Вали провідних коліс – півосі
Півосі провідних мостів
Крутний момент із середньої частини провідного мосту, де розташовані головна передача та диференціал, повинен передаватися на деяку відстань, яка залежить від ширини автомобіля та його колії, до провідних колес. Цю функцію виконують вали провідних коліс, які називають півосями.
На провідне колесо автомобіля діють такі сили: - реакція Rz дороги, що залежить від ваги автомобіля, що припадає на колесо; - сила тяги Rx або гальмівна сила Rt; - бічна сила Ry, що виникає при повороті та занесення автомобіля або на косогорі. Всі ці сили створюють згинальні моменти, які можуть суттєво навантажувати півосі. Залежно від типу автомобіля та його призначення установка півосей у картері моста здійснюється різними способами, від яких залежить ступінь розвантаженості півосі, тобто її захищеність від впливу згинальних моментів.
Напіврозвантаженими називають півосі, що безпосередньо спираються на підшипник, встановлений у балці заднього моста (рис. 1, а). Такі осі сприймають згинальні моменти від усіх перелічених вище сил. Напіврозвантажені півосі застосовують у задніх провідних мостах легкових автомобілів малої вантажопідйомності.
Розвантажені на три чверті півосі (рис. 1 б) сприймають моменти лише частково через податливість підшипникового вузла і балки моста. Основна частина згинальних моментів передається балці моста через підшипник. Такі осі застосовуються обмежено у провідних мостах легкових автомобілів та вантажних автомобілів малої вантажопідйомності.
Повністю розвантажені півосі (рис. 1, в) мають маточину колеса, встановлену на балці моста на двох підшипниках. В результаті всі згинальні моменти передаються від колеса безпосередньо набалку моста, при цьому піввісь передає тільки момент, що крутить, від головної передачі і диференціала до провідного колеса. Розвантажені півосі застосовують у провідних колесах вантажних автомобілів середньої та великої вантажопідйомності, а також на автобусах.
Півосі належать до виключно відповідальних деталей, від надійності роботи яких багато в чому залежить безпека автомобіля, тому вони виготовляються з легованих сталей. Внутрішні кінці півосей мають шліци, за допомогою яких вони з'єднуються з зубчастими напівосьовими колесами диференціала. Зовнішній кінець півосі має фланець, за допомогою якого вона за допомогою різьбових з'єднань (зазвичай – шпильками) кріпиться до маточини колеса (рис. 3). На деяких півосях зовнішній кінець півосі також має шліцеву частину (рис. 3, б). У цьому випадку з'єднання півосі зі маточиною колеса здійснюється за допомогою фланця, що надівається на ці шліци.
Фланцевий кінець півосі може мати канали для підведення повітря із системи централізованого накачування шин. Вихід півосі з балки моста ущільнюється манжетою для запобігання витоку мастильного матеріалу та запобігання попаданню сторонніх частинок, води або бруду.
Піввісь приводу переднього моста (рис. 3, в) повинна передавати крутний момент колесу при кутах, що змінюються між валами. Тому в її конструкції передбачається шарнір рівних кутових швидкостей, конструкцій яких розглянуті на окремій сторінці. При цьому піввісь складається з двох частин: внутрішньої півосі 1 і зовнішньої 3. Внутрішня піввісь, довша, шліцами з'єднується з напівосьовим зубчастим колесом диференціала, зовнішня піввісь своєю шліцованою частиною з'єднується з фланцем, від якого момент передається на маточину колеса.
На повнопривідних автомобілях зблокованим приводом переднього моста при русі з вимкненим переднім мостом механізми моста обертаються, так як вони отримують привід від коліс, що вільно котяться. Це знижує термін служби головної передачі та диференціала, що негативно позначається на витраті палива, тому на багатьох автомобілях (наприклад, на автомобілі УАЗ-3151 тощо) передбачено відключення коліс від механізмів трансмісії. Для цієї мети піввісь з'єднується з фланцем за допомогою проміжної муфти, яка найчастіше виконується зубчастою або кулачковою. При необхідності муфта може вийматися, і колеса разом із маточкою та фланцем обертатимуться автономно, не захоплюючи півосі.