Устройство переднего моста ЗИЛ 131

Размещено на http://www.allbest.ru/

Устройство переднего моста ЗИЛ 131

Передний мост автомобилей семейства ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ управляемый неразрезной с поворотными кулаками вильчатого типа. Балка 21 моста стальная штампованная двутаврового сечения, с отверстиями на концах для соединения при помощи шкворней с поворотными кулаками. Конструктивная разнила мостов автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ заключается в ширине колеи передних колес (за счет длины балки): для автомобиля ЗИЛ-431410 -- 1800 мм, для автомобиля ЗИЛ-133ГЯ -- 1835 мм.

В связи с увеличенной нагрузкой на передний мост в автомобиле ЗИЛ-133ГЯ (большая масса силового агрегата) поперечное сечение балки на этом автомобиле равно 100 мм. Поперечное сечение балки на автомобиле ЗИЛ-431410 составляет 90 мм.

Шкворни поворотных кулаков закреплены неподвижно в проушинах балки клиньями, входящими в лыску на шкворне. Учитывая односторонний износ шкворней в процессе эксплуатации, с целью увеличения срока службы на них сделаны две лыски. Шкворни расположены под углом 90°, что позволяет поворачивать их. Смазываемые бронзовые втулки, запрессованные в поворотные кулаки, обеспечивают высокую долговечность работы узла.

Поворотный кулак (цапфа) -- сложная по конфигурации и ответственная по назначению деталь переднего моста, является базой для установки ступицы колеса, тормозного механизма и рычагов поворота. Кулак изготовляют с высокой точностью геометрических размеров для крепления сопрягаемых деталей.

Нагрузка от автомобиля на каждое переднее колесо передается на опорный подшипник, имеющий нижнюю шайбу из графитизированной бронзы и стальную верхнюю шайбу с пробковой манжетой, защищающей подшипник от загрязнения и влаги. Необходимый осевой зазор между проушиной балки и поворотным кулаком обеспечивают регулировочные прокладки. При правильно выбранном зазоре щуп толщиной 0,25 мм в него не входит.

Упорные болты поворотных кулаков позволяют устанавливать необходимый угол поворота управляемых колес: для автомобиля ЗИЛ-431410 -- 34° вправо и 36° влево, а для автомобиля ЗИЛ-133ГЯ -- 36° в обе стороны.

К левому поворотному кулаку присоединены в конических отверстиях два рычага: верхний для продольной и нижний для поперечной рулевых тяг. На правом поворотном кулаке установлен один рычаг для поперечной рулевой тяги. Сегментные шпонки размером 8x10 мм фиксируют положение рычагов в конических отверстиях поворотных кулаков, а рычаги закреплены корончатыми гайками. Момент затяжки гаек должен быть в пределах 300 ... 380 Н-м. Гайки от проворачивания застопорены шплинтами. Соединение поворотных рычагов с поперечной рулевой тягой образует рулевую трапецию, что обеспечивает согласованный поворот управляемых колес автомобиля.

Привод управляемых колес включает в себя рычаги поворотных кулаков, продольную и поперечную рулевые тяги.

В процессе движения автомобиля по неровным участкам дороги, повороте управляемых колес детали рулевого привода перемещаются относительно друг друга. Возможность этого перемещения как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях и надежная передача усилий при этом обеспечивает шарнирное соединение узлов привода.

Конструкция шарниров на всех автомобилях ЗИЛ одинакова, различны только длины тяг и их конфигурация, что обусловлено компоновкой шарниров на автомобиле.

Продольная рулевая тяга изготовлена из стальной трубы размером 35 X 6 мм. На концах трубы сделаны утолщения для монтажа в них шарниров, состоящих из шарового пальца и двух сухарей, охватывающих сферическими поверхностями шаровую головку пальца, дружины с опорой. Стопорные заклепки фиксируют сухари от проворачивания. Опора пружины является одновременно ограничителем перемещения внутреннего сухаря. Детали закреплены в трубе резьбовой пробкой, фиксируемой от проворачивания шплинтом 46, и защищены от загрязнения чехлом с прокладкой.

Пружина шарнира обеспечивает постоянство зазоров и усилий, а также смягчает толчки от управляемых колес при движении автомобиля. Болт, гайка со шплинтом крепят палец тяги в сошке.

Узел работает нормально при соблюдении требований, указанных в руководстве по эксплуатации затяжкой резьбовой пробки до упора усилием 40 ... 50 Н-м с обязательным отворачиванием пробки (до совпадения шплинтового паза с отверстиями в тяге). Соблюдение этого требования обеспечивает необходимый момент проворачивания шарового пальца не более 30 Н-м. При более тугой затяжке пробки на шаровой палец будет действовать дополнительный крутящий момент, возникающий даже при самых незначительных относительных поворотах шарнира. По результатам стендовых испытаний шарнира с туго затянутой пробкой было установлено, что в этом случае предел выносливости шарового пальца уменьшается в шесть раз по сравнению с пределом выносливости шарнира, отрегулированного в соответствии с руководством по эксплуатации. Неправильная регулировка шарниров продольной рулевой тяги может привести к преждевременным поломкам шаровых пальцев.

Поперечная рулевая тяга автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ изготовлена из стальной трубы размером 35 х 5 мм, а для автомобиля ЗИЛ-131Н -- из стального прутка диаметром 40 мм. На концах тяг имеются левая и правая резьбы, на которые навинчены наконечники с размещенными в них шарнирами. Разное направление резьбы обеспечивает проведение регулировки схождения управляемых колес путем изменения общей длины тяги -- либо вращением тяги при неподвижных наконечниках, либо вращением самих наконечников. Для вращения наконечников (либо трубы) необходимо обязательно ослабить стяжной болт, фиксирующий наконечник на тяге. колесо мост цапфа автомобиль

Шаровой палец жестко закреплен в коническом отверстии поворотного рычага, а корончатая гайка застопорена от проворачивания шплинтом.

Шаровая поверхность пальца зажата между двумя эксцентричными вкладышами. Усилие сжатия создает пружина, упирающаяся в глухую крышку. Крышка закреплена на корпусе наконечника тремя болтами. Пружина устраняет влияние износа шарнира на общую работу узла. В процессе эксплуатации регулировку узла проводить не требуется.

Шарниры рулевых тяг смазываются через пресс-масленки. Уплотнительные манжеты защищают шарниры от выброса смазочного материала и загрязнения в процессе эксплуатации.

В связи с возросшими скоростями движения автомобиля важное значение для обеспечения безопасности имеет надежная стабилизация управляемых колес, т. е. способность автомобиля устойчиво сохранять прямолинейное движение и возвращаться к нему после поворота.

Параметрами, влияющими на стабилизацию управляемых колес, являются поперечный и продольный углы наклона колес относительно продольной оси автомобиля. Эти углы обеспечиваются при изготовлении балки переднего моста соотношением положения оси отверстия проушин для шкворней относительно площадки для крепления рессор, поворотных кулаков -- геометрическим соотношением осей отверстий под шкворни и для ступицы колеса. Например, шкворневые отверстия в проушинах балки изготовлены под углом 8° 15' к рессорной площадке, шкворневые отверстия в поворотных кулаках -- под углом 9° 15' к оси ступицы. Таким образом обеспечен наклон шкворней на требуемый угол (8°) и учтен необходимый развал колес (под углом Г).

Поперечный наклон шкворня обусловливает автоматический самовозврат колес к прямолинейному движению после поворота. Угол поперечного наклона составляет 8°.

Продольный наклон шкворня способствует сохранению прямолинейного движения колес при значительных скоростях движения автомобиля. Угол продольного наклона зависит от базы автомобиля и боковой эластичности шин. Ниже приведены значения угла продольного наклона различных моделей.

В процессе эксплуатации продольный и поперечный наклоны шкворней не регулируют. Нарушение их может быть в случае износа шкворней и его втулок, или деформации балки. Изношенный шкворень можно один раз повернуть на 90° либо заменить. Изношенные втулки должны быть заменены, деформированную балку надо править или заменить.

Одним из параметров обеспечения наилучших условий качения управляемых колес автомобиля в вертикальной плоскости является схождение колес, равное разности расстояний (мм) между краями ободьев спереди и сзади оси колеса. Величина эта должна быть положительной при условии большего значения заднего расстояния.

Схождение колес регулируется в процессе эксплуатации путем изменения длины поперечной рулевой тяги. Для автомобилей семейства ЗИЛ-431410 она установлена в пределах 1 ... 4 мм, для автомобиля ЗИЛ-133ГЯ -- 2 ... 5 мм. На заводе устанавливают минимальное значение.

Так как рулевая трапеция не является абсолютно жесткой конструкцией и в шарнирах имеются зазоры, то изменение нагрузок, действующих в трапеции, приводит к изменению схождения колес.

Использование современных методов установки схождения передних колес и точность измерения его в процессе эксплуатации имеет большое практическое значение, так как этот параметр существенно влияет на долговечность шин, расход топлива и износ шарниров рулевого привода.

Измерение схождения передних колес относится к достаточно точным операциям, так как измеряется расстояние в пределах 1600 мм с точностью до 1 мм, т. е. относительная погрешность измерения составляет примерно 0,03%. Для измерения обычно применяют линейку ГАРО, дающую менее высокую точность измерений ввиду имеющихся в ней зазоров между трубой и стержнем и невозможности устанавливать линейку но одним и тем же точкам из-за конструкции наконечников.

Наилучшую точность при измерениях схождения колес получают при измерении на оптических стендах «экзакта» и электрических стендах, в которых применены электронно-лучевые трубки.

При проверке и установке схождения управляемых колес рекомендуется проводить предварительно подготовительные работы:

сбалансировать правильно колеса автомобиля;

отрегулировать подшипники ступиц колес и колесные тормозные механизмы таким образом, чтобы колеса вращались свободно при приложении к ним момента 5 ... 10 Н-м.

Для регулировки схождения колес необходимо освободить стяжные болты наконечников поперечной рулевой тяги и вращением трубы установить необходимую величину. Перед каждым контрольным измерением стяжные болты наконечников необходимо ввертывать до упора.

На поворотные кулаки установлены ступицы передних колес и опорные диски тормозных механизмов.

Ступицы размещены на двух конических роликовых подшипниках. Для грузовых автомобилей ЗИЛ используется только подшипник 7608К. Он отличается увеличенной толщиной малого бурта внутреннего кольца и уменьшенной длиной ролика. Наружное кольцо подшипника имеет на рабочей поверхности бочкообразность в несколько микрон. Для защиты внутренней полости ступицы и подшипника от загрязнения в расточку ступицы установлена манжета. Наружный подшипник закрыт крышкой ступицы с прокладкой.

При проведении монтажно-демонтажных работ со ступицей необходимо соблюдать предосторожность, чтобы не повредить рабочую кромку манжеты.

Ступица является несущим элементом для тормозного барабана и колеса. На автомобиле ЗИЛ-431410 на ступице сделаны два фланца. К одному из них болтами с гайками прикреплены шпильки для колес, к другому -- тормозной барабан. На автомобиле ЗИЛ-133ГЯ ступица имеет один фланец, к которому на шпильках с одной стороны прикреплен тормозной барабан, а с другой -- колесо.

Следует иметь в виду, что тормозные барабаны на заводе обрабатывают в сборе со ступицами и разбирать их можно только в случае крайней необходимости. Причем надо нанести метки взаимного расположения барабана и ступицы (для последующей их сборки без нарушения балансировки и центровки).

Установку ступицы на цапфу производят следующим образом. С помощью оправки, упирающейся во внутреннее кольцо, напрессовать внутренний подшипник на вал цапфы, после чего аккуратно установить ступицу на цапфу до упора во внутренний подшипник, надеть на вал цапфы наружный подшипник и посредством оправки, упирающейся во внутреннее кольцо подшипника, напрессовать его на вал, после чего навернуть на вал гайку-шайбу. Следует обратить внимание на необходимость тщательной пропитки подшипников до установки их на вал консистентной смазкой.

При установке ступицы необходимо обеспечить свободное качение роликов в подшипнике, что достигается условиями затяжки внутренней гайки-шайбы 3: затянуть гайку до упора -- до начала торможения ступицы подшипниками, провернуть (2--3 оборота) ступицу в обоих направлениях, после чего повернуть гайку-шайбу в обратном направлении на V4--1/5 оборота (до совпадения с ближайшим отверстием штифта замочного кольца). При этих условиях ступица должна свободно вращаться, поперечные колебания не должны быть.

