Oś - Axle

Koła wagonów są przymocowane do prostej osi, dzięki czemu oba koła mogą się obracać w tym samym czasie. Nazywa się to zestawem kołowym .

lub stanowi centralny wał na obracającym się kole lub biegu . W pojazdach kołowych oś może być przymocowana do kół, obracając się z nimi, lub przymocowana do pojazdu, przy czym koła obracają się wokół osi. W pierwszym przypadku łożyska lub tuleje znajdują się w punktach mocowania, w których podparta jest oś. W tym ostatnim przypadku łożysko lub tuleja znajduje się wewnątrz centralnego otworu w kole, aby umożliwić obracanie się koła lub koła zębatego wokół osi. Czasami, zwłaszcza w rowerach, ten drugi typ osi określany jest mianem wrzeciona .

Terminologia

W samochodach osobowych i ciężarówkach potocznie występuje kilka znaczeń słowa „ oś” , które odnoszą się do samego wału, jego obudowy lub po prostu dowolnej poprzecznej pary kół. Ściśle mówiąc, wał, który obraca się z kołem, przykręcany lub wielowypustowy w stałym stosunku do niego, nazywa się osią lub półosią . Jednak w luźniejszym użyciu cały zespół, w tym otaczająca go obudowa osi (zazwyczaj odlew ) jest również nazywany osią .

Jeszcze szersze (nieco przenośne) znaczenie tego słowa odnosi się do każdej pary równoległych kół po przeciwnych stronach pojazdu, niezależnie od ich mechanicznego połączenia ze sobą oraz z ramą lub nadwoziem pojazdu. Tak więc poprzeczne pary kół w zawieszeniu niezależnym można w niektórych kontekstach nazwać osią . Ta bardzo luźna definicja „oś” jest często używana do oceny dróg płatnych lub podatków od pojazdów i jest traktowana jako przybliżone przybliżenie ogólnej nośności pojazdu i jego możliwości powodowania zużycia lub uszkodzenia nawierzchni jezdni.

Osie pojazdu

Osie są integralnym elementem większości praktycznych pojazdów kołowych. W zawieszeniu z osią ruchomą osie służą do przenoszenia momentu napędowego na koło, a także do utrzymywania położenia kół względem siebie i do nadwozia pojazdu. Osie w tym systemie muszą również wytrzymać ciężar pojazdu wraz z ładunkiem. Oś nienapędzana, taka jak oś przednia w ciężkich samochodach ciężarowych i niektórych lekkich ciężarówkach i furgonetkach z napędem na dwa koła, nie będzie miała wału i służy jedynie jako element zawieszenia i układu kierowniczego. I odwrotnie, wiele samochodów z napędem na przednie koła ma solidną oś tylną.

W innych typach układów zawieszenia osie służą jedynie do przenoszenia momentu napędowego na koła; położenie i kąt piast kół jest niezależną funkcją układu zawieszenia. Jest to typowe dla niezależnych zawieszeń, które można znaleźć w większości nowszych samochodów i SUV-ów, a także z przodu wielu lekkich ciężarówek. Systemy te nadal mają dyferencjały , ale nie będą miały dołączonych rurek obudowy osi. Mogą być przymocowane do ramy lub nadwozia pojazdu lub zintegrowane z mostem pędnym . Wały osi (zwykle o stałej prędkości ) przenoszą następnie moment napędowy na koła. Podobnie jak w przypadku pełnego układu osi pływającej, wały napędowe w niezależnym układzie zawieszenia z napędem na przednie koła nie utrzymują żadnej masy pojazdu

Cechy konstrukcyjne i projekt

Koło Shinkansen z serii 0 używane w japońskich szybkich pociągach pociskowych

Oś prosta to pojedynczy sztywny wał łączący koło po lewej stronie pojazdu z kołem po prawej stronie. Oś obrotu ustalona przez oś jest wspólna dla obu kół. Taka konstrukcja może utrzymać stabilne położenie kół pod dużym obciążeniem, a zatem może wytrzymać duże obciążenia. Osie proste są stosowane w pociągach (tj. lokomotywach i wagonach kolejowych), w tylnych osiach samochodów ciężarowych oraz w ciężkich pojazdach terenowych. Oś może być opcjonalnie zabezpieczona i dodatkowo wzmocniona poprzez zamknięcie długości osi w obudowie.

