Дипломная работа: зависимая повеска автомобилей
Название: зависимая повеска автомобилей Раздел: Рефераты по транспорту Тип: дипломная работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Введение. 1.Теоретическая часть. 1.1.Назначение. 1.2.Основное устройство. 1.3.Конструкция подвесок. 1.4.Амортизаторы. 1.5.Плюсы и минусы зависимой подвески. 2.Технологический процесс. 2.1. Замена рессор Зил-130. 2.2. Безопасность труда при техническом обслуживании и ремонте автомобиля. 3.Графическая часть. Заключение.
Автомобильный транспорт в отличии от других видов транспортных средств является наиболее массовым и удобным для перевозки грузов и пассажиров на относительно небольшие расстояния. Он обладает большей маневренностью, хорошей приспосабливаемостью и проходимостью в различных климатических и биографических условиях. Автомобильный транспорт играет важную роль в транспортной системе страны. Работой автомобильного транспорта обеспечивается нормальное функционирование предприятий. Свыше 80% объема всех перевозимых грузов приходится на этот вид транспорта, именно автомобильный подвоз является началом и завершением любых перевозок (железнодорожных, морских, воздушных). Ежедневно автобусы и легковые автомобили перевозят десятки миллионов людей. Повышение надежности автомобиля и снижение затрат на их содержание составляют одну из важнейших задач народного хозяйства. С целью решения данной проблемы, заводы изготовители транспортных средств установили нормы технического обслуживания и ремонта с учетом эксплуатации. Безотказная работа автомобиля в значительной степени зависит от своевременного и качественного выполнения технического обслуживания. Техническое обслуживание предназначено для поддержки автомобилей в работоспособном состоянии приличном внешнем виде. Для уменьшения интенсивного изнашивания деталей, а также для выявления отказов и неисправностей с целью их своевременного устранения. Техническое обслуживание является профилактическим мероприятием, проводится в плановом порядке через определенный пробег или срок службы. Из-за несвоевременного или некачественного технического обслуживания происходит быстрый износ агрегатов и узлов двигателя, а также увеличивается вероятность поломок автомобиля. Одним из важных механизмов автомобиля является подвеска. Подвеска
Подвеской называется совокупность устройств, осуществляющих упругую связь колес с несущей системой автомобиля (рамой или кузовом). Подвеска служит для обеспечения плавности хода автомобиля и повышения безопасности его движения. Плавность хода — свойство автомобиля защищать перевозимых людей и грузы от воздействия неровностей дороги. Смягчая толчки и удары от дорожных неровностей, подвеска обеспечивает возможность движения автомобиля без дискомфорта и быстрой утомляемости людей и повреждения грузов. Подвеска повышает безопасность движения автомобиля, обеспечивая постоянный контакт колес с дорогой и исключая их отрыв от нее. Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части — подрессоренные и неподрессоренные. Подрессоренные — части, опирающиеся на подвеску: кузов, рама и закрепленные на них механизмы. Неподрессоренные — части, опирающиеся на дорогу: мосты, колеса, тормозные механизмы. При движении по неровной дороге подрессоренные части автомобиля колеблются с низкой частотой (60... 150 мин-1), а неподрессоренные — с высокой чистотой (350...650 мин-1).
Подвеска автомобиля (рисунок 1) состоит из четырех основных устройств — направляющего 1, упругого 2, гасящего 3 и стабилизирующего 4.
Упругое устройство подвески смягчает толчки и удары, передаваемые от колеса на кузов автомобиля, при наезде на дорожные неровности. Упругое устройство исключает копирование кузовом неровностей дороги и улучшает плавность хода автомобиля. Гасящее устройство подвески уменьшает колебания кузова и колес автомобиля, возникающие при движении по неровностям дороги, и приводит к их затуханию. Гасящее устройство превращает механическую энергию колебаний в тепловую энергию последующим ее рассеиванием в окружающую среду.
