ГРУЗОВОЙ АВТОМОБИЛЬ С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ТРЕУГОЛЬНОГО РЫЧАГА НЕЗАВИСИМОЙ ПОДВЕСКИ
CARGO TRUCK WITH CONNECTION OF TRIANGLE WISHBONE ARM

Изобретение относится к грузовому автомобилю с U-образным несущим профилем, соединенные между собой перемычкой полки которого расположены на несущей балке моста грузового автомобиля и на котором могут крепиться консоли треугольного рычага независимой подвески, причем наряду с закреплением с силовым замыканием предусмотрено дополнительное присоединение с геометрическим замыканием.
Из EP 0 806 310 B1 известна подвеска колеса, в которой каждый из обоих поперечных рычагов подвески имеет расположенное на внутреннем конце гнездо и расположенное на наружном конце гнездо с соответственно одним сквозным отверстием, проходящим в продольном направлении рычага подвески. Треугольный рычаг независимой подвески с вмонтированным в его гнездо шариковым молекулярным подшипником через выполненное в нем коническое отверстие, будучи насаженным на конической опорной цапфе, закреплен на ней. Опорная цапфа является составляющей частью болта с двумя коническими участками, который своим верхним коническим участком входит в коническое отверстие, выполненное у нижнего конца полки несущей балки моста, и в нем зафиксирован с силовым и геометрическим замыканием с помощью винта, который здесь одновременно служит также для неподвижной установки подшипника на конической опорной цапфе.
Кроме того, известно, что «балконную» плиту располагают на несущей балке моста и ее фиксируют относительно несущей балки моста с помощью призонного болта. Установочный болт при этом предусмотрен в центре точек приложения консолей рычага независимой подвески на балконной плите.
Недостатком при этом решении является относительно большая высота конструкции в области ходовой части.
Поэтому задачей изобретения является создание присоединения треугольного рычага независимой подвески к несущей балке моста, которое обеспечивает незначительную конструктивную высоту и в котором соединение с несущей балкой моста обеспечивает большое удобство при техническом обслуживании.
Задача решается согласно изобретению с помощью грузового автомобиля, в котором лишь одна полка U-образного несущего профиля имеет присоединение к балке моста с силовым замыканием и с геометрическим замыканием, другая же полка U-образного несущего профиля, напротив, закреплена лишь исключительно с силовым замыканием.
Согласно изобретению комбинация силового замыкания и геометрического замыкания между несущей балкой моста и U-образным несущим профилем теперь предусмотрена только на одной полке U-образного несущего профиля, в то время как другая полка U-образного несущего профиля закреплена исключительно с помощью силового замыкания. Несущая балка моста имеет консоль, которая служит для полки U-образного несущего профиля в закрепленном состоянии в качестве опоры и в которую, например, входит винт для взаимного соединения с силовым замыканием. Для соединения с геометрическим замыканием между U-образным несущим профилем и несущей балкой моста в консоль входит, например, призонный болт. Однако, простоты ради, речь пойдет далее только о соединении между U-образным несущим профилем и несущей балкой моста. На полке U-образного опорного профиля, которая закреплена на несущей балке моста лишь с силовым замыканием, передача сил осуществляется, например, посредством фрикционного замыкания винта с помощью предварительного натяжения. Преимуществом является то, что подгонка для присоединения с геометрическим замыканием нужна только на одной полке U-образного опорного профиля, что ведет к более простому монтажу. В противоположность этому передавать удвоенную или бόльшую силу может та полка U-образного несущего профиля, которая закреплена на несущей балке моста с силовым замыканием и с геометрическим замыканием, вопреки чисто силовому замыканию. Полки треугольного рычага независимой подвески могут при этом быть расположены, каждая соответственно, на полке U-образного несущего профиля или же на перемычке, которая соединяет между собой обе полки несущего профиля.
В другом варианте выполнения изобретения присоединение с геометрическим замыканием состоит из болта, проходящего через несущую балку моста и полку U-образного несущего профиля. Можно также представить при этом, что призонный болт является, например, центровым болтом. Однако возможны также другие формы призонного болта.
В одном дополнительном варианте выполнения изобретения крепление с геометрическим замыканием состоит из нескольких болтов, проходящих через несущую балку моста и полку U-образного несущего профиля.
Другой вариант выполнения изобретения предусматривает, что полки треугольного рычага независимой подвески связаны с рамой ходовой части. Изобретение можно применить в автомобилях с одним или двумя задними мостами. При этом речь может идти о комбинации из двух приводных мостов. Также возможно, однако, комбинировать приводной задний мост с неприводным задним мостом.
Один другой вариант выполнения изобретения предусматривает, что U-образный несущий профиль расположен на несущей балке моста симметрично или асимметрично. U-образный несущий профиль воздействует своими полками на несущую балку моста грузового автомобиля, причем полки несущего профиля - если рассматривать в направлении движения - прилегают к обеим сторонам корпуса дифференциала. Корпус дифференциала может при этом располагаться в центре несущей балки моста или же быть смещен из центра несущей балки моста наружу. Благодаря этому улучшается соотношение плеч рычагов U-образного несущего профиля относительно несущей балки моста.
Один другой вариант выполнения изобретения предусматривает, что силовое замыкание между несущей балкой моста и полкой или перемычкой U-образного несущего профиля может повышаться благодаря применению прокладки из фольги. Передаче сил через силовое замыкание способствует повышение коэффициента трения между свинчиваемыми частями. Для этого между несущей балкой моста и U-образным несущим профилем может быть введена фольга или покрытие, которые повышают коэффициент трения между несущим профилем и несущей балкой моста.
Один другой вариант выполнения изобретения предусматривает, что силовое замыканием между несущей балкой моста и полкой или перемычкой U-образного несущего профиля можно повысить с помощью склеивания. При этом на подлежащие соединению друг с другом поверхности U-образного несущего профиля и несущей балки моста можно нанести слой клея. Склеивание U-образного несущего профиля с несущей балкой моста делает возможным повышение передачи сил и длительной прочности.
Другие признаки, подробности и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания различных вариантов выполнения изобретения, а также чертежей.
Фиг.1 - расположение полок треугольного рычага подвески на несущей балке моста согласно уровню техники.
Фиг.2 - расположение U-образного несущего профиля на несущей балке моста с двумя полками треугольного рычага подвески.
Фиг.3 - расположение U-образного несущего профиля на несущей балке моста с двумя полками треугольного рычага подвески, как на фиг.2, с измененными удерживающими усилиями.
Фиг.4 - расположение соответственно фиг.2 с креплением с силовым замыканием полок U-образного несущего профиля и с выполненным согласно изобретению односторонним присоединением с геометрическим замыканием.
Фиг.5 - U-образный несущий профиль согласно фиг. 4.
Фиг.6 - U-образный несущий профиль с одним из креплений с силовым замыканием.
Фиг.7 - U-образный несущий профиль с двумя креплениями с силовым замыканием.
Фиг.1-5 показывают соответственно несущую балку 1 моста с расположенным в центре корпусом 2 дифференциала и соответственно двумя полками 3 треугольного рычага 4 независимой подвески. На каждой фиг.1-3 изображен несущий профиль 5. Полки 3 треугольного рычага 4 независимой подвески обращены на фиг.1 против направления 10 движения и на фиг.2 и 3 - в направлении 10 движения и на своих задних концах 6 шарнирно соединены с ходовой частью (не показано). В точках 7 несущий профиль 5 соответственно закреплен на несущей балке 1 моста с силовым замыканием. Точка 8 показывает соединение с геометрическим замыканием несущего профиля 5 относительно несущей балки 1 моста. Полки 3 треугольного рычага 4 независимой подвески шарнирно соединены с U-образным несущим профилем 5 в точках 9.
