатор, который, прижавшись к поверхности вместе с автомобилем с одной его стороны, одновременно прижимает другую сторону. Если одно из колес автомобиля наезжает на неровность, то стабилизатор стремится вернуть его в первоначальное положение. Однако от последствий лихачества не спасет ни один стабилизатор: подтверждением этому являются частые случаи опрокидывания автомобилей.

34. Назначение, классификация и устройство рам. Тягово-сцепное устройство.

Рама служит для установки и крепления  кузова и всех систем, агрегатов и механизмов автомобиля. Рама является одной из ответственных и наиболее металлоемких частей автомобиля. Так, масса рамы грузового автомобиля может составлять 10... 15% от его сухой массы, т.е. собственной массы автомобиля без заправки топливом, маслом, охлаждающей и другими рабочими жидкостями, без водительского инструмента и запасного колеса. Рама автомобиля работает в тяжелых условиях и при высоких нагрузках. Рама воспринимает вертикальные нагрузки от массы автомобиля, толкающие и скручивающие усилия, которые возникают при движении, а также находится под воздействием динамических нагрузок (толчков и ударов) при переезде дорожных неровностей.

К конструкции  рамы предъявляются специальные  требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:

• требуемые прочность и надежность в эксплуатации при минимальной массе;

• неизменное взаимное положение агрегатов, механизмов и  кузова автомобиля при любых условиях и режимах движения;

• высокую технологичность  при производстве и ремонте рамы.

На автомобилях применяют рамы различных конструкций.

Лестничная  рама состоит из двух лонжеронов, соединенных поперечинами. Лонжероны отштампованы из листовой стали и имеют профиль преимущественно закрытого типа. К лонжеронам прикреплены различные кронштейны, предназначенные для установки и крепления кузова автомобиля, механизмов трансмиссии, передней и задней подвесок, систем управления и т.д. Рама имеет выгибы в вертикальной плоскости в местах расположения передних и задних колес автомобиля. Эти выгибы обеспечивают большие значения хода колес, снижение центра тяжести автомобиля и повышение его устойчивости при высоких скоростях движения.

Х-образная лонжеронная рама  состоит из короткой средней балки трубчатого или коробчатого профиля, передней и задней  вилок, выполненных из лонжеронов коробчатого профиля. Передняя вилка предназначена для размещения силового агрегата, задняя — заднего моста. В средней части рамы имеются консольные кронштейны для крепления кузова, а вилки рамы снабжены поперечинами для установки передней и задней подвесок. Х-образная рама позволяет увеличить углы поворота управляемых колес, уменьшить радиус поворота автомобиля и улучшить его маневренность. Кроме того, рама обеспечивает понижение пола кузова, центра тяжести автомобиля и повышение его устойчивости.

Периферийная  лонжеронная рама имеет наибольшее применение на рамных легковых автомобилях. Она состоит из лонжеронов замкнутого (коробчатого) профиля, которые проходят по периферии пола кузова автомобиля и создают ему естественный порог. Это увеличивает сопротивление кузова при боковых ударах. Рама имеет свободную среднюю часть, позволяющую опустить низко пол кузова, понизить центр тяжести автомобиля и повысить его устойчивость. Для увеличения хода колес автомобиля лонжероны рамы имеют выгибы в вертикальной плоскости над передним и задним мостами. Средняя часть рамы расположена ниже этих выгибов.

Хребтовая неразборная рама состоит из одной центральной продольной несущей балки, к которой прикреплены поперечины и различные установочные кронштейны. Центральная балка рамы обычно трубчатого сечения, внутри нее размещается карданная передача. Рама обладает высокой жесткостью на кручение, а размещение карданной передачи внутри хребтовой трубы рамы обеспечивает компактность конструкции.

Разборная хребтовая рама имеет центральную несущую балку, которая состоит из картеров отдельных механизмов трансмиссии автомобиля, соединенных между собой специальными патрубками. Между картерами и патрубками устанавливаются кронштейны для крепления кабины, грузового кузова, двигателя и других агрегатов и механизмов автомобиля. Разборная хребтовая рама универсальна, так как, изменяя ее длину, можно создавать семейство автомобилей с различным числом ведущих мостов и разными базами на одних и тех же унифицированных агрегатах и механизмах. Использование картеров механизмов трансмиссии в качестве несущих частей разъемной хребтовой рамы позволяет снизить на 15... 20 % собственную массу автомобиля и уменьшить его металлоемкость.

Разборная хребтовая  рама по сравнению с лонжеронной  обладает более высокой жесткостью. Поэтому ее обычно применяют для полноприводных грузовых автомобилей, предназначенных для эксплуатации на тяжелых дорогах и в условиях бездорожья. Однако такая рама требует использования высококачественных легированных сталей для изготовления картеров механизмов трансмиссии и соединительных патрубков, а также высокой точности изготовления и сборки в производстве. Кроме того, при техническом обслуживании и ремонте автомобиля с рамой этого типа затруднен доступ к механизмам трансмиссии автомобиля и требуется частичная, а иногда и полная разборка рамы.

Рамы автомобилей-самосвалов имеют надрамник (дополнительную укороченную раму), так как самосвалы работают в тяжелых нагрузочных условиях. Надрамник выполняется сварным из штампованной листовой стали и устанавливается на раме автомобиля. На надрамнике размещается грузовой кузов самосвала и крепятся устройства подъемного механизма кузова. Он предохраняет раму от чрезмерных динамических нагрузок. Надрамник крепится к раме самосвала с помощью стремянок и болтовых соединений. Между надрамником и рамой устанавливаются специальные проставки, которые способствуют равномерному распределению нагрузки по всей длине надрамника. Кроме того, проставки смягчают удары при подбрасывании грузового кузова самосвала во время движения по неровностям дороги.

В задней части  рамы грузового автомобиля расположено тягово-сцепное устройство, предназначенное для присоединения к автомобилю прицепов, буксируемых автомобилей и т.д. Тягово-сцепное устройство включает в себя крюк с запором и пружину или резиновый амортизатор, которые смягчают толчки и удары при движении автомобиля с буксиром по неровной дороге, при торможении и трогании с места.

35. Назначение, типы и устройство передних  управляемых мостов

Передним управляемым  мостом называется поперечная балка с ведомыми управляемыми колесами, к которым не подводится крутящий момент от двигателя. Этот мост не ведущий и служит для поддерживания несущей системы автомобиля и обеспечения его поворота.

Типы передних управляемых мостов. Передние управляемые мосты различных типов широко применяются на легковых, грузовых автомобилях и автобусах с колесной формулой 4 х 2, а также на грузовых автомобилях с колесной формулой 6x4.

В зависимости от типа подвески управляемых колес передние мосты  автомобилей могут быть неразрезными и разрезными. В неразрезных мостах управляемые колеса непосредственно связаны с балкой моста. В разрезных мостах связь управляемых колес с балкой моста осуществляется через подвеску. Неразрезные мосты применяются на грузовых автомобилях и автобусах при зависимой подвеске колес. Разрезные мосты устанавливаются на легковых автомобилях и автобусах при независимой подвеске колес.

Передний неразрезной  мост представляет собой балку с установленными по обоим концам поворотными цапфами. Балка – кованая стальная, обычно двутаврового сечения. Средняя часть балки выгнута вниз для более низкого расположения двигателя и центра тяжести автомобиля с целью повышения его устойчивости. В бобышках балки закреплены неподвижно шкворни, на которых установлены поворотные цапфы. На поворотных цапфах на подшипниках установлены ступицы с управляемыми колесами. Колеса, поворачиваясь вокруг шкворней, обеспечивают поворот автомобиля. Мост с помощью рессор крепится к раме автомобиля.

Передний разрезной  мост представляет собой балку или  поперечину с установленной на ней  передней независимой подвеской с управляемыми колесами. Поперечина может быть стальная кованая или штампованная из листовой стали. Она жестко связана с кузовом автомобиля и служит одновременно для крепления двигателя. Управляемые колеса со ступицами, установленные на подшипниках на поворотных цапфах, могут поворачиваться вокруг шкворней (шкворневые подвески), закрепленных в стойках подвески или вместе со стойками (бесшкворневые подвески), обеспечивая поворот автомобиля.

36. Установка  управляемых колес. Влияние установки колес управляемых мостов на безопасность движения автомобиля, износ шин и расход топлива.

Для создания наименьшего  сопротивления движению, уменьшения изнашивания шин и снижения расхода  топлива управляемые колеса должны катиться в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля. С этой целью управляемые колеса устанавливают на автомобиле с развалом в вертикальной плоскости и со схождением в горизонтальной плоскости.

Углом развала управляемых колес называется угол, заключенный между плоскостью колеса и вертикальной плоскостью, параллельной продольной оси автомобиля. Угол развала считается положительным, если колесо наклонено от автомобиля наружу, и отрицательным при наклоне колеса внутрь.

Угол развала  необходим для того, чтобы обеспечить перпендикулярное расположение колес относительно поверхности дороги при деформации деталей моста под действием веса передней части автомобиля. Этот угол уменьшает плечо поворота – расстояние между точкой пересечения продолжения оси шкворня и точкой касания колеса с плоскостью дороги. В результате уменьшается момент, необходимый для поворота управляемых колес, и, следовательно, облегчается поворот автомобиля. Угол развала обеспечивается конструкцией управляемого моста путем наклона поворотного кулака на 0-2°.  В процессе эксплуатации угол развала колес изменяется главным образом из-за износа втулок шкворней поворотных кулаков, подшипников ступицы колес и деформации балки переднего моста.

При наличии  угла развала колес колесо стремится  катиться в сторону от автомобиля по дуге вокруг точки пересечения продолжения его оси с плоскостью дороги. Так как управляемые колеса связаны жесткой балкой моста, то качение колес по расходящимся дугам сопровождалось бы боковым скольжением. Для устранения этого явления колеса устанавливают со схождением, т. е. не параллельно, а под некоторым углом к продольной оси автомобиля.

Угол схождения управляемых  колес определяется разностью расстояний между колесами, которые замеряют сзади и спереди по краям ободьев на высоте оси колес. Угол расхождения колес у разных автомобилей от 0°20' до 1°, а разность расстояний между колесами сзади и спереди 2-12 мм. В процессе эксплуатации углы схождения колес могут изменяться из-за износа втулок шкворней поворотных кулаков, шарнирных соединений рулевой трапеции и деформации ее рычагов. Регулировку угла схождения колес производят изменением длины поперечной рулевой тяги.

Установка управляемых  колес с одновременным развалом и схождением обеспечивает их прямолинейное  качение по дороге без бокового скольжения. Каждому углу развала должен соответствовать определенный угол схождения колес, при котором сила сопротивления движению, расход топлива и износ шин будут минимальными. Обычно оптимальный угол схождения управляемых колес составляет 15-20 % от угла их развала.