Расчет кинематики подвески автомобиля

Авто мото самоделки

Самодельные багги, квадроциклы, вездеходы

Завершенные проекты

Библиотека самодельщика

Примеры решений

Чертежи и модели

Инструменты и оборудование

Зарубежные

ЧАВО или FAQ

• Темы без ответов
• Активные темы
• Поиск
• Наша команда

Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемости

Модератор: User buggy

Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемости

Сообщение dmtr » Пн ноя 14, 2011 4:58 pm

Можем рассчитать и дать рекомендации по улучшению кинематики подвески автомобиля, плавности хода, управляемости.

Научно исследовательская лаборатория на кафедре Высшая математика Волгоградского политеха. В работе используем программный продукт собственной разработки: http://frund.vstu.ru Опыт работы с заводами ВАЗ, ГАЗ, УАЗ, , ВГТЗ, КамАЗ (в том числе и с командой КамАЗ Мастер), иностранными заводами.

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение Прохожий_на_автобусе » Пн ноя 14, 2011 6:17 pm

характеристику шины где берете?

чем не устроили стандартные средства того же солидворка? все, что указано в статье он умеет. зачем понадобился «собственный програмный продукт»?

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение dmtr » Пн ноя 14, 2011 10:05 pm

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение Прохожий_на_автобусе » Пн ноя 14, 2011 10:18 pm

экспериментальные? это подразумевает наличие как минимум стенда для снятия этих характеристик. примерно как вот здесь на отметке 30.12 показана. их есть у вас? на воронежском шинном ее не было, я узнавал.

по второму пункту спрошу прямо. чем ваш продукт лучше адамса, кроме, я так понимаю, цены? лучшего решателя я не видел. по крайней мере касательно автомобильной промышленности. что-то маловато для 1/30й.

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение dmtr » Вт ноя 15, 2011 10:25 am

Экспериментальные, это подразумевает сотрудничество с заводами, у которых такие стенды есть. Нам стенды ни к чему, нам нужны только данные. У нас другие задачи.

Что за отметка 30.12?

Наш продукт лучше адамса тем, что можно его модифицировать под нужные нам цели и задачи. Можно дописывать именно те модули, какие нам нужны. Мы точно знаем что мы решаем и как мы решаем.

Относительно цены. Наш продукт свободно распространяемый. Т.е. совершенно свободно его можно устанавливать, использовать и модифицировать по своему желанию.

Кстати, а почему адамс лучший? Что именно вам в нём понравилось? У вас большой опыт работы с адамсом?

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение Прохожий_на_автобусе » Вт ноя 15, 2011 2:25 pm

улыбнуло.
30.12 это отметка времени в ролике. 30 минут 12 секунд.
подобного стенда в стране нет. ни в НИИШПЕ, ни где либо еще. пардон, но я это узнавал-работа у меня такая.
опыт работы с адамсом? ну под пяток лет уже. маловато конечно, но кой какие выводы сделать можно.

отдельный привет А.Нитро. свои соображения касательно статьи я ему уже высылал.

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение dmtr » Вт ноя 15, 2011 3:28 pm

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение Прохожий_на_автобусе » Вт ноя 15, 2011 3:53 pm

ролик лежит. а вот странно, а почему он не лежит? где сцылко? ну да ладно: http://www.youtube.com/watch?v=J59c8m8I8VI

вывод? в россии опять изобрели велосипед. адамс развивается уже как лет 15-20. он модульный. у него большой набор встроенных уравнений доведенных до уровня «ткнул в кнопку-получил ответ». из минусов-интерфейс. при этом, например, он вполне корректно моделирует ту же шину. сходимость примерно в районе 70%, что учитывая анизотропность резины можно признать хорошим результатом. отдельно отмечу, что учитывая мировой опыт проектирования велосипедов ооооооочень сложно заново изобрести ХОРОШИЙ велосипед.

соображения касательно статьи? боюсь они вас разочаруют. а в контексте этой ветки вовсе будут антирекламой. так что все вопросы к Нитро.

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение dmtr » Вт ноя 15, 2011 4:18 pm

Ну собственно ФРУНД тоже развивается уже больше 20 лет. Правда он развивается в рамках науки и не ориентировался раньше как коммерческое ПО. И как ни странно из минусов во ФРУНДе тоже интерфейс. Сейчас работаем над новой версией интерфейса.

Какая из здесь перечисленных моделей в адамсе http://ti.mb.fh-osnabrueck.de/adamshelp . odules.htm даёт сходимость в 70% ?

Re: Расчёт кинематики подвески, плавности хода, управляемост

Сообщение dmtr » Пт апр 12, 2013 1:47 pm

Тем временем мы тут без дела не сидим. Было несколько новых проектов. Но так как они связаны с людьми в зелёном, рассказать о них не могу.

Есть один проект для спорта. Заказчик Астраханский филиал тюнингового ателье KMS (http://www.kms-tuning.org/node/326).

