Ходовая часть колесных машин Подвеска Подвеской

Ходовая часть колесных машин

Подвеска

Подвеской называется совокупность устройств, соединяющих несущую систему (раму или кузов) автомобиля с его колёсами.

Назначение Подвеска предназначена для обеспечения плавности хода автомобиля и повышения безопасности его движения.

В состав подвески входят: -упругие элементы -гасящие элементы -направляющие устройства -стабилизирующие устройства

По типу направляющих устройств подвески делятся на: -независимую -зависимую

По типу упругого устройства: -рессорная; -пружинная; -торсионная; -пневматическая; -комбинированная.

Упругие элементы подвески.

Рессоры. Рессора представляет собой пакет стальных листов выгнутой формы и различной длины. Листы могут иметь прямоугольное, трапециевидное и Т- образное сечение. Кривизна листов не одинакова и зависит от их длины.

Преимущества листовых рессор: -способность одновременно выполнять функции упругого, направляющего и гасящего элементов; -простота в изготовлении и хорошая ремонтопригодность.

Недостатки рессор: -повышенная масса; -сравнительно небольшая долговечность; -наличие сухого (межлистового) трения; -потребность в техническом обслуживании; -недостаточное обеспечение плавности хода.

Пружины применяются, как правило, на независимых подвесках. Наибольшее распространение получили цилиндрические витые пружины, изготовленные из стального прутка круглого сечения.

Преимущества пружины: -небольшая масса; -сравнительно высокая долговечность; -обеспечение высокой плавность хода; -простота в изготовлении; -отсутствие потребности в техническом обслуживании.

Недостатки пружины. Пружины не могут передавать толкающие усилие и поэтому в пружинной подвеске необходимо специальные направляющие элементы, что усложняет её конструкцию. Кроме того, из-за отсутствия в пружине трения в составе пружинной подвески необходимо иметь и специальный гасящий элемент – амортизатор.

Торсионы. Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание.

Преимущества торсионов: -имеют те же преимущества что и пружины, но они более компактны. Недостатки торсионов: -торсионы дороже листовых рессор; -менее долговечны чем пружины.

Пневмобаллоны. Пневматической называется подвеска, в которой роль упругого элемента выполняет сжимающийся газ, обычно воздух, но могут применятся и другие газы, например азот.

Преимущества пневматической подвески: -возможность изменения жёсткости при различных нагрузках в кузове; -сохранение постоянства ходов подвески; -получение переменного и поддержание постоянного дорожного просвета; -небольшая масса; -срок службы в три-пять раз выше, чем у листовых рессор.

Недостатки пневматической подвески: -высокая стоимость.

Амортизаторы. Амортизаторами называются специальные устройства, предназначенные для быстрого гашения колебаний рамы (кузова).

Амортизаторы различают по: 1)Характеру действия: а)односторонний; б)двухсторонний. 2)Материалу сжатия: а)гидравлические; б)газонаполненные. 3)Конструкции: а)рычажная; б)телескопическая однотрубная; в)телескопическая двухтрубная.

Гидравлический телескопический амортизатор.

Газонаполненный амортизатор.

Преимущества однотрубных газонаполненных амортизаторов: -лучшее охлаждение; -простота конструкции; -меньшее рабочее давление; -большая надежность; -возможность установки на автомобиле в любом положении – от горизонтального до вертикального; -меньшее вспенивание рабочей жидкости при высоких скоростях перемещения поршня.

Недостатки газонаполненных амортизаторов: -большая длина; -высокая стоимость; -потребность в большой точности изготовления и надежном уплотнении.

Зависимая подвеска.

Зависимые подвески распространены на задних и передних мостах грузовых автомобилей. Широкое распространение зависимых подвесок объясняется тем, что они не только обеспечивают плавность хода, но и передают тяговые и тормозные силы от колёс к раме автомобиля.

Балансирная подвеска применяется на трехосных автомобилях, иногда на четырехосных автомобилях и многоосных прицепах.

Независимые подвески

Работа независимой подвески. Независимая подвеска , это когда колеса одной оси автомобиля не связаны жестко друг с другом (передние колеса). При наезде на неровность дороги, одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса. Упругий элемент подвески (пружина или рессора) служит для смягчения ударов и колебаний, передаваемых от дороги к кузову.

Рама

Рама — разновидность несущей системы автомобиля, остов для крепления кузова и агрегатов. У автомобилей с несущим кузовом либо функции рамы выполняет сам кузов, либо рама (или заменяющие её подрамники) конструктивно объединена с кузовом и не может быть от него отделена без нарушения структурной целостности. Обычно, кузов крепится к раме при помощи кронштейнов на болтах с толстыми резиновыми прокладками, служащими для уменьшения уровня вибраций.

