Рамы по конструкции делятся на лон-жеронные, центральные (хребтовые) и Х-образные (смешанные).

Лонжеронная рама (рис. 118, а) состоит из двух продольных балок (лонжеронов), соединенных при помощи заклепок или сварки поперечинами (траверсами). Лонжероны и траверсы штампуются из листовой стали и имеют П-образное сечение. Высота лонжеронов в средней части как более нагруженной увеличена. К лонжеронам приварены или прикреплены кронштейны рессор, подножек, запасного колеса и других узлов автомобиля. К передней части рамы (у легковых автомобилей—к передней и задней частям кузова) крепится бампер, предохраняющий кузов от повреждений при наездах. К переднему бамперу прикреплены крюки для буксировки автомобиля. У грузовых автомобилей в задней части рамы установлены буксирный крюк с пружиной или резиновым элементом. Лонжеронные рамы применяются на большинстве грузовых автомобилей.

Рис. 118. Типы автомобильных рам:
а — лонжеронная; б— хребтовая; в — Х-образная

Хребтовая рама (рис. 118, б) состоит из центральной балки с поперечинами. Балка может иметь трубчатое, швеллерное или коробчатое сечение. Хребтовые рамы на автомобилях применяются редко.

Х-образная рама (рис. 118, в) состоит из средней балки, имеющей закрытый трубчатый профиль, передней и задней вильчатых частей. Рамы этой конструкции применяются на легковых автомобилях большой вместимости.

Многие легковые автомобили и автобусы имеют безрамную конструкцию— роль рамы выполняет несущий кузов. В этом случае днище кузова изготовляют достаточно жестким, а в местах крепления узлов и агрегатов его усиливают накладками жесткости. Для крепления двигателя, передней подвески и рулевого управления имеется подрамник, приваренный к днищу кузова.

Оси поддерживают раму или несущий кузов автомобиля, воспринимая от них вертикальную нагрузку, и передают от колес на раму продольные и боковые нагрузки, вызываемые неровностями дороги. На переднюю ось и раму передаются толкающие и скручивающие усилия. При движении вперед усилия, получаемые рамой от заднего моста, толкают через рессоры переднюю ось, которая, в свою очередь, толкает колеса, обеспечивая их качение.

Рис. 119. Передняя ось и ее детали

Передняя ось грузовых автомобилей состоит из двутавровой балки (рис. 119) и друх поворотных цапф, шарнирно установленных на шкворнях. Балка имеет площадки для крепления рессор, посредством которых передняя ось подвешивается к раме автомобиля. Поворотные цапфы имеют по две проушины с бронзовыми втулками и свободно поворачиваются на шкворне в горизонтальной плоскости. Шкворень может иметь цилиндрическую или коническую форму. Затяжка шкворня осуществляется гайкой со стопорной шайбой, коническим стопорным штифтом с гайкой или клиновым болтом, который входит в лыску шкворня.

Для облегчения поворота между нижним торцом бобышек балки и нижней проушиной цапфы устанавливают упорный подшипник. Поворотная цапфа имеет фланец для крепления тормозного диска; на шейке цапфы устанавливают на двух конических подшипниках ступицу, к которой крепится колесо.

С поворотными цапфами жестко связаны рычаги, к которым шарнирно крепят поперечную рулевую тягу.

При ведущих колесах передней осью служит картер переднего ведущего моста, а задней осью — картер заднего моста. Картеры ведущих мостов выполняют литыми, штампованными, сварными, разъемными и неразъемными, круглого или прямоугольного сечения. Разъемные картеры выполняют с одной или двумя плоскостями разъема.

Картер с одной плоскостью разъема состоит из двух несимметричных половин и (рис. 120, а), соединяемых болтами. Между ними имеется уплотнительная прокладка. В обеих половинах картера запрессованы кожуха и полуосей, удерживаемые заклепками. К кожухам полуосей приварены рессорные опоры и фланцы для тормозных дисков. На наружных концах кожухов устанавливают на конических роликовых подшипниках ступицы ведущих колес с колесами.