W wersjach z osią dzieloną koło z każdej strony jest przymocowane do oddzielnego wału. Nowoczesne samochody osobowe mają dzielone osie napędowe. W niektórych konstrukcjach umożliwia to niezależne zawieszenie lewego i prawego koła, a tym samym płynniejszą jazdę. Nawet gdy zawieszenie nie jest niezależne, dzielone osie pozwalają na zastosowanie mechanizmu różnicowego, dzięki czemu lewe i prawe koła napędowe mogą być napędzane z różnymi prędkościami podczas skrętu samochodu, poprawiając przyczepność i wydłużając żywotność opon.

Oś podwójna to grupa dwóch lub więcej osi umieszczonych blisko siebie. Konstrukcje ciężarówek wykorzystują taką konfigurację, aby zapewnić większą ładowność niż pojedyncza oś. Naczepy zazwyczaj posiadają z tyłu oś tandemową.

Osie są zazwyczaj wykonane ze stali klasy SAE 41xx lub stali klasy SAE 10xx. Stal klasy SAE 41xx jest powszechnie znana jako „ stal chromowo-molibdenowa ” (lub „chromowo-molibdenowa”), podczas gdy stal klasy SAE 10xx jest znana jako „ stal węglowa ”. Podstawowa różnica między nimi polega na tym, że stal chromowo-molibdenowa jest znacznie bardziej odporna na zginanie lub łamanie i jest bardzo trudna do spawania narzędziami zwykle znajdującymi się poza profesjonalnym warsztatem spawalniczym.

Oś napędowa

Wielowypusty na przedniej osi napędowej.

Oś napędzana silnikiem lub głównym napędem nazywana jest osią napędową .

Nowoczesne samochody z napędem na przednie koła zazwyczaj łączą przekładnię (skrzynię biegów i dyferencjał) oraz przednią oś w jeden zespół zwany transaxle . Oś napędowa to oś dzielona z mechanizmem różnicowym i przegubami uniwersalnymi między dwiema półosiami. Każda półoś łączy się z kołem za pomocą przegubu o stałej prędkości (CV), który umożliwia swobodne poruszanie się zespołu koła w pionie, a także obracanie się podczas wykonywania skrętów.

W samochodach i ciężarówkach z napędem na tylne koła silnik obraca wał napędowy (zwany również wałem napędowym lub wałem ogonowym ), który przenosi siłę obrotową na oś napędową z tyłu pojazdu. Oś napędowa może być na żywo na oś , ale nowoczesne samochody napęd na tylne koła zazwyczaj używają split oś z mechanizmem różnicowym. W tym przypadku jedna półoś lub półoś łączy mechanizm różnicowy z lewym tylnym kołem, druga półoś robi to samo z prawym tylnym kołem; w ten sposób dwie półosie i mechanizm różnicowy stanowią oś tylną. Przednia oś napędowa zapewnia siłę do napędzania ciężarówki. W rzeczywistości tylko jedno koło tej osi porusza ciężarówkę i przyczepę po drodze.

Niektóre proste konstrukcje pojazdów, takie jak gokarty rekreacyjne, mogą mieć pojedyncze koło napędzane, gdzie oś napędowa jest osią dzieloną z tylko jednym z dwóch wałów napędzanych przez silnik, lub też oba koła są połączone z jednym wałem bez mechanizmu różnicowego (wyścigi gokartowe). Jednak inne gokarty mają również dwa tylne koła napędowe.

Oś podnoszona

Wywrotka z osią pchaną pneumatyczną, pokazana w pozycji podniesionej

Niektóre wywrotek i przyczepy może być skonfigurowany z osi podnośnika (znany również jako oś mostu powietrznego lub kropli osi ), który może być mechanicznie podniesiona lub opuszczona. Oś jest obniżona, aby zwiększyć nośność lub rozłożyć ciężar ładunku na większą liczbę kół, na przykład w celu przekroczenia mostu o ograniczonej wadze. Gdy nie jest potrzebna, oś unosi się nad podłożem, aby zmniejszyć zużycie opon i osi oraz zwiększyć przyczepność pozostałych kół. Podnoszenie osi łagodzi również boczne szorowanie dodatkowej osi w bardzo ciasnych zakrętach, umożliwiając łatwiejsze skręcanie pojazdu. W niektórych sytuacjach usunięcie nacisku z dodatkowej osi jest konieczne, aby pojazd w ogóle wykonał skręt.

Kilku producentów oferuje sterowany komputerowo podnośnik pneumatyczny, dzięki któremu martwe osie są automatycznie opuszczane, gdy główna oś osiągnie swój limit masy. W razie potrzeby martwe osie można jeszcze podnieść, naciskając przycisk, co zapewnia lepszą zwrotność.

Osie podnoszone były używane na początku lat 40. XX wieku. Początkowo oś była podnoszona za pomocą urządzenia mechanicznego. Wkrótce hydraulika zastąpiła mechaniczny system podnoszenia. Jednym z pierwszych producentów był Zetterbergs z siedzibą w Östervåla w Szwecji. Ich marką była Zeta-lyften.

Podnoszona tandemowa oś napędowa została wynaleziona w 1957 roku przez fińskiego producenta ciężarówek Vanajan Autotehdas , firmę dzielącą historię z Sisu Auto .

W pełni pływające a częściowo pływające

Oś w pełni pływająca przenosi ciężar pojazdu na korpus osi, a nie na półosie; służą jedynie do przenoszenia momentu obrotowego z mechanizmu różnicowego na koła. „Unoszą się” wewnątrz zespołu, który przenosi ciężar pojazdu. Dlatego jedynym obciążeniem, jakie musi wytrzymać, jest moment obrotowy (nie boczna siła zginająca). Swobodne wały osi są utrzymywane przez kołnierz przykręcony do piasty, podczas gdy piasta i łożyska są utrzymywane na wrzecionie za pomocą dużej nakrętki. Natomiast konstrukcja półpływająca przenosi ciężar pojazdu na samą półoś; na końcu obudowy osi znajduje się pojedyncze łożysko, które przenosi obciążenie z osi i przez które oś się obraca. Aby były „półpływające” wały osi muszą mieć możliwość „pływania” w oprawie, łożyskach i uszczelnieniach oraz nie mogą podlegać osiowemu „naciskowi” i/lub obciążeniu wstępnemu łożysk. Łożyska igiełkowe i oddzielne uszczelnienia wargowe są stosowane w pół-pływających osiach z osią utrzymywaną w obudowie na ich wewnętrznych końcach, zwykle z „c-clipsami”, które są 3/4-okrągłymi utwardzonymi podkładkami, które wsuwają się w rowki wykonane na wewnętrznym końcu wały i utrzymywane w/przez wycięcia w bocznych kołach zębatych nośnika mechanizmu różnicowego, które same są utrzymywane przez zębnik mechanizmu różnicowego lub wał „koła zębatego”. Prawdziwy pół-pływający zespół osi nie wywiera żadnych bocznych obciążeń na rury obudowy osi lub półosie.

Osie wciskane w łożyska kulkowe lub stożkowe, które z kolei są utrzymywane w/na obudowach osi za pomocą kołnierzy, śrub i nakrętek nie „pływają” i nie obciążają osiowo łożysk, obudów i tylko krótkiego odcinka samego wału który przenosi również wszystkie obciążenia promieniowe.

W pełni pływająca konstrukcja jest zwykle stosowana w większości lekkich ciężarówek 3/4 i 1 tony, ciężarówek o średniej ładowności i ciężkich ciężarówkach. Istnieje kilka wyjątków, takich jak wiele pojazdów Land-Rover i amerykańskie wyścigi samochodów seryjnych od wczesnych lat 60-tych. Cały zespół może przenosić większy ciężar niż zespół osi półpływającej lub niepływającej, ponieważ piasty mają dwa łożyska poruszające się na stałym trzpieniu. Oś w pełni pływającą można rozpoznać po wystającej piaście, do której przykręcony jest kołnierz półosi.

Układ osi półpływającej jest powszechnie stosowany w półtonowych i lżejszych ciężarówkach 4x4 z tyłu. Taka konfiguracja pozwala, aby półoś była środkiem napędowym, a także wspierała ciężar pojazdu. Główną różnicą między konfiguracjami osi w pełni i częściowo pływających jest liczba łożysk. Oś półpływająca ma tylko jedno łożysko, podczas gdy zespół w pełni pływający ma łożyska zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz piasty koła. Druga różnica dotyczy demontażu osi. Aby zdjąć oś półpływającą, należy najpierw zdjąć koło; jeśli taka oś pęknie, najprawdopodobniej koło wypadnie z pojazdu. Pół-pływająca konstrukcja znajduje się w większości 1/2-tonowych i lżejszych ciężarówek i SUV-ów oraz samochodów osobowych z napędem na tylne koła, zwykle mniejszych lub tańszych modeli.

Zaletą osi w pełni pływającej jest to, że nawet jeśli półoś (używana do przenoszenia momentu obrotowego lub mocy) pęknie, koło nie odpadnie, co zapobiega poważnym wypadkom.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki