12.2. Расчет подшипников ступиц

Подшипники ступиц управляемых колес устанавлива­ют с максимально возможным расстоянием между их центрами для уменьшения усилий, действующих на подшипни­ки от боковых сил. При этом внутренний подшипник обычно имеет большую грузоподъемность, чем наружный.

Расчет подшипников ступиц колес, как и в предыдущих случаях, состоит в определении их долговечности. Для этого необходимо знать значения усилий, действующих на подшипники.

При расчете рассматривают прямо­линейное и криволинейное (R = 50 м) движение автомобиля со скоростью 40 км/ч. При этом считают, что автомобиль движется прямолинейно 90% пути, а на поворотах вправо и влево – по 5% пути, причем влия­нием силы тяги и углами установки управляемых колес пренебрегают.

При прямолинейном движении автомобиля вертикальную реакцию, действующую на ступицу управляемого колеса, определяют по формуле:

, (12.1)

где –масса, приходящаяся на мост.

Боковую реакцию, действующую на ступицу колеса, рассчитывают по формуле:

. (12.2)

Под действием реакций и при прямолинейном движении радиальные нагрузки на внутренний 1 и наружный 2 подшипники соответственно, будут равны:

; (12.3)

, (12.4)

где a и l – расчетные размеры.

Действием осевой нагрузки на подшипники на этом режиме пренебрегают.

При криволинейном движении автомобиля вертикальную реакцию, действующую на ступицу колеса, определяют по формуле:

, (12.5)

где «+» – для внутреннего по отношению к центру поворота колеса, «–» – для внешнего колеса.

Боковую реакцию, действующую на ступицу колеса, рассчитывают по формуле:

. (12.6)

Нагрузки на внутренний и наружный подшипники наружного и внутреннего колес автомобиля при криволинейном движении определяются сле­дующим образом.

Радиальные нагрузки на подшипники ступицы наружного колеса определяют по формулам:

; (12.7)

, (12.8)

Радиальные нагрузки на подшипники ступицы внутреннего колеса рассчитывают по формулам:

; (12.9)

, (12.10)

Осевые нагрузки на подшипники ступицы наружного колеса будут, соответственно, равны:

; (12.11)

. (12.12)

Для подшипников ступицы внутреннего колеса:

; (12.13)

. (12.14)