Разработка новых моделей конкурентоспособных автомобилей достигается дальнейшим развитием как теоретических, так и расчетно-экспериментальных исследований автомобильной техники. Одной из основных задачей при разработке транспортных средств была и остается обеспечение заданной в техническом задании их надежности при минимальной материалоемкости. Практика эксплуатации показывает, что простои автомобилей в 50–60% случаев происходит по причине недостаточной надежности их конструктивных элементов и несовершенством технологии изготовления деталей [1]. Причиной этому является несовершенство применяемых ныне подходов к разработке новых конструкций, отсутствие на этапе разработки достоверных данных о нагруженности, характеристиках сопротивления усталости материалов деталей. В связи с этим при создании новых моделей экспериментальная доводка конструкций остается актуальной.
При проектировании изделий разработчику приходится осуществлять выбор одного решения из нескольких альтернатив. Задача это сложная, так как фактор влияние конструктивно-технологических решений на статическую прочность и усталостную долговечность деталей изучено недостаточно. Особую ценность для конструктора представляют знания о том, как то или иное конструктивно-технологическое решение сказывается на долговечности конструкции. Такая информация должна накапливаться и систематизироваться по результатам стендово-дорожной доводки известных конструкций и опытно эксплуатации.
Особые требования надежности предъявляются, прежде всего, наиболее нагруженным и влияющим на безопасность движения автомобиля деталям. В полноприводных автомобилях такой деталью являются шаровые опоры ведущих управляемых мостов (ВУМ). Этот узел у большинства моделей полноприводных автомобилей имеет схожую конструкцию (рис. 1). Практика дорожных и стендовых испытаний ВУМ полноприводных автомобилей с колесной формулой 6х6, грузоподъемностью 5…8 тонн показала, что деталями лимитирующими надежность ВУМ являются шаровые опоры и шпильки их крепления (рис. 2) [2].