Конструкция и расчет подвесок быстроходных гусеничных машин. Часть 1

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 
 
 
 
 
М.Г. Дядченко, Г.О. Котиев, Е.Б. Сарач 
 
 
 
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ  
ПОДВЕСОК БЫСТРОХОДНЫХ  
ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН 
 
Часть 1 
 
Рекомендовано редсоветом МГТУ им. Н.Э. Баумана  
в качестве учебного пособия по курсу «Методы расчета  
и проектирования ходовых систем гусеничных машин» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Мос кв а 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 

200 7 

УДК 629.11.012.816(075.8) 
ББК 39.33 
        Д 994 
 
Рецензенты: Р.К. Вафин, И.А. Плиев 
 
Дядченко М.Г., Котиев Г.О., Сарач Е.Б. 
Конструкция и расчет подвесок быстроходных гусеничных машин: Учеб. пособие. — 
Ч. 1. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007 — 40 с.: ил. 

ISBN 978-5-7038-3093-2 

В пособии рассмотрены вопросы конструирования торсионных подвесок быстроходных 
гусеничных машин. В первой главе дан обзор конструкций подвесок 
современных быстроходных гусеничных машин с подробным анализом элементов 
конструкции. Вторая и третья главы посвящены проектировочному расчету 
торсионной подвески. В них представлен порядок получения упругой и демпфирующей 
характеристик подвески, предложен метод уточнения характеристики 
демпфера с использованием программного комплекса «Trak», дан расчет на 
прочность элементов конструкции подвески. 
Для студентов специальности «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные 
роботы». 
 

УДК 629.11.012.816(075.8) 
ББК 39.33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

ISBN 978-5-7038-3093-2 
 
 
 
 
          © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007 

 
Д 994 

ВВЕДЕНИЕ 

Трассы быстроходных гусеничных машин (БГМ), как правило, проходят по грунтовым 
дорогам и бездорожью. Из-за встречающихся на пути неровностей машина испытывает 
толчки и удары. Это увеличивает сопротивление движению, затрудняет управление машиной, 
препятствует эффективному ведению огня, может привести к поломке деталей машины 
и, наконец, угрожает безопасности членов экипажа. Для обеспечения плавного передвижения 
БГМ по местности служит система подрессоривания (подвеска). 
Подвеска входит в состав ходовой части, соединяет подрессоренный корпус с опорными 
катками и, как правило, состоит из упругих, демпфирующих и направляющих конструктивных 
элементов. 
Как известно, упругие элементы, запасая энергию ударов и толчков со стороны опорной 
поверхности, «растягивают» во времени процесс взаимодействия машины с неровностями, 
смягчая воздействия на корпус. Несмотря на это одна или несколько встречающихся 
подряд неровностей могут вызвать сильное раскачивание корпуса машины, что вследствие 
ограниченной энергоемкости упругих элементов может привести к возникновению жестких 
ударов — пробою подвески. Для гашения колебаний корпуса (т. е. для рассеивания 
энергии колебаний) необходимы демпфирующие элементы. Направляющие элементы связывают 
опорные катки, непосредственно воспринимающие удары и толчки неровностей, с 
упругими и демпфирующими элементами, установленными в корпусе БГМ, а также ограничивают 
движение катков относительно корпуса. 
Обзор конструкций подвесок БГМ позволяет выявить большое разнообразие как использованных 
кинематических схем (направляющий аппарат), так и типов упругих и демпфирующих 
элементов. Однако в настоящее время на БГМ в основном применяются независимые 
подвески с металлическими (торсионы, редко — пружины) или пневматическими 
упругими элементами и гидравлическими демпфирующими элементами (фрикционные 
демпферы не находят широкого применения). Большое разнообразие конструктивных особенностей 
конкретных БГМ связано с компоновочными и технологическими требованиями, 
а также с длительным жизненным циклом образцов бронетанковой техники. 
Вследствие того, что анализ существующих конструкций является неотъемлемой частью 
процесса проектирования подвески БГМ, обзору наиболее распространенных конструктивных 
решений посвящена первая глава данного пособия. Вторая и третья главы посвящены 
проектировочному расчету торсионной подвески. В них приведен порядок получения упругой 
и демпфирующей характеристик подвески, предложен метод уточнения характеристики 
демпфера с использованием программного комплекса «Trak», дан расчет на прочность элементов 
конструкции подвески. 

1. КОНСТРУКЦИИ ПОДВЕСОК БЫСТРОХОДНЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН 

1.1. Опорные катки 

На большинстве современных отечественных БГМ применяются опорные катки с наружными 
резиновыми шинами (бандажами) — рис. 1.1. Исключение составляют катки танка 
Т-64 (рис. 1.2), оснащенные внутренней амортизацией. Резиновый массив в катках с внутренней 
амортизацией работает в более тяжелых условиях, что приводит к меньшей долговечности 
катков.  
Катки машин легкой категории, имеющие одинарные шины, выполняются стальными 
неразборными (рис. 1.3). Они состоят из обода с привулканизированной шиной, ступицы и 
вваренных между ними дисков. Такая конструкция обеспечивает малую массу катка и его 
герметичность, что важно для плавающих машин. Отверстия, которые предусмотрены в дисках 
для сообщения внутренней полости с атмосферой при сварке, после сборки закрываются 
специальными заглушками. 
На машинах средней и тяжелой категорий сейчас используются разборные катки со 
сдвоенными шинами (рис. 1.4, 1.5). Диски катков изготовляются из легких сплавов. Катки 
основных танков имеют стальные ступицы, а у машин средней категории подшипники могут 
устанавливаться непосредственно в расточки дисков (рис. 1.6). На машинах более ранних 
выпусков (Т-55, Т-62) применялись неразборные стальные катки. Для них не требовалось 
использовать дополнительные стальные ступицы и реборды, однако они были значительно 
тяжелее современных легкосплавных. В связи с этим катки такой конструкции целесообразно 
использовать на низкоскоростных гусеничных машинах, когда большая неподрессоренная 
масса не оказывает существенного влияния на плавность хода. 
Здесь хотелось бы отметить, что при демонтаже двухрядных катков большинства БГМ 
из-за конструктивных особенностей приходится разбирать подшипниковый узел опорного 
катка. Это приводит к тому, что чаще всего при выходе из строя, например, шины катка, каток 
бракуется целиком вместе с подшипниковым узлом. Этот недостаток был устранен в 
конструкции катков Т-80 и БМП-3, у которых диски катков можно демонтировать отдельно 
от ступицы (рис. 1.5 и 1.7). Но такая конструкция имеет дополнительные особенности, которые 
будут рассмотрены ниже.  
Диски опорных катков БГМ скрепляются между собой или со ступицей болтами и гайками. 
Болты фиксируются от проворота упором граней головки в соответствующие выступы 
диска катка или ступицы. Гайки стопорятся от самоотворачивания при помощи шплинтов 
или применением специальных гаек с увеличенным трением в резьбе. 
Для уменьшения износа дисков катка и предупреждения повреждения резиновой шины 
гребнями траков катки оснащаются ребордами. Стальные катки с однорядной шиной имеют 
выступы обода, выполняющие функцию реборд, которые подвергаются термоупрочнению. 
Диски катков из алюминиевого сплава оснащаются ребордами из износостойкой стали. В этом 
случае реборды запрессовываются в диск или крепятся пружинными замковыми кольцами. 
Ступицы катков служат для установки наружных колец подшипников и центрирования дисков. 
Так как применять посадку с натягом между ступицей и дисками нежелательно для сборки 
и демонтажа катка в полевых условиях, то посадку используют только для позиционирования 

дисков относительно ступицы, а фиксация осуществляется путем обжатия центрального пояска 
ступицы дисками при затяжке болтов катка (см. рис. 1.4). В случае крепления дисков к ступице 
болтами (см. рис. 1.5) центрирование происходит по внутреннему диаметру дисков, а фиксация 
и передача силовых воздействий осуществляется непосредственно через болтовое соединение. В 
этом случае сферические поверхности гаек 6 используются для разгрузки болтового соединения, 
так как позиционировать с помощью них диск относительно ступицы (как это происходит в колесной 
технике) не удается  из-за разной твердости материалов гайки и диска. Если в конструкции 
отсутствует ступица как отдельная деталь, имеется специальное центрирующее кольцо 4 
(см. рис. 1.6), обеспечивающее соосность дисков катка. 
Каток устанавливается на оси на подшипниках качения. Малогабаритные катки с внутренней 
амортизацией размещаются на нестандартных сдвоенных конических роликовых подшипниках 
1 (см. рис. 1.2), имеющих малый радиальный размер при высокой грузоподъемности. В 
катках с наружным обрезиниванием используются стандартные шариковые и роликовые подшипники (
см. рис. 1.6). Шариковые радиальные подшипники воспринимают радиальные и 
осевые нагрузки, возникающие при поворотах и движении по уклонам. Роликовые радиальные 
подшипники воспринимают большую часть радиальных нагрузок. В катках легких машин могут 
использоваться два шариковых подшипника (см. рис. 1.1), а в катках машин средней и тяжелой 
категорий — шариковый и роликовый подшипники, имеющие близкий наружный диаметр. 
Конструкция катка должна предусматривать возможность установки двух роликовых 
подшипников вместо одного в усиленных катках передних подвесок (см. рис. 1.4). Наружные 
кольца подшипников  устанавливаются в ступицу по посадке с натягом, фиксируются крышками, 
притягиваемыми 6–8 болтами с резьбой М8–М10. Внутренние кольца подшипников при 
монтаже катка устанавливаются на оси балансира по посадке с зазором (для облегчения сборки 
и более равномерного износа подшипников в процессе эксплуатации) распираются втулкой 
и фиксируются на оси гайкой или резьбовой пробкой, вворачиваемой в отверстие оси. От отворачивания 
гайка стопорится шплинтом или отгибной шайбой. 
Смазывание подшипников катка может осуществляться консистентной или жидкой 
смазкой. В случае использования консистентной смазки предусматриваются два канала (см. 
рис. 1.4) для запрессовки смазки в полость катка, которые закрываются болтами, крепящими 
крышку ступицы. При использовании жидкой смазки в центре крышки предусматривается 
контрольно-заливочное отверстие с пробкой 19 (см. рис. 1.3). 
Уплотнительные устройства катка могут включать самоподжимные манжеты и лабиринтные 
уплотнения. Самоподжимные манжеты могут иметь одну или несколько рабочих 
кромок. Манжеты устанавливают таким образом, чтобы предотвратить вытекание смазки из 
катка, а также попадание воды и абразива в полость катка. Крышки катка уплотняются резиновыми 
кольцами или паронитовыми прокладками. 

