Автомобілі Електронний підручник
Головна Теоретичні відомості Лабораторні роботи Тести Список використанних джерел	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
	Лекція №21 Рама.Мости Призначення і типи Несучою системою називається рама або кузов автомобіля. Несуча система служить для установки і кріплення всіх частин автомобіля. Несуча система - одна з найбільш відповідальних, матеріаломістких і дорогих систем автомобіля. Якщо прийняти за 100% матеріаломісткість, вартість і складність виготовлення всього автомобіля, то несуча система може становити більше 50% від цього. Довговічність несучої системи визначає терміни капітальних ремонтів автомобіля. Від неї багато в чому залежить загальний пробіг автомобіля в експлуатації. Несуча система істотно впливає на багато експлуатаційні властивості автомобіля. На автомобілях застосовуються різні типи несучих систем. Несуча система багато в чому визначає тип і компоновку автомобіля. Залежно від типу несучої системи автомобілі поділяють на рамні і безрамні. У рамних автомобілях роль несучої системи виконує рама (рамна несуча система) або рама спільно з кузовом (рамно-кузовна несуча система). У безрамних автомобілях функції несучої системи виконує кузов (кузовна несуча система), який називається несучим. Рамна несуча система застосовується на всіх вантажних автомобілях, причепах і напівпричепах, легкових автомобілях підвищеної прохідності, великого і вищого класів і окремих автобусах. Несуча система автомобілів-самоскидів, крім основної рами включає ще додаткову укорочену раму - надрамник, на якому встановлюється вантажний кузов і кріпляться пристрої підйомного механізму кузова. Рамна несуча система проста по конструкції, технологічна при виробництві і ремонті, а також універсальна, так як забезпечує уніфікацію звичайних і спеціальних автомобілів. Крім того, рамна несуча система дозволяє випускати на одному шасі різні за типом кузова модифікації автомобіля. Кузовна несуча система застосовується на легкових автомобілях особливо малого, малого і середнього класів, а також на більшості сучасних автобусів. Кузовна несуча система дозволяє зменшити масу автомобіля, його загальну висоту, знизити центр ваги і, отже, підвищити його стійкість. Однак кузовна несуча система не забезпечує хорошою ізоляції пасажирського салону від вібрації і шуму працюючих агрегатів і механізмів, а також від шуму шин, що виникає при їх качении по поверхні дороги. Рамно-кузовна несуча система застосовується тільки на автобусах. При рамно-кузовний несучій системі кузов автобуса не має підстави. Рама і підстава кузова об'єднані в єдину конструкцію. Шпангоути (поперечні дуги) каркаса кузова жорстко прикріплюються до поперечок рами. Рама і каркас кузова працюють спільно, сприймаючи все навантаження. Рамно-кузовна несуча система має просту конструкцію, технологічна при виробництві і зручна в ремонті. У порівнянні з рамної несучою системою рамно-кузовна має дещо меншу масу кузова і більш низьку висоту підлоги. Рама Рама служить для установки і кріплення кузова і всіх систем, агрегатів і механізмів автомобіля. Рама є однією з відповідальних і найбільш металомістких частин автомобіля. Раму мають всі вантажні автомобілі, легкові автомобілі підвищеної прохідності, великого і вищого класів, окремі автобуси, причепи та напівпричепи. На автомобілях застосовуються рами різних типів (рис. 1). Найбільшого поширення набули Лонжерон рами. Лонжеронная рама вантажного автомобіля (рис.2) складається з двох лонжеронів 1 (поздовжніх балок), які з'єднані між собою окремими поперечиною 2. Лонжерони отштамповани з листової сталі і мають швелерних перетин змінного профілю. Висота профілю найбільша в середній частині лонжеронів, де вони найбільше навантажені. Залежно від типу автомобіля та його компонування лонжерони можуть бути встановлені один відносно іншого паралельно або під кутом, а також можуть бути зігнуті в