Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Передний мост и независимая подвеска колес

Передний мост автомобиля составляют передняя ось, рулевые тяги, независимая подвеска и ступицы колес.

Передняя ось представляет собой балку 9 (фиг. 92) трубчатого сечения, изогнутую в середине для того, чтобы обеспечить установку передней части двигателя. Балка собранного моста жестко прикреплена болтами к продольным балкам короткой рамы, являясь таким образом надежной поперечиной, особенно необходимой при независимой подвеске передних колес. В средней части балка имеет кронштейн 10 для крепления радиатора. Концевые наконечники 8 балки — стальные кованые, приварены к балке встык.

Шкворни, относительно которых поворачиваются цилиндры подвески, расположены не по осевой линии колеса, а сдвинуты вперед на величину а, равную 13 мм (фиг. 93). При таком положении шкворней и наличии поперечного угла наклона обеспечивается необходимая стабилизация передних колес. Поворотные шкворни установлены в бобышках наконечников 8 (фиг. 92) оси с поперечным наклоном на угол 7°,

Боковой наклон плоскости колеса к вертикали (развал колес) составляет 0°42. Развал колес обеспечивается конструктивным выполнением деталей подвески и в эксплуатации его не регулируют.

Независимая подвеска передних колес автомобиля пружинно-рычажная с качанием рычагов (кривошипов) в продольной плоскости. Устройство подвески схематически показано на фиг. 94.

Фиг. 92. Передний мост:

1 — прессмасленка; 2 — цилиндр независимой подвески; 3— поперечная рулевая тяга; 4— площадка крепления оси к раме; 5-продолная рулевая тяга: 6 - резиновый буфер; 7 - ступица в сборе с тормозным барабаном; 8 - наконечник балки оси; 9 — балка оси, 10- кронштейн крепления радиатора; 11 — реактивный рычаг; 12 — кривошип подвески.

 

Фиг. 93. Схема установки шкворня передней оси.

 

К концу балки 5 передней оси с помощью шкворня 4 шарнирно присоединен цилиндр б подвески. В цилиндре помещена витая пружина 8, упирающаяся с одной стороны в его дно, а с другой — в опорную чашку 13.

В полусферическое гнездо чашки 13 входит конец рычага 10, жестко укрепленного на задней цапфе 9 кривошипа 3 подвески,

Цапфа 9 установлена в задней головке цилиндра на игольчатых подшипниках.

На передней цапфе 2 кривошипа 3 установлены опорный диск (щит) 1 тормоза и ступица колеса.

Опорный диск тормоза может поворачиваться относительно цапфы 2 на скользящем подшипнике. Ступица вращается на цапфе на двух шариковых подшипниках.

При опускании под нагрузкой передней части автомобиля (а следовательно, и балки передней оси с цилиндром подвески) или, что то же самое, при поднятии колеса кривошип 3 поворачивается по часовой стрелке на некоторый угол в подшипниках цапфы 9, Одновременно рычаг 10, поворачиваясь вместе с цапфой, будет сжимать пружину 5 через чашку 13.

При подъеме передней части автомобиля или опускании колеса кривошип 3 поворачивается против часовой стрелки; в этом случае нагрузка пружины уменьшается. Таким образом пружина как упругий элемент подвески работает так же, как обычная рессора.

Для гашения колебаний пружины в задней головке цилиндра подвески расположен гидравлический амортизатор 11 (одностороннего действия), на поршень которого с одной стороны воздействует гребень рычага 10, а с другой — пружина, заключенная в цилиндре амортизатора.

Фиг. 94. Схема устройства подвески передних колес.

 

Для ограничения размаха колебаний кривошипа 3 или его хода вверх и вниз в подвеске имеются резиновые буферы. Верхний буфер 7 укреплен на кронштейне, приваренном к цилиндру подвески, а нижний буфер 14 — на кронштейне 12 реактивного рычага 15.

