Какие полуоси применяются на автомобилях средней и повышенной грузоподъемности

Что такое полуось (приводной вал)

Полуось (или приводной вал) – элемент ходовой части транспортного средства, который обеспечивает взаимосвязь между ведущей колесной парой и дифференциалом. Полуоси установлены на каждом из приводных колес.

Виды приводных валов

Приводной вал, в зависимости от своего типа, может быть частично либо полностью независимым от воздействующих на него изгибающих моментов.

В конструкцию ходовой части автомобильной техники повышенной грузоподъемности включены полуоси разгруженного типа. Их устройство представлено отдельной деталью, которая располагается внутри моста, но при этом колесная ступица подшипниками упирается в его балку если вам понадобился такой подшипниковый узел можете взглянуть на него здесь. Подобная конструкция хороша тем, что приводной вал в ней служит для передачи крутящего момента, но при этом подшипники берут на себя воздействие прочих сил.

Приводной вал полузагруженного типа устанавливается на большинство легкогрузовых и легковых транспортных средств. Особенностью этой конструкции является то, что ее подшипник располагается между приводным валом и его корпусом, при этом полуось закрепляется на колесной ступице. Недостатком такой конструкции является частое возникновение изгибающих сил, негативно воздействующих на приводные валы в обеих плоскостях.

В транспортной технике с передним приводом, для передачи крутящего момента колесам используются приводные валы другой конструкции, в их которую включены ШРУСы и ось, находящаяся между ними.

Почему полуоси выходят из строя?

Во время эксплуатации автомобиля все элементы его ходовой части постоянно находятся под высокими нагрузками. Приводные валы не являются исключением из этого.

Причинами возникновения серьезных нагрузок, которые ускоряют износ полуосей, являются:

Воздействие постоянной силы тяжести на транспортное средство, в результате чего возникает изгибающий момент, который негативно отражается на кузове, раме и деталях подвески авто.

Силы, которые возникают в результате разгона, движения и торможения транспортного средства.

Различные нагрузки на кузов машины, вызванные постоянным воздействием бокового ветра.

Приводные валы пребывают под дополнительными высокими нагрузками во время движения по автодорогам с плохим покрытием, что также значительно ускоряет их износ.

Выход полуоси из строя является причиной потери управляемости автомобиля, что особенно небезопасно при движении с большой скоростью. Поэтому, постоянный контроль за состоянием приводных валов и правильный уход за ними – крайне важные процедуры, пренебрегать которыми не стоит.

Во время осмотра приводного моста необходимо уделять особое внимание подшипникам полуосей. Отсутствие влаги и грязи на них является главным условием их продолжительной эксплуатации.

Особенности поломок приводного вала.

Вначале необходимо подчеркнуть, что полуось вне зависимости от своего типа и транспортного средства, на которое она устанавливается, является довольно прочной деталью, практически всегда функционирующей бесперебойно, особенно на автомобилях, эксплуатирующихся в городе. Однако нельзя полностью исключить возникновение неисправностей и поломок этого элемента.

Зачастую выход из строя подшипников приводного вала является следствием утечки трансмиссионного масла, вызванного неудовлетворительным состоянием сальников. В результате этого возникает дополнительная сила трения, которая ускоряет процесс износа подшипников.

Причиной проблем также может стать изношенный пыльник ШРУСа, при этом со временем из строя выйдет как сам шарнир, так и полуось.

Продолжительная эксплуатация, агрессивный стиль вождения, постоянное движение по плохим дорогам вызывают нарушение целостности приводного вала. Известны случаи, когда полуоси распадались на несколько частей, но чаще всего они попросту разламываются посередине.

Проблемы могут вызывать также неквалифицированные ремонтные работы по ходовой части и плохое качество самих полуосей.

Источник

Полуось (приводной вал)

Полуось это вал передающий крутящий момент с дифференциала на ведущие колеса. По одной на каждое ведущее колесо. Полуось автомобиля также называют приводной вал.

Основные виды полуосей

Зависимо от конструкции полуось может быть полностью или частично разгруженной от действующих на нее изгибающих моментов.

Разгруженная полуось более характерна для транспортных средств с большой грузоподъемностью, в том числе автобусов. Такая полуось на чертеже будет выглядеть свободно установленной внутри моста деталью, а опираться на балку моста будет ступица колеса с помощью двух подшипников. В данной конструкции полуось передает исключительно крутящий момент, поскольку всю силу изгибающего воздействия на себя принимают подшипники.

Полузагруженная полуось в подавляющем большинстве случаев установлена на легковых и легкогрузовых автомобилях. Устройство полуоси данного вида отличается тем, что в ней подшипник стоит между самой полуосью и ее кожухом, причем полуось крепится непосредственно к ступице колеса. По этой причине на плече периодически возникают изгибающие моменты, которые воздействуют на полуоси в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

На переднеприводных автомобилях для передачи крутного момента от КПП к колесам устанавливаются полуоси несколько иной конструкции. Состоит такой приводной вал из оси, внутреннего и наружного ШРУСов.

Устройство приводного вала переднеприводного автомобиля.

Причины поломки полуосей

В процессе эксплуатации транспортного средства полуось постоянно работает под довольно серьезными нагрузками, среди которых:

Полуоси испытывают практически экстремальные нагрузки при перемещении автомобиля по грунтовым дорогам, а также по разбитым шоссе.

В процессе эксплуатации ведущего моста нужно периодически проверять состояние размещенных на полуосях подшипников. Их долговечной работы можно добиться, обеспечив полноценную защиту от проникновения грязи и жидкостей.

Поломки полуосей

Следует отметить, что полуось в большинстве моделей автомобилей считается очень надежной деталью, которая крайне редко выходит из строя. Особенно это касается машин, работающих в городском цикле. Но все же и с ними бывают проблемы.

Довольно часто причиной досрочного выхода из строя подшипников полуосей становится утечка трансмиссионного масла, происходящая из-за износа сальника полуоси. Масло при движении машины разогревается, вымывая смазку подшипников, из-за чего возрастает сила внутреннего трения и они разрушаются.

Вообще подшипники чаще всего становятся причиной поломки полуосей. Помимо заливания трансмиссионным маслом, они ломаются из-за дефектов запорных колец, а также иногда заклиниваются вследствие попадания посторонних предметов.

Порванный пыльник ШРУСа приводит к выходу из строя как весь шарнир угловой скорости так и приводной вал в целом.

От продолжительной эксплуатации полуось может разболтаться в местах крепления, вплоть до разбивания шлицов. Крайне редко, но случаются и поломки самих полуосей с разъединением на две части. Чаще всего они ломаются посередине, у шлицевой или возле подшипника.

На автомобилях с передним приводом часто рвутся пыльники ШРУСов, что в дальнейшем пагубно влияет на шарниры.

Проблемы могут быть вызваны случайностью, продолжительной или чрезмерно небрежной эксплуатацией автомобиля, непрофессиональными ремонтными работами или низким качеством самих деталей. Ремонт чаще всего осуществляется через замену полуоси, подшипников или прочих элементов механизма.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Источник

Полуоси

Валы трансмиссии, соединяющие дифференциал с колесами ведущего моста автомобиля, называются полуосями. Полуоси служат для передачи крутящего момента двигателя от дифференциала к ведущим колесам.

На автомобилях применяются различные типы полуосей (рисунок 1).

Фланцевая полуось (рисунок 2, а) представляет собой вал, который изготовлен за одно целое с фланцем 2. Фланец находится на наружном конце полуоси и служит для крепления ступицы или диска колеса. Внутренний конец 1 полуоси имеет шлицы для соединения с полуосевой шестерней дифференциала. Фланцевые полуоси получили наибольшее применение.

Бесфланцевая полуось (рисунок 2, б) представляет собой вал, наружный и внутренний концы которого имеют шлицы. Шлицы наружного конца 3 предназначены для установки фланца крепления полуоси со ступицей колеса, а шлицы внутреннего конца 1 — для связи с полуосевой шестерней дифференциала.