вертикальній і горизонтальній площинах. До лонжеронам зазвичай приклепують різного роду кронштейни для кріплення кузова, пристроїв підвіски коліс, механізмів трансмісії, систем управління та ін. Поперечки, як і лонжерони, виконані штампованими з листової сталі. Вони мають форму, що забезпечує кріплення до рами відповідних агрегатів і механізмів. Так, наприклад, передня поперечина 4 пристосована для установки передньої частини двигуна. Лонжерони і поперечки з'єднані між собою клепкою або зварюванням. На передньому кінці рами встановлені буфер 5 і буксирні гаки 6. Буфер призначений для сприйняття поштовхів і ударів при наїздах і зіткненнях. Гаки служать для буксирування автомобіля. У задній частині рами вантажного автомобіля розташоване буксирне (причіпний) пристрій 3, призначене для приєднання до автомобіля причепів, буксируваних автомобілів і т.д. Буксирний пристрій включає в себе гак із замком і пружину або гумовий амортизатор, які пом'якшують поштовхи і удари при русі автомобіля з буксиром по нерівній дорозі, при гальмуванні і рушанні з місця. Розглянемо пристрій рам легкових автомобілів. Сходова рама (рис.3, а) складається з двох лонжеронів 1, з'єднаних поперечиною 3. Лонжерони отштамповани з листової сталі і мають профіль переважно закритого типу. До лонжеронам прикріплені різні кронштейни 2, призначені для установки і кріплення кузова автомобіля, механізмів трансмісії, передньої і задньої підвісок, систем управління і т.д. Рама має вигини у вертикальній площині в місцях розташування передніх і задніх коліс автомобіля. Ці вигини забезпечують великі ходи коліс, зниження центру ваги автомобіля і підвищення його стійкості при високих швидкостях руху. Х-подібна лонжеронная рама (рис. 3, б) складається з короткої середньої балки 5трубчатого або коробчатого профілю, передній 4 і задньої 7вільчатих частин, виконаних з лонжеронів коробчатого профілю. Передня вильчатая частина призначена для розміщення силового агрегату, а задня - заднього моста. У середній частині рами є консольні кронштейни 6для кріплення кузова, а копитні частини рами забезпечені поперечиною для установки передньої і задньої підвісок. Х-подібна рама дозволяє збільшити кути повороту керованих коліс, зменшити радіус повороту автомобіля і поліпшити його маневреність. Крім того, рама забезпечує зниження статі кузова, центру ваги автомобіля і підвищення його стійкості. Периферійна лонжеронная рама (рис.3, в) має найбільше застосування на рамних легкових автомобілях. Вона складається з лонжеронів 8 замкнутого (коробчатого) профілю, які проходять по периферії статі кузова автомобіля і створюють йому природний поріг. Це збільшує опір кузова при бічних ударах. Рама має вільну середню частину, що дозволяє опустити підлогу кузова, знизити центр ваги автомобіля і підвищити його стійкість. Для збільшення ходу коліс автомобіля лонжерони рами мають вигини у вертикальній площині над переднім і заднім мостами. Середня частина рами розташована нижче цих вигинів. Хребтова роз'ємна рама (рис.3, г) складається з однієї центральної поздовжньої несучої балки 9, до якої прикріплені поперечки 10 і різні установочні кронштейни. Центральна балка рами зазвичай має трубчастий перетин, всередині неї розміщується карданна передача. Рама має високу жорсткість на кручення, а розміщення карданної передачі всередині хребтової труби рами забезпечує компактність конструкції. Конструкція рам Розглянемо конструкцію рами вантажного автомобіля КамАЗ (рис.4, а). Рама автомобіля - лонжеронная, штампована, клепана. Вона складається з двох поздовжніх лонжеронів 2, 4 і семи поперечин, які утворюють жорстку несучу систему. Лонжерони виготовлені з високоміцної сталі, мають змінний профіль швеллерного перетину. На передніх кінцях лонжеронів знаходяться кронштейни 1, призначені для кріплення буфеpa. На передніх кінцях лонжеронів встановлені також буксирні гаки. Задня поперечка 3 рами посилена розкосами. У ній встановлено буксирний пристрій. Рама вантажних автомобілів «Урал» (рис.4, б) - лонжеронная, штампована, складається з двох поздовжніх лонжеронів 11, 15 і шести поперечок. Поперечки майже 7- 10 мають круглий перетин. Передній 5 і задній 12 буфера, а також задня поперечина 13 виконані знімними. На передньому буфері кріпляться буксирні гаки 6. Буксирне пристрій встановлено в спеціальній поперечині 14. Буксирний пристрій (рис. 4, в) складається з корпусу 18 з кришкою 19, гака 20 зі стрижнем, гумового пружного елемента 22 і деталей кріплення. Пружний елемент встановлений на стержні гака, який закріплений в корпусі гайкою 23. Необхідна попередня деформація пружного елемента створюється шайбами ??16 і 17. Буксирний гак має запобіжну засувку 21, яка стопорить замок гака і виключає його мимовільне відкривання. Поверхні, що труться гака змащуються через маслянки. Для вантажних автомобілів великої та особливо великої вантажопідйомності застосовуються Лонжерон рами не з штампованих, а прокатних лонжеронів і поперечин. Лонжерони і поперечки такої рами виготовляються з маловуглецевих низьколегованих сталей, що мають більш високі механічні властивості, ніж листові стали. Однак маса рами з прокатних лонжеронів і поперечин більше, так як лонжерони і поперечки мають рівне перетин по всій довжині. Маса рами вантажного автомобіля, виготовленої з прокатних профілів, становить 15% власної його маси. На важких вантажних автомобілях крім Лонжерон рам застосовуються також рознімні хребтові рами. Хребтова роз'ємна рама має центральну несучу балку, яка складається з картерів окремих механізмів трансмісії автомобіля, з'єднаних між собою спеціальними патрубками. Між картерами і патрубками встановлюються кронштейни для кріплення кабіни, вантажного кузова, двигуна та інших агрегатів і механізмів автомобіля. Рознімна хребтова рама універсальна, так як, змінюючи її довжину, можна створювати сімейство автомобілів з різною кількістю ведучих мостів і різними базами на одних і тих же уніфікованих агрегатах і механізмах. Використання картеров механізмів трансмісії в якості несучих частин рознімною хребтової рами дозволяє знизити на 15 ... 20% власну масу автомобіля і зменшити його металоємність. Рознімна хребтова рама в порівнянні з лонжеронной володіє більш високою жорсткістю. Тому її зазвичай застосовують для повнопривідних вантажних автомобілів, призначених для експлуатації на важких дорогах і в умовах бездоріжжя. Однак така рама вимагає використання високоякісних легованих сталей для виготовлення картерів механізмів трансмісії і сполучних патрубків, а також високої точності виготовлення і збірки в виробництві. Крім того, при технічному обслуговуванні та ремонті автомобіля з рамою цього типу утруднений доступ до механізмів трансмісії автомобіля і потрібне часткове, а іноді і повне розбирання рами. Передній керований міст Поперечна балка з відомими керованими колесами, до яких не підводиться крутний момент від двигуна, називається переднім керованим мостом. Цей міст не ведучий і служить для підтримки несучої системи автомобіля і забезпечення його повороту. Передні керовані мости різних типів широко застосовуються на легкових, вантажних автомобілях і автобусах з колісною формулою 4х 2, а також на вантажних автомобілях з колісною формулою 6x4. Залежно від типу підвіски керованих коліс передні мости автомобілів можуть бути нерозрізними і розрізними. У нерозрізних мостах керовані колеса безпосередньо пов'язані з балкою моста. У розрізних мостах зв'язок керованих коліс з балкою моста здійснюється через підвіску. Нерозрізні мости застосовуються на вантажних автомобілях і автобусах при залежній підвісці коліс. Розрізні мости встановлюються на легкових автомобілях і автобусах при незалежній підвісці коліс. Передній нерозрізний міст (рис. 4.57, а) являє собою балку 4 до встановлених по обох кінцях поворотними цапфами 2. Балка - кована, сталева, зазвичай двотаврового перетину. Середня частина балки вигнута вниз для більш низького розташування двигуна і центру тяжіння автомобіля з метою підвищення його стійкості. У бобишках балки закріплені нерухомо шкворни 3, на яких встановлені поворотні цапфи 2. На поворотних цапфах на підшипниках встановлені маточини з керованими колесами 1. Колеса, повертаючись навколо шворнів, забезпечують поворот автомобіля. Міст за допомогою ресор 5 кріпиться до рами автомобіля. Передній розрізний міст (рис. 4.57, б) являє собою балку або поперечину 4 з встановленою на ній передньою незалежною підвіскою 7с керованими колесами 1. Поперечина може бути сталева кована або штампована з листової сталі. Вона жорстко пов'язана з кузовом автомобіля і служить одночасно для кріплення двигуна. Керовані колеса з маточинами, встановлені на підшипниках на поворотних цапфах, можуть повертатися навколо шворнів (шкворневі підвіски), закріплених в стійках 6подвескі, або разом зі стійками (беешкворнсвие підвіски), забезпечуючи поворот автомобіля. Конструкція передніх керованих мостів. Передній керований міст вантажних автомобілів КамАЗ (рис. 4.58) - нерозрізний. У бобишках сталевої балки 17двутаврового перетину стопорними клинами 14 закріплені шкворни 19, на яких встановлені поворотні цапфи 5. Цапфи вільно повертаються навколо шворнів на бронзових втулках, запресованих і вушка цапф, і наполегливих підшипниках 15, що знаходяться між цапфами і балкою моста. До фланців поворотних цапф прикріплені гальмівні механізми 21 коліс. У вушках цапф закріплені важелі 16 для кріплення поперечної рульової тяги 18 і поворотний важіль 12 в лівій цапфі - для кріплення поздовжньої рульової тяги 13. На поворотних цапфах на роликових конічних підшипниках 8 і 10 встановлені маточини 9 з гальмівними барабанами 11 і керованими колесами 1. Маточини коліс на поворотних цапфах закріплені гайкою 2, замковими шайбами 3 і 4 і контргайкою 7. Зовні маточини закриті кришками 6 з прокладками, а зсередини - манжетами 20. На рис. 4.59 представлений передній керований міст легкових автомобілів АЗЛК з незалежної бесшкворневая важеля пружинною передньою підвіскою коліс. Міст - розрізний, і зв'язок керованих коліс з балкою моста здійснюється за допомогою незалежної підвіски. Основний і базовою частиною моста є поперечина 4 підвіски, штампосарная, з листової сталі. У середній частині поперечина вигнута вниз для більш низького розташування двигуна і зниження центру ваги автомобіля. Це підвищує стійкість і безпеку автомобіля при високих швидкостях руху. До поперечині 4 за допомогою верхніх 3 і нижніх 5 важелів, поворотних стійок 2, пружин 6 і амортизаторів 7 підвішені передні керовані колеса автомобіля. Колеса разом з маточинами 9 і гальмівними дисками 8установлени на підшипниках на поворотних стійках 2, до яких прикріплені супорти 1 гальмівних механізмів коліс. Керовані колеса легко повертаються разом з поворотними стійками, забезпечуючи зміну напрямку руху автомобіля. Передній міст являє собою знімний вузол, який кріпиться болтами до несучої кузова автомобіля. Підтримуючий міст. Цей міст служить тільки для підтримки несучої системи автомобіля і являє собою зазвичай пряму балку, по кінцях якої на підшипниках змонтовано підтримуючі колеса. Підтримують мости застосовують на причепах і напівпричепах, а також на легкових автомобілях з приводом на передні колеса в якості задніх мостів. На рис. 4.60 показаний підтримує задній міст передньопривідних легкових автомобілів ВАЗ. Основною частиною моста є штампована з листової сталі U-подібної форми балка 5 з привареними по кінцях трубчастими важелями 3 пружинної підвіски 4. До кінців важелів 3 прикріплені осі 1, на яких на підшипниках встановлені маточини 2 з задніми підтримують колесами. Підтримуючий міст являє собою знімний вузол, який прикріплюється до несучого кузова автомобіля.
	Попередня тема	На початок	Наступна тема