Министерство образования и науки Самарской области
Государственное образовательное учреждение среднего профессиональногообразования
Самарский техникум городского хозяйства и строительных технологий
Письменная
контрольная работа
тема:
Ходовая часть. Балансирующая подвеска ЗИЛ 131
учащегося гр.234
Шкодин В.С.
Самара 2010г.
1. Ходовая часть
Ходовую часть автомобиля составляют: передняя изадняя подвески, ступицы колес и колеса с шинами. Механизмы и детали ходовойчасти связывают колеса с кузовом, обеспечивают восприятие всех действующих силмежду колесами и кузовом и снижают динамические нагрузки, передаваемые от колескузову при движении автомобиля по неровным дорогам.
К ходовой части автомобиля относится рама, оси,детали узлов подвески, колёса и шины.
1.1 Устройство рамы
Рама(рис.1) представляет собой несущую систему балочной конструкции и изготовленаиз двух продольных и нескольких поперечных балок. На ней закреплены всеосновные агрегаты и узлы. Балки корытообразного сечения штампуют из стали.Продольные балки в средней, наиболее нагруженной части имеют большее сечение.Продольные и поперечные балки соединены заклёпками, а для увеличения жёсткостирамы установлены косынки и угольники. Для крепления узлов и агрегатов на рамеимеются кронштейны, к которым крепятся крылья, подножки, топливный бак,рессоры, передний буфер, буксирные крюки и буксирное приспособление сзади.
/>
Рис.1. Рама
1 – продольная балка (лонжерон); 2 –поперечная балка; 3 – буксирное устройство; 4 – передняя поперечная балка(установка двигателя); 5 – буфер; 6 – буксировочные крюки.
1.2Устройство передней оси
На грузовыхавтомобилях передняя ось изготовлена в виде двутавровой балки с отогнутымивверх концами (рис.2). На концах оси к проушинам шкворнями закрепленышарнирно-поворотные цапфы. Шкворень закреплён в проушинах оси неподвижноконическим стопорным штифтом с гайкой. Поворотные цапфы имеют по две проушины сбронзовыми втулками и свободно поворачиваются на шкворне. Для облегченияповорота цапфы между её проушиной и концом оси установлен опорный подшипник. Наоси цапф на двух конических роликовых подшипниках установлена ступица колеса.Шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклон, благодаря чемуоблегчается управление автомобилем, так как при движении колёса стремятсязанять такое положение, которое соответствует движению по прямой.
/>
Рис. 2.Передний мост автомобиля ЗИЛ-131
1 и 8 —втулки шкворня; 2 — регулировочные прокладки; 3 — клиновой болт; 4 — балкамоста; 5 —.поперечная рулевая тяга; 6 и 7 — шайбы опорного подшипника; 9 —поворотная цапфа; 10 —«ступица колеса; 11 — регулировочная гайка; 12 —контргайка; 13 — замочное кольцо и шайба; 14 — сальник; 15 — тормозной барабан;16 — шкворень; 17 — продольная рулевая тяга; 18 — поворотный рычаг
1.3Устройство задней оси
Задней осью уавтомобилей служит картер главной передачи с кожухами полуосей. Картер заднегомоста в автомобиле ЗИЛ – 131 отлит из ковкого чугуна, а у ГАЗ – 53А –выштампован из стали. В автомобиле КамАЗ картеры среднего и заднего мостовсварены из стальных штампованных кожухов, к которым приварены крышки картеров,фланцы для крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфыступиц колёс, кронштейны для крепления реактивных штанг и опоры рессор. Ступицыпередних колёс рассматриваемых автомобилей установлены на двух коническихроликовых подшипниках и крепятся гайкой, которая затем шплинтуется илистопорится и закрывается колпаком.
Ступицызадних колёс устанавливают на двух роликовых конических подшипниках и крепятсягайкой, которая стопорится и удерживается контрогайкой. На ступице колёсавтомобилей КамАЗ имеются пять спиц, равномерно расположенных по окружности.Концы спиц заканчиваются коническими опорами, предназначенными для посадкиконической поверхности обода колеса.
1.4Устройство автомобильной подвески
Передняяподвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, работающихсовместно с двумя телескопическими амортизаторами. Задняя подвеска автомобилейЗИЛ – 131 и ГАЗ – 53А состоит из двух продольных полуэллиптических рессор сдополнительными рессорами. Рессоры служат для смягчения толчков при наезде наразличные неровности дороги. На грузовые автомобили устанавливают листовыерессоры, которые состоят из пакета упругих стальных полос различной длины. Напередних концах рессор автомобиля ЗИЛ – 131 прикреплены съёмные подушки,которыми рессоры закреплены к раме с помощью пальцев. Задние концы рессоропираются на съёмную подушку и при изменении длины скользят по ней (рис3).
Рессорыавтомобиля ГАЗ – 53А закреплены к раме кронштейнами с резиновыми подушками.Концы рессор с подушками зажаты в кронштейнах рамы. Удлинение рессор при ихпрогибе происходит за счёт задних концов, так как передние концы рессорупираются в дополнительные резиновые подушки. Рессоры прикреплены к кожухамведущих мостов или к оси стремянками. Листы в рессорах автомобиля ГАЗ – 53Акрепятся и центрируются стяжными болтами, а чтобы не происходило боковогосмещения, листы закреплены хомутиками.
/>
Рис. 3Передняя подвеска автомобиля ЗИЛ – 131
1 –кронштейн; 2 – резиновая опора; 3 – амортизатор; 4 – кронштейн; 5 – чашка; 6 –крышка; 7 – листовая рессора; 8 – стремяночный болт; 9 – резиновый буфер;; 10 –чашка; 11 — резиновая опора; 12 – торцовая резиновая опора.
У автомобилейЗИЛ – 131 и КамАЗ вместо стяжного болта в листах рессор выштампованы продольныевыступы и углубления, которые препятствуют смещению листов рессор во времяработы.
Кромеосновных задних рессор, на автомобилях ЗИЛ – 131 и ГАЗ — 53А установленыдополнительные рессоры, которые закреплены вместе с основной рессоройстремянками, а концы находятся против полок опорных кронштейнов. В разгруженномавтомобиле дополнительные рессоры не работают, а при нагрузке, упираясь концамив кронштейны, несут нагрузку вместе с основными рессорами. В листовой рессоремежду её отдельными листами возникает трение. Чтобы уменьшить величину этоготрения, поверхность листов рессор смазывают графитной мазью. Пальцы рессорсмазывают смазкой УС – 1 только в том случае, если втулки металлические.Резиновые втулки не смазывают.
Задняяподвеска автомобиля ЗИЛ 131 (рис. 4) балансирная на двух продольныхполуэллиптических рессорах.
/>
Рис. 4 Задняяподвеска грузового автомобиля ЗИЛ-131
1,2,8, 9 – кронштейн; 3 – рессорнаястремянка; 4, 7 – листовая рессора; 5, 6 – подрессорник; 10 – сухарь; 11 –палец сухаря; 12 – вкладыш; 13 – накладка; 15 – втулка; 16 – стремянка; 17 –прокладка; 18 – съемное ушко.
Подвескавыполненная из двух продольных полуэллиптических листовых рессор 7 и двухподрессорников 5. Подрессорник размещен сверху основной рессоры и совместно сней прикреплен к балке заднего моста с помощью рессорных стремянок 3 и накладок4 и 13. Между основной рессорой и подрессорником установлен промежуточный лист6. Для передачи нагрузки на подрессорник к раме приклепаны кронштейны 2 и 8.Передний конец основной рессоры неподвижный. Он прикреплен к раме в кронштейне 1 с помощью съемного ушка 18 и гладкогошарнира, состоящего из пальца 14 и втулки 15, которая запрессована в ушко. Ушко18 закреплено на коренном листе, на прокладке 17 двумя болтами и стремянкой 16.Задний конец рессоры скользящий, он свободно установлен в кронштейне 9,приклепанном к раме, и опирается на сухарь 10. К заднему концу рессорыприклепана накладка, предохраняющая от износа коренной лист. Для предохраненияот износа стенок кронштейна на пальце 11 сухаря установлены вкладыши 12.
1.5 Устройствоамортизаторов
Гидроамортизаторыпо конструкции разделяются на телескопические и рычажные. В подвескахсовременных автомобилей применяются в основном телескопические амортизаторыдвустороннего действия. На рис. 5 представлена конструкция, гидравлическогоамортизатора телескопического типа двустороннего действия. Амортизатор состоитиз трех основных узлов: цилиндра 18 с днищем 23, поршня 20 со штоком 5 инаправляющей втулки 2 с уплотнениями. Шток 5 прикреплен к кузову автомобиля, ацилиндр соединен с колесом, вследствие чего поршень перемещается внутрицилиндра при колебаниях кузова и колес автомобиля.
В поршне 20 имеется два ряда сквозных отверстий, расположенных по окружности.Отверстия 16 наружного ряда сверху закрыты перепускным клапаном 12, находящимсяпод воздействием слабой пружины, отверстия 14 внутреннего ряда снизу закрыты клапаномотдачи 13 с сильной пружиной 17. В днище цилиндра расположены клапаны: сжатия21 и перепускной 22.