При движении автомобиля, кроме крутящего момента, полуоси могут быть нагружены изгибающими моментами от сил, действующих на ведущие колеса при прямолинейном движении на повороте, при торможении, заносе и т.п. Нагруженность полуосей зависит от способа их установки в балке ведущего моста.

а — фланцевая; б — бесфланцевая; в — полуразгруженная; г — разгруженная; 1, 3 — шлицевые концы; 2 — фланец; 4 — подшипник; 5 — балка; 6 — полуось; 7 — ступица

Полуразгруженная полуось 6 (рисунок 2, в) наружным концом опирается на подшипник 4, установленный в балке 5 заднего моста. Полуось не только передает крутящий момент на ведущее колесо и работает на скручивание, но и воспринимает изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях от сил, действующих на ведущее колесо при движении автомобиля. Полуразгруженные полуоси применяются в задних ведущих мостах легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности.

Разгруженная полуось 6 (рисунок 2, г) имеет ступицу 7 колеса, установленную на балке 5 моста на двух подшипниках 4. В результате все изгибающие моменты воспринимаются балкой моста, а полуось передает только крутящий момент, работая на скручивание. Разгруженные полуоси применяются в ведущих мостах автобусов и грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности.

Источник

Заметки malykh.com

2016-06-30

Полуоси автомобиля и их классификация

Статья из журнала «За рулем» номер 20 (октябрь 1937 года). В продолжение темы нагруженных полуосей. Показательно, что уже тогда название «нагруженная» в отношении полуразгруженной полуоси считалось устаревшим.

Грамматика и орфография оригинала сохранены (например, используются слова «диференциал» и «коэфициент» с одной буквой «ф»).

ПОЛУОСИ АВТОМОБИЛЯ и их классификация
Инж. И.Дюмулен

В различных изданиях нашей автомобильной литературы полуоси одних и тех же автомобилей носят различные названия.

Редакция «За рулем» неоднократно получала запросы читателей, почему полуоси автомобиля ГАЗ в старых изданиях называются «полуразгруженными», а в новых изданиях — «три четверти разгруженными», почему полуоси легкового автомобиля ЗИС в одних случаях называются «нагруженными», в других случаях «полуразгруженными» и т. д.

Такое явление происходит вследствие того, что применяются две системы классификации полуосей.

Классификация полуосей может быть проведена по следующим признакам.
1. С учетом нагрузки, действующей с обоих концов полуоси, т. е. как со стороны ведущего колеса, так и со стороны главной передачи.
2. С учетом нагрузки, действующей только со стороны ведущего колеса.

Первая система классификации включает в себя четыре типа полуосей: «нагруженная», «полуразгруженная», «три четверти разгруженная» и «полностью разгруженная». Эта система классификации, установленная в США обществом автомобильных инженеров, является международной и принята в нашей автопромышленности.

Вторая система классификации включает в себя только три типа полуосей: «нагруженная», «полуразгруженная» и «разгруженная». Эта система — неполная и появилась у нас в первые годы развития автомобилизма.

Ниже мы даем международную систему классификации. В ней «нагруженной» называется такая полуось, которая, передавая крутящее усилие от диференциала к ведущему колесу, в то же время изгибается с обоих концов под влиянием имеющихся там нагрузок (автомобили Форд, мод. Т). Если с одного конца такой полуоси изгибающая нагрузка будет снята, то полуось получает название «полуразгруженной» (легковые автомобили ЗИС). «Три четверти разгруженной» называется такая полуось, у которой один конец совершенно разгружен от изгибающих усилий, как и в предыдущем случае, а со второго конца также снята часть нагрузки, вызывающей изгиб полуоси (автомобили ГАЗ-А и АА, М-1). И, наконец, если оба конца полуоси разгружены от изгибающих усилий и полуось передает только крутящее усилие от диференциала к ведущему колесу, то такая полуось называется «полностью разгруженной» (грузовые автомобили ЗИС и ЯГАЗ).

Теперь разберем, какие же усилия действуют на полуось и как они воспринимаются ею.

Полуось представляет собой вал, предназначенный для передачи крутящих усилий от диференциала к ведущему колесу автомобиля. При передаче этого усилия полуось работает на скручивание. Кроме того, в зависимости от расположения подшипников, ведущего колеса и ведомой шестерни главной передачи, полуось может работать на изгиб под влиянием усилий, возникающих как со стороны ведущего колеса, так и со стороны шестерен главной передачи.

