Cầu đường bộ - có những thiết kế nào và tại sao?

Cầu ô tô là một trong những bộ phận chính giải quyết đồng thời nhiều vấn đề. Đây là sự kết nối của các bánh xe với thân xe, truyền mô-men xoắn, cung cấp khả năng điều khiển máy, san bằng các bất thường của đường. Do đó, khi phát triển cầu, các kỹ sư phải giải quyết nhiều vấn đề kỹ thuật cùng một lúc.
 

Một chút về lịch sử

 Chủ sở hữu của công ty Olds Motor Works của Mỹ, chuyên sản xuất ô tô, đã giới thiệu mẫu xe mới của mình trước công chúng vào năm 1901. Nhưng doanh nhân đã gặp phải một điều không may: nhà máy của anh ta bị thiêu rụi và anh ta đã cứu được một trong những bản sao nói trên. Để mọi thứ diễn ra suôn sẻ, nhà thiết kế đã quyết định bắt đầu (lần đầu tiên trên thế giới!) Sản xuất hàng loạt mô hình của mình để bảo vệ bản thân khỏi phá sản.

 
Và anh ấy đã thành công: vào những năm 900, chiếc OldsMobil của anh ấy là một trong những chiếc xe phổ biến và được mua nhiều nhất. Nhà thiết kế, để lắp ráp nhanh vào ô tô của mình, đã sử dụng phương pháp truyền mô-men xoắn tới bánh sau, gắn chặt vào thanh ngang bằng xích. Đây là cách cây cầu đường bộ đầu tiên xuất hiện. Nhân tiện: nguyên tắc này ngày nay được sử dụng trong thiết kế xe ba bánh. Những cây cầu tương tự đã được tháo rời làm đôi để thuận tiện cho việc sản xuất hàng loạt.

 
Năm 1903, Clarence Spicer người Mỹ được đưa ra ánh sáng, đưa ra một chiếc cardan có hình thánh giá do chính ông thiết kế và ông đã đăng ký bằng sáng chế. Tuy nhiên, công ty của Spicer không tồn tại được lâu và được A. Dana mua lại. Thông tin này được quan tâm theo nghĩa là những cây cầu sau này sẽ được gọi là "spicer" và "dana" với các chỉ số khác nhau: ví dụ: Dana 60. Mọi thứ xảy ra tương tự với "máy photocopy" - ngày nay nhiều người không nghi ngờ rằng đây là tên của Xếp hạng Xerox , không phải bản thân máy.

 
Và nếu bạn tìm hiểu sâu hơn một chút, thì hóa ra công ty truyền tải Salisbury vào năm 1919 là một phần của công ty Spicer và do đó, tất cả các cây cầu do ông sản xuất đều được gọi là "Salisbury" theo thói quen ở Anh. Và sau đó là trục Timken với vỏ hộp số tách rời, cũng được đặt theo tên của người phát minh ra nó và Công ty William Timken Detroit.
 

Cầu đường bộ được phân loại như thế nào?

 Một trong những thiết kế phổ biến được tìm thấy trên các phương tiện dẫn động cầu sau là một chùm "thả", bên trong là các trục của trục, các moay-ơ và bánh răng chính được gắn vào chúng. Chúng ta đang nói về trục dẫn đầu không được điều khiển, ví dụ, trục này nằm trên toàn bộ hành khách "cổ điển" của Liên Xô.
 

Cầu có dầm tách và cố định

 Loại thứ hai có độ cứng cao nhất và thường được lắp đặt trên xe tải hạng nặng và xe buýt. Đây là một cacte đúc trong đó các tay áo của trục trục được cố định. Cầu được trang bị dầm tách có thể được tìm thấy trên ô tô và xe thương mại. Các cấu trúc như vậy được ngắt thành hai phần, mỗi phần được gắn vào các "nắp" của trục trục.

 
Theo phương pháp chế tạo có cầu đúc và cầu đúc. Cái sau được coi là đáng tin cậy nhất. Tuy nhiên, công nghệ sản xuất phức tạp và các đơn vị như vậy là đắt tiền. Cầu đóng dấu kém tin cậy hơn một chút vì chúng được chế tạo bằng phương pháp hàn.
 

Phân chia cầu theo loại hệ thống treo

 Chỉ có hai loại cấu trúc. Cái đầu tiên là chưa cắt. Hệ thống này giả định rằng các bánh xe được kết nối chắc chắn với nhau bằng dầm (xem ở trên). Nếu một trong số chúng thay đổi vị trí của nó, thì cái thứ hai sẽ “lặp lại các thao tác” của cái đầu tiên. Ví dụ: nếu bạn va vào một gò đất bằng bánh xe bên trái, thì nó sẽ nghiêng giống như bánh xe bên phải (và cả chùm sáng nữa). Kết quả là cả chiếc xe cũng sẽ bị nghiêng. Điều này một mặt gây khó chịu cho người lái và hành khách, mặt khác lại đảm bảo độ tin cậy của kết cấu. Do đó, các trục liên tục thường được lắp đặt trên khung SUV hoạt động trong điều kiện khó khăn. Nhưng điều này không có nghĩa là kiểu xây dựng ngược lại không được sử dụng trên chúng.

 
Một điều nữa là một cây cầu chia. Trong trường hợp này, các bánh xe được kết nối với dầm thông qua các bộ phận treo. Khi gặp chướng ngại vật, cả hai sườn vẫn ở vị trí thẳng đứng và song song với nhau. Thân xe gần như không có gót (tùy thuộc vào khoảng sáng gầm xe). Thiết kế này cung cấp lối đi thoải mái hơn qua địa hình gồ ghề, nhưng kém tin cậy hơn so với thiết kế liên tục.
 

Trục lái và trục kết hợp

 Đầu tiên bao gồm một phần của cơ chế lái. Thông thường, một thiết kế như vậy nằm ở phía trước. Nếu ô tô có nhiều trục thì có thể có 2-3 trục điều khiển trở lên. Hãy nhớ rằng: ví dụ, ở một số loại tên lửa mang vũ khí hạng nặng, không chỉ bánh trước quay mà cả bánh “giữa” cũng quay.


Một hệ thống tương tự được sử dụng trên một số loại xe địa hình nhiều trục bánh. Nhưng ngay cả một số xe tải, xe con dân sự cũng có thể "bẻ lái".
 

trục trước

 Nếu nó liên tục, thì đây là một chùm tia, ở hai đầu của chúng có các khớp nối lái: các trục bánh xe được cố định trên các trục của chúng. Các yêu cầu đối với một cây cầu như vậy rất đơn giản: nhẹ, bền và cứng. Điều này cung cấp một dầm chữ I bằng thép. Nó thường được uốn cong ở giữa để giữ động cơ ở mức thấp giúp xe ổn định.
 
Nhưng nó cũng xảy ra rằng trục điều khiển được đặt ở phía sau. Thông thường, sơ đồ như vậy được sử dụng trên máy móc nông nghiệp hoặc đô thị. Một ví dụ là máy liên hợp Niva SK-5, trong đó không phải bánh trước quay mà là bánh sau.

 
Đối với các cấu trúc kết hợp, điều này đề cập đến một cây cầu phân chia, vừa dẫn đầu vừa kiểm soát. Sơ đồ này cực kỳ phổ biến và được sử dụng trên hầu hết các xe du lịch dẫn động cầu trước. Một ví dụ là VAZ-2108-15. Ở đây, bộ vi sai với bánh răng chính được đặt trong cùng một vỏ với hộp số. Ngay lập tức - một ổ đĩa ở dạng khớp CV. Những cái ở bên ngoài đảm bảo chuyển động quay của bánh xe, và những cái ở bên trong đảm bảo khả năng di chuyển của nó theo phương thẳng đứng.
 

cầu hỗ trợ

 Một thiết kế đơn giản trông giống như một thanh ngang chắc chắn (thường xuyên nhất) (dầm chữ I hoặc ống) đến các đầu của các trục được gắn vào. Một ví dụ nổi bật về cầu hỗ trợ là bất kỳ chiếc xe VAZ dẫn động cầu trước nào. Đằng sau anh ta là một hệ thống như vậy. Do tính đơn giản và chùm tia chắc chắn, sơ đồ này được coi là đáng tin cậy nhất trong tất cả các loại hệ thống treo sau.

 
Cấu trúc hỗ trợ là một thuộc tính không thể thiếu của xe tải bán và đầy đủ rơ moóc.
 

qua những cây cầu

Đây là những hệ thống cụ thể hoặc "chuyên dụng cao", có thể tìm thấy trên các xe tải có nhiều trục truyền động. Chức năng của trục qua là truyền một phần mô-men xoắn đi xa hơn.


Ví dụ, các hệ thống tương tự được sử dụng trên các phương tiện KAMAZ có khả năng xuyên quốc gia cao.
 

Hộp số

Bao gồm trong thiết kế của trục truyền động, nó có thể ở phía trước và phía sau. Trong trường hợp đầu tiên, nó thường được tích hợp sẵn trong hộp. Nếu xe dẫn động cầu sau thì hộp số được lắp ở giữa trục. Đối với xe 4x4, có hai cơ chế tương tự. Các ổ đĩa tương ứng với số lượng hộp số.


Khi nói về hộp số, họ đề cập đến tỷ số truyền. Càng lên cao, khối lượng xe càng lớn, xe sẽ không di chuyển nhanh mà chở được nhiều hàng hơn. Và ngược lại: tỷ số truyền nhỏ hơn là đặc trưng của máy có trọng lượng thấp nhưng tốc độ cao.
 

Kết quả

 Cầu là một bộ phận của ô tô nối các bánh xe và chịu tải trọng mà nó truyền lên kết cấu đỡ. Các thuộc tính chính của cơ chế được mô tả là loại và tính linh hoạt. Ví dụ, thật vô nghĩa khi liên tục vượt qua những con đường xấu bằng một chiếc ô tô có cầu chẻ: nó sẽ không tồn tại được lâu. Và ngược lại, lái xe thường xuyên với kết cấu liền khối trên đường cao tốc rất mệt mỏi: nó sẽ phản ứng với mọi va chạm.