Кинематические схемы подвесок

От схемы подвески зависит компоновка автомобиля, параметры плавности хода, устойчивости и управляемости, массы автомобиля и т.д.

На рис. 8.1 представлены характерные схемы подвесок. Зависи­мая (рис. 8.1 а) и однорычажная независимая (рис. 8.1 б) отличаются тем, что вертикальное перемещение колеса сопровождается измене­нием угла l,что вызывает гироскопический эффект, возбуждающий колебания колеса относительно шкворня.

В двухрычажной подвеске с рычагами равной длины - параллелограммной (рис. 8.1 в) угловое перемещение отсутствует, но значи­тельно поперечное перемещение колеса, что ведет к быстрому из­нашиванию шин и уменьшению боковой устойчивости.

В двухрычажной подвеске с рычагами разной длины (рис. 8.1 г) при l = 5...6 и гироскопический момент гасится моментом сил трения в системе, а поперечное перемещение компенсируется упругостью шин.

Рычажно-телескопическая подвеска передних колес автомоби­лей - качающаяся свеча (рис. 8.1 д) обеспечивает незначительные из­менения колеи, развала и схождения колес, при этом замедляется из­нашивание шин, улучшается устойчивость автомобиля. Подвеска име­ет один поперечный рычаг снизу, ее основной элемент - амортизаци­онная стойка, имеющая верхнее шарнирное крепление под крылом, что обеспечивает большое плечо между опорами стойки. В верхней опоре имеется подшипник, необходимый для исключения закручива­ния пружины, что могло бы вызвать стабилизирующий момент и дополнительные изгибающие нагрузки. Малые размеры и масса, большое расстояние по высоте между опорами, большой ход относятся к преимуществам этой подвески. Конструктивные трудности обусловле­ны нагружением крыла в точке крепления верхней опоры. Такую под­веску, например, имеют передние колеса ВАЗ-2108.

Рис. 8.1. Кинематические схемы подвесок автомобилей

а - зависимой; б - однорычажной независимой; в - двух­рычажной независимой с рычагами равной длины; г - с рыча­гами равной длины; д - независимой рычажно-телескопической; е - независимой с двухрычажной с торсионом; ж - независимой с продольным качанием

Находят применение независимые двухрычажные подвески с торсионом (рис. 8.1 е), которые по своим характеристикам близки к подвеске с рычагами разной длины. Для двухрычажной параллелограммной подвески с продольным качанием (рис. 8.1 ж) характерно продольное перемещение колес при отсутствии поперечного пере­мещения и наклона.

В целом к преимуществам независимых подвесок можно отнести следующие:

- возможность большого прогиба;

- уменьшение гироскопического момента;

- улучшение устойчивости и управляемости;

- уменьшение массы подвески;

- хорошая приспособляемость к неровностям дороги.

Для грузовых автомобилей наибольшее применение получили зависимые подвески (рис. 8.1 а), а для легковых - двухрычажные тра­пециевидные (рис. 8.1 г) и рычажно-телескопические (рис. 8.1 д), на трехосных автомобилях используют балансирный подвески, имею­щие рад конструктивных исполнений [1].

При рассмотрении рабочих процессов подвески автомобиля, его представляют а виде системы, состоящей из трех взаимосвязанных ча­стей: подрессоренной, неподрессоренной и элементов их соединения.

Подрессоренную часть автомобиля составляют кузов с кабиной, рама, двигатель, коробка передач и другие агрегаты, вес которых пере­дается на рессоры. Те элементы, вес которых не передается на рессо­ры, называют неподрессоренной частью автомобиля. Это передний и задний мосты с колесами и шинами.

Основные требования к подвескам автомобилей;

- обеспечение плавности хода;

- обеспечение движения по неровным дорогам без ударов в огра­ничитель;

- кинематическое согласование перемещений управляемых ко­лее, исключающее их колебания относительно шкворней;

- обеспечение затуханий колебаний кузова и колее;

- постоянство колеи, углов наклона колес и шкворней;

- надежная передача от колес к кузову продольных и попереч­ных сил;

- снижение массы неподрессоренных частей;

- общие требования.