Кіріспе

Дөңгелек немесе айналмалы механизмнің орталық білігі. Тірек немесе білік – дөңгелек немесе айналмалы механизмнің орталық білігі. Дөңгелекті көлік құралдарында тірек дөңгелектерге бекітіліп, олармен бірге айналуы мүмкін, немесе дөңгелектер тірек айнала айналып, көлік құралына бекітілуі мүмкін. Бірінші жағдайда, тіректің орналасқан жерінде подшипниктер немесе втулкалар орнатылады. Екінші жағдайда, дөңгелек немесе механизмнің тірек айнала айналуын қамтамасыз ететін подшипник немесе втулка дөңгелектің орталық тесігіне орналасады. Кейде, әсіресе велосипедтерде, осы типтегі тірек шпиндель деп аталады.

Терминология

Автомобильдер мен жүк көліктерінде "білік" сөзінің бірнеше мағынасы күнделікті қолданыста кездеседі, ол біліктің өзіне, оның қаптамасына немесе кез келген көлденең дөңгелектер жұбына қатысты болуы мүмкін. Қатаң айтқанда, дөңгелекпен бірге айналатын, оған бекітілген немесе тісті байланыс арқылы тұрақты түрде жалғанған білік, білік немесе білік шахтасы деп аталады. Дегенмен, еркін қолданыста, айналасындағы білік қаптамасын (әдетте құйма) қамтитын толық құрастырылым да білік деп аталады. Сөздің одан да кең мағынасы (кейбір жағдайларда метафоралық) көліктің қарама-қарсы жақтарындағы кез келген параллель дөңгелектер жұбын білдіреді, олардың бір-бірімен және көліктің рамасына немесе корпусына механикалық байланысы болмаса да. Осылайша, тәуелсіз серпімділікпен жабдықталған көліктердегі көлденең дөңгелектер жұбы кейбір жағдайларда білік деп аталуы мүмкін. "Білік" терминінің осы өте еркін анықтамасы көбінесе жол төлемі немесе көлік салығын есептеуде қолданылады, сондай-ақ көліктің жалпы салмақ көтергіштігін және жол бетін тозуына немесе зақымдауына ықпал ету мүмкіндігін бағалау үшін жуық шама ретінде пайдаланылады.

Көлік құралының осьтері

Осьтер – дөңгелекті көлік құралдарының маңызды бөлігі. Қатты, "тірі осьті" аспалы жүйеде бұрылатын ішкі ось өзектері (яғни жартылай біліктер) қозғаушы моментті әрбір дөңгелекке жеткізеді, ал қатты сыртқы түтік дөңгелектердің оське қатысты белгілі бір бұрышта орналасуын сақтап, ось пен дөңгелектер жинағының көлік корпусына бұрышын реттейді. Бұл жүйедегі қатты осьтер (корпустар) көліктің салмағын және жүкті де көтеруге тиіс. Үлкен жүк көліктерінің алдыңғы балкалық осі және кейбір артқы жетектегі жеңіл жүк көліктері мен фургондарда жетек білігі болмайды, олар тек аспа және рульдік басқару құралы ретінде ғана қызмет етеді. Керісінше, көптеген алдыңғы жетектегі автомобильдерде бір бөліктен тұратын артқы балкалық ось болады. Басқа аспалы жүйелерде осьтердің міндеті – қозғаушы моментті дөңгелектерге жеткізу ғана. Дөңгелектердің орны мен бұрышы аспаның жұмысы арқылы осьтерден тәуелсіз болады. Бұл көбінесе жаңа автомобильдерде, тіпті SUV-ларда және көптеген жеңіл жүк көліктерінің алғы жағында кездесетін тәуелсіз аспаларға тән. Бұл ережеден ерекшелік – тәуелсіз (артқы) айналмалы осьті аспа, онда жартылай осьтер жүк көтеретін аспа қолдарының да қызметін атқарады. Тәуелсіз жетек пойыздарына дифференциалдар (немесе дифференциалдар) қажет, бірақ бекітілген ось корпусының түтіктері болмайды. Дифференциалды көліктің рамасына немесе корпусына бекітуге болады және/немесе трансмиссиямен (немесе беріліс қорабымен) біріктірілген трансаксл бірлігінде орналастыруға болады. Содан кейін осьтің (жартылай) біліктері қозғаушы моментті дөңгелектерге, әдетте тұрақты жылдамдықты буындар арқылы жеткізеді. Толық жүзетін осьтік жүйе сияқты, алдыңғы жетектегі тәуелсіз аспалы жүйенің жетек біліктері көліктің салмағын көтермейді.

Құрылымдық ерекшеліктер мен жобалау

Тікелей ось – көлік құралының сол жақ доңғалағын оң жақ доңғалаққа жалғастыратын бір қатаң білік. Осьпен бекітілген айналу осі екі доңғалаққа да ортақ. Мұндай конструкция ауыр жүктеме кезінде доңғалақтың орнын тұрақты ұстап, үлкен салмақты көтере алады. Тікелей ось пойыздарда (локомотивтер мен теміржол вагондарында), коммерциялық жүк көліктерінің артқы осьтерінде және ауыр тоннажды көліктерде қолданылады. Осьті қорғау және нығайту үшін оның ұзындығын корпусқа орналастыру мүмкін. Бөлінген ось конструкциясында әр доңғалақ жеке білікке бекітіледі. Қазіргі заманғы жолаушылар автомобильдері бөлінген жетекші осьтерді пайдаланады. Кейбір конструкцияларда бұл сол және оң доңғалақтың тәуелсіз аспасын қамтамасыз етеді, соның салдарынан жүру ыңғайлырақ болады. Аспа тәуелсіз болмаған жағдайда да, бөлінген ось дифференциалды пайдалануға мүмкіндік береді, автомобиль бұрылғанда сол және оң жетекші доңғалақтарды әртүрлі жылдамдықпен айналдыруға болады, бұл сүйреуді жақсартады және доңғалақтың қызмет ету мерзімін ұзартады. Тандемді ось – бір-біріне жақын орналасқан екі немесе одан көп осьтердің жиынтығы. Жүк көліктерінің конструкциялары мұндай конфигурацияны бір оське қарағанда үлкен салмақ көтеру қабілетін қамтамасыз ету үшін қолданады. Жартылай тіркемелердің артқы бөлігінде көбінесе тандемді ось орналасқан. Осьтер әдетте SAE 41xx немесе SAE 10xx класты болаттан жасалады. SAE 41xx класты болатқа "хром-молибденді болат" (немесе "хром-молибден") деп, ал SAE 10xx класты болатқа "көміртекті болат" деп аталады. Екі металдың басты айырмашылығы – хром-молибденді болат иілуге немесе сынғанға дейін әлдеқайда төзімді, сонымен қатар оны кәсіби дәнекерлеу шеберханасынан тыс жағдайда қолданылатын құралдармен дәнекерлеу өте қиын.

Қозғалтқыш ось

Қозғалтқыш немесе басқыш қозғалтқышпен қоздырылатын осьті күш беру осі деп атайды. Қазіргі заманғы алдыңғы жетектегі автомобильдерде әдетте беріліс қорабы (бірқатар дөңгелек және дифференциал) және алдыңғы ось бірге трансаксель деп аталатын бір құрылымға біріктіріледі. Күш беру осі – дифференциалы және екі жарты ось арасында кардандық біліктері бар бөлінген ось. Әрбір жарты ось тұрақты жылдамдықты (CV) қосылыс арқылы дөңгелекке қосылады, бұл дөңгелек жинағының тік бағытта еркін қозғалуына және бұрылыс кезінде иілуіне мүмкіндік береді. Артқы жетектегі автомобильдер мен жүк көліктерінде қозғалтқыш жетек білігін (пропеллер білігі немесе құйрық білігі деп те аталады) айналдырады, ол айналу күшін көліктің артқы жағындағы күш беру осіне жеткізеді. Күш беру осі тірі ось болуы мүмкін, бірақ қазіргі заманғы артқы жетектегі автомобильдер көбінесе дифференциалы бар бөлінген осьті пайдаланады. Бұл жағдайда, жарты ось немесе жарты білік дифференциалды сол артқы дөңгелекпен, ал екінші жарты білік оң артқы дөңгелекпен байланыстырады; осылайша екі жарты ось және дифференциал артқы осьті құрайды. Алдыңғы күш беру осі жүк көлігін қозғалуға қажетті күшті қамтамасыз етеді. Шындығында, жүк көлігі мен тіркемені жолмен қозғалатын тек бір дөңгелек ғана. Кейбір қарапайым көлік құралдары, мысалы, демалыс гокарттары, қозғалтқышпен қоздырылатын екі біліктің тек біреуімен қозғалатын бір күш беру дөңгелегі болуы мүмкін, немесе екі дөңгелек те дифференциалсыз бір білікке қосылуы мүмкін (гокарт жарыстары). Дегенмен, басқа гокарттарда екі артқы жетек дөңгелегі де болуы мүмкін.

Көтергіш білігі

Кейбір жүк тасушы машиналар мен тіркемелер көтеру осьтерімен (әуе көтеру осьтері немесе түсіру осьтері деп те аталады) жабдықталуы мүмкін, олар механикалық түрде көтерілуі немесе түсірілуі мүмкін. Ось салмақты арттыру үшін немесе жүктің салмағын көбірек доңғалаққа бөлу үшін, мысалы, салмағы шектеулі көпірден өту үшін төмендетіледі. Қажет болмаған кезде, дөңгелектер мен осьтің тозуын азайту үшін, қалған доңғалақтың ұстау қабілетін арттыру және отын тұтынуды төмендету үшін ось жерден көтеріледі. Сонымен қатар, осьті көтеру өте тар бұрылыстарда қосымша осьтің бүйірлік сырғанауын азайтады, көлік құралына оңайрақ бұрылуға мүмкіндік береді. Кейбір жағдайларда, қосымша осьтен қысымды алу көлік құралының бұрылысты толық аяқтауы үшін қажет. Бірнеше өндіруші компьютермен басқарылатын әуе көтеру жүйесін ұсынады, сондықтан негізгі ось салмақ шегіне жеткен кезде, бос осьтер автоматты түрде төмендейді. Қажет болған жағдайда, бос осьтерді батырманы басып көтеруге болады, бұл жақсы маневрлеуді қамтамасыз етеді. Көтеру осьтері 1940 жылдардың басында қолданысқа енген. Бастапқыда ось механикалық құрылғымен көтерілді. Бірақ көп ұзамай гидравликалық жүйе механикалық көтеру жүйесін ығыстырды. Алғашқы өндірушілердің бірі Швецияның Эстервола қаласында орналасқан Zetterbergs компаниясы болды. Олардың тауарлық белгісі – "Зета лифтен". Көтеруге арналған тандемді жетекші осьті 1957 жылы финляндиялық жүк машиналарын өндіруші Vanajan Autotehdas ойлап тапты, бұл компания Sisu Auto тарихымен байланысты.

Толық жүзетін және жартылай жүзетін

Толық жүзетін ось көліктің салмағын жарты ось емес, ось корпусына тиейді; жарты осьтердің міндеті дифференциалдан дөңгелектерге айналу моментін беру ғана. Олар көліктің салмағын көтеретін жиналымның ішінде "қозғалады". Осылайша, оларға тек айналу күші түседі (жанама иілу күші емес). Толық жүзетін ось біліктері ступицаға бұралған фланц арқылы бекітіледі, ал ступица мен подшипниктер шпиндельде үлкен гайкамен бекітіледі. Ал жартылай жүзетін конструкцияда көліктің салмағы ось білігінде жүреді; ось корпусының соңында жүктемені көтеретін және осьтің айналуын қамтамасыз ететін бір подшипник орналасқан. "Жартылай жүзу" үшін ось біліктері корпуста, подшипниктерде және тығыздағыштарда "қозғалмалы" болуы керек, сондай-ақ осьтік "итеру" күшіне және/немесе подшипник алдын ала жүктемесіне ұшырамауы керек. Жартылай жүзетін осьтерде инелі подшипниктер мен жеке тығыздағыштар қолданылады, олардың ішкі ұштары әдетте "C-клиптермен" – 3/4 дөңгелек қатайтылған шайбалармен – корпуста бекітіледі. Бұл клиптер ось біліктерінің ішкі ұштарында жасалған ойыстарға енгізіліп, дифференциал тасымалдағышының жақтарындағы дөңгелектердегі ойыстарда немесе дифференциал пиньонды дөңгелек немесе "аралық дөңгелек" білігімен бекітіледі. Нағыз жартылай жүзетін ось жиналымы ось корпусының түтікшелеріне немесе ось біліктеріне жақтық жүктеме түсірмейді. Ось корпусына фланцтар, бұрандалар және гайкалар арқылы бекітілген шарлы немесе конустық роликтерге орнатылған осьтер "қозғалмайды" және подшипниктерге, корпустарға және біліктің қысқа бөлігіне ғана осьтік жүктеме түсіреді, ол барлық радиалды жүктемелерді де көтереді. Толық жүзетін конструкция көбінесе 3/4 және 1 тонналық жеңіл жүк көліктерінде, орташа және ауыр жүк көліктерінде қолданылады. Бұл жиналым жартылай жүзетін немесе жүзбейтін ось жиналымынан артық салмақ көтере алады, өйткені ступицалар тік шпиндельде екі подшипникке бекітілген. Толық жүзетін осьтің білік бұрандасы бұралған ступицаның шығыңқы бөлігінен тануға болады. Жартылай жүзетін осьтік орнату көбінесе жарты тонналық және жеңіл 4x4 жүк көліктерінде артқы ось ретінде қолданылады. Бұл конструкция ось білігін қозғалтқыш күшінің құралы ретінде пайдалануға және көліктің салмағын көтеруге мүмкіндік береді. Толық және жартылай жүзетін осьтік орнатулар арасындағы басты айырмашылық – подшипниктердің саны. Жартылай жүзетін осьте тек бір подшипник бар, ал толық жүзетін жиналымда дөңгелектің ішкі және сыртқы жағында подшипниктер орналасқан. Тағы бір айырмашылық – осьтің алынуы. Жартылай жүзетін осьті алу үшін алдымен дөңгелекті алу керек; егер мұндай ось сынса, дөңгелек көліктен ажырап түсуі мүмкін. Жартылай жүзетін конструкция көбінесе 1/2 тонналық және жеңіл жүк көліктерінде, сондай-ақ SUV және артқы дөңгелекті жеңіл автомобильдерде қолданылады, әдетте бұл кішкентай немесе арзан модельдер болады. Толық жүзетін осьтің артықшылығы – егер ось білігі (айналу моментін немесе қуатын беру үшін қолданылатын) сынса да, дөңгелек ажырап кетпейді, бұл ауыр апаттардың алдын алады.