Задача стояла следующим образом: есть кузов Приора WTCC, на котором нет подвески. Ни рычагов, ни подрамников, ничего. Необходимо найти оптимальные настройки передней подвески. Грубо говоря найти координаты точек крепления нижних рычагов и их конфигурацию. От этих размеров уже можно отталкиваться при изготовлении переднего подрамника. Верхние точки крепления передней подвески остаются стандартными. Колея по сравнению с заводской машиной увеличена.

Рассматривалось 5 конфигураций передней подвески. 1 стандартный, заводской и 4 модифицированных.

Была построена модель всего автомобиля.

Динамическая модель автомобиля

В работе анализировались углы схождения передних колёс при деформации подвески, углы развала передних колёс при деформации подвески, углы доворота колёс при крене кузова автомобиля и углы поперечного и продольного наклона передних стоек.

Углы схождения и развала передних колёс строились при вертикальной «прокачке» автомобиля. На рисунке ниже виден след при вертикальных перемещениях кузова автомобиля.

Кинограмма вертикальной «прокачки»

Углы доворота колёс определялись при поперечной «прокачке» автомобиля. На рисунке ниже показан след перемещений кузова автомобиля.

Кинограмма поперечной «прокачки»

При этом положительное направление угла схождения – схождение колёс внутрь, а угла развала – движение точки контакта колеса с дорогой внутрь.

На рисунке ниже показаны графики углов схождения переднего левого колеса при деформациях подвески от -10 до 10 см. Из графиков виден характер перемещения колеса и диапазон изменения углов. Обратите внимание, что при увеличении колеи меняется и характер изменения угла схождения (стандарт и все остальные варианты).

Углы схождения переднего левого колеса при вертикальной «прокачке» для различных вариантов передней подвески

В случае стандартной колеи перемещение левого переднего колеса вверх вызывает доворот наружу автомобиля, то есть влево, перемещение вниз – доворот вправо. При увеличении колеи доворот меняется на противоположный: перемещение левого переднего колеса вверх вызывает доворот внутрь автомобиля, то есть вправо, перемещение вниз – доворот влево.

На рисунке ниже показаны графики изменения угла развала переднего колеса при тех же деформациях подвески. Можно так же оценить характер изменения угла и диапазон.

Углы развала переднего левого колеса при вертикальной «прокачке» для различных вариантов колеи

На рисунке ниже показаны графики углов доворота передних колёс в зависимости от крена кузова. Углы доворота вычислялись как среднее суммы углов схождения колёс одной подвески, взятых с соответствующими знаками. Положительное значение угла доворота соответствовало левому повороту автомобиля, положительно значение угла крена– против хода часовой стрелки, глядя сзади автомобиля.

Зависимость углов доворота передних колёс от угла крена кузова при поперечной «прокачке»

Крен кузова влево вызывает доворот передних колёс вправо. То есть колёса автомобиля доворачиваются внутрь поворота. Так как переднеприводные автомобили изначально имеют недостаточную поворачиваемость, то чем больше угол доворота передних колёс, тем лучше управляемость на высоких скоростях.

Лучший вариант передней подвески автомобиля выбирался по сумме баллов по трём параметрам. Для выбранного варианта указаны координаты точек крепления передней подвески и размеры нижних рычагов. Далее дело уже за конструированием, изготовлением и испытаниями.

Кому нужны цифры — обращайтесь. Сделаем в лучшем виде.

Источник статьи: http://www.buggy-plans.ru/forum/viewtopic.php?t=6954

Кинематические схемы подвесок автомобилей

Лекция 13. Ходовая часть

Ходовая часть – это несущая система, мосты, подвеска, колеса и шины.

Несущая система

Несущей системой называется рама или кузов автомобиля. Несущая система служит для установки и крепления всех частей автомобиля.

Рис. 1. Типы несущих систем

Рама является несущей системой автомобиля, воспринимает все нагрузки, возникающие при движении автомобилями, служит основанием, на котором монтируют двигатель, агрегаты трансмиссии, механизмы органов управления, дополнительное и специальное оборудование, а также кабину, кузов или грузонесущую емкость (цистерну). Все грузовые и легковые автомобили с большим (обычно более 3,5 л) рабочим объемом цилиндров двигателя имеют раму. На легковых автомобилях особо малого и малого классов и автобусах рама отсутствует, ее функции выполняет несущий кузов легковых автомобилей или основание кузова у автобусов.

В зависимости от конструкции рамы (рис. 2) делятся на: лонжеронные (лестничные) и центральные (хребтовые). Наибольшее распространение в автомобилестроении получили первые из них.

Лонжеронная рама грузовых автомобилей (рис. 2, а) состоит из двух продольных балок — лонжеронов 12 переменного сечения и нескольких поперечин 7. Лонжероны рамы могут сходиться в передней части или располагаться параллельно один другому (автомобили ГАЗ). Спереди к лонжеронам крепятся буксирные крюки 2 и передний буфер 1 предохраняющий автомобиль от повреждений.

