Крутний момент у вертикальній площині

. (6.29)

Як і в попередньому випадку визначається сумарний згінний момент і сумарне напруження.

У разі третього навантажувального режиму під час бокового заносу автомобіля небезпечними перетинами є:

• на зовнішній відносно центра заносу частині балки у небезпечному перетині Б – Б (місце кріплення колеса);

• на внутрішній частині у перетині А – А (місці кріплення ресори).

Вертикальні і горизонтальні реакції, що діють у точці контакту колеса з опорною поверхнею для випадку ковзання автомобіля вліво (рис. 6.6), викликають сумарні напруження згину, що визначаються відповідно за формулами:

зі сторони зовнішнього колеса в перетині Б – Б

(6.30)

зі сторони внутрішнього колеса в перетині А – А

(6.31)

де W_в - осьовий момент опору балки у вертикальній площині у відповідних перетинах.

Для розрахунків береться ₁ =1.

У разі четвертого навантажувального режиму (переїзд колеса через перешкоду) в розрахунковому перетині біля ресорної площадки (перетин А-А) діє згінний момент та напруження згину. Епюра згінних моментів Т_в відповідає першому випадку навантаження і напруження згину в місці кріплення ресори (рис. 6.5, січення А-А) визначають за формулою

, (6.32)

де k_д – коефіцієнт динамічності, k_д =1,75 для легкових автомобілів, k_д = 2,5 – для вантажних автомобілів.

Допустимі напруження складають  = 300 МПа для чавунних балок і  = 500 МПа для стальних балок.

Рис. 6.6. Схема сил та моментів, що діють на ведучий міст під час заносу автомобіля та епюри згінних моментів

6.7. Розрахунок підшипників

Розрахунок полягає у визначенні довговічності підшипників за ГОСТ 18855-82. Для цього необхідно знати значення зусиль, що діють на підшипники.

Підшипники півосей і коліс вибирають за статичним навантаженням R_z=0,5M₁^.g, що діє на колесо. Навантаженнями на підшипник від тягового зусилля, (гальмової сили) і бокової сили нехтують, тому що в умовах експлуатації ці сили дуже невеликі (Р_к), або діють короткочасно (Р_, R_у). Розрахункова частота обертання підшипників визначається, виходячи із середньої швидкості руху автомобіля.

Під час розрахунку підшипників слід враховувати, що в підшипниках напіврозвантаженої півосі обертається внутрішнє кільце (коефіцієнт обертання V = 1,0), а в підшипниках повністю розвантаженої півосі обертається зовнішнє кільце (коефіцієнт обертання V = 1,2). В підшипниках на три четверті розвантаженої півосі може обертатись як зовнішнє, так і внутрішнє кільце залежно від конструкції вузла.

У разі більш точного розрахунку діючих на підшипники зусиль необхідно розраховувати середні приведені навантаження із умови руху автомобіля по прямій на протязі 90% шляху і 10% шляху по криволінійній траєкторії радіусом R = 12 м із швидкістю V_a = 12 км/год.

Розглянемо для прикладу розрахунок навантажень, що діють на підшипники ведучого моста з напіврозвантаженними півосями.

Розрахунковий режим - рух по прямій. Для спрощення приймають, що на маточину колеса діє зусилля, рівне вертикальній реакції в точці контакту колеса з опорною поверхнею

(6.33)

де М_і – маса автомобіля, що припадає на колеса розглянутого моста.

Крім того, щоб врахувати бічні сили, що виникають від нерівностей дороги, вважають, що в точці контакту колеса з опорною поверхнею постійно діє бічна реакція

(6.34)

де  – коефіцієнт тертя, рівний 0,05.

Під дією цих сил (рис. 6.6) радіальні навантаження відповідно на внутрішній (індекс 1) і зовнішній (індекс 2) підшипники складають:

, (6.35)

де l – відстань між опорами підшипників

Рис. 6.6. Схема для розрахунку навантажень, що діють на підшипник колеса ведучого моста з напіврозвантаженими півосями

Безпосередньою дією осьового навантаження на підшипники в цьому випадку нехтують.

Розрахунковий режим – рух по криволінійній траєкторії.

Вертикальні реакції в точці контакту колеса з опорною поверхнею

, (6.36)

де знак плюс відноситься до зовнішнього, а мінус до внутрішнього стосовно центра повороту колеса.

Горизонтальні реакції

, (6.37)

де  – реалізований коефіцієнт зчеплення коліс моста з дорогою;

(6.38)

Під дією цих сил радіальне навантаження на внутрішній і зовнішній підшипники зовнішнього (індекс з) і внутрішнього (індекс в) стосовно центра повороту колеса відповідно рівні:

(6.39)

Необхідна довговічність підшипників (у мільйонах обертів) встановлюється на основі заданого ресурсу автомобіля з врахуванням пробігу між капітальними ремонтами.