Для окончательного закрепления ступицы установить на цапфу замочное кольцо с шайбой и наружную гайку затянуть ключом с рычагом 400 мм до отказа и застопорить гайку, отогнув край замочной шайбы на одну грань гайки. Защитный колпак с прокладкой крепится к ступице болтами с пружинными шайбами без применения значительных усилий. Ступицы с цапфы снимают в обратной последовательности с обязательным применением съемников мод. И803 (см. 9.15), обеспечивающих равномерное движение ступицы и наружного подшипника на валу, имеющего посадку от зазора 0,027 мм.до натяга 0,002-мм.

Внутренний подшипник посажен на вал с зазором 0,032 мм и натягом 0,003 мм. При необходимости он спрессовывается с помощью двух оправок.

Категорически запрещается ударять кувалдой при снятии ступицы с цапфы. Удары, наносимые по торцу тормозного барабана, или по наружному фланцу (на автомобили ЗИЛ-431410) крепления колесных шпилек деформируют фланец, разрушают тормозной барабан.

На ступице необходимо осмотреть наружные кольца подшипников и в случае их износа заменить на новые. Кольца в ступицу устанавливают с натягом: для внутреннего подшипника 0,010 ... 0,059 мм; для наружного 0,009 ... 0,059 мм.. С учетом этого натяга кольца, из ступицы легко изымаются с помощью бородка и молотка с использованием специальных вырезов в ступице в зоне колец.

Возможные неисправности

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо проверять состояние втулки цапфы и шкворней. При изношенных втулках цапфы и шкворней наблюдается чрезмерный износ и появляется возможность ударной нагрузки, способствующей преждевременному разрушению подшипников передних колес, отверстий в балке под шкворни.

Износ втулок и шкворня легко определить внешним осмотром поперечным покачиванием шины колеса. С помощью приборов при диагностировании можно более тщательно проверить техническое состояние узла. Если радиальный зазор в соединении не превышает 0,75 мм, а осевой 1,5 мм, узел работоспособен. При превышении предельных, значений следует повернуть шкворень на 90° (если шкворень еще не поворачивали ранее) либо заменить втулки шкворня. Осевой зазор следует проверять мерительным щупом без вывешивания моста. Щуп вставляют между бобышкой балки переднего моста и проушиной цапфы. При осевом зазоре более 1,5 мм необходимо заменить упорный подшипник шкворня или .изменить число регулировочных прокладок.

При разборке любого узла передней подвески необходимо проверить каждую деталь на отсутствие в ней трещин. Эксплуатация детали с трещиной недопустима.

Балку моста проверяют на изгиб и скручивание. Проверку выполняют в приспособлениях, простейшими из которых являются призмы, установленные на мерительной плите. Для выполнения этой операции необходимо сначала проверить параллельность рессорных площадок балки. Затем на рессорную площадку надо установить прибор, у которого призма направлена по фиксатору в шкворневом отверстии. По шкалам прибора определить углы наклона и сравнить их с чертежными.

В результате проверки определяют необходимость и целесообразность правки балки. Балку правят только в холодном состоянии при помощи гидравлического пресса. После правки угол наклона оси под шкворень к вертикальной оси должен быть в пределах 7° 45' ... 8° 15'. Отклонение от перпендикулярности отверстия под шкворень относительно рессорных площадок не должно превышать 0,5 мм. Отклонение от перпендикулярности торцов бобышек балки относительно отверстия под шкворень допускается не более 0,20 мм.

При изгибе и скручивании балку, не поддающуюся проверке, надо заменить.

Замене подлежат поворотные кулаки с чрезмерным износом шейки под подшипники и повреждением резьбы более двух ниток, опорные шайбы и кольца подшипника цапфы при износе рабочей поверхности сверх допустимых размеров. Техническое обслуживание включает в себя проведение комплекса смазочных и регулировочных работ, оговоренных руководством по эксплуатации. Основными из регулировочных работ являются проверка и установка требуемого схождения управляемых колес, а также проверка углов установки колес -- параметров, оказывающих прямое и существенное влияние на управляемость автомобиля и износ шин.

Размещено на Allbest.ru