1 — направляющее устройство; 2 — упругое устройство; 3 — гасящее устройство (амортизатор); 4 — стабилизирующее устройство (стабилизатор) Стабилизирующее устройство подвески уменьшает боковой креп и поперечные угловые колебания кузова автомобиля. Подвеска обеспечивает движение автомобиля, и ее работа осуществляется следующим образом. Крутящий момент Мк, передаваемый от двигателя на ведущие колеса, создает между колесом дорогой силу тяги Рг, которая приводит к возникновению на ведущем мосту толкающей силы Рх. Толкающая сила через направляющее устройство 1 подвески передается на кузов автомобиля приводит его в движение. При движении по неровностям дороги колесо перемещается в вертикальной плоскости вокруг точек и О2. Упругое устройство 2 подвески деформируется, а кузов колеса совершают колебания, гасит которые амортизатор. Корпус амортизатора 3, заполненный амортизаторной жидкостью, прикреплен к балке моста. В корпусе находится поршень с отверстием и клапанами, шток которого связан с кузовом автомобиля. В процессе колебаний кузова и колес поршень совершает возвратно поступательное движение. При ходе сжатия (колесо и кузов сближаются) амортизаторная жидкость из полости под поршнем вытесняется в Рисунок 2. Типы подвесок, классифицированных по различным признакам На автомобилях в зависимости от их класса и назначения применяются различные типы подвесок (рисунок 2). По направляющему устройству все подвески автомобилей разделяются на два основных типа — зависимые и независимые. Зависимой называется подвеска (рисунок 3, а), при которой колеса одного моста связаны между собой жесткой балкой, вследствие чего перемещение одного из колес вызывает перемещение другого колеса. На легковых автомобилях зависимые подвески применяются обычно для задних колес. Они просты по конструкции и в обслуживании, имеют малую стоимость. Независимой называется подвеска (рисунок 3, б), при котом колеса одного моста не имеют между собой непосредственно связи, подвешены независимо друг от друга и перемещение одного колеса не вызывает перемещения другого колеса.
Рисунок 3 Схемы зависимой (а) и независимой (б) подвесок Независимые подвески в легковых автомобилях применяются для передних и задних колес. Эти подвески обеспечивают более высокую плавность хода, чем зависимые подвески, но сложное по конструкции, при обслуживании и более дорогостоящие. Тип подвески автомобиля также определяет и ее упругое устройство, которое может быть выполнено в виде листовой рессоры, спиральной пружины, торсиона и пневмобаллона. При этом упругость подвески обеспечивается за счет упругих свойств В соответствии с упругим устройством подвески называются рессорными, пружинными, торсионными и пневматическими. Рессорные подвески в качестве упругого устройства имеют листовые рессоры (рисунок 4, а).
а — рессора; б — пружина; в — торсион; г — пневмобаллон; 1 — коренной ли 2, 5 — болты; 3 — хомут; 4 — прокладка; 6, 7 — кольца; 8 — оболочка 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 разгружают его на другие листы при обратном прогибе рессоры. Лист 1, 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 графитовой 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.).
Листовые рессоры способствуют также гашению колебаний кузова и колес автомобиля. Кроме того, листовые рессоры просты и изготовлении и легко 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. Листовые рессоры получили наибольшее применение в зависимых подвесках. Обычно их располагают вдоль автомобиля. Концы рессоры шарнирно соединяют с рамой или кузовом автомобиля. Передний конец закрепляют с помощью пальца, а задний — чаще всего подвижной серьгой. При таком соединении концов рессоры ее длина может изменяться во время движения автомобиля. Для крепления концов рессоры применяют шарниры различных типов. Пружинные подвески в качестве упругого устройства имеют спиральные (витые) цилиндрические пружины (рисунок 4, 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. Спиральные пружины в качестве основного упругого элемента применяются Торсионные подвески в качестве упругого устройства имеют торсионы (рисунок 4, в). Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание. Он может быть сплошным круглом сечения, а также составным — из круглых стержней или прямо угольных пластин. На концах торсиона имеются головки (угол трения) 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, как и пружины, требуют применения направляющих и гасящих устройств. По сравнению с листовыми рессорами торсионы имеют те же преимущества, что и спиральные пружины. Однако по сравнению со спиральными пружинами торсионы менее долговечны. Торсионы наиболее распространены в независимых подвесках. Их располагают вдоль или поперек автомобиля. Пневматические подвески в качестве упругого устройства имеют пневматические баллоны различной формы. Упругие свойства в таких подвесках обеспечиваются за счет сжатия воздуха. Наибольшее применение в пневматических подвесках получили двойные (двухсекционные) круглые баллоны. Двойной круглый баллон (рисунок 4, г) состоит из эластичном оболочки 8, опоясывающего или разделительного кольца 7 и прижимных колец 6 с болтами 5. Оболочка баллона резинокордовая, 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 Буфера подразделяются на буфера сжатия и отдачи. Первые ограничивают ход колес вверх, а вторые — вниз. При этом буфера сжатия ограничивают деформацию упругого устройства подвески и увеличивают его жесткость. Буфера сжатия и отдачи совместно применяют обычно в независимых подвесках. В зависимых подвесках используют главным образом буфера сжатия.
Рассмотрим конструкцию передней подвески легковых автомобилей.
На рисунке №5 подвеска зависимая, состоит из двух шаровых шкворней с каждой стороны, двух продольных штанг, одной поперечной тяги, витых цилиндрических пружин, гидравлических телескопических амортизаторов и стабилизатора поперечной устойчивости. Продольные штанги и поперечная тяга — это направляющие элементы передней подвески, которые обеспечивают правильную фиксацию переднего моста, что, в свою очередь, влияет на управляемость, устойчивость и тормозные качества автомобиля. Продольные штанги соединены с передним мостом с помощью неразборных резинометаллических шарниров (сайлентблоков) и кронштейнов, а с рамой посредством кронштейна через резиновые шарниры. Максимальный ход подвески вверх ограничен резиновым буфером. Для гашения колебаний подвески автомобиля предназначены два телескопических амортизатора, которые служат также для ограничения хода подвески вниз.
На цапфах поворотных кулаков установлены ступицы 10 Каждая ступица вращается на двух роликовых конических подшипниках. На ступице установлен тормозной диск. Со стороны тормозного щита ступица уплотнена сальником, а снаружи — прокладкой с муфтой отключения колеса. Затяжку подшипников ступицы регулируют гайкой, которую фиксируют на цапфе замочной шайбой с контргайкой. Передняя подвеска грузовых автомобилей КамАЗ показана на рисунке 9, а. Подвеска зависимая, рессорная, с амортизаторами. Она выполнена на двух продольных полуэллиптических рессорах с двумя гидравлическими телескопическими амортизаторами. Каждая рессора средней частью прикреплена к балке переднего моста Ход переднего моста вверх ограничивают полые резиновые буфера 2 сжатия, установленные на лонжеронах рамы. Амортизаторы 4 нижними концами присоединены к кронштейнам подкладок 6, а верхними — к кронштейнам 3 рамы. Для крепления амортизаторов применяются резинометаллические шарниры.
КамАЗ: 1, 21 — стремянки; 2 — буфер; 3, 12, 17, 29, 30 — кронштейны; 4 — амортизатор; 5, 9, 20 — накладки; 6 — подкладка; 7 — штифт; 8, 22 — рессоры; 10, 11 — болты; 13, 18— пальцы; 14— втулка; 15— ушко; 16— вкладыш; 19— сухарь; 23 — опора; 24, 32 — мосты; 25 — ступица; 26 — ось; 27 — шарнир; 28, 31 — штанги Задняя подвеска грузовых автомобилей КамАЗ (рисунок 9, б) балансирная, зависимая. Основными ее частями являются две продольные полуэллиптические рессоры и шесть продольных реактивных штанг. Каждая рессора 22 прикреплена средней частью к ступице 25 накладкой 20 и двумя стремянками 21. Концы Средний 32 и задний 24 ведущие мосты соединены каждый с рамой тремя реактивными штангами — двумя нижними 28и верхней 31. Концы реактивных штанг закреплены в кронштейнах на Ход среднего и заднего мостов вверх ограничивается рези новыми буферами, которые установлены на лонжеронах рамы. Гашение колебаний в подвеске происходит за счет трения между листами рессор.
1 — регулятор; 2, 9 — штанги; 3 — резервуар; 4 — амортизатор; 5, 6 — буфера; 7 — баллон; 8 — кронштейн Регуляторы 7 постоянства высоты кузова размещены на его основании и через тяги соединены с кронштейнами 8. Передача толкающих усилий и во
Амортизаторами называются устройства, преобразующие механическую энергию колебаний в тепловую с последующим ее рассеиванием в окружающую среду. Амортизаторы служат для гашения колебаний кузова и колес автомобиля и повышения безопасности движения автомобиля. На автомобилях в передних и задних подвесках применяются гидравлические амортизаторы телескопического типа (рисунок 11).
Гидравлические амортизаторы по конструкции аналогичны поршневым насосам. Отличие состоит в том, что амортизаторная жидкость (масло) перекачивается только внутри амортизаторов из одной камеры в другую по замкнутому кругу циркуляции. При этом амортизаторы работают при давлении 3,0...7,5 МПа, скорости перетекания жидкости 20...30 м/с и при работе могут нагреваться до 160 °С и более. Гидравлические амортизаторы гасят колебания кузова и колес автомобиля в результате создаваемого ими сопротивления (жидкостного трения) перетеканию жидкости через клапаны и калиброванные отверстия. Амортизаторы повышают безопасность движения автомобиля, гак как предотвращают отрыв колес от поверхности дороги и обеспечивают их постоянный контакт с дорогой. Двухтрубные амортизаторы имеют рабочий цилиндр и резервуар, а однотрубные — только рабочий цилиндр. В двухтрубных амортизаторах амортизаторная жидкость и воздух
В амортизаторах низкого давления внутреннее давление газа до 0,1 МПа или несколько больше, а в амортизаторах высокого давления 1,0 МПа и выше. Однотрубные амортизаторы высокого давления называются газонаполненными амортизаторами. Однотрубные газонаполненные амортизаторы по сравнению с двухтрубными лучше охлаждаются, имеют меньшее рабочее давление, проще по конструкции, легче по массе, более надежны в работе и могут устанавливаться на автомобиле в любом положении — от горизонтального до вертикального. Однако они имеют большую длину и стоимость и требуют высокой точности изготовления и уплотнений. На рис. 12 представлен гидравлический телескопический амортизатор автомобиля. Амортизатор двухтрубный, низкого давления, двухстороннего действия. Он гасит колебания кузова и колес как при ходе сжатия (колеса и кузов сближаются), так и при ходе отдачи (колеса и кузов расходятся). Амортизатор состоит из трех основных узлов: цилиндра 12 с днищем 2, поршня 10 со штоком 13 и направляющей втулки 21 с уплотнителями 17, 18, 20. В поршне амортизатора имеются два ряда сквозных отверстий, расположенных по окружности, и установлено поршневое кольцо 27. Отверстия наружного ряда сверху закрыты перепускным клапаном 24 с ограничительной тарелкой 22, находящимся под воздействием слабой пластинчатой пружины 23. Отверстия внутреннего ряда снизу закрыты клапаном отдачи 29 с дисками 25, 28, гайкой 8, шайбой 26 и сильной