Реактивный рычаг 15 служит для ограничения угла поворота опорного диска 1 тормоза на подшипнике кривошипа при торможении колеса. Этот же рычаг воспринимает реактивный тормозной момент.

Реактивный рычаг 15 шарнирно соединяет опорный диск тормоза с кронштейном 12 задней головки цилиндра подвески.

В передней части левого цилиндра имеется рычаг с шаровым пальцем для присоединения продольной рулевой тяги. Оба цилиндра подвески шарнирно соединены между собой поперечной рулевой тягой.

Таким образом, поворот управляемых колес относительно шкворней происходит вместе с цилиндрами подвески, которые являются одновременно и поворотными рычагами.

Принятая конструктивная схема подвески позволила подрессорить почти все детали подвески (исключение представляет кривошип) и, что особенно важно, продольную и поперечную рулевые тяги. Подрессоренные тяги рулевого управления полностью освобождены от действия колебаний колес и перемещаются только при повороте рулевого колеса.

Фиг. 95. Продольный разрез цилиндра подвески передних колес.

 

Вследствие этого тяги обладают высокой износостойкостью. Кинематическая схема подвески обеспечивает колебания колес относительно шкворней вследствие отсутствия гироскопической связи между вертикальными и горизонтальными перемещениями колес.

Конструкция узла независимой подвески показана на фиг. 95—97.

Цилиндр подвески состоит из стальной трубы 2 (фиг. 95) с приваренными к ней передней 1 и задней 4 коваными головками.

Соединение передней головки 1 (фиг. 96) с наконечником 6 балки передней оси осуществлено шкворнем 8, закрепленным в наконечнике оси клином 5. На узком конце клина сделан глубокий шлиц (прорезь). После забивания клина в наконечник при сборке на заводе обе части надрезанного тела клина разводятся для предохранения клина от выпадания (при ослаблении его посадки) из наконечника.

В шкворневые бобышки головки цилиндра запрессованы бронзовые втулки 3.

Реакция веса передней части автомобиля передается с нижней шкворневой бобышки головки цилиндра через упорный шариковый подшипник 7 на наконечник 6 балки передней оси. Осевой зазор в направлении шкворня в соединении бобышек головки и наконечника не допускается и при его появлении устраняется укладкой одной или набора регулировочных прокладок 4.

Фиг. 97. Устройство подвески передних колёс.

 

Смазка шкворневого соединения осуществляется консистентной смазкой, подаваемой через прессмасленки, ввернутые в бобышки головки цилиндра.

Фиг. 96. Соединение цилиндра подвески с балкой передней оси.

 

Для защиты шкворневого соединения от проникновения пыли и грязи в наружные гнезда бобышек цилиндра запрессованы заглушки 2,

В задней (противоположной шкворню) стороне цилиндра на игольчатых подшипниках 18 (фиг. 97) установлена цапфа 24 кривошипа 5 подвески. В середине этой цапфы на шлицах укреплен рычаг 21, упирающийся концом в чашку 15 (фиг. 95) пружины 3. Для предохранения от перемещения вдоль оси цапфы 5 кривошипа рычаг 12 закреплен коническим штифтом 6, который после ввертывания в рычаг закернивяют в шлиц.

Игольчатый подшипник 18 (фиг. 97), расположенный с наружной стороны цилиндра подвески, имеет 55 иголок диаметром 1,9 мм и длиной 24 мм. Внутренний подшипник имеет 47 иголок тех же размеров. Иглы подшипников работают в стальных втулках 23, запрессованных в отверстия задней головки цилиндра подвески. От осевых перемещений иглы удерживаются стальными шайбами 20 и 22, Отверстие в головке цилиндра для внутреннего подшипника закрыто заглушкой 25, закерненной в трех местах. Задняя головка 6 цилиндра подвески закрыта крышкой 7 с расположенным в ней амортизатором одностороннего действия. По принципу работы амортизатор не отличается от амортизатора подвески задних колес. В амортизаторе передней подвески при опускании колеса или подъеме кузова рычаг 12 (фиг. 95), освобождая пружину 3 подвески, своим гребнем 11 оказывает давление на поршень 10 амортизатора, заставляя его выталкивать жидкость из полости 9 цилиндра амортизатора в полость цилиндра подвески.

Амортизаторную жидкость заливают в цилиндр подвески через отверстие в крышке 13, закрываемое пробкой 7. Жидкость, кроме своего прямого назначения, смазывает трущиеся поверхности задней цапфы кривошипа и ее игольчатые подшипники. Для предотвращения течи амортизаторной жидкости в месте выхода цапфы кривошипа из цилиндра подвески установлен резиновый сальник 19 (фиг. 97).

Снаружи к верхней части цилиндра подвески приварен кронштейн 3 для крепления резинового буфера 4. Буфер ограничивает ход кривошипа 5 вверх, предохраняет пружину от полного сжатия (виток на виток) и исключает перегрузку рычага пружины.

Ход кривошипа вниз ограничивается резиновым буфером 11, установленным на кронштейне 9 реактивного рычага 10. Кронштейн прикреплен к задней головке 6 цилиндра тремя болтами 8. На кронштейне укреплен задний шарнир 15 реактивного рычага и

Фиг. 98. Конструкция подшипника опорного диска тормоза.

 

головка поперечной рулевой тяги, соединяющей оба цилиндра подвески.

На передней головке 1 левого цилиндра подвески установлен шаровой палец 13 для продольной рулевой тяги, соединяющей его с рулевой сошкой.

Кривошип 5 подвески представляет собой стальную поковку с двумя обработанными цапфами. Задняя цапфа 24, как было указано, установлена в головке цилиндра подвески на игольчатых подшипниках. На передней цапфе 12 укреплен на подшипнике опорный тормозной диск (щит) и ступица переднего колеса (щит тормоза и ступица на фиг. 97 не показаны).

Конструкция подшипника опорного диска тормоза представлена на фиг, 98. На переднюю цапфу 12 надеты крышка 5 подшипника с резиновым сальником 1 и стакан 14 подшипника опорного диска переднего тормоза. Между крышкой и фланцем стакана уложены регулировочные прокладки 3. Набор этих деталей закреплен на кривошипе четырьмя болтами 9. На стакан подшипника надет фланец 7 с приклепанным к нему диском 6 переднего тормоза. В центральное отверстие фланца диска запрессованы с двух сторон бронзовые втулки 4 и 8 с буртиками. Втулки работают по шлифованной поверхности стакана 14, а их буртики с одной стороны по дну крышки 5 подшипника (внутри) и с другой стороны по заплечику стакана (снаружи). Таким образом, диск тормоза вместе с тормозными колодками может проворачиваться на подшипнике.

Трущиеся поверхности стакана 14 подшипника и втулок 4 и 8 смазывают консистентной смазкой, подаваемой через угловую прессмасленку 2, ввернутую в крышку 5 подшипника. Для улучшения герметичности полости подшипника, в которую вводится смазка, сальник 1 установлен так, что кромка его резиновой манжеты обращена в сторону крышки подшипника.

Крепление опорного диска переднего тормоза на цапфе колеса на специальном подшипнике исключает действие реакции тормозного момента на кривошип и, следовательно, на кузов автомобиля. При этом передняя часть автомобиля не меняет своего положения при торможении, вызывающем перераспределение веса по осям. Для восприятия реакции тормозного момента опорный тормозной диск связан реактивным рычагом 10 (фиг. 97) с задней головкой цилиндра подвески. Рычаг 10 служит упором, предохраняющим от проворачивания опорный диск в момент торможения.

Передняя головка реактивного рычага шарнирно соединена с опорным диском тормоза шаровым пальцем 16, а с цилиндром подвески — шаровым пальцем 15 и кронштейном 9.