На ведущее колесо автомобиля при его движении действуют следующие усилия (рис. 1):
G_k — реакция веса автомобиля, приходящегося на данное колесо;
Т— сила тяги данного ведущего колеса. Максимальное значение T=G_k Y, где Y — коэфициент сцепления колеса с дорогой;
S — боковая сила, возникающая при повороте автомобиля или при его заносе. Максимальное значение S = G_k Y₁, где Y₁ — коэфициент бокового сцепления колеса с дорогой;
М_k — крутящее усилие, передаваемое полуосью от диференциала.

Подшипник колеса может быть установлен непосредственно на полуоси (рис. 2). В этом случае все силы со ступицы колеса будут передвигаться на полуось, а с полуоси на подшипник, что вызовет изгиб полуоси и продольное сжатие ее.

Подшипник может быть установлен между картером заднего моста и ступицей колеса (рис. 3). В этом случае силы Т, G_k и S будут передаваться на подшипник частично ступицей колеса, а частично будут восприниматься полуосью.

Наконец между картером заднего моста и ступицей колеса могут быть установлены два подшипника (рис. 4). В этом случае силы Т, G_k и S совершенно не будут передаваться на полуось.

Противоположный конец полуоси может быть также нагружен усилиями действующими в конической передаче. При переводе усилия с ведущей шестерни главной передачи на ведомую шестерню возникают: окружное усилие Р, радиальное усилие R и осевое усилие Q (рис. 5).

Под влиянием этих усилий на опорах возникают давления Р₁ и Q₁, для опоры № 1 и Р₂ и Q₂ для опоры № 2. Кроме того эта же опора воспринимает и осевое давление R.

Если подшипник поставлен непосредственно на полуоси (рис. 5 и 6), то вышеуказанные усилия воспринимаются полуосью и передаются на подшипник.

Если подшипник поставить между картером диференциала и картером заднего моста (рис. 7), то в этом случае усилия P, Q и R будут передаваться непосредственно на картер диференциала, а с него прямо на подшипник, и полуоси будут от них разгружены.

Таким образом существует четыре типа полуосей:

1. Нагруженная полуось. Передает крутящее усилие и воспринимает усилия, действующие как со стороны колеса, так и со стороны главной передачи (рис. 8).

2. Полуразгруженная полуось. Передает крутящее усилие, разгружена от усилий, действующих в главной передаче, и нагружена только усилиями, действующими со стороны колеса (риc. 9).

3. Три четверти разгруженная полуось. Передает крутящее усилие, разгружена от усилий главной передачи и частично разгружена от усилий, действующих со стороны ведущего колеса (рис. 10).

4. Разгруженная полуось. Передает только крутящее усилие и разгружена от всех других усилий как со стороны колеса, так и со стороны главной передачи (рис. 11).

Автомобили ГАЗ-А, ГАЗ-АА, ГАЗ-30, М-1 имеют три четверти разгруженные» полуоси, легковой автомобиль ЗИС имеет «полуразгруженные» полуоси и грузовые автомобили ЗИС и ЯГАЗ имеют «полностью разгруженные» полуоси.

При второй системе классификации полуосей, если учитывать нагрузку, действующую на полуось только со стороны колеса, получится три типа полуосей, так как системы крепления подшипника колеса (рис. 8 и 9) аналогичны. В этом случае полуось, изображенная на рис. 8 и 9, носит название «неразгруженной», на рис. 10 — «полуразгруженной» и на рис. 11 — «разгруженной».

Более правильной, конечно, является первая система, рассматривающая нагрузку с обоих концов полуоси, принятая в автопромышленности всех стран и на наших автозаводах.

Источник

какие полуоси применяются на автомобилях средней и повышенной грузоподъемности

Полуоси

Валы трансмиссии, соединяющие дифференциал с колесами ведущего моста автомобиля, называются полуосями. Полуоси служат для передачи крутящего момента двигателя от дифференциала к ведущим колесам.

