Где находится ось в машине

Что такое ось ходовой части автомобиля?

Ось ходовой части автомобиля – это зафиксированный на основании кузова прямой вал, на который устанавливаются колеса и/или шестерни зубчатых передач. Колесо и зубчатые передачи могут оснащаться встроенным в них подшипником или втулкой. Подшипник или втулка встраиваются в центр колеса и шестерен, что позволяет осуществлять их вращение без оказания силы трения на саму ось. Цель использования оси заключается в удержании колес или шестерен в заданном им по отношению к другим колесам или шестерням месте.

Любое колесное транспортное средство имеет ось. Каждый раз, «переобуваясь» с летней резины на зимнюю и обратно, вы сталкиваетесь с этой самой осью, снимая и устанавливая на нее колесо. Без использования оси, колеса просто на просто не могли бы оставаться в положенном им месте, а сила и масса автомобиля просто раздавили бы их.

В автомобиле ось ходовой части принимает на себя нагрузки, образующиеся при торможении и ускорении транспортного средства, а также несет массу самого автомобиля. Ось формирует центр конструкционной прочности автомобиля и берет на себя всю самую тяжелую нагрузку, защищая и облегчая работу колес и других соединений автомобиля. В современном автомобиле ось принимает непосредственное участие при езде, разгоне, торможении и рулевом управлении транспортным средством. Чтобы соответствовать постоянно возрастающим требованиям, с течением времени конструкция оси изменялась, обеспечивая автомобилю должную опору.

Кинематическая цепь автомобиля, это механизм преобразования энергии двигателя в силы, вращающие ось. Это вращение, в свою очередь, передается на колеса, при помощи которых и движется автомобиль. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, то под действием силы трения вращение оси замедляется, и, соответственно, замедляется скорость вращения колес. Руль крепится на ось рулевого управления, которая через соединение с осью передних колес контролирует направление их вращения.

В автомобилях применяется три вида осей: прямая, усиленная и сдвоенная ось. В прямой оси используется один вал, параллельно соединяющий два колеса. Каждое колесо крепится на своей стороне оси. Скорость и направление вращения колеса определяются осью. Преимущество такой конструкции заключается в фиксации колес в заданном месторасположении и равномерном распределении больших нагрузок.

В случае с усиленной осью, у каждого колеса имеется свой вал. Цель такой конструкции заключается в том, чтобы помимо фиксации колеса в заданном месторасположении, колеса могли вращаться независимо друг от друга. Такой тип оси обычно используется в пассажирских легковых автомобилях с повышенной проходимостью. Если же речь идет о сдвоенной оси, то имеется ввиду конструкция, где несколько осей расположены на относительно близком расстоянии друг от друга. Целью использования такой конструкции является увеличение грузоподъёмности автомобиля, и чаще всего она применяется в тяжелых грузовых автомобилях.

Геометрия поворота ⁠

Парал­лельны ли друг другу перед­ние колёса автомо­биля при пово­роте?

Ока­зы­ва­ется, что именно геомет­рия и меха­ника опре­де­ляют то, как надо пово­ра­чи­вать колёса автомо­биля.

Если про­долже­ние оси колёс направ­лено в центр пово­рота, то колесо остав­ляет чёт­кий след. Чёт­кая кар­тинка будет, и если несколько осей направ­лены в центр пово­рота. Однако, если про­долже­ние оси колеса направ­лено не в центр пово­рота, то колесо катится с про­скаль­зы­ва­нием. След будет стёр­тым, а самое глав­ное, управ­ля­емость транспорта с таким коле­сом будет тем хуже, чем выше ско­рость. Итак, для хорошей управ­ля­емо­сти про­долже­ния осей колес должны быть направ­лены в центр пово­рота. Что же это зна­чит для четырёх­ко­лёс­ного автомо­биля?

Научимся для начала про­хо­дить про­стой пово­рот — дугу окруж­но­сти.

Так как зад­ние колёса в большин­стве машин не пово­ра­чи­ваются, то центр окруж­но­сти пово­рота должен лежать на про­долже­нии оси этих колёс. Перед­ние колёса необ­хо­димо повер­нуть так, чтобы про­долже­ние оси каж­дого колеса смот­рело в этот же центр. А зна­чит, для хорошей управ­ля­емо­сти перед­ние колёса необ­хо­димо пово­ра­чи­вать на раз­ные углы, и они будут непа­рал­лельны!

Вы скажете, что пово­роты не все­гда являются дугой какой-либо окруж­но­сти, и уж тем более машина не оста­нав­ли­ва­ется для того, чтобы повер­нуть колёса. Это, конечно, правда, но ока­зы­ва­ется, что при любом пово­роте в каж­дый момент времени можно счи­тать, что машина едет по дуге неко­то­рой окруж­но­сти (радиус и центр кото­рой зави­сят от момента времени).

Рас­смот­рим про­из­воль­ную дорогу. Чтобы по ней можно было ездить, у неё не должно быть ост­рых углов, т.е. сред­няя линия будет, как гово­рят в матема­тике, глад­кой кри­вой.

Зафик­си­руем синюю точку на сред­ней линии и подумаем, каким более про­стым геомет­ри­че­ским объек­том можно заме­нить кри­вую в небольшой окрест­но­сти нашей точки.

Возьмём про­из­воль­ную крас­ную точку неда­леко от синей. Две точки на плос­ко­сти опре­де­ляют един­ствен­ную прямую, кото­рую и про­ве­дём. Будем двигать крас­ную точку по кри­вой к синей. В момент, когда они совпа­дут, прямая, ими опре­де­ля­емая, будет каса­тель­ной прямой. Она даёт линей­ное при­ближе­ние кри­вой дороги в небольшой окрест­но­сти зафик­си­ро­ван­ной точки. Однако при уве­ли­че­нии видно, что дорога и каса­тель­ная прямая рядом идут на очень маленьком участке.

Справа и слева от синей точки возьмём по крас­ной. Три точки, не лежащие на одной прямой, опре­де­ляют един­ствен­ную окруж­ность, кото­рую и про­ве­дём. Будем двигать крас­ные точки к синей. В момент, когда они совпа­дут, полу­чим окруж­ность, кото­рая назы­ва­ется сопри­ка­сающейся. Это при­ближе­ние уже вто­рого порядка, и на уве­ли­че­нии видно, насколько оно лучше. Заме­тим, что на моно­тон­ном участке (воз­рас­та­ния или убы­ва­ния кри­вой) сопри­ка­сающа­яся окруж­ность все­гда пере­се­кает кри­вую, в отли­чие от каса­тель­ной, рас­по­ложен­ной на таких участ­ках по одну сто­рону от кри­вой.

Так как сопри­ка­сающа­яся окруж­ность для нашей задачи хорошо при­ближает дорогу и может быть постро­ена в любой её точке, то движе­ние по изги­бам дороги можно рас­смат­ри­вать в каж­дый момент времени как движе­ние по дуге неко­то­рой окруж­но­сти. Мгно­вен­ные радиус и центр этой окруж­но­сти зави­сят, конечно, от той точки, в кото­рой нахо­дится машина.

Таким обра­зом, при движе­нии в про­из­воль­ном пово­роте можно счи­тать, что в каж­дый момент времени машина движется по небольшой дуге неко­то­рой окруж­но­сти. И наш пер­вый слу­чай — пово­рот машины по дуге окруж­но­сти — основ­ной, кото­рый и нужно изу­чать.

Но как достичь того, чтобы при любом пово­роте колёс про­долже­ние осей смот­рело в мгно­вен­ный центр пово­рота?

Ока­зы­ва­ется, и здесь на помощь при­хо­дит геомет­рия, а именно извест­ная со школы рав­но­бо­кая трапе­ция — четырёх­уголь­ник, у кото­рого две сто­роны, назы­ва­емые осно­ва­ни­ями, парал­лельны между собой, а боко­вые сто­роны равны друг другу. Если пра­вильно подо­брать размеры сто­рон трапе­ции, то достига­ется небо­хо­димое для хорошего управ­ле­ния усло­вие — про­долже­ние осей перед­них колёс пере­се­ка­ется в точке, лежащей на про­долже­нии оси зад­них колёс. Эта точка и есть мгно­вен­ный центр пово­рота машины.

При­думал такое управ­ле­ние перед­ними колё­сами фран­цуз, карет­ных дел мастер Шарль Жанто (Charles Jeantand). Однако для карет, пере­двигавшихся с малыми ско­ро­стями, это было не так суще­ственно, как для машин, и изоб­ре­те­ние Жанто было забыто. Лишь почти через три чет­верти века два отца автомо­би­ле­стро­е­ния, два немца, два инже­нера — Готт­либ Дайм­лер (Gottlieb Wilhelm Daimler) и Карл Бенц (Karl Friedrich Michael Benz) — изоб­ре­тая свои автомо­били, воз­вращаются к трапе­ции Жанто. В 1889 году Дайм­лер полу­чает патент на «спо­соб неза­ви­симого управ­ле­ния перед­ними колё­сами с раз­но­ве­ли­кими ради­у­сами пово­рота». А в 1893 году Бенц полу­чает патент на «устройство управ­ле­ния экипажей с тангенци­аль­ными к колё­сам окруж­но­стями управ­ле­ния». Решив задачу управ­ле­ния перед­ними пово­рот­ными колё­сами и другие важ­ные тех­ни­че­ские вопросы, Карл Бенц строит свой пер­вый знаме­ни­тый четырёх­ко­лёс­ный автомо­биль «Вик­то­рия».

С точки зре­ния стро­гой матема­тики, трапе­ция не поз­во­ляет достичь необ­хо­димого усло­вия — чтобы про­долже­ние осей перед­них колес при любом пово­роте пере­се­ка­лось в точке, лежащей на про­долже­нии зад­ней оси. При исполь­зо­ва­нии трапе­ции эта точка будет все­гда лежать чуть-чуть в сто­роне от линии зад­ней оси. Зачем же мы столько обсуж­дали трапе­цию, скажете вы? Рас­стра­и­ваться рано — про­сто не надо без­думно пере­но­сить матема­ти­че­скую строгость в тех­ни­че­ские вопросы. Чтобы точка пере­се­че­ния линий перед­них осей все­гда лежала на линии зад­ней оси, необ­хо­димо, чтобы длина меньшего осно­ва­ния трапе­ции немного меня­лась. При общей длине этого осно­ва­ния более метра необ­хо­димые изме­не­ния длины состав­ляют всего около одного сан­тиметра, а это меньше чем люфты в соеди­не­ниях и раз­решён­ные допуски при изго­тов­ле­нии.

Со времён изоб­ре­те­ния пер­вых автомо­би­лей ско­ро­сти пере­движе­ния сильно воз­росли. Уве­ли­чи­лись и тре­бо­ва­ния к управ­ле­нию перед­ними колё­сами. Кроме того, трапе­ция — это плос­кая геомет­ри­че­ская фигура. И такой спо­соб управ­ле­ния перед­ними колё­сами может исполь­зо­ваться только при зави­симой перед­ней под­веске — когда колёса жёстко свя­заны друг с другом и прямая, соеди­няющая их цен­тры, все­гда парал­лельна плос­ко­сти трапе­ции. Сей­час такое можно встре­тить на гру­зо­вых автомо­би­лях. На современ­ных лег­ко­вых автомо­би­лях под­веска колёс неза­ви­сима, т.е. они могут ходить по высоте друг отно­си­тельно друга. Для управ­ле­ния в пово­роте такими колё­сами при­ме­няются более слож­ные, уже неплос­кие шар­нир­ные меха­низмы, чаще всего с цен­траль­ным зве­ном в виде руле­вой рейки. Но их рас­чёт — это тоже задача матема­ти­ков и меха­ни­ков. А исто­ри­че­ски они так по-преж­нему и назы­ваются — руле­вой трапе­цией.

При пово­роте автомо­биля воз­ни­кает ещё один вопрос, свя­зан­ный с геомет­рией. Длина окруж­но­сти ради­уса R равна, как вы пом­ните, 2πR. Соот­вет­ственно, длина дуги, опи­рающейся на угол α окруж­но­сти ради­уса R, равна αR. При пово­роте автомо­биля по дуге окруж­но­сти внеш­нее перед­нее колесо едет по дуге окруж­но­сти большего ради­уса, чем внут­рен­нее перед­нее. Точно так же и зад­нее внеш­нее колесо опи­сы­вает дугу большего ради­уса, чем внут­рен­нее зад­нее. А раз ради­усы раз­ли­чаются, то, зна­чит, пути, про­хо­димые внут­рен­ним и внеш­ним колё­сами одной оси, должны быть тоже раз­личны. В про­тив­ном слу­чае колесо будет про­скаль­зы­вать, и управ­ля­емость автомо­биля сни­зится.

В слу­чае, когда ось неве­дущая, т.е. её колёса не тол­кают автомо­биль впе­рёд, всё про­сто: каж­дое колесо вер­тится со своей ско­ро­стью, необ­хо­димой для про­хож­де­ния нуж­ного пути без про­скаль­зы­ва­ния.

А как же сде­лать так, чтобы колёса ведущей оси, в нашем слу­чае зад­ней, с одной сто­роны, посто­янно тол­кали автомо­биль впе­рёд, а с дру­гой сто­роны, могли вращаться с раз­ными ско­ро­стями?

Помогает в этом диффе­ренциал — пред­ста­ви­тель пла­не­тар­ных меха­низмов. Пла­не­тар­ным назы­ва­ется меха­низм, у кото­рого есть сател­литы — шестерни, кру­тящи­еся вокруг подвиж­ных осей.

Вал от мотора, пройдя через коробку пере­дач, отдаёт враще­ние на «бочку». Бочка же через сател­литы пере­даёт враще­ние на левую и пра­вую полу­оси ведущей оси. Как бы ни враща­лись колёса, ско­рость бочки все­гда в два раза мед­лен­нее враще­ния вала, а сумма ско­ро­стей полу­осей равна удво­ен­ной ско­ро­сти вала.

Если машина едет по прямой и под обо­ими ведущими колё­сами оди­на­ко­вое покрытие — с оди­на­ко­вым коэффици­ен­том тре­ния, то колёса заби­рают от бочки оди­на­ко­вое коли­че­ство враще­ния, и полу­оси вращаются (колёса и их полу­оси) с оди­на­ко­вой ско­ро­стью.

Но если коэффици­енты тре­ния раз­ли­чаются, напри­мер, одна сто­рона машины выезжает с асфальта на грун­то­вую обо­чину или попа­дает на лёд, то. Как же будут себя вести колёса при про­хож­де­нии этого участка? У колёс неве­дущей оси всё про­сто: они неза­ви­симы друг от друга, им не надо тол­кать машину, и когда одно из них выка­ты­ва­ется на лёд, то пере­стаёт кру­титься, так как тре­ние с доро­гой очень маленькое.

Вот и под левое колесо ведущей оси попа­дает лёд. Справа тре­ние с асфальтом большое, а слева — со льдом — почти отсут­ствует. Соот­вет­ственно, левому колесу вращаться гораздо проще, и оно начи­нает заби­рать на себя всё враще­ние, отда­ва­емое боч­кой на обе полу­оси. При этом сумма ско­ро­стей полу­осей, как было отме­чено выше, все­гда посто­янна, но одна полу­ось не кру­тится, а вто­рая — враща­ется очень быстро. Начать движе­ние из такого положе­ния, когда одно колесо ведущей оси поте­ряло связь с доро­гой (напри­мер, нахо­дится на льду), а другое нет — невозможно.

Каза­лось бы, одни неудоб­ства от этого диффе­ренци­ала, зачем он тогда нужен? Как раз для реше­ния задачи одно­времен­ного тол­ка­ния ведущей осью машины впе­рёд и про­хож­де­ния в пово­ро­тах ведущими коле­сами путей раз­ной длины. Каж­дое колесо берёт от диффе­ренци­ала коли­че­ство движе­ния про­порци­о­нально длине его пути, а в сумме всю энергию вала они затра­чи­вают на движе­ние машины впе­рёд.

Инже­неры посто­янно пытаются улучшить диффе­ренциал, сохра­нив его основ­ное свойство, пытаются уменьшить непри­ят­ные эффекты — каким-либо спо­со­бом не давать кру­титься полу­осям со слиш­ком большой раз­ницей ско­ро­стей. Но по сути, всё и сегодня оста­ётся таким же, ибо законы геомет­рии никто не отме­нял.

Смотри также

Пово­рот перед­них колёс автомо­биля // Матема­ти­че­ская состав­ляющая / Ред.-сост. Н. Н. Андреев, С. П. Коно­ва­лов, Н. М. Паню­нин. — Вто­рое изда­ние, расши­рен­ное и допол­нен­ное. — М. : Матема­ти­че­ские этюды, 2019. — С. 54—55, 306.

Ось — Axle

Центральный вал для вращающегося колеса или шестерни Колеса железнодорожного вагона прикреплены к прямой оси, так что оба колеса вращаются синхронно. Это называется колесной парой.

. ось или ось — это центральный вал для вращающегося колеса или шестерни. На колесных транспортных средствах ось может быть прикреплена к колесам, вращаясь вместе с ними, или прикреплена к транспортному средству, при этом колеса могут вращаться вокруг оси. В первом случае подшипники или втулки предусмотрены в точках крепления, на которых поддерживается ось. В последнем случае подшипник или втулка находится внутри центрального отверстия в колесе, чтобы колесо или шестерня могли вращаться вокруг оси. Иногда, особенно на велосипедах, ось последнего типа упоминается как шпиндель.

• 1 Терминология
• 2 Оси транспортного средства
• 3 Конструктивные особенности и конструкция
• 4 Ведущий мост
• 5 Мертвая ось (ленивая ось)
• 6 Подъемная ось
• 7 Полностью плавающая или полуплавающая
• 8 См. Также
• 9 Ссылки
• 10 Внешние ссылки

Терминология

На легковых и грузовых автомобилях слово «ось» встречается в разных значениях, относящихся к самому валу, его корпусу или просто к любой поперечной паре колес. Строго говоря, вал, который вращается вместе с колесом, будучи закрепленным на нем болтом или шлицевым, называется осью или осевым валом. Однако при более свободном использовании весь узел, включая окружающий корпус оси (обычно отливка ), также называется осью.

Еще более широкое (несколько переносное) значение этого слова относится к каждой паре параллельных колес на противоположных сторонах транспортного средства, независимо от их механического соединения друг с другом и с рамой или кузовом транспортного средства. Таким образом, поперечные пары колес в независимой подвеске в некоторых контекстах могут называться осью. Это очень расплывчатое определение «оси» часто используется при оценке платных дорог или транспортных налогов и принимается как приблизительный показатель для общей нагрузки вместимость транспортного средства и его возможность вызвать износ или повреждение дорожного покрытия.

Оси транспортных средств

Оси являются неотъемлемой частью большинства практичных колесных транспортных средств. В системе подвески ведущей оси оси служат для передачи приводного крутящего момента на колесо, а также для поддержания положения колес относительно друг друга и относительно кузова транспортного средства. Оси в этой системе также должны выдерживать вес автомобиля и любой груз. Не ведущая ось, такая как ось передней балки в тяжелых грузовиках и некоторых полноприводных легких грузовиках и фургонах, не будет иметь вала и будет служить только в качестве компонента подвески и рулевого управления. И наоборот, у многих переднеприводных автомобилей цельный мост задней балки.