/>
Рис. 5 Амортизатор телескопический
1 – компенсационная камера; 2 — направляющая втулка; 3, 10, 17 – пружина; 4, – гайка; 5 – шток; 6,7,8 –сальник; 9 — обойма; 11 – калиброванное отверстие; 12 – перепускной клапан; 13– клапан отдачи; 14, 16 – отверстие в поршне; 15 – втулка; 18 – цилиндр; 19 –резервуар; 20 – поршень; 21 – клапан сжатия; 22 – перепускной клапан; 23 –днище.
Перепускной клапан имеет слаб 0пружину и закрывает сверху сквозные отверстия, выполненные в днище поокружности. Цилиндр заполнен специальной амортизаторной жидкостью.Долговечность телескопического амортизатора во многом зависит от надежностисальников 7 и 8 штока, препятствующих вытеканию жидкости из рабочего цилиндра ипопаданию внутрь него пыли, влаги и грязи. Гребенчатый сальник 8, изготовляемыйиз бензомасло стойкой резины, препятствует вытеканию жидкости из рабочегоцилиндра при перемещениях штока поршня. Этот сальник находится в обойме 9 и поджимаетсяпружиной 3. На внутренней его поверхности выполнены гребешки и канавки.
При ходе штока вверх гребешкисальника снимают жидкость с поверхности штока, и она скапливается в канавках.Канавки способствуют последовательному снижению давления жидкости и воздуха;При ходе штока вниз жидкость из канавок увлекается штоком обратно в полостьмежду сальником и направляющей штока, а затем стекает через отверстия вкомпенсационную камеру /, образованную между резервуаром 19 и цилиндром 18.Полость сальников штока связана с компенсационной камерой, где давление воздухаблизко к атмосферному, поэтому сальник. 8 разгружен от действия высокогорабочего давления жидкости. Резиновый гребенчатый сальник 7 и войлочный сальник6 предотвращают попадание пыли, грязи и влаги внутрь, рабочего цилиндра. Всетри сальника закреплены гайкой 4, ввернутой в резервуар амортизатора.Особенностью телескопического амортизатора является наличие в нем камеры 1,служащей для компенсации изменения объема жидкости в рабочем цилиндре по обестороны поршня, возникающего из-за перемещения штока. Так, при движении поршнявниз объем вытесняемой из-под него жидкости больше того объема, которыйосвобождается для жидкости над поршнем, вследствие этого при ходе сжатияжидкость, объем которой равен входящей в цилиндр части штока, вытесняется вкомпенсационную камеру 1. Жидкость сжимает находящийся в камере воздух,избыточное давление которого может достигать 80—100 кН/м2.
При ходе отдачи сжатый воздухзаставляет перетекать жидкость из компенсационной камеры обратно в цилиндр. Приплавном ходе сжатия поршень медленно движется вниз, и шток входит в рабочийцилиндр. Давление, оказываемое поршнем на жидкость, незначительно. Поддействием давления жидкость из-под поршня вытесняется в двух направлениях: в пространствонад поршнем и в компенсационную камеру. Пройдя через наружный ряд отверстий 16в поршне, жидкость открывает перепускной клапан 12 и поступает из-под поршня впространство над ним. Часть жидкости, объем которой равен объему вводимого врабочий цилиндр штока, поступает через калиброванное отверстие 11 клапанасжатия 21 в компенсационную камеру 1, повышая давление находящегося в нейвоздуха. При этом клапан сжатия 21 закрыт под действием пружины 10. При резкомходе сжатия поршень перемещается быстро, и давление жидкости в цилиндрезначительно возрастает. Под действием высокого давления открывается клапансжатия 21, вследствие чего дальнейшее увеличение сопротивления амортизаторарезко замедляется. Клапан сжатия разгружает амортизатор и подвеску от большихусилий, которые могут возникать при высокочастотных колебаниях и ударах вовремя движения по плохой дороге. Кроме того, он исключает возрастаниесопротивления амортизатора при повышении вязкости жидкости в холодное времягода. При плавной отдаче поршень медленно перемещается вверх, и шток выходит израбочего цилиндра.
Перепускной клапан 12 закрывается,и давление жидкости над поршнем увеличивается. В результате повышения давленияжидкость, находящаяся в пространстве над поршнем, через внутренний рядотверстий 14 в поршне поступает к клапану отдачи 13 и через кольцевой зазормежду клапаном и втулкой 15 в пространство под поршнем. При этом клапан отдачизакрыт, так как давление жидкости небольшое. Под действием давления воздухажидкость из компенсационной камеры через отверстия в днище поступает кперепускному клапану 22, преодолевает незначительное сопротивление его пружиныи перетекает в цилиндр. При резком ходе отдачи скорость движения поршня увеличивается,и давление жидкости в пространстве над ним значительно возрастает. Поддействием возросшего давления жидкости преодолевается сила пружины клапанаотдачи 13 и он открывается, в результате чего жидкость поступает в пространствопод поршнем. Кроме того, жидкость в пространство под поршнем поступает по темже путям, что и при плавной отдаче.
Степень открытия клапана отдачизависит от резкости хода отдачи: чем резче отдача, тем больше открываетсяклапан и, следовательно, больше проходное сечение для жидкости. В результатеэтого возрастание сопротивления амортизатора резко замедляется. Таким образом,клапан отдачи разгружает амортизатор и подвеску от больших нагрузок,возникающих при высокоскоростных колебаниях при движении по неровной дороге. Онтакже ограничивает увеличение сопротивления амортизатора в случае возрастаниявязкости жидкости при низких температурах. Телескопические амортизаторы,выпускаемые отечественной промышленностью, отличаются в основном устройствомклапанов. Амортизатор автомобиля ЗИЛ-131 имеет одинаковые по устройству клапаны(рис. 6) сжатия 5 и отдачи 2. Каждый из клапанов состоит из тарелки 9, диска 8и дроссельного диска 7 с вырезами по наружным краям. Дроссельный диск закрываетвнутренние отверстия в днище 4 и поршне 1.
/>
Рис. 6. Амортизатор автомобиляЗИЛ-131 и детали клапанов сжатия и отдачи
1 – поршень;2 – клапан отдачи; 3, 6 – пружина; 4 – днище; 5 – клапан сжатия; 7 –дроссельный диск; 8 – диск, 9 – тарелка.
При плавныхсжатии и отдаче каждый из клапанов закрыт, и жидкость перетекает черезвнутренний ряд отверстий в поршне или днище и вырезы дроссельного диска. Прирезком сжатии или отдаче преодолевается усилие пружин 6 или 3, и жидкостьвытекает через открытые клапаны, чем ограничивается сила сопротивленияамортизатора.
Телескопическийамортизатор может быть установлен в подвеске вертикально или с наклоном. Частоего размещают внутри витых пружин. Корпус и шток амортизатора закреплены спомощью резинометаллических шарниров, обеспечивающих бесшумную работуамортизатора и не нуждающихся в смазке. Телескопические амортизаторы обычноприменяют в передних и задних подвесках легковых автомобилей и автобусов. Угрузовых автомобилей ими оборудуются в основном передние подвески и значительнореже — задние.
1.6Устройство колёс
Колёсаавтомобилей ЗИЛ – 131 и ГАЗ – 53А состоят из диска и обода (рис 7). Колёсаавтомобиля КамАЗ бездисковые. Обод колёс у грузовых автомобилей плоский, имеетдва бортовых кольца. Съёмное бортовое кольцо неразрезанное и закреплено на ободеразрезным замочным кольцом.
/>
Рис. 7 Колесоавтомобиля ЗИЛ 131
1 – бортовоекольцо; 2- диск; 3 – покрышка;4 – камера; 5 – распорное кольцо; 6 – обод; 7 –балансир; 8 – ободная лента;9 — уплотнитель вентильного паза; 10 – замочноекольцо; 11 – вентиль камеры; 12 – посадочное кольцо.
На дискахколёс выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки.Гайки колёс также имеют конус. Совпадением конусов гаек с конусными отверстиямина дисках обеспечивается точная установка колёс.
У грузовыхавтомобилей на заднюю ось с каждой стороны устанавливают по два колеса.Внутренние колёса закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней инаружной резьбой, а наружные колёса – гайками с конусом. Для предотвращениясамоотвёртывания гаек при ускорении и торможении автомобиля гайки левой стороныимеют левую резьбу, а гайки правой стороны – правую.
Колёсаавтомобиля КамАЗ устанавливают на конических поверхностях ступиц колёс и крепятприжимами. Для установки колеса на ступице внутренняя поверхность обода имеетконус. Между ободьями сдвоенных задних колёс установлено проставочное кольцо.Все шпильки колёс автомобиля КамАЗ имеют правую резьбу.
Запасноеколесо автомобилей ЗИЛ – 131 и ГАЗ – 53А устанавливают на откидном кронштейнена раме под передней частью грузовой платформы.
1.7Автомобильные шины
Рессоры иамортизаторы не предохраняют автомобиль от мелких толчков, возникающих принаезде на небольшие неровности. Для поглощения небольших толчков и смягченииударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчениеударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжатого воздуха вшинах и их упругости.
Пневматическаяшина состоит (рис. 8) из покрышки, камеры и ободной ленты. Главной и наиболеесложной частью шины является покрышка, которая защищает камеру от повреждения иобеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой. Основными материалами, идущимина изготовление покрышки, являются резина и специальная ткань (корд) из оченьпрочных продольных нитей (основы) и разреженных поперечных (утка).
/>
Рис. 8Автомобильная шина
1 – покрышка;2 – пневмокамера; 3 – ободная лента; 4 – вентиль; 5- обод.
Покрышкасостоит из каркаса, беговой дорожки (протектора), боковой и бортовой частей.Каркас изготовлен из нескольких слоёв тканей (корд) с резиновыми прослойкамимежду ними. В покрышках диагонального построения нити корда расположены подуглом друг к другу. Вдоль окружности по беговой части проложен протекторныйслой из прочной износостойкой резины. Для хорошего зацепления колёс с дорогойпо поверхности протектора сделаны углубления, образующие протекторный рисунок.Форма рисунка определяется условиями работы автомобиля. Для хороших дорогприменяют шины с мелким дорожным рисунком, а для плохих дорог и бездорожья — скрупным направленным рисунком.
При установкеколеса, шина которого имеет направленный рисунок протектора, необходимоследить, чтобы стрелка на боковине покрышки соответствовала направлениювращения колеса. Этим достигается лучшее зацепление с дорогой и уменьшениеизноса покрышки.
2. Балансирующаяподвеска ЗИЛ 131
Балансирнаяподвеска применяется в трехосных автомобилях, средний и задний ведущие мостыкоторых обычно располагаются близко один к другому. Иногда ее используют начетырехосных автомобилях и многоосных прицепах. Балансирная подвеска может бытьзависимой и независимой. Первый тип подвески более распространен.
Балансирнаяподвеска обеспечивает равномерное распределение вертикальных нагрузок по осямвне зависимости от условий движения, а также высокую проходимость автомобиля.На рис. 9 показана балансирная подвеска грузового автомобиля ЗИЛ-131. Онавыполнена на двух продольных полуэллиптических листовых рессорах с шестью продольнымиреактивными штангами.
/>
Рис. 9Балансирующая подвеска ЗИЛ 131
1 – листоваярессора; 2 – опора; 3 - накладка; 4 – стремянка; 5 – пробка; 6 – крышка; 7 –гайка; 8 – ось; 9 – ступица; 10, 12 – кронштейн, 11 – реактивная штанга; 13 –резиновый буфер; 14 – отбойный лист.
Рессора 1средней частью прикреплена к ступице 9 посредством накладки 3 и стремянок 4.Концы рессоры свободно установлены в опорах 2, приваренных к балкам мостов. Ступицаразмещена на конце оси 8 на втулке, которая изготовлена из антифрикционногоматериала и запрессована в ступицу. Ступица I закреплена на оси гайкой 7 иснаружи закрыта крышкой 6. В крышке имеется отверстие с пробкой 5 для заливкимасла, а в ступице — отверстие с пробкой для его слива. Для предотвращениявытекания смазки и защиты ступицы от загрязнения с внутренней ее стороныустановлены самоподжимной сальник, а также уплотнительные кольца. Ось 8запрессована в кронштейны 10 и установлена на раме поперек автомобиля вкронштейнах 12. Каждый мост соединен с рамой тремя продольными реактивнымиштангами 11. Концы этих штанг закреплены в кронштейнах на раме и мостах. Длякрепления используются неразборные шаровые шарниры, которые запрессованы вголовки штанг. Шарнир состоит из шарового пальца, обоймы и вкладыша. Вкладышизготовлен из тканой ленты, пропитанной специальным составом. Шарнир уплотнензащитным чехлом, под который заложена смазка. Ход мостов вверх ограничиваетсярезиновыми буферами 13, установленными на лонжеронах рамы, а ход мостов вниз —специальным отбойным листом 14, который находится между ступицей и рессорой.
Списокиспользованных источников
1. Калисский В.С., Мазон А.И.Автомобиль М.: Транспорт, 1998.
2.БоровскихЮ.И., Буралев Ю.В. Устройство и техническое обслуживание автомобилей М.: Высшаяшкола, 1999.