На автомобилях применяются различные типы полуосей (рисунок 1).

Фланцевая полуось (рисунок 2, а) представляет собой вал, который изготовлен за одно целое с фланцем 2. Фланец находится на наружном конце полуоси и служит для крепления ступицы или диска колеса. Внутренний конец 1 полуоси имеет шлицы для соединения с полуосевой шестерней дифференциала. Фланцевые полуоси получили наибольшее применение.

Бесфланцевая полуось (рисунок 2, б) представляет собой вал, наружный и внутренний концы которого имеют шлицы. Шлицы наружного конца 3 предназначены для установки фланца крепления полуоси со ступицей колеса, а шлицы внутреннего конца 1 — для связи с полуосевой шестерней дифференциала.

При движении автомобиля, кроме крутящего момента, полуоси могут быть нагружены изгибающими моментами от сил, действующих на ведущие колеса при прямолинейном движении на повороте, при торможении, заносе и т.п. Нагруженность полуосей зависит от способа их установки в балке ведущего моста.

а — фланцевая; б — бесфланцевая; в — полуразгруженная; г — разгруженная; 1, 3 — шлицевые концы; 2 — фланец; 4 — подшипник; 5 — балка; 6 — полуось; 7 — ступица

Полуразгруженная полуось 6 (рисунок 2, в) наружным концом опирается на подшипник 4, установленный в балке 5 заднего моста. Полуось не только передает крутящий момент на ведущее колесо и работает на скручивание, но и воспринимает изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях от сил, действующих на ведущее колесо при движении автомобиля. Полуразгруженные полуоси применяются в задних ведущих мостах легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности.

Разгруженная полуось 6 (рисунок 2, г) имеет ступицу 7 колеса, установленную на балке 5 моста на двух подшипниках 4. В результате все изгибающие моменты воспринимаются балкой моста, а полуось передает только крутящий момент, работая на скручивание. Разгруженные полуоси применяются в ведущих мостах автобусов и грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности.

Полуось (приводной вал)

Полуось это вал передающий крутящий момент с дифференциала на ведущие колеса. По одной на каждое ведущее колесо. Полуось автомобиля также называют приводной вал.

Основные виды полуосей

Зависимо от конструкции полуось может быть полностью или частично разгруженной от действующих на нее изгибающих моментов.

Разгруженная полуось более характерна для транспортных средств с большой грузоподъемностью, в том числе автобусов. Такая полуось на чертеже будет выглядеть свободно установленной внутри моста деталью, а опираться на балку моста будет ступица колеса с помощью двух подшипников. В данной конструкции полуось передает исключительно крутящий момент, поскольку всю силу изгибающего воздействия на себя принимают подшипники.

Полузагруженная полуось в подавляющем большинстве случаев установлена на легковых и легкогрузовых автомобилях. Устройство полуоси данного вида отличается тем, что в ней подшипник стоит между самой полуосью и ее кожухом, причем полуось крепится непосредственно к ступице колеса. По этой причине на плече периодически возникают изгибающие моменты, которые воздействуют на полуоси в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

На переднеприводных автомобилях для передачи крутного момента от КПП к колесам устанавливаются полуоси несколько иной конструкции. Состоит такой приводной вал из оси, внутреннего и наружного ШРУСов.

Устройство приводного вала переднеприводного автомобиля.

Причины поломки полуосей

В процессе эксплуатации транспортного средства полуось постоянно работает под довольно серьезными нагрузками, среди которых:

Полуоси испытывают практически экстремальные нагрузки при перемещении автомобиля по грунтовым дорогам, а также по разбитым шоссе.

В процессе эксплуатации ведущего моста нужно периодически проверять состояние размещенных на полуосях подшипников. Их долговечной работы можно добиться, обеспечив полноценную защиту от проникновения грязи и жидкостей.

Поломки полуосей

Следует отметить, что полуось в большинстве моделей автомобилей считается очень надежной деталью, которая крайне редко выходит из строя. Особенно это касается машин, работающих в городском цикле. Но все же и с ними бывают проблемы.

Довольно часто причиной досрочного выхода из строя подшипников полуосей становится утечка трансмиссионного масла, происходящая из-за износа сальника полуоси. Масло при движении машины разогревается, вымывая смазку подшипников, из-за чего возрастает сила внутреннего трения и они разрушаются.

Вообще подшипники чаще всего становятся причиной поломки полуосей. Помимо заливания трансмиссионным маслом, они ломаются из-за дефектов запорных колец, а также иногда заклиниваются вследствие попадания посторонних предметов.

Порванный пыльник ШРУСа приводит к выходу из строя как весь шарнир угловой скорости так и приводной вал в целом.

От продолжительной эксплуатации полуось может разболтаться в местах крепления, вплоть до разбивания шлицов. Крайне редко, но случаются и поломки самих полуосей с разъединением на две части. Чаще всего они ломаются посередине, у шлицевой или возле подшипника.

На автомобилях с передним приводом часто рвутся пыльники ШРУСов, что в дальнейшем пагубно влияет на шарниры.

Проблемы могут быть вызваны случайностью, продолжительной или чрезмерно небрежной эксплуатацией автомобиля, непрофессиональными ремонтными работами или низким качеством самих деталей. Ремонт чаще всего осуществляется через замену полуоси, подшипников или прочих элементов механизма.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Как выбрать полуось

2.4L 2351cc L4 MFI (G) 4G64

3.0L 2972cc 181cid V6 MFI (P) 6G72

Полуось в автомобиле неотъемлемая часть всей его трансмиссии. Из-за немалой важности большинство автолюбителей осведомлены, что это за деталь и какие функции она выполняет. Правда, у многих нет полного представления о том, как правильно ее эксплуатировать и когда настало время ехать на СТО. Так что попробуем разобраться и лучше узнать полуось, чтобы исключить визиты в СТО.

Назначение

Итак, разберем, предназначение у приводного вала и выясним его местонахождение в трансмиссии. Полуось предоставляет подвижный контакт двигателя с ведущими колесами, а также передает усилия, дает возможность поворачивать колеса и гарантирует подвеске комфортное движение при небольших вибрациях.

Конструкция

Строение полуоси предусматривает замену или демонтаж ШРУСа, другими словами эксплуатировать центральный вал не один раз. Так как осевой вал — это надежная и редко ломающаяся часть механизма. В большинстве случаев необходимой становиться покупка шарниров. Шлицевые впадины и специальная канавка для стопорного кольца предназначены для крепления шарниров.

Полуось в момент эксплуатации автомобиля переживает различные направленные нагрузки:

Чаще всего, две оси не соответствуют друг другу по размерам. Их основная разница в длине, правая в основном длинней левой. Все это следствие несимметричного положения дифференциала на оси. Еще мы имеем два типа крепления к ступице и дифференциалу: шлицевое соединение или фланцевое.

Так как полуось состоит не из одного цельного элемента, то и материал из которого сделаны составные элементы разный. Для вала используют сталь с добавлением необходимых компонентов, которые придают ему необходимые характеристики. Сплошное, сборное с шариковой втулкой или моноблочное строение может иметь полуось.

Назначение и типы полуосей

Вращающий момент от полуосевых шестерен дифференциала к ведущим колесам передается валами, называемыми полуосями. Помимо вращающего момента, полуоси могут быть нагружены изгибающими моментами от сил, действующих на ведущее колесо. Такими силами являются реакция дороги F от вертикальной нагрузки, приходящейся на колесо 1 (рис. а), сила тяги Р (или тормозная сила при торможении), боковая сила Т, возникающая при повороте и заносе. В зависимости от способа установки полуоси могут быть полностью или частично разгружены от изгибающих моментов, возникающих под действием перечисленных сил на расстояниях с и г соответственно.

Полностью разгруженная полуось 4 (рис. б) внутренним концом установлена на шлицах в полуосевой шестерне дифференциала, корпус которого опирается на подшипники, а наружным при помощи фланца соединена со ступицей колеса. Ступица 5 с колесом установлена на двух подшипниках 2 на балке моста 3. При такой установке полуось передает только вращающий момент, а все изгибающие моменты воспринимаются через подшипники балкой моста, что облегчает условия работы полуоси. Полностью разгруженные полуоси применяются на транспортных колесных машинах средней и большой грузоподъемности.

В приводе управляемых ведущих колес к карданному шарниру равных угловых скоростей 19 вращающий момент подводится от дифференциала внутренней полуосью 6. Наружная полуось 23 имеет фланец, от которого момент передается на ступицу 2 колеса. Ступица колеса установлена наповоротной цапфе 22 с помощью двух конических роликовых подшипников 1, передающих на цапфу все изгибающие моменты от указанных выше сил. Цапфа со своим корпусом 4 установлена на шкворневых пальцах 21 с подшипниками 5, жестко закрепленных на наконечниках балки 7 моста. Полуоси 6 и 23 нагружены только вращающим моментом.

Если полуось наружным концом непосредственно опирается на подшипники 2 (см. а), установленные в балке моста, то она воспринимает изгибающие моменты от всех перечисленных выше сил и, кроме того, передает вращающий момент на ведущее колесо. Полуоси такого типа называются полуразгруженными. Они обычно применяются только на легковых автомобилях. На полноприводных колесных машинах используются почти исключительно полностью разгруженные полуоси.

На быстроходных гусеничных машинах механизмы поворота, служащие для управления движением, включены в трансмиссию, так как через них передается вращающий момент от двигателя к ведущим колесам.

Заметки malykh.com

2016-06-30

Полуоси автомобиля и их классификация

Статья из журнала «За рулем» номер 20 (октябрь 1937 года). В продолжение темы нагруженных полуосей. Показательно, что уже тогда название «нагруженная» в отношении полуразгруженной полуоси считалось устаревшим.

Грамматика и орфография оригинала сохранены (например, используются слова «диференциал» и «коэфициент» с одной буквой «ф»).

ПОЛУОСИ АВТОМОБИЛЯ и их классификация
Инж. И.Дюмулен

В различных изданиях нашей автомобильной литературы полуоси одних и тех же автомобилей носят различные названия.

Редакция «За рулем» неоднократно получала запросы читателей, почему полуоси автомобиля ГАЗ в старых изданиях называются «полуразгруженными», а в новых изданиях — «три четверти разгруженными», почему полуоси легкового автомобиля ЗИС в одних случаях называются «нагруженными», в других случаях «полуразгруженными» и т. д.

Такое явление происходит вследствие того, что применяются две системы классификации полуосей.

Классификация полуосей может быть проведена по следующим признакам.
1. С учетом нагрузки, действующей с обоих концов полуоси, т. е. как со стороны ведущего колеса, так и со стороны главной передачи.
2. С учетом нагрузки, действующей только со стороны ведущего колеса.

Первая система классификации включает в себя четыре типа полуосей: «нагруженная», «полуразгруженная», «три четверти разгруженная» и «полностью разгруженная». Эта система классификации, установленная в США обществом автомобильных инженеров, является международной и принята в нашей автопромышленности.

Вторая система классификации включает в себя только три типа полуосей: «нагруженная», «полуразгруженная» и «разгруженная». Эта система — неполная и появилась у нас в первые годы развития автомобилизма.

Ниже мы даем международную систему классификации. В ней «нагруженной» называется такая полуось, которая, передавая крутящее усилие от диференциала к ведущему колесу, в то же время изгибается с обоих концов под влиянием имеющихся там нагрузок (автомобили Форд, мод. Т). Если с одного конца такой полуоси изгибающая нагрузка будет снята, то полуось получает название «полуразгруженной» (легковые автомобили ЗИС). «Три четверти разгруженной» называется такая полуось, у которой один конец совершенно разгружен от изгибающих усилий, как и в предыдущем случае, а со второго конца также снята часть нагрузки, вызывающей изгиб полуоси (автомобили ГАЗ-А и АА, М-1). И, наконец, если оба конца полуоси разгружены от изгибающих усилий и полуось передает только крутящее усилие от диференциала к ведущему колесу, то такая полуось называется «полностью разгруженной» (грузовые автомобили ЗИС и ЯГАЗ).

Теперь разберем, какие же усилия действуют на полуось и как они воспринимаются ею.

Полуось представляет собой вал, предназначенный для передачи крутящих усилий от диференциала к ведущему колесу автомобиля. При передаче этого усилия полуось работает на скручивание. Кроме того, в зависимости от расположения подшипников, ведущего колеса и ведомой шестерни главной передачи, полуось может работать на изгиб под влиянием усилий, возникающих как со стороны ведущего колеса, так и со стороны шестерен главной передачи.

На ведущее колесо автомобиля при его движении действуют следующие усилия (рис. 1):
G_k — реакция веса автомобиля, приходящегося на данное колесо;
Т— сила тяги данного ведущего колеса. Максимальное значение T=G_k Y, где Y — коэфициент сцепления колеса с дорогой;
S — боковая сила, возникающая при повороте автомобиля или при его заносе. Максимальное значение S = G_k Y₁, где Y₁ — коэфициент бокового сцепления колеса с дорогой;
М_k — крутящее усилие, передаваемое полуосью от диференциала.

Подшипник колеса может быть установлен непосредственно на полуоси (рис. 2). В этом случае все силы со ступицы колеса будут передвигаться на полуось, а с полуоси на подшипник, что вызовет изгиб полуоси и продольное сжатие ее.

Подшипник может быть установлен между картером заднего моста и ступицей колеса (рис. 3). В этом случае силы Т, G_k и S будут передаваться на подшипник частично ступицей колеса, а частично будут восприниматься полуосью.

Наконец между картером заднего моста и ступицей колеса могут быть установлены два подшипника (рис. 4). В этом случае силы Т, G_k и S совершенно не будут передаваться на полуось.

Противоположный конец полуоси может быть также нагружен усилиями действующими в конической передаче. При переводе усилия с ведущей шестерни главной передачи на ведомую шестерню возникают: окружное усилие Р, радиальное усилие R и осевое усилие Q (рис. 5).

Под влиянием этих усилий на опорах возникают давления Р₁ и Q₁, для опоры № 1 и Р₂ и Q₂ для опоры № 2. Кроме того эта же опора воспринимает и осевое давление R.

Если подшипник поставлен непосредственно на полуоси (рис. 5 и 6), то вышеуказанные усилия воспринимаются полуосью и передаются на подшипник.

Если подшипник поставить между картером диференциала и картером заднего моста (рис. 7), то в этом случае усилия P, Q и R будут передаваться непосредственно на картер диференциала, а с него прямо на подшипник, и полуоси будут от них разгружены.

Таким образом существует четыре типа полуосей:

1. Нагруженная полуось. Передает крутящее усилие и воспринимает усилия, действующие как со стороны колеса, так и со стороны главной передачи (рис. 8).

2. Полуразгруженная полуось. Передает крутящее усилие, разгружена от усилий, действующих в главной передаче, и нагружена только усилиями, действующими со стороны колеса (риc. 9).

3. Три четверти разгруженная полуось. Передает крутящее усилие, разгружена от усилий главной передачи и частично разгружена от усилий, действующих со стороны ведущего колеса (рис. 10).

4. Разгруженная полуось. Передает только крутящее усилие и разгружена от всех других усилий как со стороны колеса, так и со стороны главной передачи (рис. 11).

Автомобили ГАЗ-А, ГАЗ-АА, ГАЗ-30, М-1 имеют три четверти разгруженные» полуоси, легковой автомобиль ЗИС имеет «полуразгруженные» полуоси и грузовые автомобили ЗИС и ЯГАЗ имеют «полностью разгруженные» полуоси.

При второй системе классификации полуосей, если учитывать нагрузку, действующую на полуось только со стороны колеса, получится три типа полуосей, так как системы крепления подшипника колеса (рис. 8 и 9) аналогичны. В этом случае полуось, изображенная на рис. 8 и 9, носит название «неразгруженной», на рис. 10 — «полуразгруженной» и на рис. 11 — «разгруженной».

Более правильной, конечно, является первая система, рассматривающая нагрузку с обоих концов полуоси, принятая в автопромышленности всех стран и на наших автозаводах.

Источник