Колеса и шины

Колесом называетс
я конструкция, состоящая из обода и
соединительного элемента (диска) с деталями крепления. На
колесо монтируют пневматическую шину и затем закрепля-
ют его на ступице. Колеса автомобиля обеспечивают кон-
такт с дорожным покрытием, участвуют в создании и изме-
нении направления движения, передают нагрузку от массы
автомобиля к дороге.
К колесам предъявляют следующие требования:
• полное соответствие применяемой шины по размерам,
жесткости и конструкции обода;
• надежное крепление к ступице;
• прочность и долговечность;
• минимальное биение и дисбаланс;
• легкость монтажа и демонтажа шины.
Колеса по эксплуатационному назначению транспортно-
го средства подразделяются на 7 классов: класс 1 — для внут-
ризаводского транспорта; классы 2 . . .5 — для автомобилей
в зависимости от грузоподъемности; классы 6 и 7 для трак-
торов и сельскохозяйственных машин. В зависимости от ос-
новного назначения колеса делятся на:
• ведущие, преобразующие крутящий момент от транс-
миссии в силу тяги, вследствие чего возникает посту-
пательное движение автомобиля;
• управляемые, воспринимающие через подвеску тол-
кающие усилия от кузова и с помощью рулевого уп-
равления задающие направление движения автомоби-
ля;
• комбинированные, выполняющие функции ведущих и
управляемых колес одновременно;
• поддерживающие, создающие опору качения для зад-
ней части кузова (рамы) автомобиля, преобразуя тол-
кающие усилия в качение колес.
В зависимости от конструкции обода и его соединения со
ступицей колеса делятся на дисковые и бездисковые. Диско-
вые колеса устанавливаются на всех легковых и большин-
стве грузовых автомобилей. Бездисковые колеса применя-
ются на большегрузных автомобилях и автобусах. На авто-
мобилях повышенной проходимости применяют дисковые
колеса с разъемным ободом. Типовая конструкция колеса
легковых и грузовых автомобилей грузоподъемностью до
1,5 т выполняется неразъемной, сварной из двух частей —
обода и диска (рис. 85). Диски выполняются сплошными, с
вырезами, с ребрами. Вырезы делаются для охлаждения тор-
мозного механизма и уменьшения массы диска.
Обод состоит из:
• закраин, то есть боковых упоров для бортов шины,
расстояние между закраинами и есть ширина обода;
• полок, то есть посадочных мест бортов шины, накло-
ненных на 5 или 15° для передачи сил в окружном
направлении;
• ручья, для облегчения монтажа шины.
Обод со смещением ручья имеет преимущественное рас-
пространение из-за удобства компоновки тормозного меха-
низма. Обод обозначается по ширине и диаметру через ко
Колеса бескамерных шин должны иметь большую жест-
кость и лучшую герметичность. При бескамерных радиаль-
ных шинах применяют безопасные контуры для предотвра-
щения мгновенного выхода воздуха. Однако это несколько
затрудняет демонтаж шины.
Колеса грузовых автомобилей и автобусов выполняют-
ся с разборным ободом дисковые (рис. 86) и бездисковые
. Диск колеса должен воспринимать вертикальные,
боковые и продольные силы от дороги и передавать их че-
рез крепления на ступицу колеса. Наклон конических по-
лок обода:
5° — для шин общего назначения;
10° — для арочных шин и пневмокатков;
15° — при глубоких ободах для бескамерных шин.
Ступицы имеют 5-6 спиц, их отливают из стали или
высокопрочного чугуна.
Бездисковый обод типа «триплекс» состоит из трех сек-
торов — двух малых и одного большого. Замки секторов
механически обработаны, что удорожает конструкцию. Обод
имеет две конические поверхности для посадки на ступицу с
углом 18 и 75°. Стыки секторов обода располагаются на спи-
цах ступицы. При посадке на конце 18° борт сдвигают до
упора с конической поверхностью 75°, создавая натяг бор-
тов и их установку с минимальным радиальным и осевым
биением.
Для шин с регулируемым давлением воздуха применяют
дисковые колеса с разборным ободом и распорным кольцом
. Распорное кольцо прижимает борт шины к закраи-
нам обода.
 Колесо для шин с регулируемым давлением
Для крупногабаритных шин применяют бездисковые ко-
леса.
Ввиду необходимости снижения массы и момента инер-
ции колеса было бы желательно применение на автомобиле
колес из легких сплавов или пластических масс. Однако
высокая стоимость алюминия и большая трудоемкость изго-
товления алюминиевых колес сдерживает их широкое при-
менение. По этим же причинам ограничено применение пласт-
массовых колес. Кроме того, для них характерны трудности
с упрочнением крепежных отверстий.
Крепление колес. Конструкция элементов крепления ко-
леса должна обеспечивать:
• точность центрирования колес;
• надежность, простоту установки и снятия колеса;
• стабильность затяжки;
• возможность контроля состояния крепления.
Дисковые колеса крепятся к фланцу ступицы гайками на
болтах или запрессованных в ее фланец шпильках.
Крепление колес центрируется:
• по сферическим или коническим фаскам крепежных
отверстий;
• по центральному отверстию диска;
• по цилиндрической поверхности крепежных отверстий
диска.
На колесах легковых автомобилей выштамповки диска
в местах крепежных отверстий  создают упругие де-
формации от усилия затяжки и обеспечивают стабильность
затяжки.
Крепление колеса грузового автомобиля усложняется
необходимостью установки сдвоенных колес. По
стандарту крепление колес грузового автомобиля предусмат-
ривает раздельное крепление внутреннего и наружного дис-
ков. Внутренний диск центруется и закрепляется колпачко-
выми гайками с наружной резьбой, а наружный диск за-
крепляется гайками, навертываемыми на колпачковые гай-
ки. Такое крепление имеет ряд недостатков. Чтобы предот-
вратить некоторые из них, рекомендуется наносить на на-
ружную резьбу колпачковой гайки графитосодержащий сма-
зочный материал. Для исключения самоотвинчивания лево-
го колеса закрепляют гайки с левой резьбой.
Крепление одинарных колес грузовых автомобилей
 выполняют трех типов:
• с фиксацией диска гайками по сферической фаске;
• с фиксацией диска гайками на ступице;
• с фиксацией диска по центральному отверстию и креп-
ление гайками с завальцованной шайбой.
Балансировкой называется процесс устранения неуравно-
вешенности колеса. Существуют следующие виды баланси-
ровки:
• статическая — уменьшение главного вектора дисба-
ланса колеса, когда ось колеса и его главная централь-
ная ось инерции параллельны ;
• моментная — уменьшение главного момента дис-
балансов, когда ось колеса и его главная централь-
ная ось инерции пересекаются в центре масс колеса
• динамическая — уменьшение дисбалансов колеса, кор-
ректирующих его динамическую неуравновешенность,
когда ось колеса и его главная центральная ось инер-