В других типах систем подвески оси служат только для передачи крутящего момента на колеса; Положение и угол ступиц колес являются независимой функцией системы подвески. Это типично для независимой подвески, установленной на большинстве новых автомобилей и внедорожников, а также на передней части многих легких грузовиков. Эти системы по-прежнему имеют дифференциалы, но не будут иметь прикрепленных трубок корпуса моста. Они могут быть прикреплены к раме или кузову транспортного средства или могут быть встроены в коробку передач . Полуоси (обычно типа с постоянной скоростью ) затем передают крутящий момент на колеса. Как и в системе с полностью плавающим мостом, ведущие валы в системе независимой подвески с передним приводом не выдерживают никакой массы транспортного средства

Конструктивные особенности и конструкция

Колеса Синкансэн серии 0, используемые на японских высокоскоростных колесах. скорость сверхскоростные поезда

Прямая ось — это один жесткий вал, соединяющий колесо на левой стороне транспортного средства с колесом на правой стороне. Ось вращения, закрепленная за осью, общая для обоих колес. Такая конструкция может удерживать колеса в устойчивом положении при больших нагрузках и, следовательно, выдерживать большие нагрузки. Прямые оси используются в поездах (то есть локомотивах и железнодорожных вагонах), для задних осей коммерческих грузовиков и тяжелых внедорожников. Ось может быть дополнительно защищена и дополнительно усилена, заключив всю длину оси в кожух.

В конструкциях с разъемной осью колесо с каждой стороны прикреплено к отдельному валу. Современные легковые автомобили имеют раздельный ведущий мост. В некоторых конструкциях это обеспечивает независимую подвеску левого и правого колес и, следовательно, более плавную езду. Даже когда подвеска не является независимой, разделенные оси позволяют использовать дифференциал, позволяя приводить левые и правые ведущие колеса с разной скоростью при повороте автомобиля, улучшая тягу и продлевая срок службы шин.

Тандемная ось — это группа из двух или более осей, расположенных близко друг к другу. Конструкции грузовиков используют такую ​​конфигурацию для обеспечения большей грузоподъемности, чем у одноосной. Полуприцепы обычно имеют сдвоенный мост сзади.

Оси обычно изготавливаются из стали марки SAE 41xx или стали марки SAE 10xx. Сталь марки SAE 41xx широко известна как «хромомолибденовая сталь » (или «хромомолибденовая»), а сталь марки SAE 10xx известна как «углеродистая сталь ». Основное различие между ними заключается в том, что хромомолибденовая сталь значительно более устойчива к изгибу и разрушению, и ее очень трудно сваривать инструментами, которые обычно не используются в профессиональных сварочных цехах.

Ведущий мост

Шлицы на передний ведущий мост.

Ось, приводимая в движение двигателем или первичным двигателем, называется ведущей осью.

Современные переднеприводные автомобили обычно объединяют трансмиссию (коробку передач и дифференциал) и переднюю ось в единый блок, называемый трансмиссией. Ведущая ось представляет собой разделенную ось с дифференциалом и универсальными шарнирами между двумя полуосями. Каждая полуось соединяется с колесом с помощью шарнира постоянной скорости (ШРУС), который позволяет колесу в сборе свободно перемещаться по вертикали, а также поворачиваться при поворотах.

В заднеприводных легковых и грузовых автомобилях двигатель вращает ведущий вал (также называемый карданным валом или хвостовым валом), который передает вращательное усилие на ведущую ось при задняя часть автомобиля. Ведущая ось может быть ведущей осью, но в современных автомобилях с задним приводом обычно используется разделенная ось с дифференциалом. В этом случае одна полуось или полуось соединяет дифференциал с левым задним колесом, второй полуоси — с правым задним колесом; таким образом, две полуоси и дифференциал составляют заднюю ось. Передняя ведущая ось обеспечивает силу для движения грузовика. Фактически, только одно колесо этой оси фактически перемещает грузовик с прицепом по дороге.

Некоторые простые конструкции транспортных средств, такие как картинг для отдыха, могут иметь одно ведущее колесо, где ведущая ось представляет собой разделенную ось, только с одним из двух валов, приводимых в движение двигателем, или же оба колеса соединены на один вал без дифференциала (картинг). Однако и у других картингов два задних ведущих колеса.

Мертвая ось (ленивая ось)

Мертвая ось, также называемая ленивой осью, не является частью трансмиссии, а вместо этого является свободно вращающейся. Задний мост у переднеприводного автомобиля — обычно мертвый мост. Многие грузовики и прицепы используют мертвые оси только для несущих целей. Мертвая ось, расположенная непосредственно перед ведущей осью, называется толкающей осью. Вспомогательный мост — это мертвый мост, расположенный за ведущим мостом. Мертвые оси также встречаются на полуприцепах, сельскохозяйственном оборудовании и некоторых тяжелых строительных машинах, выполняющих ту же функцию. На некоторых транспортных средствах (например, автобусах) вспомогательная ось может быть управляемой. В некоторых конструкциях колеса на бездействующей оси контактируют с землей только при значительной нагрузке, что позволяет избежать ненужного износа шин.

Подъемная ось

Самосвал с эрлифтной осью-толкателем, показанный в поднятом положении

Некоторые самосвалы и прицепы могут быть сконфигурированы с подъемной осью (также известной как эрлифт-ось или опускающаяся ось), которые можно механически поднимать или опускать. Ось опускается для увеличения грузоподъемности или для распределения веса груза на большее количество колес, например, для пересечения моста с ограниченным весом. Когда в этом нет необходимости, ось поднимается над землей для уменьшения износа шин и оси и для увеличения тяги остальных колес. Поднятие оси также снижает боковое трение дополнительной оси при очень крутых поворотах, позволяя автомобилю легче поворачиваться. В некоторых ситуациях для того, чтобы автомобиль вообще совершил поворот, необходимо снятие давления с дополнительной оси.

Некоторые производители предлагают эрлифт с компьютерным управлением, так что мертвые оси автоматически опускаются, когда главная ось достигает своего Максимальный вес. При необходимости мертвые оси по-прежнему можно поднять нажатием кнопки для лучшей маневренности.

Подъемные мосты использовались в начале 1940-х годов. Первоначально ось поднималась механическим устройством. Вскоре на смену механической подъемной системе пришла гидравлика. Одним из первых производителей была Zetterbergs, расположенная в Остерволе, Швеция. Их бренд был Zeta-lyften.

Подъемный тандемный ведущий мост был изобретен в 1957 году финским производителем грузовиков Ванаян Аутотехдас, компанией, которая делится историей с Sisu Auto.

Полноплавающая и полуплавающая

Полностью плавающий мост несет вес транспортного средства на кожухе моста, а не на полуоси; они служат только для передачи крутящего момента от дифференциала на колеса. Они «плавают» внутри сборки, несущей вес автомобиля. Таким образом, единственное напряжение, которое он должен выдержать, — это крутящий момент (а не поперечная изгибающая сила). Полностью плавающие полуоси удерживаются фланцем, прикрепленным к ступице болтами, а ступица и подшипники удерживаются на шпинделе большой гайкой. Напротив, полуплавающая конструкция несет вес транспортного средства на самом полуоси; На конце картера оси находится единственный подшипник, который несет нагрузку от оси и через которую ось вращается.

Полностью плавающая конструкция обычно используется в большинстве легких грузовиков 3/4 и 1 тонны, грузовиков средней и большой грузоподъемности, а также в большинстве сельскохозяйственных приложений, таких как большие тракторы и самоходные машины. самоходная сельскохозяйственная техника. Есть несколько исключений, например, многие автомобили Land-Rover и гонки американских серийных автомобилей с начала 1960-х годов. Весь узел может выдерживать больший вес, чем узел полуплавающей или неплавающей оси, поскольку ступицы имеют два подшипника, установленных на фиксированном шпинделе. Полноплавающую ось можно определить по выступающей ступице, к которой болтами прикреплен фланец полуоси.

Полуплавающая ось обычно используется на задних полутонных и более легких грузовиках с колесной формулой 4×4. Эта установка позволяет полуоси быть средством движения, а также выдерживать вес транспортного средства. Основное различие между полноплавающей и полуплавающей осью заключается в количестве подшипников. Полуплавающая ось имеет только один подшипник, в то время как полностью плавающий узел имеет подшипники как внутри, так и снаружи ступицы колеса. Другое отличие касается снятия оси. Чтобы снять полуплавающую ось, сначала нужно снять колесо. И, если такая ось сломается, скорее всего, колесо вылетит из машины. Полуплавающая конструкция встречается у большинства 1/2 тонных и более легких грузовиков, внедорожников и легковых автомобилей с задним приводом, как правило, меньших или менее дорогих моделей.

Преимущество полностью плавающей оси заключается в том, что даже если ось (используемый для передачи крутящего момента или мощности) сломается, колесо не оторвется, что предотвращает серьезные аварии.

См. Также

• Все страницы с заголовками, начинающимися с Axle
• Все страницы с заголовками, содержащими Axle
• Axle Gölsdorf
• Axle Klien-Lindner
• Luttermöller axle
• Portal Axle
• Трансмиссия
• Трансмиссия
• Колесо вагона (транспорт)
• Колесо и ось
• Колесная пара (железнодорожный транспорт)

Ссылки

Внешние ссылки

Wikisource текст статьи Британской энциклопедии 1911 годаAxle.

• Truck Axle Design

Специальные термины и обозначения для ходовой части автомобиля

Современные автомобили имеют всё более сложные и качественные шасси, которые должны соответствовать как требованиям по комфортабельности и спортивности, так и, в особой степени, требованиям безопасности движения.