В днище цилиндра амортизатора расположен клапан сжатия С дисками 3, 4 и пружиной 5, обойма 6 и тарелка 7 которого имеют ряд сквозных отверстий. Цилиндр 12 заполнен амортизаторной жидкостью, вытеканию которой препятствует уплотнитель 18 с обоймой 19, поджимаемый гайкой 75, которая ввернута в резервуар 11 с проушиной 1. Полость амортизатора, заключенная между цилиндром 12 и резервуаром 11, служит для компенсации изменения объема жидкости в цилиндре по обе стороны поршня, возникающего из-за перемещения штока 13 амортизатора, который защищен кожухом 14. При ходе сжатия (колеса и кузов автомобиля сближаются) поршень 10 движется вниз и шток 13 входит в цилиндр 12, а защитное кольцо 16 снимает со штока грязь. Давление, оказываемое поршнем на жидкость, вытесняет ее по двум направлениям: в пространство над поршнем и в компенсационную камеру 30. Пройдя через наружный ряд отверстий в поршне, жидкость открывает перепускной клапан 24 и поступает из-под поршня в пространство над ним. Часть жидкости, объем которой равен объему вводимого в цилиндр штока, поступает через клапан сжатия в компенсационную камеру, повышая при этом давление находящегося в камере воздуха. При плавном сжатии жидкость в компенсационную камеру перетекает через специальный проход в диске 4 клапана сжатия. При резком сжатии поршень перемещается быстро, и давление жидкости в цилиндре значительно возрастает. Под действием высокого давления прогибается внутренний край дисков 3 и 4, и поток жидкости проходит через кольцевую щель между тарелкой 7 и диском 4 клапана сжатия. В В процессе работы амортизатора жидкость перетекает через каналы переменного сечения, выполненные в поршне 4, и клапаны сжатия 3 и отдачи 5. При ходе отдачи поршень 4 перемещается вниз, и жидкость из-под поршня перетекает в полость над поршнем через клапан отдачи 5, испытывая при этом сопротивление. В этом случае давление сжатого газа перемещает разделительный поршень б вниз, компенсируя изменение объема жидкости вследствие выхода штока 1 из цилиндра амортизатора. При ходе сжатия поршень 4 перемещается вверх, и жидкость из надпоршневого пространства перетекает в полость под поршнем через клапан сжатия 3, также испытывая сопротивление. При этом давлением жидкости перемещается вверх разделительный поршень, сжимает газ в компенсационной камере 8 и компенсирует изменение объема жидкости в рабочей полости амортизатора из-за входа штока внутрь цилиндра.
Но несмотря на совершенствование конструкции, все зависимые подвески обладают одним и весьма существенным минусом: проявляется несбалансированное поведение автомобиля при старте и торможении. Машина начинает "приседать" при интенсивном разгоне и "клевать носом" во время торможения. Для устранения этого эффекта стали применять дополнительные направляющие элементы. Плюс зависимой задней подвески подобного типа - очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста ожидают только минусы: недостаточная эффективность работы рессор, как направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно "мягкие" рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях.
Отсоединяем амортизаторы от подкладок вывешиваем заднюю часть автомобиля.
Вынуть палец без специального съемника трудно, но возможно. Для этого, не отворачивайте гайку пальца полностью, оставьте ее на резьбе – заподлицо с торцом. Заверните два болта в резьбовые отверстия шайбы.
Можно вынуть палец за головки болтов, монтажной лопаткой. Болты для этого необходимо соединить друг с другом металлической пластиной.
Разбираем рессору в тисках, зажав ее как можно ближе к центральному болту. Пометьте направление листов рессор,
Смазываем графитной смазкой и сжимаем листы рессоры в тисках, совместив отверстия стержнем диаметром 10 мм.
Окончательно затягиваем гайки крепления рессор, опустив автомобиль на колеса.
|