Подшипники шкворня
При зависимой подвеске шкворень соединяет опору подшипника колеса 2 с балкой переднего моста 1 (рис. 2.40—2.42). На виде сзади шкворень имеет угол поперечного наклона о. Продолжение его оси пересекает плоскость дороги на расстоянии rs от центральной плоскости вращения колеса. Это расстояние называется плечом обкатки. Шкворень, изготавливаемый чаще всего из цементируемой стали 25МоСr4Е с поверхностной закалкой, неподвижно устанавливается в балке. При повороте колеса цапфа поворачивается вокруг шкворня. Легкость этого поворота в значительной мере обусловливает нормальный возврат руля, особенно при наличии усилителя рулевого управления. В этом случае возвратный момент, определяемый шинами и установочными параметрами подвески, должен дополнительно преодолевать гидравлическое сопротивление в рулевом управлении.
Средние и тяжелые грузовые автомобили обычно имеют зависимую переднюю подвеску и усилитель рулевого управления. Из-pа большой массы mu, приходящейся на переднюю ось, значительно нагружаются оба радиальных подшипника шкворня (рис. 2.43)и упорный подшипник, расположенный в точке G.
По сравнению с радиальными упорный подшипник нагружается больше, так как он воспринимает примерно половину массы, приходящейся на переднюю ось. Для облегчения поворота в данном случае применяются исключительно герметичные подшипники качения. На 2.44 показан такой подшипник шкворня, в котором радиальные силы воспринимаются опорными втулками. Меньшую силу трения имеют игольчатые и конические роликовые подшипники, причем Последние применяются при ограниченном пространстве.
Рис. 2.40. Балка передней оси грузового автомобиля, изготавливаемая фирмой «Крупп-брюнингхаус» методом штамповки из стали 41Cr4V с пределом прочности в улучшенном состоянии σB=900÷1050 МПа. Поскольку балка подвергается высоким динамическим нагрузкам и влияет на безопасность движения, она должна подвергаться 100%-ному контролю по определению твердости и на отсутствие трещин, а также иметь сертификат о качестве. Масса заготовки 31,5 кг
Рис. 2.41. Схематическое изображение зависимой передней подвески. Шкворни неподвижно установлены с обеих сторон в балке 1 под углом σ к вертикали. На шкворнях поворачиваются опоры 2 подшипника колеса. Рулевая тяга крепится шарниром 4 к поворотным рычагам 3, установленным под углом λ для обеспечения требуемого соотношения углов по ворота колеc. Дополнительно нанесены некоторые размеры
Рис. 2.42. Опора подшипника колеса грузового автомобиля, изготовляемая фирмой «Крупп-брюнингхауc» из стали 42CrMoS4; предел прочности после улучшения σB=850÷1000 МПа, масса заготовки, полученной выдавливанием в горячем состоянии, составляет 5,4 кг. Указанный техпроцесс позволяет получить круглые стержни при почти полном отсутствии грата. На левом изображении видно благоприятное расположение волокон в материале и полученные в заготовке центровые отверстия, облегчающие контроль и начальные операции обработки
Рис. 2.43. Нагружение радиальных подшипников в точках Е и G передней зависимой подвески боковыми силами FEu и FGu, а также упорного подшипника силой FGw. Эта сила отклоняется от вертикали на угол поперечного наклона σ и для наглядности показана смещенной вверх
Рис. 2.44. Подшипники шкворня передней подвески грузового автомобиля. Нагрузка на колесо, т. е. вертикальные силы, воспринимаются упорным коническим роликовым подшипником фирмы СКФ. Роль отсутствующего в этом подшипнике сепаратора выполняет направляющий буртик верхнего кольца. Это кольцо установлено неподвижно относительно шкворня, а нижнее кольцо подшипника имеет увеличенное отверстие. Уплотнение этого подшипникового узла осуществляется по периферии уплотнительным кольцом и охватывающим колпачком. Опорные втулки сверху и снизу закрыты крышками, которые фиксируются стопорными кольцами 2. Уплотнение осуществляется кольцами 3 круглого сечения, а относительно балки оси — манжетами 4 для валов. Две прессмасленки служат для смазывания опорных втулок в эксплуатации; канал подачи смазочного материала к упорному подшипнику указан прерывистыми линиями