Для того, чтобы требования к ходовой части выполнялись в течение всей «жизни автомобиля», а также после возможных аварий, сегодня существуют отличные возможности по проверке геометрии ходовой части и корректировке неправильных настроек.

Ходовая часть является связующим звеном между автомобилем и дорожным полотном. Как силы, действующие на опорную поверхность колеса и силы тяги, так и возникающие при прохождении поворотов силы бокового увода передаются ходовой частью на дорогу через колёса автомобиля.

Ходовая часть подвергается воздействию множества сил и моментов. Увеличивающаяся мощность автомобилей, а также возросшие требования к их комфортабельности и безопасности ведут к постоянному росту требований к ходовой части.

По мере усложнения конструктивного исполнения кинематики ходовой части с течением времени трудоёмкость регулировки постоянно увеличивалась, а допуски при регулировке постоянно уменьшались.

Для проверки и, при необходимости, регулировки кинематики ходовой части необходимо проверить или отрегулировать ходовую часть на специальных измерительных стендах. При этом необходимо учитывать, что регулировать ходовую часть следует только после проведённого ремонта, или возникновения проблем в этой ходовой части.

К ходовой части автомобиля относятся:

Точка опоры колеса — это расположенная в средней плоскости колеса точка пересечения перпендикуляра, проходящего через ось вращения колеса, с плоскостью дорожного полотна.

Средняя плоскость колеса проходит перпендикулярно оси вращения колеса по центру шины колеса.

Колёсная база — это расстояние между центрами колёс передней и задней оси.

Ширина колеи — это расстояние между серединами шин колёс каждой оси.

В случае независимой подвески колёс с поперечными или диагональными рычагами при сжатии и отбое упругих элементов подвески ширина колеи меняется.

Геометрическая ось движения представляет собой биссектрису суммарного угла схождения колёс задней оси.

Задняя ось является осью, определяющей курсовое направление автомобиля. Поэтому все измерения для колёс передней оси, а также некоторых вспомогательных систем водителя выполняются относительно геометрической оси движения. В оптимальном состоянии геометрическая ось движения лежит в продольной средней плоскости автомобиля.

Продольная средняя плоскость автомобиля представляет собой рассекающую автомобиль неподвижную плоскость, перпендикулярную дорожному полотну и проходящую через середину колеи передних и задних колёс (плоскость X-Z).

Угол тяги представляет собой угол между продольной средней плоскостью автомобиля (2) и геометрической осью движения (1). Он образуется из геометрической оси движения, бокового смещения и перекоса задней подвески. Если биссектриса угла направлена влево вперёд, то угол тяги называется положительным. Если она направлена вправо вперёд, то угол называется отрицательным.

Положение прямолинейного движения. Это положение колёс является вспомогательным положением, при котором индивидуальные углы схождения колёс относительно продольной средней плоскости у обоих передних колёс одинаковые. В этом положении осуществляется измерение углов установки колёс задней оси.

Оптимальный угол тяги. Индивидуальный угол схождения колёс задней оси представляет собой угол между продольной средней плоскостью автомобиля и секущей средней плоскости отдельного колеса.

Угол тяги положительный (положительное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону продольной средней плоскости автомобиля. Угол тяги отрицательный (отрицательное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону от продольной средней плоскости автомобиля.

Суммарное схождение получают путём сложения индивидуальных углов схождения левого и правого колёс одной оси, причём необходимо учитывать знаки значений индивидуальных углов схождения.

Индивидуальный угол схождения колёс передней оси представляет собой угол между геометрической осью движения и секущей средней плоскости отдельного колеса.

Отрицательное схождение. Он положительный (положительное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону геометрической оси движения. Он отрицательный (отрицательное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону от геометрической оси движения.

Развал — это угол между средней плоскостью колеса и вертикалью к точке пересечения средней плоскости колеса с опорной поверхностью. Различают положительный и отрицательный развал:

Поперечный наклон оси поворота — это наклон оси поворота (b) относительно перпендикуляра (a) (в плоскости, параллельной продольной средней плоскости автомобиля) к дорожному полотну. Благодаря поперечному наклону оси поворота при повороте управляемых колёс кузов автомобиля приподнимается, вследствие чего возникают силы, стремящиеся вернуть колесо в прямолинейное положение.

Различают положительное (+), отрицательное (–) и нулевое плечо обкатки. Плечо обкатки определяется развалом, поперечным наклоном оси поворота и вылетом колёсного диска.

Плечо обкатки — это расстояние между точкой опоры колеса и точкой пересечения продолжения оси поворота колеса (называемой также осью поворота) с опорной поверхностью колеса.

