Вращающий момент от полуосевых шестерен дифференциала к ведущим колесам передается валами, называемыми полуосями. Помимо вращающего момента, полуоси могут быть нагружены изгибающими моментами от сил, действующих на ведущее колесо. Такими силами являются реакция дороги F от вертикальной нагрузки, приходящейся на колесо 1 (рис. а), сила тяги Р (или тормозная сила при торможении), боковая сила Т, возникающая при повороте и заносе. В зависимости от способа установки полуоси могут быть полностью или частично разгружены от изгибающих моментов, возникающих под действием перечисленных сил на расстояниях с и г соответственно.
Полностью разгруженная полуось 4 (рис. б) внутренним концом установлена на шлицах в полуосевой шестерне дифференциала, корпус которого опирается на подшипники, а наружным при помощи фланца соединена со ступицей колеса. Ступица 5 с колесом установлена на двух подшипниках 2 на балке моста 3. При такой установке полуось передает только вращающий момент, а все изгибающие моменты воспринимаются через подшипники балкой моста, что облегчает условия работы полуоси. Полностью разгруженные полуоси применяются на транспортных колесных машинах средней и большой грузоподъемности.
В приводе управляемых ведущих колес к карданному шарниру равных угловых скоростей 19 вращающий момент подводится от дифференциала внутренней полуосью 6. Наружная полуось 23 имеет фланец, от которого момент передается на ступицу 2 колеса. Ступица колеса установлена наповоротной цапфе 22 с помощью двух конических роликовых подшипников 1, передающих на цапфу все изгибающие моменты от указанных выше сил. Цапфа со своим корпусом 4 установлена на шкворневых пальцах 21 с подшипниками 5, жестко закрепленных на наконечниках балки 7 моста. Полуоси 6 и 23 нагружены только вращающим моментом.
Если полуось наружным концом непосредственно опирается на подшипники 2 (см. а), установленные в балке моста, то она воспринимает изгибающие моменты от всех перечисленных выше сил и, кроме того, передает вращающий момент на ведущее колесо. Полуоси такого типа называются полуразгруженными. Они обычно применяются только на легковых автомобилях. На полноприводных колесных машинах используются почти исключительно полностью разгруженные полуоси.
На быстроходных гусеничных машинах механизмы поворота, служащие для управления движением, включены в трансмиссию, так как через них передается вращающий момент от двигателя к ведущим колесам.
Полуоси служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. Кроме того, полуось может воспринимать изгибающую нагрузку от сил, действующих на колесо. Такую нагрузку создают передаваемая на полуось часть массы автомобиля, а также усилия, появляющиеся вследствие реакции дороги, толчков, вызываемых неровностями дороги, центробежных сил при поворотах и бокового уклона дорожного полотна.
В зависимости от способа установки различают полуразгруженные и разгруженные полуоси. На всех легковых автомобилях применяются полуразгруженные, а на грузовых автомобилях и автобусах разгруженные полуоси.
Полуразгруженной полуосью называют полуось, у которой ступица ведущего колеса установлена на ее наружном конце, а подшипник расположен внутри картера ведущего моста.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Разгруженной полуосью называют полуось, у которой ступица ведущего колеса установлена на двух подшипниках, расположенных на картере ведущего моста.
Полуоси передают крутящий момент Мк от дифференциала к ведущим колесам. Кроме того, к полуоси могут быть приложены изгибающие моменты от вертикальной реакции ZK на действие силы тяжести, приходящейся на колесо, от касательной реакции Хк и от боковой силы Ук, возникающей при заносе, движении на повороте или по дороге с поперечным уклоном, а также под действием бокового ветра. Полуоси, применяющиеся на современных автомобилях, в зависимости от конструкции внешней опоры, определяющей степень их нагруженности изгибающими моментами, бывают двух типов: полуразгруженные и разгруженные.
На грузовых автомобилях малой грузоподъемности и на легковых автомобилях применяют обычно полуразгруженные полуоси, у которых подшипник установлен между полуосью и ее кожухом на расстоянии ар от средней плоскости колеса. Благодаря этому реакции ZK и Хк создают на плече ар изгибающие моменты, действующие на полуось соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а боковая реакция — изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости на плече, равном радиусу колеса гк. На автобусах и грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности применяют полностью разгруженные полуоси. В этом случае все изгибающие моменты воспринимаются подшипниками, установленными между ступицей колеса и кожухом полуоси, а полуось передает лишь крутящий момент.
Типичные конструкции полуосей показаны на рис. 2. Ступицу или диск колеса можно крепить к полуоси при помощи фланца. Этот способ крепления является наиболее распространенным. Внутренний конец полуоси имеет шлицы, которые вставляют в полуосевую шестерню. Если полуось имеет шлицы не только на внутреннем, но и на наружном конце, то последние используют для установки фланца крепления полуоси со ступицей колеса (грузовые автомобили МАЗ и КрАЗ).
Крепление колес легковых автомобилей на наружном конце полуоси показано на рис. 3, а, крепление ступиц грузовых автомобилей — на рис. 2, б и в. Диск колеса к фланцу полуоси крепят гайками. На конец полуоси надевают шариковый подшипник. Вытеканию смазки из подшипника препятствуют сальники. Полуось установлена на шариковом подшипнике в выточке стального наконечника, приваренного к кожуху полуоси. Подшипник на полуоси укреплен зажимным кольцом, напрессованным на полуось. Между кольцом и подшипником установлено пружинное кольцо, повышающее надежность крепления подшипника. В выточке наконечника подшипник удерживается пластиной, прикрепленной болтами к фланцу наконечника вместе с маслоотражателем и тормознымщитом. Между подшипником и буртом фланца полуоси установлена втулка. Для гашения стука под наружное кольцо в наконечнике ставят пружинную прокладку.
Крепление ступицы колеса грузового автомобиля с использованием фланца, изготовленного за одно целое с полуосью, показано на рис. 3, б. Два конических роликоподшипника надеты на кожух полуоси. Крепят подшипники на кожухе и регулируют их при помощи гайки, стопорной шайбы с установочным пальцем и контргайки. Вытеканию смазки из ступицы препятствует сальник. Ступицу соединяют с фланцем полуоси шпильками с гайками и пружинными шайбами. Во фланец ступицы вставлены шпильки, на которые надевают диск внутреннего колеса и закрепляют его колпачковыми гайками, имеющими внутреннюю и наружную резьбу. Эти гайки имеют центрирующие фаски. Тормозной диск крепят к фланцу ступицы винтами. Для снятия полуоси используют болты-съемники.
Полуось соединяют со ступицей колеса при помощи фланца, надетого на шлицы полуоси. Полуось проходит внутри кожуха полуоси. Опорами для ступицы колеса служат два роликовых конических подшипника. Наружный фланец ступицы шпильками и гайками соединяют с фланцем.
Полуоси в процессе эксплуатации автомобилей подвергаются значительным знакопеременным нагрузкам, особенно при движении по плохим грунтовым дорогам и по шоссе с твердым покрытием в плохом состоянии. Поэтому к долговечности полуосей предъявляют особые требования. Для повышения долговечности полуосей их изготовляют из легированной стали. Снижения концентрации напряжений достигают увеличением радиусов перехода между полуосью и фланцем. Заметно повышается долговечность полуосей при их закалке токами высокой частоты и дробеструйной обработке.
Долговечность подшипников колес обеспечивается надежной защитой от попадания в них грязи.
Рис. 4. Схема сил, действующих на ведущее колесо автомобиля
Полуоси делятся на три типа: разгруженные, разгруженные на три четверти и полуразгруженные.
Если полуось не воспринимает изгибающих моментов и передает только крутящий момент, то такая полуось называется разгруженной. Большинство грузовых автомобилей имеет полуоси этого типа (автомобили FA3-53A, ЗИЛ -130, МАЗ -500, УАЗ -450 и др.).
Полуось, разгруженная на три четверти, отличается от разгруженной тем, что ее наружный конец соединен со ступицей ведущего колеса, опирающейся на кожух заднего моста не через два, а через один подшипник. Эта полуось воспринимает меньшую часть изгибающих моментов от радиальной Т, тангенциальной Р и боковой R сил, действующих на колесо; большая часть изгибающих моментов воспринимается кожухом заднего моста. Этот тип полуосей устанавливается на легковых автомобилях М-20 «Победа» и ГАЗ -67Б.
Полуразгруженные полуоси воспринимают все изгибающие моменты, и наружные концы полуосей непосредственно опираются на подшипники, установленные в картере заднего моста. Применяются они преимущественно на легковых автомобилях («Москвич-408», М-21 «Волга», ГАЗ -13 «Чайка»),
Автомобиль ЗАЗ -965 «Запорожец» имеет качающиеся полуоси разгруженного типа.
Рис. 5. Типы полуосей:
а — разгпуженная полуось; б — полуось, разгруженная на три четверти; в — попуразгруженная полуось
Крепление ступицы грузового автомобиля показано на рис. 212. Два конических роликоподшипника надеты на конец кожуха полуоси. Наружные кольца этих подшипников запрессованы внутрь ступицы. Крепление подшипников на кожухе и их регулировка производятся с помощью гайки, замочной шайбы со штифтом и контргайки. Вытекание смазки из ступицы предотвращается сальником.
Ступица соединяется с фланцем полуоси шпильками с гайками и пружинными шайбами. Во фланце ступицы закреплены шпильки, на которые надевается диск внутреннего колеса и закрепляется гайками.
Рис. 6. Конструкции полуосей:
Рис. 7. Крепление ступицы заднего колеса грузового автомобиля:
1 — винт крепления тормозного диска; 2 и 3 — конические роликоподшипники; 4 — болты-съемники; 5 — штифт; 6 —гайка; 7 — контргайка; 8 — замочная шайба; 9 — шпилька; 10 — пружинная шайба; 11 — ступица; 12 — сальник; 13 — кожух полуоси; 14 — полуось
Тормозной диск крепится к фланцу ступицы винтами. Для вытаскивания полуоси служат болты-съёмники.
- Устройство и предназначение полуоси в авто
- Для чего нужна полуось автомобиля, и где она находится
- Устройство и принцип работы полуоси в авто
- Виды полуосей
- Полуразгруженные
- Разгруженные
- Основные причины неисправности полуосей
Многие водители задаются вопросом: «Что такое полуось автомобиля?». Это вал, передающий вращение от двигателя автомобиля к его ведущим колёсам. Более употребляемое название полуоси – приводной вал.
Для чего нужна полуось автомобиля, и где она находится
Рассмотрим, для чего предназначена полуось и где она находится. Полуось или вал ведущего моста обеспечивает подвижный контакт двигателя и ведущих колес, передаёт усилия, поддерживает способность поворачивать колёса и позволяет подвеске плавное движение при минимальных вибрациях.
Главное назначение полуосей автомобиля принимать на себя действие силы тяжести, припадающей на колесо из-за тяговых и тормозных усилий. На неё приходятся изгибающие моменты и последствия боковой силы при заносах.
В конструкции полуоси есть два шарнира, которые обеспечивают равномерную передачу усилия в любом положении подвесочных и рулевых деталей. Это значительно гасит вибрацию рулевой колонки и не допускает движение машины рывками.
Устройство и принцип работы полуоси в авто
Устройство полуоси таково, что эффект передачи мощности будет максимальным при любом положении колёс. Данная конструкция состоит из трех частей:
- наружного шарнира равных угловых скоростей (ШРУС);
- вала;
- внутреннего ШРУСа.
Вал – это, грубо говоря, отрезок трубы определённой длины, к которому приварены переходники для установки ШРУС. Чтобы эти элементы не прокручивались, они оснащены специальными шлицами. На конце переходника вал фиксируют стопорным кольцом, иначе вал при движении может выскочить из ШРУС.
У легковых автомобилей привод переднего ведущего колеса выполняется наружными и внутренними шарнирами равных угловых скоростей, соединенными полуосью.
Использование двух шарниров в приводе вызвано устройством независимой подвески передних колес.
Внутренние шарниры отвечают за перемещение колёс при вертикальных ходах подвески, а наружные — за повороты колёс относительно вертикальной оси, что является необходимостью при изменении направления.
Виды полуосей
В зависимости от устройства, типы полуосей автомобиля делятся на полностью разгруженные полуоси или частично разгруженные, от влияющих на неё изгибающих моментов.
Полуразгруженные
Полуразгруженная полуось устанавливается в основном на легковых автомобилях. В конструкции данного типа подшипник стоит между самой полуосью и её кожухом, полуось крепится непосредственно к ступице колеса. Это приводит к появлению изгибающих моментов на полуоси. В автомобилях с передним приводом полуось отличается строением.
Разгруженные
Разгруженная полуось применяется в основном на грузовых автомобилях и автобусах. Такая деталь будет свободно установленной внутри моста, а опираться на мостовую балку будет ступица колеса двумя подшипниками. Всю силу изгибающего момента в таком устройстве берут на себя подшипники, а полуось только передаёт крутящий момент.
Основные причины неисправности полуосей
На полуоси приходятся тяжёлые нагрузки при движении автомобиля по грунтовым ухабам и ямам, а также по разбитым трассам. Причиной выхода из строя может быть износ подшипников и сальников. Масло в движении нагревается и через дефекты сальников вымывает смазку подшипников. Ещё одной причиной может быть дефект стопорных колец. Если их заклинивает, полуось может сломаться.
На машинах с передним приводом рвутся пыльники ШРУСов, что сказывается и на шарнирах. При длительном сроке службы полуось может разболтаться и сломать шлицы. Случаются разломы самих полуосей посередине или у мест крепления. Проблемы могут возникнуть вдруг и случайно, если вспомнить состояние дорог. Но могут быть и закономерными при небрежном отношении к автомобилю, при низком качестве ремонта и заменяемых запчастей.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Источник: