Требования к колесам

Колесо состоит из обода и соединительного элемента, при по­мощи которого оно соединяется со ступицей. Соединительный эле­мент обычно представляет собой профилированный диск, прива­ренный к ободу, либо является непосредственной частью обода. В последнем случае колеса называются бездисковыми.

К колесам предъявляются следующие требования:

1. Прочность и долговечность. Это требование, которое для ранее рассмотренных узлов считалось общим, в данном случае можно выделить как специфичное, так как прочностной расчет колеса является сложной теоретической задачей. Методы расчета достаточно

1 трудоемки и разработаны лишь для отдельных элементов колеса. Обычно разработка конструкции колеса ведется на основе экспе­риментально-теоретических методов.

2. Размеры и жесткость колеса должны обеспечивать надежную посадку шины на ободе и не снижать срок ее службы. При недо­статочном монтажном натяге бортов шины на полки обода может происходить их относительное смещение, приводящее к истиранию

* Допустимая масса, приходящаяся на шину, кг, макс.

контактирующих поверхностей, то есть снижению срока службы и безопасности автомобильного колеса. Кроме того, повышенная де­формация обода и диска под действием боковых реакций дороги приводит к увеличению углов развала и увода при движении ав­томобиля на повороте, что может отрицательно сказаться на уп­равляемости автомобиля и износе шин.

3. Конструкция крепления колеса должна обеспечивать его быструю и точную установку на ступице.

4. Минимальное биение и дисбаланс колеса при вращении на сту­пице.

5. Минимальный момент инерции. Это требование главным об­разом связано с тем фактом, что часть крутящего момента, под­веденного к колесу, затрачивается на преодоление его инерционного момента. Таким образом, момент инерции колеса прямо влияет на интенсивность разгона и торможения автомобиля.

В случае применения бескамерных шин к колесу предъявляются дополнительные требования, а именно:

—герметичность обода;

—одинаковые посадочные размеры для бескамерной и камерной шин одного и того же размера;

—возможность применения камеры.

11.8. Классификация колес и их конструкция

11.8.1. Классификация колес

Колеса принято классифицировать по классам, видам и ти­пам.

Классификация по классам связана с эксплуатационным на­значением транспортных средств. Имеются следующие классы ко­лес:

класс 1 — для внутризаводского транспорта, в том числе авто­погрузчиков и электрокаров;

класс 2 — для автомобилей с полной массой до 2,0 т и для прицепов к ним;

класс 3 — для грузовых автомобилей с полной массой от 2 до 20 т;

класс 4 — для грузовых автомобилей с полной массой свыше 20 т;

класс 5 — для автомобилей повышенной проходимости и при­цепов;

класс 6 — для тракторов и сельскохозяйственных машин; поса­дочный диаметр обода до 20";

класс 7 — для тракторов и сельскохоайственных машин; поса­дочный диаметр обода свыше 20".

Основным признаком классификации колес по видам является тип применяемой шины. Так, колеса могут быть предназначены для следующих шин:

— камерных;

—бескамерных;

—с регулируемым давлением;

—арочных;

—пневмокатков;

—безопасных, кратковременно работающих без избыточного дав­ления воздуха внутри.

В основе кассификации по типам лежат конструктивные осо­бенности колеса, а именно:

тип обода с неразъемным и разъемным ободом; с

профилированным ободом; с ободом из фасонных профилей; со штампованным или литым ободом и т. д.;

место соединения с диском, соединенным с ободом в сред-

диска с ободом ней части, то же в замочной части, то

же в бортовой части;

способ соединения не регулируемые по вылету диска отно-

диска с ободом сительно обода и регулируемые;

способ соединения дисковые и бездисковые;

колеса со ступицей

число колес, одновре- одинарные и сдвоенные, менно устанавливае­мых на ступицу

11.8.2. Типы ободьев

Основными типами ободьев колес являются следующие:

неразъемный (рис. 11.28 а);

разъемный посередине (рис. 11.286)',

разъемный по радиусу - сегментный (рис. 11.28в);

разъемный двух-, трех-, четырех- и пятиэлементный

(рис. П.28д—з соответственно).

Неразъемный обод (рис. 11.29) состоит из закраин 1, полок 2 и ручья 3.

Закраины обода воспринимают усилия, передаваемые бортами шины, ограничивают их перемещение и в ряде случаев защищают

Рис. 11.28. Типы ободьев колес

а — неразъемный глубокий симметричный, б — разъ­емный посередине, в — сегментный типа триллекс, г— основание «плоского» обода, д-з — разъемные ободья двух-, трех-, четырех- и пятиэлементные

боковины шины от внешних повреждений. Закраины должны быть достаточно жесткими, прочными и воспринимать не только усилия от бортов шины, но и усилия возникающие при наезде шины на неровности (с пробоем), а также усилия от инструмента при монтаже шины.

Полки являются посадочными местами для бортов шины и наклонены к середине на угол 5°. На неразъемных ободьях, пред­назначенных для бескамерных шин грузовых автомобилей (рис. 11.296), этот угол составляет 15°. Наклон полок обеспечивает натяг бортов при накачивании шины после монтажа и соответ­ственно их плотную посадку на полки.

Рис. 11.29. Неразъемный глубокий обод

а — с глубоким ручьем, б — с крутыми полками

Ручей обода служит для временного размещения части борта шины в процессе ее монтажа (демонтажа) и должен быть достаточно глубоким. В зависимости от расположения ручья по ширине обод может быть симметричным (рис. 11.28 а) или несимметричным (рис. 11.29). Симметричный профиль более технологичен, однако по компоновочным причинам наиболее распространен несиммет­ричный профиль. Решающим обычно является то обстоятельство, что несимметричный обод с ручьем, смещенным наружу, позволяет иметь большее пространство для размещения колесных тормозных механизмов.

Неразъемные ободья являются наиболее жесткими, технологич­ными, имеют малую массу и достаточно легко поддаются герме­тизации. Однако на них возможен монтаж лишь шин с достаточно эластичными бортами и боковинами - это шины легковых авто­мобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности.

Для обеспечения безопасности бескамерных шин применяется специальный безопасный контур полок обода. Полка с подкатом (хампом) имеет проходящий по окружности выступ округлой (рис. 11.30 а, б) или заостренной (рис. 11.30 в) формы, который пред­отвращает соскакивание бортов в ручей при выпуске воздуха из шины при движении автомобиля. Аналогично работает полка с обратным наклоном (рис. 11.30 г).

Ободья изготавливаются из качественных конструкционных ста­лей, допускающих глубокую вытяжку.

В ряде случаев колеса в целом, то есть обод совместно с диском, изготавливают из легких, преимущественно магниевых или алю­миниевых сплавов. При прочих равных условиях такие колеса имеют меньшую массу и момент инерции. Однако они значительно дороже стальных. При изготовлении литьем из-за местной пористости от­ливок и раковин затрудняется применение бескамерных шин. При изготовлении штамповкой раковины и пористость отсутствуют, но из-за сложности технологии стоимость таких колес весьма высока.

Разъемные ободья применяют для шин грузовых автомобилей и автобусов. Борта и боковины этих шин настолько жесткие, что не позволяют смонтировать шину через закраины обода.

Наиболее распространенными являются так называемые плоские ободья с одной отъемной закраиной (рис. 11.28 г—ж). Они имеют цилиндрический либо с неглубоким ручьем обод 1 с одной закраиной. Эта закраина изготавливается заодно с ободом либо приваривается ' к нему. Шина беспрепятственно надевается на такой обод, после чего устанавливается вторая закраина (на рисунке обозначена по­зициями 3 или 4), называемая также съемным бортовым кольцом, которая фиксируется на ободе.

В двухэлементной конструкции (рис. 11.28д) съемная закраина 3 выполнена с косым сквозным разрезом и монтируется в канавку на краю обода благодаря ее радиальной упругой деформации. За-

краина имеет коническую полку для посадки борта шины. При накачивании шины после монтажа и посадки борта на полку эта закраина сама фиксируется в канавке обода. Это наиболее простая конструкция разъемного обода, однако разрез на съемной закраине снижает ее жесткость, создает зазор в стыке, не позволяющий гер­метизировать обод, образует острые кромки, повреждающие борта шины. (

Трехэлементный обод (рис. П.28е) имеет неразрезную жесткую съемную закраину 4 и разрезное замочное кольцо 5 с конической полкой.

Четырехэлементный обод (рис. 11.28 ж) имеет неразрезную за­краину 4, сплошное посадочное кольцо 6 с конической полкой и разрезное (пружинное) замочное кольцо 5.

Пятиэлементный обод (рис. 11.28з) отличается от четырехком-понентного наличием уплотнительной вставки 7, позволяющей гер­метизировать обод при монтаже бескамерной шины.

Рис. П.30. Контуры полки обода

а — обычный в сравнении с контурами б—г; б — с подкатом, в — с плоским

подкатом, г — с обратным наклоном

Рис. 11.31. Колесо с ободом триллекс

На автомобилях большой грузоподъемности применяются ободья с поперечными разъемами (см. рис. 11.28 в). Конструкция такого обода показана на рис. 11.31. Обод состоит из трех кольцевых сек­торов /, торцы которых обработаны так, что после сборки секторов образуют замки. Такие ободья получили название «Триллекс». Осо­бенность монтажа состоит в том, что в данном случае не шина монтируется на обод, а обод собирается внутри шины. Такие ободья сложны в изготовлении и поэтому дороги.

Дата добавления: 2015-08-13