Рисунок 4.12 Шарнир равной угловой скорости
а шарикового типа; б кулачкового типа; 1 полуось; 2, 3, 9, 13 вилки; 4 приводной вал; 5 шарики; 6 центрирующий шарик; 7 шпилька; 8 палец; 10, 12 кулаки; 11 диск
Конструкция шарнира равной угловой скорости кулачкового типа приведена в части 2 «Автопрактикум» «Трансмиссия большегрузных автомобилей». При такой конструкции полуоси и приводной вал могут качаться, каждые на своём кулаке, в вертикальной плоскости и вместе с кулаком вокруг диска в горизонтальной плоскости. Такой шарнир по своему действию аналогичен действию двух сочленённых обычных карданных шарниров, из которых первый шарнир создает неравномерность вращения, а второй (поставленный наоборот) устраняет эту неравномерность. В результате этого вращение на приводной вал от полуоси передаётся равномерно.
Приводной вал 8 колеса (рисунок 4.11) проходит внутри полой поворотной цапфы 7 и при помощи втулки с фланцем соединён со ступицей 9 колеса, установленной на цапфе на подшипниках 10. Цапфа соединена с разъёмным корпусом 11, установленным на подшипниках 13, на шкворневых пальцах 12, закреплённых на полусферическом наконечнике 14 полуосевого рукава 5, и может поворачиваться вместе с колесом вокруг этих пальцев. При любом повороте колеса с цапфой 7 вращение на колесо передается с полуоси 4 через шарнир 6 и приводной вал.
На рисунке 4.13 представлена конструкция переднего ведущего моста грузовых автомобилей ЗИЛ высокой проходимости. Главная передача моста двойная центральная. Она состоит из двух пар шестерён конической 11 со спиральными зубьями и цилиндрической 8 с косыми зубьями. Дифференциал 9 конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный.
Рисунок 4.13 Комбинированный мост автомобилей ЗИЛ
1 поворотная цапфа; 2, 13 наружная и внутренняя полуоси; 3 фланец; 4,7 конические подшипники; 5 ступица ведущего управляемого колеса; 6 шип; 8, 11 цилиндрическая и коническая шестерни; 9 дифференциал; 10 картер; 12 балка; 14 карданный шарнир равных угловых скоростей; 15 шаровая опора
Главная передача и дифференциал размещены в картере 10, который крепится к центральной части балки 12 моста. К концам балки моста прикреплены шаровые опоры 15 для поворотных цапф 7. Внутри каждой поворотной цапфы размещена наружная полуось 2, которая соединяется с внутренней полуосью 13 шариковым карданным шарниром 14 равных угловых скоростей. На шлицах наружной полуоси установлен фланец 3 для крепления к ступице 5 ведущего управляемого колеса. Шкворень для поворота колеса сделан разрезным и состоит из двух шипов 6, которые жёстко закреплены в шаровой опоре. На шкворне на роликовых конических подшипниках 7 установлена поворотная цапфа, на ней также на роликовых конических подшипниках 4 установлена ступица колеса, имеющего шину с регулируемым давлением.
Передний мост автомобиля Урал (рисунок 4.14) ведущий и управляемый.
Рисунок 4.14 Привод к управляемым колёсам переднего моста
1 ступица; 2 шланг подвода воздуха; 3 подшипник; 4 цапфа поворотная; 5 манжета системы накачки шин; 6 полуось наружная; 7 контргайка; 8 штифт; 9 шайба замков; 10 гайка подшипников; 11 цилиндр колёсный тормозной; 12 барабан тормозной; 13 манжета ступицы; 14 втулка конусная разрезная; 15 маслёнка; 16 рычаг; 17 шкворень поворотного кулака; 18 корпус поворотного кулака; 19 диск шарнира; 20 опора шаровая; 21, 29 шайбы упорные; 22 втулка бронзовая; 23 полуось внутренняя; 24 кулак шарнира; 25 вилка шлицевая наружной полуоси; 26 манжета шаровой опоры; 27 прокладки регулировочные; 28 крышка подшипника поворотного кулака; 30 втулка поворотной цапфы;31 шпилька; а отверстие резьбовое; b канал в цапфе для подвода воздуха
Балка моста состоит из литого картера и запрессованных в него кожухов полуосей. К фланцам кожухов шпильками крепятся шаровые опоры, для облегчения монтажа отверстие в кожухе полуоси под шаровую опору смазывается графитной смазкой. В шаровую опору запрессованы два шкворня 17, бронзовые втулки 22 и упорная шайба 21. Шкворни дополнительно приварены.
Поворотный кулак состоит из цапфы 4 и корпуса 18. На корпусе кулака шпильками, разрезными конусными втулками 14 и гайками с пружинными шайбами укреплён верхний рычаг.
Под рычагом и крышкой 28 установлены прокладки 27 для регулировки затяжки роликоподшипников.
Балка моста состоит из литого картера и запрессованных в него кожухов полуосей. К фланцам кожухов шпильками крепятся шаровые опоры, для облегчения монтажа отверстие в кожухе полуоси под шаровую опору смазывается графитной смазкой. В шаровую опору запрессованы два шкворня 17, бронзовые втулки 22 и упорная шайба 21. Шкворни дополнительно приварены.
Поворотный кулак состоит из цапфы 4 и корпуса 18. На корпусе кулака шпильками, разрезными конусными втулками 14 и гайками с пружинными шайбами укреплён верхний рычаг.
Под рычагом и крышкой 28 установлены прокладки 27 для регулировки затяжки роликоподшипников.
Цапфа прикреплена к корпусу кулака шпильками 31. В цапфу запрессованы бронзовые втулки 30, упорная шайба 29. В цапфе выполнен канал b для подвода воздуха к шинам.
Внутренняя 23 и наружная 6 полуоси переднего моста связаны между собой шарниром равных угловых скоростей. Шарнир предназначен для передачи крутящего момента от дифференциала к колесу как при прямолинейном движении автомобиля, так и при его повороте. Внутренняя полуось 5 (рисунок 4.15), связанная шлицами с полуосевой шестерней дифференциала, заканчивается вилкой. Такая же вилка 2 устанавливается на шлицевый конец наружной полуоси 1. В вилки вставлены кулаки 3, в пазы которых входит диск 4, передающий крутящий момент через наружную полуось на ступицу колеса.
Смазка шарниров полуосей переднего ведущего моста и нижних подшипников шкворней обеспечивается маслом, заливаемым в корпус поворотного кулака через заливное отверстие на корпусе 18 (рисунок 4.14) спереди, которое одновременно является и контрольным.
Верхние подшипники шкворней смазывают через маслёнку в рычаге поворотного кулака.
К внутреннему торцу корпуса поворотного кулака прикреплена манжета 26, удерживающая смазку внутри шаровой опоры и предохраняющая подшипники и шарнир от попадания грязи.
Рисунок 4.15 Кулачковый шарнир равных угловых скоростей
1 полуось; 2 наружная вилка; 3 кулак; 4 диск; 5 полуось внутренняя
4.3.3 Передний управляемый мост
Передним управляемым мостом называется поперечная балка с ведомыми управляемыми колёсами, к которым не подводится крутящий момент от двигателя. Этот мост служит для поддерживания несущей системы автомобиля и обеспечения его поворота.
Передние управляемые мосты различных типов широко применяются на грузовых автомобилях и автобусах с колёсной формулой 4x2, а также на грузовых автомобилях с колёсной формулой 6x4.
В зависимости от типа подвески управляемых колёс передние мосты автомобилей могут быть неразрезными и разрезными. В неразрезных мостах управляемые колёса непосредственно связаны с балкой моста. В разрезных мостах связь управляемых колёс с балкой моста осуществляется через подвеску. Неразрезные мосты применяются на грузовых автомобилях и автобусах при зависимой подвеске колёс. Разрезные мосты устанавливаются на легковых автомобилях и автобусах при независимой подвеске колёс.
Передний неразрезной мост (рисунок 4.16) представляет собой балку 2 с установленными по обоим концам поворотными цапфами 1. 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 4, на которых установлены поворотные цапфы 1. На поворотных цапфах, на подшипниках, устанавливаются ступицы с управляемыми колёсами. Поворотные цапфы вместе с колёсами, поворачиваясь вокруг шкворней, обеспечивают поворот автомобиля. Мост с помощью рессор крепится к раме автомобиля.
Рисунок 4.16 Передний управляемый мост грузового автомобиля
1 поворотная цапфа; 2 двутавровая балка; 3 стопорный штифт; 4 шкворень; 5 масленка; 6 опорный подшипник
Передний мост автомобиля ЗИЛ-431410 (рисунок 4.17) состоит из балки 13 и поворотных цапф 6 в сборе. Балка 13 двутаврового сечения изготовляется из углеродистой стали. На её концах в вертикальной плоскости сделаны отверстия для установки шкворней 8, обеспечивающих шарнирное соединение балки с поворотными цапфами 6. С одной стороны шкворни 8 имеют лыску для удержания их от проворачивания в отверстиях балки, в которых они крепятся при помощи клиновидного штифта 12.
Рисунок 4.17 Передний мост автомобиля ЗИЛ-431410