На автомобилях, выпускаемых в данное время, применяется кованый реактивный рычаг с головками 2 и 4 (фиг. 99) неразборной конструкции. Во внутренней обработанной части головок заключены сферические вкладыши 6 и 10, охватывающие сферические поверхности шаровых пальцев 1 и 5. Вкладыш 10 шарнира подвижный, постоянно прижимаемый к пальцам 1 и 5 пружиной 8 через колпачок 9. Шарниры закрыты заглушками 7, края которых закатаны кромками отверстий головок рычагов. Смазка к шаровым шарнирам подается через прессмасленки 3.

Для обеспечения возможности ремонта и удобства регулировки при эксплуатации на заводе разработаны кованые реактивные рычаги с головками 2 и 4 (фиг. 100) разборной конструкции. В данном случае при появлении осевого зазора в шаровом шарнире (из-за износа пальца и вкладышей) зазор может быть устранен подвертыванием резьбовой пробки 6. При этом происходит увеличение усилия пружины 7, действующей в осевом направлении через колпачок 8 и вкладыш 9 на палец 11 и через палец на вкладыш 10.

Резьбрвая пробка в, имеющая сквозную прорезь, закреплена в головке реактивного рычага отогнутым концом стопорного кольца 5. В головке рычага сделано четыре отверстия для пропуска отогнутого конца кольца, что определяет наименьший угол (90°) поворота пробки 6 при регулировке осевого зазора в шарнире. Шарниры смазываются через масленки 3.

Ступицы передних колес конструктивно объединены с тормозными барабанами и вращаются на передних цапфах кривошипов подвески. Устройство ступиц описано ниже (стр. 196), здесь же рассматривается лишь способ установки ступиц на цапфе кривошипа и методика регулирования подшипников.

Ступицы с тормозными барабанами вращаются относительно цапф кривошипа на шариковых радиально-упорных подшипниках, наружные кольца которых запрессованы в соответствующие гнезда ступицы.

Фиг. 99. Реактивный рычаг с неразборными головками.

 

Для увеличения радиуса галтели цапфы кривошипа (по сравнению с радиусом галтели кольца подшипника) и, следовательно, для снижения напряжения в опасном сечении цапфы между внутренним кольцом 11 (см. фиг. 98) подшипника и опорным торцом цапфы кривошипа установлено промежуточное кольцо 10.

Система рулевых тяг, образующая рулевую трапецию, состоит из продольной 5 (см. фиг. 92) и поперечной 3 рулевых тяг.

Продольная рулевая тяга (фиг. 101) кованая, соединена шаровыми пальцами с левым цилиндром подвески и с рулевой сошкой. Шаровые пальцы охвачены сферическими вкладышами 5, 6, 8 и 9, один из которых в каждом из шарниров прижимается к шаровому пальцу пружиной 4. Ход пружины ограничивается упорной втулкой 3, расположенной внутри пружины.

Шарниры регулируют следующим образом: завертывают пробку 2 в торце тяги до упора, а затем опускают до ближайшего отверстия под шплинт 1 и шплинтуют. Смазку производят через прсссмасленки 7.

Поперечная рулевая тяга (фиг. 102) выполнена в виде трубы 4, в концы которой ввинчены головки 1 шаровых шарниров, имеющие левую и правую резьбы.

Для предотвращения произвольного отвинчивания головок применены контргайки 2, опирающиеся на конические муфты 3, которые при затяжке гаек обжимают разрезные концы трубы тяги.

Фиг. 101. Продольная рулевая тяга.

 

Кроме того, между контргайкой и муфтой установлена замковая шайба 5, концы которой загибают на грани гайки и муфты.

Шаровые шарниры неразборные. Головка шарового пальца 10 помещена в сферическом вкладыше 11 и прижата к нему сферическим штампованным вкладышем 6 под действием усилия пружины.9. Крышка 5 шарнира неподвижна и закреплена завальцовкой краев отверстия шаровой головки 1.

Для предохранения от попадания в шарнир грязи, отверстие

около шарового пальца закрыто сферической шайбой 12, прижимаемой к шаровой головке пружинной нажимной шайбой 13. Шарниры смазывают через масленку 7.