Картер с двумя плоскостями разъема выполнен из пустотелой балки (рис. 120, б) с расширенной средней частью, которая имеет отверстия с обеих сторон. Одно отверстие закрывается картером главной передачи, а другое — крышкой.

Картеры прямоугольного сечения установлены на автомобилях ЗИЛ-130, ГАЗ-5ЭА и МАЗ-500А.

Задние колеса большинства автомобилей устанавливаются перпендикулярно к плоскости дороги и параллельно друг другу. Передние же управляемые колеса должны быть установлены так, чтобы они занимали определенное положение относительно продольной оси автомобиля и осей шкворней.

Рис. 120. Картеры ведущих мостов

Положение передних колес определяется углами их установки и наклонами шкворней поворотных цапф. Правильная установка передних колес способствует сохранности шин, уменьшает износ деталей переднего моста благодаря снижению действующих на них динамических нагрузок, а также обеспечивает стабилизацию колес, т. е. стремление их вернуться после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. Стабилизация колес достигается наличием продольного и поперечного наклона шкорня.

Установка передних колес и шкворней поворотных цапф определяется углом развала и схождения колес, углом продольного и поперечного наклона шкворня.

Угол развала а — угол между вертикальной плоскостью и плоскостью переднего колеса, наклоненного в наружную сторону (рис. 121, а). Этот угол необходим для того, чтобы колесо при движении автомобиля занимало вертикальное положение. При движении автомобиля под действием нагрузки происходит некоторый прогиб деталей, определяющих положение передних колес, имеющиеся зазоры в подшипниках и втулках шкворней выбираются и колесо занимает почти вертикальное положение. Учитывается также и некоторое закругление поверхности дорожного полотна. Развал колес влияет в основном на равномерность износа протекторов шин. Угол развала считается положительным, если верхние точки плоскости колеса наклонены наружу, и отрицательным, если они наклонены внутрь.

Величина угла развала колес у автомобилей различных моделей составляет О—1,5°. Проверить угол развала можно также по разности расстояний Г и В, которая для большинства автомобилей колеблется от 0 до мм.

Схождение колес — поворот передних колес на некоторый угол внутрь, вследствие чего расстояние между ободьями колес впереди оси меньше, чем сзади. Схождение колес необходимо для того, чтобы обеспечить их параллельное качение. Сила сопротивления качению, возникающая при движении автомобиля, стремится повернуть каждое колесо наружу, при этом выбираются зазоры и оба колеса катятся параллельно друг другу без бокового проскальзывания. Правильное схождение колес является обязательным условием хорошей сохранности шин.

Величина схождения колес определяется как разность расстояний А и Б (рис. 121, в), измеряемых между краями ободьев колес или шинами впереди и сзади на высоте 200 мм от полотна дороги или на высоте центров колес. У автомобилей разных марок величина схождения колес составляет 1,5—10 мм.

Угол поперечного наклона шкворня |3 — угол между вертикалью и осью шкворня (верхняя часть которого отклонена внутрь) —• содействует стабилизации передних колес автомобиля (см. рис. 121, а). Благодаря поперечному наклону шкворня при повороте автомобиля происходит небольшой подъем передней части рамы над осью. Поэтому под действием массы автомобиля колесо стремится вернуться в положение, соответствующее прямолинейному движению. Кроме того, наличие поперечного наклона шкворня уменьшает величину плеча между точкой пересечения геометрической оси шкворня с дорогой и точкой опоры колеса, благодаря чему сокращается величина момента, который необходимо приложить при поворачивании колеса, а следовательно, уменьшается усилие, затрачиваемое водителем на управление автомобилем.

Рис. 121. Схема установки управляемых колес

Величина угла поперечного наклона шкворня для автомобилей различных моделей составляет 2,5—8°.