Плечо обкатки — динамическая стабилизация автомобиля. При отрицательном плече обкатки колесо с большим коэффициентом сцепления сильнее отклоняется внутрь — колесо самостоятельно стремится повернуться в сторону, противоположную развороту, — водитель должен просто удерживать рулевое колесо. При нулевом плече обкатки предупреждается передача посторонних сил на рулевое управление при подтормаживании тормозов с одной стороны автомобиля и при повреждении шины.

Продольный наклон оси поворота (кастер). Продольный наклон оси поворота — это наклон оси поворота в направлении продольной оси автомобиля относительно вертикали к плоскости дорожного полотна.

Различают положительный и отрицательный угол продольного наклона оси поворота:

Обратное схождение в повороте представляет собой разницу углов поворота колеса, движущегося по внешнему радиусу поворота (меньший угол) и колеса, движущегося по внутреннему радиусу поворота (больший угол).

Обратное схождение в повороте задаётся рулевой трапецией. Таким образом оно даёт представление о принципе работы рулевой трапеции при соответствующем повороте управляемых колёс — влево или вправо.

Передняя подвеска, рычаги рулевых тяг и рулевой механизм с рулевыми тягами в совокупности образуют рулевую трапецию. С помощью рулевой трапеции обеспечиваются разные углы поворота управляемых колёс, необходимые для движения в поворотах. Поворотный кулак и рычаги рулевой тяги расположены относительно друг друга не под углом 90°. Из этого вытекают неравные расстояния перемещения концов обоих рычагов рулевой тяги при повороте управляемых колёс. Это приводит к повороту управляемых колёс на разные углы.

Максимальный угол поворота — это угол средней плоскости колеса, движущегося по внутреннему радиусу поворота (B), и колеса, движущегося по внешнему радиусу поворота (A) относительно продольной средней плоскости автомобиля при повороте рулевого колеса влево-вправо до упора.

Максимальные углы поворота в обе стороны должны быть одинаковыми. Это обеспечивает одинаковые диаметры разворота.

Угол бокового увода колеса — это угол, образуемый плоскостью колеса к направлению движения (направлению движения колеса). Угол бокового увода возникает в том случае, когда на катящийся автомобиль действуют посторонние боковые силы, такие, как сила ветра и центробежная сила. При этом колёса меняют направление своего движения и движутся под определённым углом к прежнему направлению движения.

Если угол бокового увода передних и задних колёс одинаков, автомобиль обладает нейтральной поворачиваемостью. Если угол бокового увода передних колёс больше, возникает недостаточная поворачиваемость. Если угол бокового увода больше у задних колёс, возникает избыточная поворачиваемость.

Угол бокового увода зависит от нагрузки на колесо, посторонней силы, конструкции шины, профиля шины, давления воздуха в шине и силы трения сцепления.

Угол смещения колеса представляет собой угол между линией, соединяющей точки опоры колёс, и линией, проходящей под углом 90° к геометрической оси движения. Различают положительный и отрицательный угол смещения колеса:

Разница колёсной базы — это угол между соединительными линиями точек опоры передних и задних колёс. Различают положительный и отрицательный угол:

Боковое смещение — это угол между линией, соединяющей точки опоры переднего левого (правого) и заднего левого (правого) колёс и геометрической осью движения. Боковое смещение позволяет сделать вывод о возможных повреждениях кузова.

Разница ширины колеи представляет собой угол между линией, соединяющей точки опоры левого переднего и левого заднего колёс и линией, соединяющей точки опоры правого переднего и правого заднего колёс. Разница ширины колеи определяется как положительная, когда ширина колеи задних колёс больше ширины колеи передних колёс.

Смещение оси считается положительным, когда задняя ось, соотнесённая с геометрической осью движения, смещена относительно передней оси вправо. Смещение оси позволяет сделать вывод о возможных повреждениях кузова.

Вылет колёсного диска — это расстояние от середины обода до внутренней плоскости прилегания колёсного диска к ступице («x»).

Вылет колёсного диска влияет на ширину колеи и плечо обкатки. Различают три варианта вылета колёсного диска:

Расчётное положение

При разработке автомобиля вначале определяется расчётное положение. Это положение описывается системой осей координат X-Y-Z.

При этом оси Z и X проходят через центр передней подвески, ось Y в большинстве случаев проходит точно через центры передних колёс. Расчётное положение соответствует положению автомобиля при номинальной установочной высоте расположения кузова.

Все номинальные значения, указанные производителем автомобиля, относятся к расчётному положению.

Таким образом, при определении и сравнении данных в процессе проверки углов установки колёс всегда учитывается расчётное положение — это касается и описываемых далее терминов и обозначений для ходовой части.

Установочная высота

Установочная высота, или высота уровня оказывает решающее влияние на результаты проверки углов
установки колёс. На неё влияет загрузка, степень заправки топливного бака или других ёмкостей с жидкостью,
а также перепад температур, вследствие чего могут изменяться такие параметры ходовой части, как развал,
схождение и угол продольного наклона оси поворота управляемых колёс.

Полная информация в .pdf доступна здесь.