Биение и неуравновешенность тесно связаны и наблюда-
ются совместно. В результате неуравновешенности и бие-
ний:
• увеличиваются вибрации кузова;
• ухудшается комфортабельность;
• сокращается срок службы шин, амортизаторов, руле-
вого управления;
• возрастает расход топлива и затраты на обслуживание
автомобиля.
С ростом скорости движения автомобиля влияние этих
отрицательных явлений возрастает.
ГОСТ 4754-80 определяет допустимые значения стати-
ческого дисбаланса при балансировке колес, для каждой
шины установлено свое значение.
Автомобильная шина состоит из:
• каркаса;
• брекера;
• протектора;
• боковин;
• камеры или герметизирующего слоя;
• ободной ленты;
• вентиля.
К шинам автомобилей предъявляются следующие тре-
бования:
• соответствие упругих свойств параметрам автомобиля
и условиям движения;
• камерные и бескамерные шины, смонтированные на
ободе, должны быть герметичными и обеспечивать за-
данную стабильность внутреннего давления по време-
ни;
• сцепление шин с покрытием дороги должно быть

• достаточным, а сопротивления качению — минималь-
ным;
• шина должна обеспечивать низкую удельную нагруз-
ку в контакте с дорогой;
• рисунок протектора должен соответствовать дорожно-
му покрытию (рис.93);
• биение шин не должно превышать допустимых значе-
ний по типам шин;
• уровень шума при движении должен быть в пределах
допустимого;
• шина должна обладать достаточной прочностью (про-
тивостоять проколам и другим видам повреждений),
износостойкостью протектора и должна обеспечивать
заданную долговечность;
• удобство монтажа и демонтажа и ремонтопригодность.
Автомобильные шины классифицируются
по назначению:
• для легковых автомобилей;
• для грузовых автомобилей;
• для автомобилей высокой проходимости;
по способу герметизации:
• камерные;
• бескамерные;
по профилю:
• обычного профиля;
• широкопрофильные;
• низкопрофильные;
• сверхнизкопрофильные;
• арочные;
• пневмокаток;
по размерам:
• крупногабаритные В > 350 мм (14”);