Ось ходовой части транспортного средства

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкции оси ходовой части прицепного транспортного средства.
Из уровня техники известна полуось автомобильного ведущего моста, включающая тело оси и шпоночные узлы, расположенные по обоим концам тела оси, при этом на внешней поверхности тела оси предусматривается спиральная структура, которая может подать смазочную жидкость в сторону главной понижающей передачи, когда тело оси вращается для привода ступицы колеса во вращение и автомобиля в движение вперед (Патент РФ №2647361, МПК F16H 57/04; F16C 3/02; F16N 7/18; опубликован 15.03.2018).
Известна колесная пара транспортного средства, содержащая ось и колеса, ступицы которых жестко связаны с осью, а поверхность катания по меньшей мере у одного колеса выполнена на ободе, соединенном со ступицей с возможностью вращения, при этом соединение обода со ступицей выполнено посредством поверхностей вращения, а параметры соединения выбраны из условия, чтобы крутящий момент, определенный силами трения в соединении в начале движения транспортного средства, был больше крутящего момента, который должен быть приложен к колесной паре для трогания транспортного средства с места. Соединение обода со ступицей выполнено посредством введения между ними деталей сферической пары со сферическими поверхностями, обладающими возможностью совершать проскальзывания в трех направлениях указанных поверхностей (Патент РФ №2547941, МПК B60B 17/00; B60B 37/00; B61F 13/00; опубликован 10.04.2015).
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении надежности устройства.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что ось ходовой части транспортного средства включает балку, содержащую пару внутренних швеллеров, вставленных в соответствующие наружные швеллеры, и закрепленных с ними посредством сварки, при этом, швеллеры соединены друг с другом, образуя две трубы прямоугольного сечения, вставленные друг в друга, на концах балки закреплены цапфы с фланцами, с левой и с правой сторон балки закреплены основания суппорта, на которых прикреплены суппорты кулака, суппорты колодок, каждый с двумя колодками, колодки установлены на суппорт колодок таким образом, чтобы оси вращения колодок совпадали с соответствующими осями суппорта колодок, а противоположный конец колодок через ролик, установленный на ось ролика, был прижат к разжимному кулаку с помощью пружины, также закреплены тормозные камеры с энергоаккумуляторами, кронштейны опоры кулака, с левой и с правой сторон балки также закреплены по две опоры кулака, с левой и с правой стороны, в соответствующих опорах и суппортах, закреплены разжимные кулаки с упором в ролики колодок, на шлицевых концах кулаков закреплены рычаги тормозов, соединенные со штоками соответствующих тормозных камер, на цапфах установлены сальники, на шейках подшипников цапф установлены внутренние обоймы подшипников, на резьбовых концах цапф навинчены и закреплены ступичные гайки между подшипниками ступицы, в ступицы установлены наружные обоймы подшипников, на ступицах закреплены тормозные барабаны, с внутренней стороны закрытые грязезащитными щитками, при этом колодки установлены с возможностью упора в соответствующий тормозной барабан. Толщина швеллера предпочтительно составляет 8 мм.
Ось ходовой части, устанавливаемая на транспортное средство, принимает на себя нагрузку, которую оказывает масса самого транспортного средство и масса груза.
При движении транспортного средства, ось удерживает положение колес относительно друг друга, сохраняя возможность их вращения вокруг своей оси, за счет подшипников, преимущественно, конических, стянутых в осевом направлении гайкой ступицы.
Заявленной конструкции оси, характеризующейся тем, что с левой и правой сторон балки закреплены основания суппорта, на которых прикреплены суппорты кулака, суппорты колодок, каждый с двумя колодками, колодки установлены на суппорт колодок таким образом, чтобы оси вращения колодок совпадали с соответствующими осями суппорта колодок, а противоположный конец колодок через ролик, установленный на ось ролика, был прижат к разжимному кулаку с помощью пружины, также закреплены энергоаккумуляторы с тормозными камерами, кронштейны опоры кулака, с левой и с правой сторон балки также закреплены по две опоры кулака, с левой и с правой стороны, в соответствующих опорах и суппортах, закреплены разжимные кулаки с упором в ролики колодок, на шлицевых концах кулаков закреплены рычаги тормозов, соединенные со штоками соответствующих тормозных камер, на цапфах установлены сальники, на шейках подшипников цапф установлены внутренние обоймы подшипников, на резьбовых концах цапф навинчены и закреплены ступичные гайки подшипниками ступицы, в ступицы установлены наружные обоймы подшипников, на ступицах закреплены тормозные барабаны, с внутренней стороны закрытые грязезащитными щитками, при этом колодки установлены с возможностью упора в соответствующий тормозной барабан, свойственна повышенная надежность, в частности, за счет безотказного механизма торможения. При торможении транспортного средства, воздух под давлением поступает в тормозную камеру, шток тормозной камеры выдвигается и поворачивает рычаг тормоза регулируемый. Рычаг, за счет шлицевого соединения передает вращательное движение разжимному кулаку. Кулаки, поворачиваясь, раздвигают тормозные колодки в сборе. Колодки упираются в тормозной барабан своими фрикционным накладками. Созданной силой трения обеспечивается торможение колес транспортного средства. После торможения, давление воздуха в тормозной камере сбрасывается, возвратная пружина тормозной камеры тянет шок обратно, возвращая детали исходное положение. Колодки принимают исходное положения под действием пружины.
Грязезащитные щитки необходимы для защиты тормозного механизма оси от воздействий внешней среды, что исключает его преждевременный износ.
Энергоаккумуляторы обеспечивают рабочее движение тормозного механизма.
Каждая деталь описанной конструкции необходима для ее безотказной и эффективной работы. Отсутствие одной из деталей описанной системы может привести к ее некорректной работе, деформациям и разрушениям конструкции.
Заявленная конструкция характеризуется ремонтопригодностью за счет совместимости конструкции деталей, подверженных сильному износу, с деталями автомобиля КамАЗ.
Двойной швеллер позволяет оси выдерживать большие динамические и ударные нагрузки. Преимущество такого исполнения особенно выражается при использовании оси с пневмоподвеской, так как однолистовая полурессора не способна погасить большие несимметричные динамические и ударные нагрузки (как это делает многолистовая рессора в рессорной подвеске) и передать их на ось. За счет прямоугольной формы сечения сдвоенных швеллеров, вставленных друг в друга, характеризующихся наличием восьми ребер, полученная балка обеспечивает повышенную надежность оси.
Предпочтительно, толщина швеллера составляет 8 мм, и, следовательно, толщина двух швеллеров - 16 мм, что не превышает толщину одинарного швеллера, используемого в стандартной оси, но, при этом, за счет сдвоенности, заявленная балка обладает повышенной надежностью и прочностью, в сравнении с балками указанных стандартных осей. При этом такая толщина обеспечивает оптимальный вес и прочность конструкции, что также важно для обеспечения ее надежности.
Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых представлена конструкция оси ходовой части транспортного средства.
На фиг. 1 представлен общий вид оси в сборе.
На фиг. 2 представлен фрагмент балки.
На фиг. 3 представлен общий вид балки с сечениями.
На фиг. 4 изображено сечение Б-Б.
На фиг. 5 представлен выносной вид Ж.
На фиг. 6 изображено сечение Е-Е.
На фиг. 7 изображено сечение Ж-Ж.
На фиг. 8 представлен выносной вид К.
На фиг. 1-8 изображен один из возможных вариантов исполнения конструкции оси ходовой части транспортного средства, цифрами отмечены следующие элементы:
балка - 1;
ступица - 2;
щиток грязезащитный - 3;
барабан тормозной - 4;
кольцо сальника - 5;
вилка энергоаккумулятора - 6;
подшипник - 7;
ротор датчика - 8;
камера тормозная - 9;
сальник - 10;
рычаг тормоза - 11;
ось колодки -12;
пружина - 13;
ось ролика - 14;
ролик - 15;
швеллер внутренний - 16;
швеллер наружный - 17;
фланец - 18;
цапфа - 19;
колодка - 20;
суппорт колодки - 21;
суппорт кулака - 22;
кронштейн опоры кулака - 23;
кулак разжимной - 24;
опора кулака - 25;
кронштейн энергоаккумулятора - 26;
кронштейн щитка - 27;
гайка ступицы - 28.
Далее со ссылками на фигуры описан предпочтительный вариант исполнения конструкции оси ходовой части прицепа транспортного средства.
Ось ходовой части включает балку (1), содержащую пару внутренних швеллеров (16), вставленных в соответствующие наружные швеллеры (17), и закрепленных с ними посредством сварки, при этом, швеллеры соединены друг с другом, образуя две трубы прямоугольного сечения, вставленных друг в друга.
На концах балки (1) закреплены цапфы (19) с фланцами (18). С левой и с правой сторон балки (1) приварены суппорты кулака (22) и суппорты колодок (21). Слева и справа устанавливается пара колодок (20) на суппорт колодок (21) таким образом, чтобы оси вращения колодок (20) совпадали с соответствующими осями суппорта колодок (21), а противоположный конец колодок (20) через ролик (15), установленный на ось ролика (14), прижимался к разжимному кулаку (24) с помощью пружины (13), при этом ось вращения колодки фиксируется осью колодки (12).
Предпочтительно, на балке (1) также закреплены кронштейны энергоаккумуляторов (26), с закрепленными на них тормозными камерами (9), кронштейны опоры кулака (23), кронштейны щитков (27).
С левой и с правой сторон балки (1) закреплены по две опоры кулака (25), в соответствующих кронштейнах опор кулака (23) и суппортах кулака (22), закреплены разжимные кулаки (24) с упором в ролики колодок (15). На шлицевых концах кулаков (24) закреплены рычаги тормозов (11), соединенные предпочтительно посредством вилок (6) с подпружиненными штоками соответствующих тормозных камер (9).
Предпочтительно на шейках кольца сальника цапф (19) установлены кольца (5) сальника, на которых в свою очередь запрессованы сальники (10).
На шейках подшипников цапф (19) установлены внутренние обоймы подшипников (7).
На резьбовых концах цапф (19) навинчены гайки (28). В ступицы (2) установлены наружные обоймы подшипников (7) и может быть запрессован ротор датчика (8). На ступицах (2) закреплены тормозные барабаны (4), с внутренней стороны, закрытые грязезащитными щитками (3), предпочтительно установленными на кронштейнах щитков (27), закрепленных с обеих сторон балки (1). При этом колодки (20) установлены с возможностью упора в соответствующий тормозной барабан (4).
Ось ходовой части транспортного средства может быть изготовлена следующим образом.
Внутренний швеллер (16) вставляется в наружный швеллер (17) и оба свариваются в специальных местах. Эта операция повторяется для получения второй пары швеллеров (16) и (17). На специальном сварочном кондукторе устанавливаются напротив друг друга две цапфы (19). На каждую цапфу (19) одеваются фланцы (18). Между цапфами (19) устанавливаются в упор к фланцам (18) сваренные швеллера (16) и (17) с одной, и с другой стороны. Все детали свариваются вместе.
К готовой балке (1) на специальном кондукторе привариваются с левой и с правой сторон балки (1) суппорты кулака (22), суппорты колодок (21). Далее на балку (1) привариваются кронштейны энергоаккумулятора (26), кронштейны опоры кулака (23), кронштейны щитка (27).
На полученную конструкцию, слева и справа, устанавливают по две опоры кулака (25). В опоры вставляются левый и правый разжимные кулаки (24), с левой и правой сторон, соответственно.
Опоры кулаков (25) фиксируются. Затем устанавливаются по две тормозные колодки (20) с каждой из сторон балки (1). Тормозные колодки (20) устанавливаются на суппорт колодки (21) таким образом, чтобы оси вращения колодок (20) совпадали с соответствующими осями суппорта колодок (21), а противоположный конец колодок (20) через ролик (15), установленный на ось ролика (14), прижимался к разжимному кулаку (24) под действием пружины (13), при этом ось вращения колодки фиксируется осью колодки (12).
На шейках кольца сальника цапф (19) запрессовываются кольца (5) сальника, на которых в свою очередь запрессовываются сальники (10). Затем на шейки подшипников цапф (19) с обоих концов устанавливается и упирается в торец внутренняя обойма подшипника (7).
Ротор датчика (8) запрессовывается на ступицу колеса (2). В ступицу колеса (2) также запрессовываются наружные обоймы подшипников (7). Подшипники (7) смазываются. Ступицу колеса (2) надевают на цапфу (19), затем надевают внутреннюю обойму второго подшипника (7), запирая ступицу (2) между подшипниками (7). Подшипники (7) прижимаются гайкой ступицы (28), гайка (28) фиксируется.
На шлицевые концы разжимных кулаков (24) устанавливаются рычаги тормозов регулируемые (11). На кронштейны энергоаккумулятора (26) устанавливаются и фиксируются тормозные камеры (9). Шток тормозной камеры (9) соединяется с рычагом тормоза регулируемым (11) с помощью вилки (6).
Тормозной барабан (4) устанавливают и фиксируют на ступицу колеса (2). С внутренней стороны барабан (4) закрывается грязезащитным щитком (3).
Ось ходовой части транспортного средства может использоваться в конструкции осевого агрегата, включающего в себя как пневматическую, так и рессорную многолистовую подвеску, предназначенную для обеспечения упругой связи между рамой и осью прицепа, снижения динамических нагрузок и сокращения колебательного процесса. Посредством подвески осуществляется регулирование положения осей прицепа относительно кузова транспортного средства.
Представленные фигуры, описание конструкции, использования и изготовления оси ходовой части транспортного средства не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы.