73160

Назначение, устройство и принцип работы подвески автомобиля

Лабораторная работа

Логистика и транспорт

Гаситель колебаний чаще всего представляет собой отдельное устройство –- амортизатор который гасит взаимные колебания кузова и колес автомобиля; частично эти колебания гасит трение в шарнирах подвески.

Русский

2014-12-05

241.59 KB

29 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 26-27

Тема: «Назначение, устройство и принцип работы подвески автомобиля»

Цель работы: изучение назначения, устройства и принципов работы автомобильных подвесок.

Общие положения

Подвеска осуществляет упругую связь несущей системы автомобиля с его колесами (или мостами) и при этом:

а)  уменьшает динамические нагрузки, действующие на автомобиль, пассажиров и грузы;

б)  передает силы и моменты, возникающие от внешних воздействий, как на колеса, так и на кузов;

в)  гасит вертикальные и им сопутствующие колебания колес, вертикальные и угловые колебания кузова автомобиля.

Подвеска автомобиля включает в себя упругие элементы, направляющие устройства, гасители колебаний и стабилизаторы поперечной устойчивости.

Упругие элементы смягчают толчки, снижают вертикальные ускорения и динамические нагрузки, передаваемые на несущую систему при движении автомобиля, что улучшает плавность его хода.

 Направляющее устройство определяет кинематику движения колес и передает на кузов (раму) продольные и боковые реакции дороги, тяговый и тормозной реактивные моменты (если картер главной передачи и опорные элементы тормозного механизма закреплены на этом направляющем устройстве) и в ряде случаев поворачивающий и опрокидывающий моменты колеса от нормальной, продольной и боковой реакций дороги.

Гаситель колебаний чаще всего представляет собой отдельное устройство – амортизатор, который гасит взаимные колебания кузова и колес автомобиля; частично эти колебания гасит трение в шарнирах подвески.

Для уменьшения поперечного крена кузова автомобиля под действием боковых сил (на повороте, при поперечном уклоне дороги и боковом ветре) в подвеску часто вводится дополнительный упругий элемент – стабилизатор, существенно влияющий на характеристики управляемости автомобиля.

Зависимая подвеска

Рессорные подвески являются наиболее простыми, дешевыми, достаточно надежными, не требующими большого объема работ при техническом обслуживании. Поэтому они широко применяются на грузовых автомобилях. На легковых автомобилях рессорные подвески устанавливаются редко, так как для независимой подвески рессоры малопригодны, к тому же достаточно сложно получить благоприятную нелинейную жесткостную характеристику рессорной подвески.

На рисунке 16.1 изображена задняя рессорная подвеска легкового автомобиля ГАЗ-3102 «Волга». Для подвешивания рессор к кузову концы их коренных листов свернуты в ушки и прикреплены к кузову с помощью пальцев 13 и резиновых втулок 12. Передний конец закреплен при помощи кронштейна 1 кузова, а задний – при помощи серьги9. Серьга позволяет рессоре изменять длину при колебании нагрузки. Одни концы пальцев запрессованы в шайбу 10 или планку серьги 9, а другие затянуты гайками 14.

Балка моста крепится к рессоре стремянкой 4, зафиксированной гайками 7 через подкладку 8. Под лонжеронами кузова на балке моста установлены резиновые ограничители хода сжатия 5. Для гашения колебаний кузова используются гидравлические амортизаторы 3.

Для снижения загрязнения и корродирования листов рессоры она закрыта чехлом, состоящим из двух слоев – промасленного брезента и дерматина (чехлы устанавливались на часть автомобилей).

1 – передний кронштейн; 2 – рессора (с чехлом); 3 – амортизатор; 4 – стремянка; 5 – буфер;

6 – резинометаллический шарнир крепления амортизатора к подкладке рессоры; 7 – гайка стремянки;

8 – подкладка; 9 – серьга; 10 – шайба пальца; 11– ушко рессоры; 12 – резиновые втулки; 13 – палец;

14 – гайка; 15 – продольная балка кузова; 16 – планка серьги

Рисунок 16.1 – Задняя зависимая рессорная подвеска автомобиля ГАЗ-3102«Волга»

На рисунке 16.2 представлена задняя зависимая подвеска ведущего моста легкового автомобиля ВАЗ. Упругими элементами здесь служат спиральные пружины 1, установленные в чашках на балке моста и через резиновые виброизолирующие прокладки – на кузове. Ограничители хода сжатия 2 установлены соосно пружинам, специального ограничителя хода отбоя здесь нет. Имеется дополнительный резиновый буфер 7, предотвращающий жесткие удары передней части картера главной передачи о кузов при больших прогибах подвески в сочетании с поворотом моста, благодаря податливости резиновых втулок крепления штанг, под действием реактивного момента в процессе интенсивного разгона автомобиля.

Направляющим устройством являются две верхние 6, две нижние 3и поперечная5 штанги (тяги), установленные между мостом и кузовом и закрепленные в резинометаллических шарнирах. Продольные штанги, работая совместно, воспринимают продольные силы и реактивные моменты, действующие на балку моста. Поперечная же штанга уравновешивает только боковые силы.

При качании поперечной тяги происходит относительное поперечное смещение кузова и подвески, что ухудшает курсовую устойчивость автомобиля. Однако это наиболее простое и дешевое устройство применяется достаточно широко.

Верхние штанги короче нижних; причем длины штанг и их соотношение подобраны таким образом, чтобы обеспечить хорошие условия работы заднего карданного шарнира и шлицевого соединения карданного вала.

Верхние и нижние штанги наклонены по отношению друг к другу так, что их оси пересекаются спереди от оси колес, образуя мгновенный центрО продольного качания подвески, что обеспечивает при торможении автомобиля «антиклевковый эффект». Амортизаторы 4 установлены с наклоном вовнутрь в поперечной вертикальной плоскости по компоновочным соображениям. Кроме того, так установленные амортизаторы оказывают некоторое сопротивление относительному перемещению моста и кузова под воздействием боковых сил.

1 –пружина;2–ограничитель хода сжатия (буфер); 3 – нижняя продольная штанга;4–амортизатор;

5 –поперечная штанга;6 –верхняя продольная штанга; 7 –буфер картера заднего моста

Рисунок 16.2–Задняя зависимая пружинная подвеска автомобилей семейства ВАЗ «Жигули»


Независимая подвеска

Независимую подвеску применяют преимущественно на легковых автомобилях. Она улучшает плавность хода, управляемость и устойчивость автомобиля. Одним из наиболее распространенных видов такой подвески является двухрычажная трапециевидная с поперечным расположением рычагов и пружинным упругим элементом (рисунок 16.3), применявшаяся на автомобиле ГАЗ-3102 «Волга». Направляющее устройство подвески состоит из поперечных кованых рычагов 6 и 23 и стойки 5, на которой при помощи шкворня 3 установлен поворотный кулак. Наружные концы рычагов соединены с головками стойки шарнирами 26, образованными с помощью резьбовых втулок. Шарниры смазываются через пресс-масленки и защищаются от грязи резиновыми кольцами.

Внутренние концы рычагов при помощи не требующих смазки резиновых втулок 21 и 30шарнирно соединены с осью 13 и пальцами 29, закрепленными на кованой балке 22 моста. Каждая пара рычагов имеет в плане вид треугольника, обращенного основанием к продольной оси автомобиля. Благодаря этому рычажная система приобретает необходимые прочность и жесткость, уменьшаются нагрузки на резиновые втулки рычагов при передаче горизонтальных сил и их моментов.

К нижним рычагам прикреплена болтами чашка 24, на нее опирается пружина 11 подвески, верхний конец которой через резиновую прокладку 10 упирается в штампованную головку балки.

Амортизатор 9 установлен внутри пружины. В его нижнюю проушину запрессован резинометаллический шарнир 27, ось которого прикреплена двумя болтами 28 к опорной чашке пружины. Верхний конец штока амортизатора закреплен в головке балки через резиновые подушки 12.

Ходы сжатия и отдачи ограничиваются резиновыми буферами соответственно 25 и 7, прикрепленными к рычагам. Буфера при предельных перемещениях колеса упираются в головку балки.

Для облегчения поворота направляющих колес шкворень установлен в стойке 5 на двух игольчатых подшипниках 2. Вертикальная нагрузка воспринимается упорным шарикоподшипником 4, предохраняемым от попадания грязи специальным уплотнением. Подшипники смазывают трансмиссионным маслом. Шкворень закреплен в поворотном кулаке стопорным штифтом.

Балка моста, служащая одновременно поперечиной рамы, объединяет узлы подвески обоих передних колес в единое изделие – передний мост.

В настоящее время практически все легковые автомобили имеютбесшкворневые подвески управляемых колес. В них применены шаровые шарниры в сопряжениях стойки с рычагами и стойка совмещена с поворотным кулаком, что упрощает конструкцию. Для этих автомобилей рычаги подвески и балку моста обычно сваривают из элементов, штампованных из листовой стали. Подвеска такой конструкции устанавливается на автомобили ВАЗ.

В последнее время широкое распространение получила подвеска типа «качающаяся свеча» (подвеска МакФерсон), конструкция которой показана на рисунке 16.4. Она состоит из одного рычага 1 и телескопической стойки 6, с одной стороны жестко связанной с поворотным кулаком 7, а с другой – закрепленной в пяте 5. Пята представляет собой упорный подшипник 10, установленный в податливом резиновом блоке 9, закрепленном на кузове. Стойка имеет возможность покачиваться за счет деформации резинового блока и поворачиваться вокруг оси, проходящей через упорный подшипник и наружный шарнир 8 рычага.

Подвеска с качающейся амортизационной стойкой, показанная на рисунке 16.4, имеет кованый рычаг 1, к которому через резиновые подушки присоединено плечо стабилизатора 2. Поперечная часть стабилизатора резиновыми подушками 3 и стальными скобами 4 крепится к поперечине кузова. Таким образом, диагональное плечо стабилизатора передает на кузов продольные силы колеса и, следовательно, составляет часть интегрированного рычага направляющего устройства подвески. Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасят продольные вибрации, передаваемые от колеса на кузов.

1– верхний шарнир стойки; 2 – игольчатый подшипник; 3 – шкворень; 4 – упорный шарикоподшипник; 5 – стойка;

6 – верхний рычаг; 7 – буфер хода отдачи; 8 – кожух амортизатора; 9 – амортизатор; 10 – прокладка пружины;

11– пружина; 12 – резиновая подушка верхнего крепления амортизатора; 13 – ось верхних рычагов;

14 – регулировочные прокладки; 15– планка крепления оси верхних рычагов; 16, 17, 28 – болты; 18 – планка

крепления балки; 19 – кронштейн; 20 – продольная балка рамы; 21, 30 – резиновые втулки; 22 – балка моста;

23 – нижний рычаг; 24 – опорная чашка пружины; 25– буфер хода сжатия; 26 – шарнир стойки;

27 - резинометаллический шарнир нижнего крепления амортизатора; 29 – палец

Рисунок 16.3 – Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»

Шток телескопической стойки закреплен на нижнем основании резинового блока 9 верхней пяты 5 и не поворачивается вместе со стойкой 6 и установленной на ней пружиной. В таком случае при любых поворотах управляемых колес стойка 6 также поворачивается относительно штока, снижая трение покоя между штоком амортизатора и его направляющей, поршнем амортизатора и цилиндром, что улучшает реагирование подвески на малые дорожные неровности.

Пружина установлена не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса для того, чтобы уменьшить поперечные нагрузки на штоке, его направляющей и поршне, возникающие под воздействием вертикальной силы на колесе.

К преимуществам данной подвески относят меньшее число деталей, меньшую массу и высвобождение пространства в моторном отсеке или багажнике. Обычно стойка подвески объединяется с амортизатором, а упругий элемент (пружина, пневмоэлемент) устанавливается на стойке. Имеются конструкции, использующие торсион, присоединенный к рычагу. Недостатком последних является увеличение нагруженностишарниров рычага.

К недостаткам подвески МакФерсон следует отнести повышенные износы направляющих элементов стойки при больших ходах подвески, ограниченные возможности варьирования кинематики и несколько большая шумность (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах).

1–рычаг; 2 –стабилизатор; 3 –резиновая подушка; 4 –скоба; 5 –пята;

6 –телескопическая стойка;

7 –поворотный кулак; 8 –наружный шарнир рычага; 9 –резиновый блок пяты; 10 –упорный подшипник

Рисунок 16.4 – Передняя независимая подвеска с качающейся упруго-амортизационной стойкой

Контрольные вопросы:

  1.  Назначение и классификация подвесок.
  2.  Устройство и принцип работы рессорной зависимой подвески.
  3.  Устройство и принцип работы пружинной зависимой подвески.
  4.  Устройство и принцип работы независимой подвески на поперечных рычагах.
  5.  Устройство и принцип работы независимой подвески типа «качающаяся свеча».
  6.  Какие достоинства и недостатки у зависимых подвесок?
  7.  Какие достоинства и недостатки у независимых подвесок?
  8.  Области применения различных типов подвесок.

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2665. Социальная психология. Особенности предмета исследования социально психологии 1.8 MB
  Настоящее издание предпринято через восемь лет после последнего выхода учебника в свет. Как минимум два обстоятельства потребовали существенных изменений. Прежде всего, это значительные изменения в самом предмете исследования, т.е. в социально-психо...
2666. Биоэнергетика – альтернативное моторное топливо 1.39 MB
  Мир вступает в эру биоэкономики, т. е. экономики, основанной на биотехнологиях, использующих возобновляемое сырье для производства энергии и материалов. Международная энергетическая ассоциация (IEA) прогнозирует, что к 2030 г. производство биотоплив...
2667. Основы стандартизации как инструмента обеспечения качества 441.5 KB
  Стандартизация является инструментом обеспечения качества продукции, работ и услуг – важного аспекта многогранной коммерческой деятельности. Проблема качества актуальна для всех стран независимо от зрелости их рыночной экономики. Чтобы стать уч...
2668. Исследование характеристик конструкционных материалов 145.5 KB
  Диаграмма состояния железо-цементит. Проведена вертикальная линия соответствующая 0,2% содержания углерода. Точки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 соответствуют изменениям сплава при медленном охлаждении. На промежутке от точки 1 до 2, сплав...
2669. Основы общей психологии 1.51 MB
  Классический труд С.Л. Рубинштейна Основы общей психологии относится к числу наиболее значительных достижений отечественной психологической науки. Широта теоретических обобщений в сочетании с энциклопедическим охватом исторического и экспериментал...
2670. Механическая обработка детали на универсальных станках с ЧПУ 591.31 KB
  Главными направлениями повышения эффективности народного хозяйства страны являются ускорение научно-технического прогресса, перевод экономики на интенсивный путь развития, рост производительности труда, повышение качества и количества выпуск...
2671. История Кыргызстана 683 KB
  История Кыргызстанаэ Первобытнообщинный строй. Первые следы человеческой деятельности на Тенир-Тоо. Первые достоверные следы человека на территории Кыргызстана относятся к палеолиту — древнекаменному веку (800—100 тыс. лет). Самые древни...
2672. Определение структуры технологических процессов (систем) 103.5 KB
  Определение структуры технологических процессов (систем). Содержание лабораторной работы Цель работы - выработать навыки получения  модели технологической процесса (системы) на основе анализа и син...
2673. Обработка информации, связанная с графическими изображениями на экране 382.5 KB
  Обработка информации, связанная с графическими изображениями на экране. Обработка информации, связанная с графическими изображениями на экране монитора или на бумаге, подразделяется на 3 основные части: Распознавание образов (изображений) есть совок...