Ведущие мосты автомобилей (назначение, классификация, общее устройство)

Виды мостов по конструкции

Конструктивно мосты проектируются в виде полнотелой поперечины или пустотелой балки.

а — поперечина; б — неразъемная балка; в — разъемная балка; 1, 4 — рукава полуосей; 2, 3 — части картера моста.

С поперечиной

Мосты с поперечиной изготавливаются в виде двутавра переменного сечения из металлического бруса методом ковки. Часто поперечину по ошибке называют балкой. Обычно центральная часть поперечины двутаврового сечения изогнута вниз с целью более низкого расположения агрегатов (например, двигателя).

С балкой

Мосты с балкой пустотелые с целью размещения внутри балки элементов привода ведущей оси. Существуют мосты с разъемной и неразъемной балкой. Последние имеют значительно более высокую жесткость, поэтому применяются в тяжелой технике. Мосты с разъемной балкой предназначены для легковых автомобилей и грузовиков с небольшой грузоподъемностью,

Задний неразъемный ведущий мост грузовика Mercedes-Benz Actros

Также мосты с балкой отличаются по технологии изготовления. В основном применяются штампованные и литые балки.

• Разъемные — есть поперечный разъем в области картера, соединяемый болтами. Трубчатые рукава полуосей запрессованы в разъемные части картера;
• Неразъемные — балка цельная с литым картером, в который запрессованы рукава полуосей. Плюсом такой компоновки, помимо более высокой жесткости по сравнению с разъемными мостами, также является удобство обслуживания — для доступа к дифференциалу и главной передаче не нужно демонтировать мост целиком;
• Штампованные — изготавливаются из ковкого чугуна методом штамповки с применением сварки, превосходят по жесткости разъемным балки, но уступают по этому параметру литым балкам;
• Литые — наиболее жесткий и надежный вид балок, применяется в тяжелой технике, однако технология изготовления наиболее сложная и дорогостоящая. Материалом для изготовления служат ковкий чугун или сталь.

Виды мостов по расположению

По расположению автомобильные мосты делят на передние, задние, промежуточные и подкатные.

Передние

Передний мост связывает колеса передней по ходу движения оси транспортного средства и служит опорой для передней части автомобиля. В зависимости от типа транспортного средства передние мосты могут быть управляемыми (классическая компоновка), ведущими (в передне- и полноприводной технике), управляемыми и ведущими одновременно (в передне- и полноприводных автомобилях, технике повышенной проходимости) и не управляемыми и не ведущими одновременно (в сельскохозяйственных и коммунальных машинах).

Передний мост автомобилей УАЗ (Спайсер)

Задние

Задний мост связывает колеса задней по ходу движения оси транспортного средства и служит опорой для задней части автомобиля. Задние мосты могут быть ведущими (классическая компоновка), управляемыми (например, у вилочных погрузчиков), ведущими и управляемыми одновременно (у сельскохозяйственных, коммунальных и других специальных машин) и не ведущими и не управляемыми одновременно (у переднеприводной техники).

Задний ведущий мост BMW 7 Series

Промежуточные

Промежуточный мост — любой мост, не являющийся передним или задним по своему расположению. В двухосных автомобилях понятия промежуточного моста не существует. Промежуточные мосты у многоосных автомобилей могут быть как ведущими и/или управляемыми, так и просто выполнять поддерживающую функцию, аккумулируя на себе часть нагрузки.

Подкатные

Подкатной мост — отсоединяемый от прицепа или полуприцепа мост, который используется для транспортировки особо тяжелых грузов и обычно выполняет функцию поддерживающего моста.

Общие сведения.

Для уменьшения нагрузки на заднюю ось при­меняют два ведущих моста: средний (промежуточный) и задний. На грузовых автомобилях с тремя осями устанавливают межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал

Для равномерного распределения вращающего момента между двумя ведущими мостами и умень­шения износа шин служит межосевой дифференциал, который установлен в среднем (промежуточном) мосту в отдельном кор­пусе 13 (рис. 8), прикрепленном к корпусу главной передачи через стакан подшипников ведущей конической шестерни. В кор­пусе расположены задняя 10 и передняя 11 чашки, конические шестерни 12 и 14 привода соответственно среднего и заднего мостов, между которыми находится крестовина 16 с посаженны­ми на ней на бронзовых втулках сателлитами 15. Здесь же распо­ложен механизм блокировки дифференциала, состоящий из муф­ты 9 блокировки, вилки 8 и диафрагменной камеры 6. Муфта 9 помещена на внутренней зубчатой муфте, жестко соединенной с конической шестерней 12 привода главной передачи среднего моста.

Механизм блокировки.

Предназначен для принудитель­ной блокировки дифференциала при движении по скользким и размокшим дорогам. При его включении ручкой крана управле­ния, расположенной в кабине под рулевой колонкой, воздух из пневматической системы поступает в диафрагменную камеру 6. Диафрагма прогибается, преодолевая сопротивление пружины, и перемещает шток 7 с вилкой и муфтой 9 блокировки вперед. Пос­ледняя находит шлицами на зубчатый венец задней чашки диффе­ренциала и блокирует его, жестко соединяя корпус дифференциа­ла с конической шестерней 12. Блокировку следует применять при малой скорости движения автомобиля или перед началом его дви­жения.

При выключении механизма блокировки воздух из-под диаф­рагмы камеры 6 уходит в атмосферу, а пружина диафрагмы пере­мещает шток, вилку и муфту в первоначальное исходное положе­ние.

Рис. 8. Средний (промежуточный) мост и межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ:

1 — дифференциал промежуточного моста; 2 и 18 — соответственно ведущая и ведомая цилиндрические шестерни; 3 — ведомая коническая шестерня; 4 — вал привода заднего моста; 5 — ведущая коническая шестерня промежуточного моста;6 — диафрагменная камера; 7— шток; 8 — вилка; 9 — муфта блокировки диффе­ренциала; 10 — задняя чашка; 11 — передняя чашка с ведущим валом; 12 — коническая шестерня привода среднего моста; 13 — корпус;

14 — коническая шестерня привода заднего моста; 15 — сателлит; 16 — крестовина; 17 — левая полуось; 19 — картер; 20 — правая полуось промежуточного моста

Во время движения по сухим дорогам с твердым покрытием блокировать межосевой дифференциал не следует, так как это в результате приводит к повышенному износу шин и перерасходу топлива.

Полуоси 17 и 20 (см. рис. промежуточного моста установле­ны в картере моста и выполнены со шлицами на концах. Полуосевые шестерни дифференциала шлицованными отверстиями наса­жены на полуоси. Наружные концы полуосей соединены фланца­ми со ступицами ведущих колес 1 (рис. 9)

В зависимости от характера установки полуосей в картере мос­та они могут быть полностью или частично разгружены от изгиба­ющих моментов, возникающих под действием сил, действующих на колесо.

На грузовых автомобилях применяют полностью разгруженные полуоси. На такую полуось действует только вращающий момент, а все остальные силы воспринимаются кожухом полуоси, так как ступица колеса установлена на подшипники, посаженные непос­редственно на кожух.

Рис. 9. Схемы полуосей:

а — полуразгруженная полуось; б — полностью разгруженная полуось;

1 — веду­щее колесо; 2 — полуось; 3 — кожух; 4 — подшипник; 5 — ступица; G — сила, действующая на кожух и полуось; М — вращающий момент

Функции заднего моста

Агрегат служит для выполнения нескольких функций:

• передача крутящего момента. Дифференциал заднего моста увеличивает крутящий момент за счет понижающей передачи. Также мост может менять плоскость вращения ведущих колес, позволяя крутить колеса перпендикулярно кузову, когда коленвал вращается вдоль оси авто;
• вращение ведущих колес с разной угловой скоростью. Данный эффект достигается за счет применения дифференциала (вспомогательных саттелитов), перераспределябщего крутящий момента в зависимости от нагрузки на колесо. Это дает возможность безопасно проходить повороты, особенно на высоких скоростях, а наличие блокировки дифференциала позволяет преодолеть сложные участки при пробуксовке одного колеса;
• опора для колес и кузова. Например, у автомобилей ВАЗ 2101-2123, ГАЗ “Волга”, задний мост закрытого типа, в корпусе которого (чулке) находится редуктор моста и полуоси, а также тормозные барабаны. При этом подвеска зависимая.

На более современных авто классический мост обеспечивает высокую проходимость за счет длинного хода подвески, жесткость на скручивание, а также плавность хода, например, как у внедорожника Toyota Land Cruiser 200.

Замена колёсных пар

Часто штатных колёс недостаточно для преодоления серьёзного бездорожья. При установке специальной резины обычно заменяется и главная пара. Характеристики стандартных колесных пар рассчитаны именно на использование заводской резины. Если не делать замену колёсных пар при переходе на большие колёса, долго они не прослужат.

При установке военных мостов главное — отдавать себе отчёт, для чего нужен вам автомобиль. Если он приобретался исключительно для бездорожья, то военный мост – лучшее решение. Для автомобиля, который придётся часто эксплуатировать на трассе, это не лучший выбор.

Устройство и конструкция заднего моста в авто

Элементы классического заднего моста:

• картер (чулок), обычно неразъемный, имеющий посередине крышку для доступа к дифференциалу сзади. На автомобилях УАЗ корпус состоит из двух частей;
• ведущая и ведомая шестерня главной пары;
• корпус дифференциала (в нем собран редуктор моста);
• полуосевые шестерни (сателлиты);
• набор подшипников (ведущей шестерни и дифференциала) с дистанционной шайбой;
• комплект регулировочных и уплотнительных прокладок.

Принцип работы заднего моста. При прямолинейном движении автомобиля крутящий момент через карданный вал передается на ведущую шестерню редуктора. Ведомая шестерня вращается за счет ведущей, а от нее равномерно крутятся сателлиты (но не вокруг своей оси), распределяя момент на колеса 50:50.

При повороте авто одной полуоси необходимо вращаться с меньшей скоростью, за счет вращения сателлитов вокруг своей оси, в меньшей степени крутящий момент поступает на разгруженное колесо. Таким образом обеспечивает безопасность и отсутствие кренов при повороте, съезд с колеи движения и меньший износ резины.

Дифференциалы делятся на несколько типов, каждый из которых выполняет одну и ту же работу, но осуществляют ее по-разному. Существуют дисковые, винтовые, дифференциалы повышенного трения, с жесткой блокировкой. Все это обеспечивает высокую проходимость, поэтому применяется на кроссоверах и внедорожниках.

Как обслуживать задний мост. Для обслуживания моста требуется периодическая замена трансмиссионного масла. За счет применения гипоидной передачи, масло, заливаемое в редуктор, должно соответствовать классификации GL-5. Раз в 200-250 тысяч потребуется регулировка пятна контакта между ведомой и ведущей шестерней, а также подшипников. При надлежащем уходе подшипников, сателлитов и дистанционной шайбы хватит минимум на 300 000 км.

Ремонт редуктора своими руками

Ремонт бортового редуктора — достаточно сложная процедура, но при наличии определённых навыков вполне самостоятельно выполнимая. Сначала нужно снять сам корпус бокового редуктора.

Разборка бортового редуктора должна проходить в тисках. Чтобы разобрать бортовой редуктор, нужно открутить болты, удерживающие стопорные пластины. Далее следует осмотреть каждый подшипник на предмет его дальнейшей эксплуатации. Если проводится капитальный ремонт, каждый подшипник нужно заменить.

При проведении ремонта нужно в обязательном порядке залить новое масло в бортовые редукторы. Все детали, имеющие сколы, трещины и выбоины подлежат замене. Вал редукторного моста нужно проверить на предмет целостности. Если планируется жёсткая эксплуатация, лучше поставить усиленные валы. Сальники тоже нужно осмотреть, неисправный сальник поменять.

Сборка бортового редуктора должна проходить с использованием тисков. Все элементы узла собираются и устанавливаются в корпус бортового редуктора. Ставится на своё место дифференциал, крышки подшипников закручиваются. На этом ремонт редуктора заканчивается.

Управляемый мост

Управляемый мост автомобиля может быть как разрезным, так и не разрезным.

Неразрезной мост представляет собой балку с поворотными кулаками на концах, что обеспечивает возможность поворота управляемых колес при движении автомобиля. На цапфах поворотных кулаков крепятся через ступицы управляемые колеса.

Балка моста одновременно должна быть легкой, прочной и жесткой. Таким условиям отвечают в наибольшей степени, кованные стальные балки двутаврового сечения. На балке предусмотрены опорные площадки для крепления элементов подвески.

Балка в своей средней части выгнута вниз, для того чтобы расположить двигатель как можно ниже, что позволяет сместить центр тяжести для повышения устойчивости автомобиля.

Виды мостов по назначению

По назначению мосты делятся на: ведущие, управляемые, комбинированные, поддерживающие и проходные.

Ведущие

Ведущий мост соединяет между собой колеса ведущий оси, обеспечивая передачу крутящего момента от двигателя, а следовательно содержит в себе механизмы, необходимые для выполнения этой задачи: главную передачу, дифференциал, полуоси, колёсные ступицы. У автомобилей, привод в которых осуществляется гидравликой или электричеством, некоторые вышеперечисленные элементы не применяются, вместо них используются мотор-колёса.

Ведущий мост грузовика

Ведущий мост может располагаться спереди, сзади, либо одновременно и там и там (последнее чаще встречается у машин повышенной проходимости). Он выполняет следующие функции:

• Передача и преобразование крутящего момента к ведущим колесам;
• Обеспечение разной скорости вращения колес;
• Передача тягового усилия к раме автомобиля или кузову;
• Передача тормозных усилий.

Устройство ведущего моста грузового автомобиля:

1 — ступица; 2 — тормозной барабан; 3 — сапун; 4 — зубчатое колесо главной передачи; 5 — картер главной передачи; 6 — шпилька крепления картера главной передачи; 7 — балка моста; 8, 10 — полуоси; 9 — дифференциал; 11 — тормозная камера; 12 — подшипники ступицы.

Управляемые

Грузовик Tatra T813 S1 8×8 с двумя управляемыми мостами спередиУправляемый мост содержит в себе механизмы рулевого управления, обеспечивая маневренность транспортного средства, и соединяет колеса управляемой оси. Управляемый мост может быть расположен спереди или сзади, у многоосных транспортных средств таких мостов может быть несколько. В основном управляемый мост располагается спереди за исключением специальной техники вроде зерноуборочных комбайнов, погрузчиков, автомобилей коммунальных служб — у них он располагается сзади.

Основой управляемого моста может служить как балка/поперечина, так и подрамник. У большинства легковых автомобилей (чаще всего они переднеприводные) спереди установлен управляемый ведущий мост или, если говорить корректными терминами, так называемый комбинированный мост.

Устройство управляемого неразрезного моста грузовика «ГАЗ»:

1 — колесо; 2 — тормозной барабан; 3 — ступица; 4, 13 — подшипники; 5 — гайка; 6 — щит; 7 — цапфа; 8 — шкворень; 9, 16 — рычаги; 10, 15 — тяги; 11 — шайба; 12 — стопор; 14 — балка.

Наиболее часто встречающиеся типы передних управляемых мостов:

а — неразрезной; б — разрезной; 1 — колесо; 2 — цапфа; 3 — шкворень; 4 — балка; 5 — рессора; 6 — стойка; 7 — подвеска.

Комбинированные

Комбинированный мост сочетает в себе функции ведущего и управляемого мостов. Наиболее распространена такая компоновка в легковых переднеприводных автомобилях. В комбинированном мосте есть главная передача и дифференциал, а привод реализован с помощью карданной передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС). Внутренние шарниры отвечают за подвижность узла по вертикали, наружные — при повороте колеса.

Пример комбинированного моста — привод управляемых колес переднеприводного автомобиля марки «ВАЗ», где главная передача и дифференциал выполнены в едином с коробкой передач корпусе.

а — общий вид; б — детали наружного шарнира; в — привод правого переднего колеса; 1, 3 — наружный и внутренний шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) 2, 4 — приводные валы; 5 — корпус шарнира; 6 — сепаратор шарнира; 7 — обойма шарнира; 8 — шарики шарнира; 9 — упорное кольцо привода; 10, 13 — хомуты пыльников; 11 — стопорное кольцо; 12 — пыльник.

Поддерживающие

Поддерживающий мост — прямая балка, на концах которой расположены колесные ступицы с подшипниками. Мост такой конфигурации передает только вертикальные нагрузки и тормозные усилия к колесам автомобиля. Поддерживающий мост часто используется на задней оси переднеприводных автомобилей и за счет простоты своей конструкции считается наиболее надежным вариантом задней подвески.

Также поддерживающие мосты нашли свое применение в тяжелых прицепах и полуприцепах, где они устанавливаются для повышения общей грузоподъемности за счет распределения на них вертикальной нагрузки.

Пример поддерживающего (заднего) моста автомобиля марки ВАЗ:

1 — ось; 2 — ступица; 3 — рычаг; 4 — подвеска; 5 — балка.

Проходные

Проходной мост — разновидность ведущего моста, который передает часть крутящего момента на следующий ведущий мост (обычно задний) с помощью проходного вала главной передачи. Используется только на многоосных автомобилях с несколькими ведущими мостами.

Проходной мост КАМАЗ

Несколько признаков поломки частей заднего моста и их устранение

Одной из самых распространенных неприятностей смело можно назвать поломку подшипников.
Другой причиной может стать затупление зубцов шестерен, которых в мосте заднем огромнейшее количество.
Свист вместо стуков же означает недостаточную смазку, поскольку со временем смазочный материал имеет свойство твердеть, перемешиваясь с грязью, болотом и дорожной пылью, поэтому очень важно периодически удалять старую и наносить новую смазку.
Особенно громкий шум, а также перегрев заднего моста может свидетельствовать о нехватке масла в кратере, или же о его низком качестве. Поэтому, при подобных признаках, в первую очередь необходимо произвести проверку качества и количества масла.
Проблема же с износом шестерен может стать основной причиной обращения в автомобильный сервис или к специалистам СТО, поскольку задний мост – деталь, требующая обслуживания профессионалами.
Кроме того, можно выделить такую проблему, как гул в элементах заднего моста, что является признаком плохо затянутых гаек или фланцев шестерен

Кроме того, гул может означать неправильную регулировку зазоров подшипников ведущей шестерни или дифференциала. В таком случае необходимо прежде всего определить, какой из болтов плохо затянут и с помощью обычного гаечного ключа самостоятельно устранить проблему.

Для продления строка службы требуется должное техобслуживание узлов заднего моста, а именно дифференциала, главной передачи и полуосей.

Обслуживание заднего моста:

1. Проверять наличие масляных потеков перед выездом автомобиля.

Подшипники и зубья дифференциала наиболее подвержены повреждениям и требуют должного контроля.

Основные неисправности заднего моста и его дифференциала — это серьезные механические дефекты деталей. Полностью разбирать задний мост, снимать кардан, полуоси, отремонтировать, и установить все на место в обратном порядке не каждый сможет. Поэтому если это не замена масла в заднем мосту автомобиля, то лучше обращаться в автосервис или к мастерам имеющим должный опыт в ремонте автомобиля.

Еще больше полезных советов в удобном формате

Картер — ведущий мост

УАЗ 31514 Бортжурнал Принудительная блокировка НИРФИ ПБ002 для редукторных мостов

Картеры ведущего моста проверяются на изгиб и на скручивание под действием усилий, изображенных на фиг.  

Картер ведущего моста может иметь различные трещины, износ посадочных мест под подшипники и сальники. При наличии трещин картер бракуют. Нарушенные сварные швы после удаления старой сварки восстанавливают дуговой сваркой. Изношенные посадочные места под подшипники восстанавливают любыми видами наплавки. Постановкой дополнительной ремонтной детали в виде кольца восстанавливают диаметр под уплотнительный сальник при его износе.  

Крыло кабины.

Картеры ведущих мостов проверяют на выносливость пульсирующей нагрузкой. Величина нагрузки зависит от типа автомобиля и характера нагружения. Картеры автомобилей ЗИЛ-130 испытывают нагрузкой 17 0 т на базе N 106 циклов, приложенной равномерно к местам крепления подушек рессор.  

Лонжеронная рама грузового автомобиля.

Картер разъемного ведущего моста состоит из двух соединенных частей. Обе части картера имеют горловины, в которых запрессованы и закреплены стальные трубчатые кожухи полуосей. К полуосевым кожухам приварены опорные площадки рессор и фланцы для крепления опорных дисков колесных тормозных механизмов.  

Основные дефекты картера редуктора заднего моста автомобиля ЗИЛ-130.

Восстановленный картер ведущего моста должен отвечать следующим основным техническим требованиям: радиальное биение поверхности Л относительно поверхности И не более 0 25 мм; торцевое биение поверхности / С относительно поверхности И не более 0 05 мм, а поверхности Д не более 0 10 мм; радиальное биение поверхностей шеек под наружные подшипники относительно поверхностей шеек под внутренние подшипники ступиц не более 0 10 мм; при приложении крутящего момента 2 5 кН — м к фланцу цапфы и зажиме картера в местах крепления рессор не должны возникать остаточная деформация и нарушение качества сварного шва; шероховатость поверхностей И, Ж и Г должна соответствовать Ra 1 25 мкм.  

Картер неразъемного штамповано-сварного ведущего моста ( рис. 145 6) выполняется в виде цельной балки 9 с развитой центральной частью кольцевой формы. Балка имеет трубчатое сечение и состоит из двух штампованных стальных половин, сваренных в про; дольной плоскости. К балке моста приварены опорные чашки 7 пружин подвески, фланцы 6 для крепления опорных дисков тормозных механизмов и кронштейны 8, 10 крепления деталей подвески.  

В картер ведущего моста заливают около 1 5 л испытуемого масла. Повышают температуру масла до 107 3 С. Увеличивают частоту вращения до 14 2 c — I и нагрузку до 62 6 Н — м и работают 20 мин. Останавливают двигатель и охлаждают масло до 93 С.  

В картер ведущего моста заливают 2 4 л испытуемого масла, повышают ело температуру до 146 — 149 С, которую поддерживают в течение всех испытаний. Включают двигатель и выводят на режим 33.3 — 36 7 с — на прямой передаче. На этом режиме работают 100 мин. Затем, не сливая масла, осматривают и фиксируют состояние зубьев шестерен и выполняют второй этап испытаний — при малой скорости и высокой нагрузке. Более трех остановок за время испытаний не допускается. По завершении испытаний мост разбирают и фиксируют величину износа и степень поражения зубьев шестерен в результате их задира или усталости.  

Крышка центрального картера ведущего моста часто делается штампованной ( см. фиг.  

Основные дефекты картера ведущего моста: обломы и трещины на картере, обломы и трещины на кожухах полуосей, смятие или облом шлицев кожуха полуоси, износ шейки кожуха под подшипник ступицы, риски, задиры или износ кольца сальника ступицы, повреждение резьбы на кожухе полуосей, износ отверстий под оси тормозных колодок, износ отверстий под трубку кронштейна задней тормозной камеры, ослабление заклепок крепления суппорта, повреждение резьбы под шпильки крепления редуктора, повреждение резьбовых отверстий крепления резиновой подушки.  

Регулирование зазора сектора рулевого управления. 1 — сектор, 2 — гайка, 3 — контргайка, 4 — регулировочный винт.

Для смазки картеров ведущего моста и рулевого управления применяют автотракторный нигрол или вескозин, а для подшипников ведущего и ведомого мостов, механизма наклона рамы и подъема груза и рулевого управления — жировой солидол.