1.2. Балансиры 

Балансир представляет собой рычаг, преобразующий вертикальное движение катка во 
вращательное движение головки торсиона. Балансир состоит из рычага балансира и двух 
осей: верхней, устанавливающейся в корпус, и нижней — оси катка. Исключение составляют 
балансиры танков  Т-64 и Т-80 (см. рис. 1.2 и 1.5), которые вместо верхних осей имеют цилиндрические 
корпус-обоймы. В качестве верхних осей балансиров в Т-64 и Т-80 используются 
кронштейны, установленные в корпус машины. 
Балансиры выполняют ковкой или штамповкой как цельными, так и составными. Например, 
ось балансира ГМ-569 (см. рис. 1.6) изготовляется отдельно и соединяется с телом балансира 
посадкой с натягом и сваркой. На легких машинах гражданского назначения используется 
также конструкция, в которой ось катка, ось балансира и тело балансира 
изготовляются отдельно из проката и соединяются посадками и сваркой. 

Рис. 1.1. Подвеска БМД-1: 

1 и 17 — подшипники; 2 и 7 — пробки смазочных отверстий; 3 — стяжной болт; 4 — диск 
опорного катка; 5 — резиновый бандаж; 6 — реборда; 8, 9 — втулки; 10 — шарики; 11 — 
крышка; 12 — регулировочные прокладки; 13 — кронштейн корпуса; 14 — рычаг пневмогидравлической 
рессоры; 15 — лабиринт; 16 — балансир; 18 — разгрузочная втулка 

Рис. 1.2.  Подвеска Т-64: 

1 — подшипник; 2 — опорный каток; 3 — внутренняя амортизация катка; 4 — торсионный вал; 5 — цапфа амортизатора; 6 — балансир; 
7 — ось балансира; 8 — регулировочные прокладки; 9 — бонка; 10, 12 — игольчатый подшипник; 11 — шарик; 13 — зубчатый сектор; 
14 — опора торсионов; 15 — торсионный вал другого борта 
 

7

Рис. 1.3. Подвеска БМП-1: 

1 — опорный каток; 2, 13 — болты; 3, 12 — крышки; 4 — балансир; 5, 7 — регулировочные прокладки; 6 — торсион; 8, 19 — пробки; 9, 11 — 
втулки; 10, 14 — кронштейн подвески; 15, 16 — подшипники; 17 — гайка; 18 — стопор 
 

8 

Рис. 1.4. Подвеска Т-72: 

1 — диск с резиновой шиной; 2 — реборда; 3, 13 — болты; 4 — регулировочная прокладка; 5 — втулка; 6 — шарик; 7 — распорная 
втулка; 8 — обойма; 9 — игольчатый подшипник; 10 — торсион; 11 — кронштейн; 12 — пробка; 14 — пружинное кольцо; 15 —  
сектор; 16 — проставочные кольца; 17 — стопорная шайба; 18 — палец; 19, 22 — подшипники; 20 — балансир; 21 — ступица; 23 —  
гайка; 24 — шплинт 

9

Рис. 1.5.  Узел подвески с опорным катком Т-80: 

1, 3, 15 — подшипники; 2, 6, 18 — гайки; 4 — ступица; 5 — болт; 7 — диск с резиновой шиной; 8 — реборды; 9 — регулировочные прокладки; 
10 — шлицевая муфта; 11, 12 — пробки; 13 — фторопластовое кольцо; 14 — балансир; 16 — кронштейн; 17 — ось балансира; 19 — торсион;  
20 — кольцо лабиринтного уплотнения; 21 — стопор; 22 — уплотнительное кольцо; 23 — шарики; 24, 26 — самоподжимные манжеты; 25 — 
стопорное кольцо; 27 — втулка 

10