Лонжеронные рамы

Лонжеронные рамы состоят из двух продольных лонжеронов и нескольких поперечин, также называемых «траверсами» , а также креплений и кронштейнов для установки кузова и агрегатов.

Периферийные рамы

Вильчато-хребтовые рамы

Разновидность хребтовой рамы, у которой передняя, иногда — задняя части представляют собой вилки, образованные двумя лонжеронами, и служащие для крепления двигателя и агрегатов. В отличие от хребтовой рамы, как правило (но не всегда) картеры узлов силовой передачи выполняются отдельными, и, при наличии необходимости в нём, используется обычный карданный вал. Такую раму имели в числе прочих представительские автомобили «Татра»

Хребтовые рамы Главным конструктивным элементом такой рамы является центральная трансмиссионная труба, жёстко объединяющая картеры двигателя и узлов силовой передачи — сцепления, коробки передач, раздаточной коробки, главной передачи (или главных передач — на многоосных автомобилях), внутри которой расположен тонкий вал, заменяющий в этой конструкции карданный. Необходима независимая подвеска всех колёс.

Несущее основание Такую конструкцию имели в числе прочих «Фольксваген Жук» (впрочем, его рама благодаря наличию массивной центральной трубы ближе всё же к вильчато-хребтовой) и автобус ЛАЗ-695. В настоящее время эта схема считается достаточно перспективной благодаря возможности на одной и том же несущем основании строить самые разные автомобили как на платформе.

Решётчатые рамы имеют вид пространственной фермы, обладающей очень высоким отношением крутильной жёсткости к массе (то есть, они лёгкие и очень прочные на кручение).

Интегрированная в кузов рама Такая рама повторяет по конструкции обычную, но физически неотделима от кузова, то есть непосредственно вварена в него. От обычного несущего кузова такая схема отличается тем, что у несущего кузова имеются как максимум лишь подрамники в оконечностях, а интегрированная рама имеет настоящие лонжероны, идущие от переднего бампера до заднего. Примеры таких автомобилей — Иж Комби с вваренной в кузов лонжеронной рамой, Volga Siber с также интегрированной в несущую структуру кузова периферийной рамой.

Преимущества Рама достаточно проста по конструкции относительно самонесущих кузовов и имеет хорошо отработанные методики расчёта; При применении на легковом автомобиле, отдельная от кузова рама позволяет повысить его комфортабельность, обеспечивая лучшую изоляцию от вибраций и шумов, исходящих от агрегатов и шин; Отдельная рама считается более пригодной для восприятия больших нагрузок, например при использовании на грузовике или «жёстком» внедорожнике; На одной и той же раме могут строиться самые различные модификации и даже автомобили; раму легко удлинить без потери прочности, например для создания многоосного грузовика, удлинённого автобуса или лимузина;

Рамная конструкция упрощает сборку автомобиля на заводе, в итоге снижая себестоимость — все основные агрегаты собираются на раме, после чего она в сборе прикрепляется к кузову, что проще, чем крепить агрегаты по отдельности на несущем кузове; Отдельная рама позволяет легко видоизменять кузов Отдельная рама позволяет легко видоизменять легкового автомобиля, варьировать дизайн и создавать различные модификации, что было одним из основных факторов, обеспечивших широкую распространённость рамных шасси в автостроении США до восьмидесятых годов из-за традиции ежегодного обновления дизайна и частого рестайлинга автомобилей; при рестайлинге меняли кузов, а рама зачастую оставалась прежней. Например, Ford Crown Victoria моделей 1979, 1992 и 1998 годов отличались кузовами, но имели практически идентичные рамы; Кузовной ремонт рамного кузова после ДТП существенно проще, чем несущего;

Недостатки Разделение функций рамы и кузова приводит к существенному увеличению массы относительно несущего кузова; Плоская рама уступает по жёсткости на кручение объёмной конструкции несущего кузова (не относится к решётчатым и хребтовым рамам); Другое дело, что например грузовику или внедорожнику, в отличие от дорожного легкового автомобиля, больша я жёсткость кузова на кручение часто и не нужна; более того — ограниченная способность рамы деформироваться под действием закручивающих сил нередко улучшает проходимость, что наблюдалось в частности на грузовиках ГАЗ-АА военного времени, клёпаная рама которых могла при закручивании деформироваться с амплитудой до нескольких сантиметров, этим в какой-то степени «дополняя» работу подвески; Рамные автомобили, как правило, при прочих равных (сравнимые размеры, масса, класс автомобилей) имеют худшую пассивную безопасность из-за сложностей с созданием зон запрограммированной деформации;

При подготовки семинара пострадал только один студент. Кузьменков Евгений порезался о журнал при изготовлении плаката.

И в заключении специально для Андрея