На первой поперечине 7 рамы крепятся радиатор и передние опоры (одна или две) двигателя, задние его опоры — кронштейны 3 приклепаны к лонжеронам. Передние рессоры устанавливают на кронштейнах 14. Резиновые буфера 15 предохраняют лонжероны от ударов. Между кронштейнами рессор на левом лонжероне крепится кронштейн 13 рулевого управления.

Рис. 2.Автомобильные рамы:

а – лонжеронная; б — центральная

На второй поперечине 7 рамы снизу крепится промежуточная опора карданной передачи. В задней части рамы на лонжеронах расположены кронштейны 8 для крепления задних рессор и кронштейны 9, служащие опорами для концов дополнительных рессор.

Кронштейны 10 служат для крепления платформы, а кронштейн 16 — для фиксации положения пусковой рукоятки. На задней поперечине расположено тягово-сцепное устройство 6, а на заднем конце правого лонжерона — кронштейн 5 указателя поворота.

Центральная рама (рис. 2, б) состоит из центральной несущей балки 21 с поперечинами 19. Поперечное сечение несущей балки 21 может быть круглым или швеллерным. В некоторых случаях рама образуется в результате соединения специальными патрубками 20 картера 17 раздаточной коробки и картеров 18 главных передач.

Между фланцами патрубков и картеров установлены поперечины 19, служащие опорами двигателя, кабины, кузова и других агрегатов. Такие рамы обладают высокой прочностью на изгиб, но из-за сложности их изготовления широкого распространения в отечественном и зарубежном автомобилестроении они не получили.

Мосты

Мосты автомобиля служат для под­держивания рамы и кузова и передачи от них на колеса вертикальной нагруз­ки, а также для передачи от колес на ра­му (кузов) толкающих, тормозных и бо­ковых усилий.

В зависимости от типа устанавли­ваемых колес мосты подразделяются на ведущие, управляемые, комбиниро­ванные (ведущие и управляемые одно­временно) и поддерживающие.

Ведущий мост предназначен для пере­дачи на раму (кузов) толкающих усилий от ведущих колес, а при торможении — тормозных усилий.

Ведущий мост представляет собой жесткую пустотелую балку, на концах которой на подшипниках установлены ступицы ведущих колес, а внутри разме­щены главная передача, дифференциал и полуоси. В зависимости от конструк­ции балки ведущие мосты бывают разъ­емные и неразъемные (цельные), а по способу изготовления балки — штампо­ванно-сварные и литые.

Рис. 3. Ведущие мосты:

а – разъемный; б – неразъемный штамповано-сварной; в – неразъемный литой

Картер разъемного ведущего моста (рис. 3, а) обычно отливают из ковко­го чугуна, и он состоит из двух, соеди­ненных между собой частей 2 и 3, имеющих разъем в продольной верти­кальной плоскости. Обе части картера имеют горловины, в которых запрессо­ваны и закреплены стальные трубчатые кожухи 1 полуосей. К ним приварены опорные площадки 4 рессор и фланцы 5 для крепления опорных дисков ко­лесных тормозных механизмов. Разъ­емные ведущие мосты применяются на легковых автомобилях, грузовых авто­мобилях малой и средней грузоподъем­ности.

Картер неразъемного штамповано-сварного ведущего моста (рис. 3, б)выполняется в виде цельной балки 9 с развитой центральной частью кольце­вой формы. Балка имеет трубчатое се­чение и состоит из двух штампованных стальных половин, сваренных в про­дольной плоскости. Средняя часть бал­ки моста предназначена для крепления с одной стороны картера главной пере­дачи и дифференциала, с другой — для установки крышки. К балке моста при­варены опорные чашки 7 пружин подве­ски, фланцы 6 для крепления опорных дисков тормозных механизмов и кронштейны 8, 10 крепления деталей подвески. Неразъемные штамповано-сварные ведущие мосты получили рас­пространение на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и сред­ней грузоподъемности. Эти мосты при необходимой прочности и жесткости по сравнению с литыми неразъемными мо­стами имеют меньшую массу и мень­шую стоимость изготовления.

Неразъемный литой ведущий мост (рис. 3, в) изготовляют из ковкого чу­гуна или стали. Балка 13 моста имеет прямоугольное сечение. В полуосевые рукава запрессовываются трубы 11 из легированной стали, на концах которых устанавливают ступицы колес. Фланцы 12 предназначены для крепления опорных дисков тормозов. Не­разъемные литые ведущие мосты полу­чили применение на грузовых автомо­билях большой грузоподъемности. Та­кие мосты обладают высокой жест­костью и прочностью, но имеют боль­шую массу и габариты. Неразъемные ведущие мосты более удобны в обслуживании, чем разъемные мосты, так для доступа к главной передаче и дифференциалу не требуется снимать мост с автомобиля.

Управляемый мост представляет со­бой балку с установленными по обоим концам поворотными цапфами. Балка 4 (рис. 4) кованая, стальная, имеет обычно двутавровое сечение. Средняя часть балки выгнута вниз, что позво­ляет более низко расположить двига­тель. Шкворень 16 закреплен неподвиж­но в бобышке балки клиновым болтом 3. Поворотная цапфа 9 установлена на шкворне на бронзовых втулках 1 и 8, запрессованных в отверстия ее про­ушин. Поворотные рычаги 18 вставлены в конические отверстия проушин цапфы и закреплены гайками. Между балкой моста и поворотной цапфой установлен опорный подшипник. Он состоит из двух шайб 6 и 7, нижняя из которых не­подвижно сидит в расточке и поворачи­вается вместе с цапфой. Осевой зазор между поворотной цапфой и балкой ре­гулируют прокладками 2. К поворотной цапфе болтами прикреплен опорный диск колесного тормозного механизма. На цапфе на двух конических роли­ковых подшипниках установлена ступи­ца 10 переднего колеса. Подшипники ступицы закреплены гайкой 11, которая фиксируется замочным кольцом, шай­бой и контргайкой. Гайкой 11 также ре­гулируется затяжка подшипников во время эксплуатации.

Рис. 4. Передний мост грузового автомобиля:

1 и 8 — втулки шкворня; 2 — регулировочные прокладки; 3 — клиновой болт; 4 — балка моста; 5 — поперечная рулевая тяга; 6 и 7 — шайбы опорного подшипника; 9 — поворотная цапфа;

10 — ступица колеса; 11 — регулировочная гайка; 12 — контргайка; 13 — замочная шайба;

14 — сальник; 15 — тормозной барабан; 16 — шкворень; 17 — продольная рулевая тяга;

18 —поворотный рычаг.

Комбинированный мост выполняет функции ведущего и управляемого мо­стов. К полуосевому кожуху комбини­рованного моста прикрепляют шаровую опору, на которой имеются шкворневые пальцы. На последних устанавливают поворотные кулаки (цапфы). Внутри ша­ровых опор и поворотных кулаков нахо­дится карданный шарнир (равных угловых скоростей), через который осу­ществляется привод на ведущие, упра­вляемые колеса.

Поддерживающий мост предназначен только для передачи вертикальной на­грузки от рамы к колесам автомобиля. Он представляет собой прямую балку, по концам которой на подшипниках смонтированы поддерживающие колеса. Поддерживающие мосты применяют на прицепах и полуприцепах, а также на легковых автомобилях с приводом на передние колеса.

Для облегчения управления автомобилем и сохранности шин управляемые колеса должны иметь определенные углы установки.

Угол α продольного наклона шкворня (рис. 5, в)измеряют между вертикалью и осью шкворня, верхняя часть кото­рого отклонена назад. Такой наклон обеспечивает устойчивость управляемых колес при прямолинейном движении, поскольку при незначительном повороте колес появляется стабилизирующий мо­мент, стремящийся возвратить колесо в плоскость его качения. Это повышает устойчивость траекторного управления автомоби­лем.

Угол β поперечного наклона шкворня (рис. 5, г) измеряют между вертикалью и осью шкворня, верхняя часть кото­рого отклонена внутрь. Такой наклон также способствует стабили­зации устойчивости колес, особенно при небольших скоростях. При повороте колеса благодаря поперечному наклону шкворня про­исходит небольшой подъем передней части машины. Масса под­нятой части стремится вернуть колесо после поворота в положе­ние прямолинейного движения.

Угол развала колесγ — угол между вертикальной плос­костью и плоскостью переднего колеса, наклоненного в наружную сторону. Этот угол влияет на устойчивость управляемых колес при больших углах их поворота на низких скоростях.

Углы наклона шкворня в пределах α=1..3 0 , β= 1…8 0 , и угол развала колес γ= 1. 4° .

Рис 5. Передний мост автомобиля ГАЗ:

а — устройство; б — схождение колес; в, г — схемы соответственно продольного и поперечного наклона шкворня; 1 — поворотный рычаг; 2 — шкворень; 3 -балка; 4 — штифт; 5 — рычаг рулевой тяги; 6 — упорный подшипник; 7 — поворотная цапфа; 8 — втулка; 9 — регулировочная гайка;

10 — масленка; 11 — поперечная рулевая тяга; А — посадочные места конических подшипников;

Б и В — расстояния между шинами соответственно впереди и сзади; α — угол про­дольного наклона шкворня; β — угол поперечного наклона шкворня; γ — угол развала колес

Схождение колес (рис. 5, б) необходимо для того, чтобы обеспечить их параллельное качение. Сила сопротивления качению, возникающая при движении машины, стремится повер­нуть колесо наружу. При этом выбираются зазоры в подшипниках и оба колеса катятся параллельно один другому без бокового про­скальзывания, что уменьшает износ шин. Колеса машины распо­лагают так, чтобы расстояние Б между шинами впереди было не­сколько меньше, чем расстояние В сзади. Схождение колес уста­навливают при техническом обслуживании в пределах 0. 8 мм при помощи рулевых тяг.

Подвеска

Подвеской называется совокупность устройств, осуществляющих упругую связь колес с несущей системой автомобиля (рамой или кузовом). Это рессоры и амортизаторы.

Рис. 6. Типы подвесок, классифицированных по различным признакам

Кинематические схемы подвесок автомобилей

Рис. 7. Кинематические схемы подвесок автомобилей:

а — зависимой; б – однорычажной независимой; в — двухрычажной незави­симой с рычагами равной длины; г — двухрычажной независимой с рычагами разной длины; д — независимой рачажно — телескопической; е – независимой двухрычажной с торсионом; ж — независимой с продольным качанием.

Рычажно-телескопическая подвеска передних колес легковых автомобилей — качающаяся свеча (рис. 6, д) обеспечивает незначи­тельные изменения колеи, развала и схождения колес, при этом за­медляется изнашивание шин, улучшается устойчивость автомобиля. Подвеска имеет один поперечный рычаг внизу, ее основной элемент — амортизаторная стоика, имеющая верхнее шарнирное крепление под крылом, что обеспечивает большое плечо между опорами стойки. В верхней опоре имеется подшипник, необходимый для исключения закручивания пружины, что могло бы вызвать стабилизирующий мо­мент и дополнительные изгибающие нагрузки. Малые размеры и мас­са, большое расстояние по высоте между опорами, большой ход также относятся к преимуществам этой подвески. Конструктивные трудности обусловлены большой нагрузкой крыла в точке крепления верхней опоры.

Рессорные подвески в качестве упругого устройства имеют листовые рессоры (рис. 8, а).

Рессора состоит из собранных вместе отдельных листов выгнутой формы. Стальные листы имеют обычно прямоугольное сечение, одинаковую ширину и различную длину. Кривизна листов неодинакова и зависит от их длины. Она увеличивается с уменьшением длины листов, что необходимо для плотного прилегания их друг к другу в собранной рессоре. Вследствие различной кривизны листов также обеспечивается разгрузка листа 1 рессоры.

Взаимное положение листов в собранной рессоре обычно обеспечивается стяжным центровым болтом 2. Кроме того, листы скреплены хомутами 3, которые исключают боковой сдвиг одного листа относительно другого и передают нагрузку от листа 1.

Рис. 8. Упругие свойства подвески:

а — рессора; б — пружина; в — торсион; г — пневмобаллон; 1 — коренной лист; 2, 5 болты;

3 — хомут; 4 — прокладка; 6, 7 — кольца; 8 — оболочка

Они (разгружают его) на другие листы при обратном прогибе рессоры. Лист, имеющий наибольшую длину, называется коренным. Часто он имеет и наибольшую толщину. С помощью коренного листа концы рессоры крепят к раме или кузову автомобиля. От способа крепления рессоры зависит форма концов коренного листа, которые в легковых автомобилях делаются загнутыми в виде ушков.

При сборке рессоры ее листы смазывают графитной смазкой, которая предохраняет их от коррозии и уменьшает трение между ними. В рессорах легковых автомобилей для уменьшения трения между листами по всей длине или на концах листов часто устанавливают специальные прокладки 4 из неметаллических антифрикционных материалов (пластмассы, фанеры, фибры и т.п.).

Основным преимуществом листовых рессор является их способность выполнять одновременно функции упругого, направляющего, гасящего и стабилизирующего устройств подвески.

Листовые рессоры способствуют также гашению колебаний кузова и колес автомобиля. Кроме того, листовые рессоры просты в изготовлении и доступны для ремонта в эксплуатации. По сравнению с упругими устройствами других типов листовые рессоры имеют повышенную массу (наиболее тяжелые), менее долговечны, обладают сухим (межлистовым) трением, ухудшают плавность хода автомобиля и требуют ухода (смазывания) в процессе эксплуатации.

Пружинные подвески в качестве упругого устройства имеют спиральные (витые) цилиндрические пружины (рис.8, б).

Пружины подвески изготавливают из стального прутка круглого сечения.

В подвеске витые пружины воспринимают только вертикальные нагрузки и не могут передавать продольные и поперечные усилия и их моменты от колес на раму и кузов автомобиля. Поэтому при их установке требуется применять направляющие устройства. При использовании витых пружин также необходимы гасящие устройства, так как в пружинах отсутствует трение. По сравнению с листовыми рессорами спиральные пружины имеют меньшую массу, более долговечны, просты в изготовлении и не требуют технического обслуживания.

Торсионные подвески в качестве упругого устройства имеют торсионы (Рис. 8, в).

Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание. Он может быть сплошным круглого сечения, а также составным из круглых стержней или прямоугольных пластин. На концах торсиона имеются головки (утолщения) с нарезанными шлицами или выполненные в форме многогранника (шестигранные и т.д.). С помощью головок торсион одним концом крепится к раме или кузову автомобиля, а другим — к рычагам подвески. Упругость связи колеса с рамой обеспечивается вследствие скручивания торсиона.

Торсионы наиболее распространены в независимых подвесках. Их располагают вдоль или поперек; автомобиля.

Пневматические подвески в качестве упругого устройства имеют пневматические баллоны различной формы. Упругие свойств в таких подвесках обеспечиваются за счет сжатия воздуха. Наибольшее применение в пневматических подвесках получили двойные (двухсекционные) круглые баллоны.

Двойной круглый баллон (рис. 8, г) состоит из эластичной оболочки 8, опоясывающего или разделительного кольца 7 и прижимных колец 6 с болтами 5. Оболочка баллона резино-кордовая, обычно двухслойная. Корд оболочки капроновый или нейлоновый. Внутренняя поверхность оболочки покрыта воздухонепроницаемым слоем резины, а наружная — маслобензостойкой резиной. Для упрочнения бортов оболочки внутри размещена металлическая проволока, как у покрышки пневматической шины. Опоясывающее кольцо 7 служит для разделения секций баллона и позволяет уменьшить его диаметр. Прижимные кольца 6 с болтами 5 предназначены для крепления баллона. Грузоподъемность двойных круглых баллонов обычно составляет 2. 3 т при внутреннем давлении воздуха 0,3. 0,5 МПа. Двойные круглые баллоны/ распространены в подвесках автобусов, грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов. Обычно баллоны располагают вертикально в количестве от двух (передние подвески) до четырех (задние подвески).

Резиновые упругие элементы широко применяются в подвесках современных автомобилей в виде дополнительных упругих устройств, которые называются ограничителями, или буферами. Часто внутрь буферов вулканизируют металлическую арматуру, которая повышает их долговечность и служит для крепления буферов.

Рис. 9. Схема пневматической подвески

Схема пневматической подвески пред­ставлена на (рис. 9) компрессор 1 на­гнетает сжатый воздух в ресивер 8 через фильтр-водомаслоотделитель 10 и регу­лятор 9 давления. Из ресивера сжатый воздух поступает в регулятор 3 постоян­ства высоты кузова. Воздухоочистители 2 и 7 предохраняют регулятор от попа­дания в него пыли. Двойной круглый баллон 5 соединен с дополнительным резервуаром 6, в который поступает воздух в случае увеличения его давления в упругом элементе при сжатии, что де­лает подвеску более мягкой.

Регулятор 3 постоянства высоты ку­зова обеспечивает при любой полезной нагрузке автомобиля одно и то же рас­стояние между мостом и кузовом. При возрастании нагрузки кузов автомобиля опускается, и расстояние между ним и мостом уменьшается. Стойка 4 опу­скает поршень регулятора 3 вниз. Вследствие этого сжатый воздух прохо­дит из ресивера 8 в дополнительный ре­зервуар 6 и упругий элемент, увеличи­вая в нем давление, в результате чего расстояние между кузовом и мостом восстанавливается. При уменьшении по­лезной нагрузки автомобиля положение кузова также не изменяется вследствие уменьшения давления сжатого воздуха в упругом элементе. Регулятор постоян­ства высоты кузова имеет специальное устройство, которое замедляет его сра­батывание. Поэтому регулятор дей­ствует только при изменении статиче­ской нагрузки и не реагирует на колеба­ния автомобиля при движении по не­ровностям дороги. Воздухоочиститель 7 объединен с обратным клапаном, ко­торый исключает утечку сжатого возду­ха из упругого устройства подвески при неисправном компрессоре или при паде­нии давления в ресивере 8.

Пневматические упругие элементы обеспечивают высокую плавность хода автомобиля. В результате того, что вы­сота кузова не изменяется, увеличивает­ся устойчивость автомобиля, замедляет­ся изнашивание шин и повышается безопасность движения, так как улуч­шается освещение дороги из-за постоян­ства положения фар. Кроме того, на грузовых автомобилях облегчается по­грузка и разгрузка, а в автобусах обес­печивается удобство входа и выхода пассажиров вследствие сохранения по­стоянной высоты подножки. Во время стоянки автомобиля кузов остается го­ризонтальным и не испытывает попе­речных и продольных кренов при лю­бом расположении в нем грузов и пассажиров. Пневматические упругие элементы требуют применения напра­вляющего и гасящего устройств.

Пневматические упругие элементы ис­пользуют главным образом в подвесках тех автомобилей, у которых полезная нагрузка меняется в широких пределах.

Рис. 10. Передняя подвеска грузового автомобиля ГАЗ-3307

Конструкция упругих и гасящих устройств.Листовая рессора 7,показанная на (рис. 10) прикреплена к балке моста двумя стремянками 8, а к раме — через резиновые опоры. Резиновые опоры закреплены в кронштейнах 1и 4,а кронштейны к раме. Эти кронштейны имеют крышки 6, которые позволяют монтировать и демонтировать рессоры, а также заменять резиновые опоры. Листы рессоры стянуты центровым бол­том. Два коренных листа, концы ко­торых отогнуты под углом 90°, обра­зуют торцовую упорную поверхность. К отогнутым концам коренных листов приклепаны специальные чашки 5 и 10, увеличивающие площадь соприкоснове­ния листов с резиновыми опорами. Передний конец рессоры неподвижный. Он закреплен в кронштейне 1 между верхней 2 и нижней 11 резиновыми опо­рами, а также упирается в торцовую ре­зиновую опору 12. Задний конец ре­ссоры подвижный, закреплен в кронш­тейне 4 только с помощью двух рези­новых опор, между отогнутыми концами листов и кронштейном имеется зазор, позволяющий рессоре удлиняться при выправлении. Прогиб рессоры вверх огра­ничивает резиновый буфер 9, устано­вленный на ней между стремянками 8. Амортизатор 3, подключенный параллельно рессоре, служит для гашения колебаний.

В грузовых автомобилях и автобусах нагрузка, приходящаяся на задний мост, может меняться в значительных пре­делах в зависимости от массы перевози­мого груза и количества пассажиров. В задних подвесках этих автомобилей кроме основных рессор установлены до­полнительные рессоры (подрессорники). Подрессорник имеет такое же устрой­ство, как и листовая рессора, но состоит из меньшего числа листов. Концы само­го длинного его листа делают плоски­ми. Подрессорник крепят только к бал­ке заднего моста, обычно располагая его сверху основной рессоры. На раме против концов подрессорника устана­вливают специальные упорные кронш­тейны. Когда автомобиль не нагружен, работает только основная рессора, под­рессорник начинает работать при опре­деленной нагрузке, вследствие чего жесткость подвески резко возрастает.

Рис. 11.Задняя подвеска грузового автомобиля

На (рис. 11) задняя подвеска грузового автомобиля ЗИЛ, выпол­ненная из двух продольных полуэллиптических листовых рессор 7 и двух под­рессорников 5. Подрессорник размещен сверху основной рессоры и совместно с ней прикреплен к балке заднего моста с помощью рессорных стремянок 3 и накладок 4 и 13. Между основной рес­сорой и подрессорником установлен промежуточный лист 6. Для передачи нагрузки на подрессорник к раме при­клепаны кронштейны 2 и 8. Передний конец основной рессоры неподвижный.

Рис. 12. Передняя подвеска автомобиля ВАЗ 2121 «Нива»:

1 — поперечина; 2 — ось нижнего рычага; 3 — нижний рычаг;

4 и 17 — соответственно нижняя и верхняя опорные чашки пружины;

5 — буфер сжатия; 6 и 11 — соответственно нижний и верхний шаровые шарниры;

7 — наружный шарнир привода переднего колеса; 8 — ступица;

9 — тормозной диск; 10 — поворотный кулак; 12 — буфер отдачи;

13 — верхний рычаг; 14 — ось верхнего рычага; 15 — регулировочные прокладки; 16 — кронштейн; 18 — виброшумоизолирующая прокладка;

19 — опора; 20 — пружина; 21 — упор; 22 – растяжка

Передняя незави­симая подвеска легкового автомобиля ВАЗ-2121 «Нива». Подвеска рычажно-пружинная с гидравлическими аморти­заторами и стабилизатором поперечной устойчивости (рис. 12). Направляющим устрой­ством подвески являются рычаги 3 и 13, упругим устройством — витые цилинд­рические пружины 20, гасящим устрой­ством — телескопические гидравличе­ские амортизаторы, а стабилизатором поперечной устойчивости служит упру­гий цилиндрический стержень.

Подвеска смонтирована на поперечи­не 1, прикрепленной к кузову автомоби­ля. Между поперечиной и кузовом уста­новлены специальные растяжки 22, ко­торые при движении автомобиля вос­принимают продольные силы и их моменты, передаваемые от передних ко­лес на поперечину.

Верхние 13 и нижние 3 рычаги подве­ски, установленные поперек автомоби­ля, имеют продольные оси качания и обеспечивают перемещение передних колес в поперечной плоскости. Ось 2 нижнего рычага прикреплена к труб­чатой поперечине 1, а ось 14 верхнего рычага — к кронштейну поперечины. Внутренние концы верхних и нижних рычагов соединены с осями резиноме­таллическими шарнирами, которые обеспечивают бесшумную работу подве­ски и исключают необходимость смазы­вания шарниров. Наружные концы верх­них и нижних рычагов подвески соеди­нены с поворотным кулаком 10 ша­ровыми шарнирами 6 и 11, которые выполнены неразборными, взаимозаме­няемыми и в эксплуатации не требуют смазывания.

Пружина 20 подвески установлена между нижней опорной чашкой 4, при­крепленной к нижнему рычагу, и верх­ней опорной чашкой 17, которая связа­на с поперечиной. Между концами пружины и опорными чашками устано­влены виброшумоизолирующие про­кладки.

Ход колеса вверх ограничивается бу­феромсжатия 5, который закреплен на специальной опоре 19, установленной внутри пружины подвески. Упор 21 ограничивает сжатие буфера 5. Ход ко­леса вниз ограничивается буфером отда­чи 12, который установлен в кронштей­не 16, связанном с поперечиной. Рис.13.Передняя подвеска легкового автомобиля ВАЗ-2108 «Спутник»

Передняя независимая подвеска легкового автомобиля ВАЗ-2108, (рис 13) с приводом на передние ведущие и управляемые колеса. Подве­ска телескопическая с амортизаторными стойками и стабилизатором поперечной устойчивости (рис. 13).

Амортизаторная (телескопическая) стойка 5 соединена с поворотным кула­ком 3 при помощи штампованного кронштейна 4. Верхний ко­нец стойки 5 через резиновую опору 9 связан с кузовом. В опору вмонтиро­ван подшипник 8, который обеспечивает вращение стойки при повороте управ­ляемых колес. Нижний поперечный ры­чаг 1 соединен с поворотным кулаком 3 шаровым шарниром 2, а с поперечи­ной кузова — резиновым шарниром. Стержень стабилизатора поперечной устойчивости крепится к нижнему рыча­уг1и кузову автомобиля с помощью резиновых опор. Концы стабилизатора одновременно выполняют функции рас­тяжек, которые воспринимают про­дольные силы и их моменты, переда­ваемые от передних колес на кузов.

Телескопическая стойка 5 является одновременно гидравлическим аморти­затором двустороннего действия. На ней установлены витая цилиндрическая пружина 6 и буфер сжатия 7, ограничи­вающий ход колеса вверх. Ход колеса вниз ограничивается гидравлическим буфером отдачи, который находится в амортизаторной стойке.

Подвеска пружинная с гидра­влическими амортизаторами и реак­тивными штангами (рис. 14). Направляющим устройством подвески являются продольные 1, 2 и поперечная 8 штанги, упругим устройством — витые цилин­дрические пружины 5, а гасящим уст­ройством — телескопические гидравли­ческие амортизаторы 7.

Рис. 14.Задняя подвеска легкового автомобиля ВАЗ-2101 «Жигули»

Задний мост соединен с кузовом авто­мобиля при помощи четырех про­дольных 1 и 2 и одной поперечной 8 штанг. Стальные штанги 1 и 8 трубча­того сечения, а штанги 2 — сплошного. Для крепления концов штанг приме­нены резинометаллические шарниры, которые обеспечивают бесшумную ра­боту подвески и не требуют смазыва­ния. Пружины 5 подвески установлены между нижними опорными чашками 6, приваренными к балке заднего моста, и верхними опорными чашками 3, свя­занными с кузовом автомобиля. Между концами пружин и опорными чашками установлены виброшумоизолирующие прокладки. Амортизаторы 7 верхними концами крепятся к кузову автомобиля, а нижними концами — к балке заднего моста. Для крепления амортизаторов применены резинометаллические шар­ниры. Ход колес вверх ограничивается амортизаторами, которые ограничивают ход задне­го моста, при движении его буфе­рами сжатия 4, которые закреплены на опорах, установленных внутри пружин подвески. Дополнительный буфер 9 при ходе колес вверх ограничивает ход пере­дней части картера заднего моста в верх, касание карданным валом основания кузова автомобиля не происходит. Ход колес вниз ограничивается

Балансирная подвеска применяется в трехосных автомобилях, промежу­точный и задний ведущие мосты ко­торых обычно располагаются близко один к другому. Иногда ее используют на четырехосных автомобилях и много­осных прицепах.

На рис. 15 приведены три распространенных схемы балансирных подвесок. Схема, где каждый мост имеет свою рессору, соединенную с крон­штейном рамы и через серьги с коротким балансиром (рис. 15, а), ши­роко применяется на полуприцепах, при большой базе тележки балан­сир удлиняется.

Рессора закреплена на раме через пальцы и серьги (рис. 15, б). Под рессорой шарнирно установлена балансирная балка, также шар­нирно соединенная с балками мостов. В схеме, приведенной на (рис. 15, в), балансирная ось шарнирно соединена с кронштейнами, закреп­ленными на раме, и с рессорой, свободно опирающейся на балки мос­тов. Здесь рессора является балансиром.

Рис. 15. Схемы балансирных подвесок

Источник статьи: http://lektsii.org/9-86715.html