На фиг.2 несущий профиль 5 выполнен в виде U-образного несущего профиля 11. U-образный несущий профиль 11 имеет две полки 12 и перемычку 13, соединяющую обе полки 12. U-образный несущий профиль 11 закреплен с силовым замыканием на несущей балке 1 моста в точках 7.
Далее описываются фиг.2 и 3 с помощью числового примера. Следует указать на то, что примененные числовые значения выбраны чисто в качестве примера и не имеют никакого исключительного характера. На фиг.2 результирующее усилие на рычаге независимой подвески обозначено как F и принимает, например, значение 1000 N
F = 1000 N.
Результирующее усилие F на рычаге независимой подвески поддерживается с помощью удерживающих сил R1 и R2. Если удерживающие силы, обозначенные на фиг.2 позициями 7, если рассматривать в направлении 10 движения, по меньшей мере, на одной стороне превышены, то соединение на соответствующей стороне отказывает, и соединение начинает проскальзывать.
Пример.
При результирующем усилии на рычаге независимой подвески F=1000 N и соответствующих удерживающих усилиях R1 = 500 N и R2 = 500 N соединение с силовым замыканием на фиг.2 поддерживается в точках 7. Полки 12 U-образного несущего профиля 11, таким образом, соединены с силовым замыканием с несущей балкой 1 моста в точках 7. Соединение 7 с силовым замыканием U-образного несущего профиля 5 относительно несущей балки 1 моста поддерживается в отношении направления 10 движения без проскальзывания, по меньшей мере, на одной стороне, в крепежных точках 7. Нагрузка U-образного несущего профиля 11 на несущую балку 1 моста осуществляется симметрично. Результирующая из R1 и R2 обозначена соответственно как F1 и F2 и лежит на линии воздействия усилия F.
F = 1000 N
R1 = 5000 N, R2 = 500 N
R1 + R2 = 1000 N = F
На основе допусков на изготовление, которые возникают, например, благодаря свинчиванию с силовым замыканием при креплении U-образного несущего профиля 11 на несущей балке 1 моста, если смотреть в направлении 10 движения, на обеих сторонах в крепежных точках 7 это приводит к различным коэффициентам трения. Фрикционные соединения R1 и R2 достигают при этом различных удерживающих усилий. Отсюда следует, что соединение с силовым замыканием полок 12 U-образного несущего профиля 11 с несущей балкой 1 моста, если смотреть в направлении 10 движения, начинает проскальзывать.
Фиг.3, второй пример:
F = 1000 N
R1 = 6000 N, R2 = 400 N
R1 + R2 = 1000 N = F
В этом примере удерживающее усилие R2 меньше удерживающего усилия R1. Вследствие этого результирующая R из R1 и R2 не лежит на линии воздействия усилия F. Возникает момент M из R, умноженной на смещение обеих линий воздействия от R и F.
M = R, умноженной на (смещение линий воздействия от R и F)
Момент M вызывает вращение U-образного несущего профиля 1 в направлении стрелки M (M = вращающий момент U-образного несущего профиля 1). Для компенсации вращающего момента M U-образного несущего профиля 1 следовало бы увеличить удерживающее усилие R2 на X.
R = R1 + R2, причем R2 = 400 N + X
Равновесия между удерживающими усилиями фрикционных соединений R1 и R2 можно достичь путем приближения обеих линий воздействия R и F. На фиг.3 соединение с силовым замыканием в точках 7 полок 12 U-образного несущего профиля 11 с несущей балкой 1 моста со значением 1000 N доходит до максимального предела удерживающего усилия. Для R2 нужным было бы удерживающее усилие 400 N + X, чтобы обеспечить надежное против проскальзывания соединение между полками 12 U-образного несущего профиля 11 с несущей балкой 1 моста. Так как удерживающее усилие фрикционного соединения R2 все-таки ниже, и соединение между R1 и R2 обладает некоторой упругостью, то соединение с силовым замыканием в точках 7, если смотреть в направлении 10 движения, начинает проскальзывать на левой стороне. Проскальзывание соединения 7 с силовым замыканием вызывает дальнейшее снижение удерживающего усилия фрикционного соединения R2 ниже значения 400 N, так как коэффициент трения скольжения меньше коэффициента трения сцепления.
R1+ R2 < 1000 N = F
Отсюда следует, что соединение 7 с силовым замыканием при удерживающем усилии R1 фрикционного соединения начинает проскальзывать, что ведет к полному отказу соединений 7 с силовым замыканием удерживающего усилия фрикционных соединений R1 и R2.
На фиг.4, если смотреть в направлении 10 движения, на правой полке U-образного несущего профиля 11 предусмотрено дополнительное крепление Р с геометрическим замыканием, которое фиксирует U-образный несущий профиль 11 на несущей балке 1 моста. В дальнейшем принимается, что соединение P с силовым замыканием осуществляется с помощью призонного болта.
Если
F = 1000 N и
R3 = 500 N и P = 500 N,
то в результате получается, что R3 + P = 1000 N = F
Удерживающее усилие R3 фрикционного соединения и удерживающее усилие P соединения с геометрическим замыканием находятся в равновесии, так что точка пересечения соответствующих усилий F1 рычага независимой подвески и F2 полок 3 треугольного рычага 4 независимой подвески лежит на результирующей F.
В дальнейшем примере:
F = 1000 N
R2 = 400 N и Р = 600 N
таким образом, R3 + P = 1000 N = F
На фиг.5 в соответствии с фиг.2 показан вращающий момент M, так как удерживающее усилие соединения R3 с силовым замыканием меньше, чем 500 N. Центр D вращения U-образного несущего профиля 11 проходит перпендикулярно через соединение P с геометрическим замыканием призонного болта. Если теперь удерживающее усилие R3 фрикционного соединения является более слабым, чем удерживающее усилие R4 фрикционного соединения, то вращающий момент M лежит в точке P. Т.е. U-образный несущий профиль 11 пытается вращаться вокруг установочного болта P, проходящего по существу перпендикулярно несущей балке 1 моста. В противоположность фиг.2 усилия среза воспринимаются призонным болтом Р ввиду его переходной посадки или прессовой посадки, а не соединением 7 с силовым замыканием в точке R1 или R4. Вращающий момент M может компенсироваться благодаря введению другого соединения с силовым замыканием полки 12 U-образного несущего профиля 11 относительно несущей балки 1 моста. На фиг.3 удерживающие усилия R4 и R3 суммируются относительно призонного болта. В то время как удерживающее усилие R1 фрикционного соединения на фиг.2 находится уже у предела сцепления и не может компенсировать снижение x удерживающего усилия R2 фрикционного соединения, удерживающее усилие R4 фрикционного соединения на фиг.5 служит для обеспечения дополнительной надежности. Соответствующее изобретению расположение присоединения с геометрическим замыканием, как, например, с помощью призонного болта P, на одной из обеих полок 12 U-образного несущего профиля 11 дает дополнительное увеличение надежности против скольжения и облегчает монтаж. Если удерживающее усилие R3 фрикционного соединения снижается по сравнению с удерживающим усилием R4, то к удерживающему усилию R4 фрикционного соединения добавляется рычаг с размером B.
В основе приведенных выше примеров лежит положение о том, что удерживающие усилия R1 и R2 должны оказывать соответственно удерживающее усилие 500 N, чтобы обеспечить функционноспособное удержание U-образного несущего профиля 11 на несущей балке 1 моста. Если удерживающего усилия R1, R2, R3, R4 фрикционного соединения больше недостаточно, то это приводит к движению скольжения с моментом M. При этом возможно, что не вызывающие скольжения удерживающие усилия R1, R4 не представляют собой идеальной свободной от момента опоры. На удерживающие усилия R1 и R4 фрикционного соединения могут передаваться равным образом вращающие моменты.
Схематические изображения фиг.6 и 7 показывают U-образный несущий профиль 11 с одним или двумя соединениями 8 с геометрическим замыканием.