 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
| Дисциплина: Конструкция Автомобилей и тракторов 12
Тема_7: Главные передачи, межколесные дифференциалы, ведущие мосты Лекция_7: Назначение, классификация, кинематические схемы, принцип работы и конструкция главных передач, межколесных дифференциалов и ведущих мостов. Главная передача Главная передача — это механизм трансмиссии автомобиля, преобразующий крутящий момент и расположенный перед ведущими колесами автомобиля. Главная передача служит для увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущим колесам, и уменьшения скорости их вращения до необходимых значений. Главная передача обеспечивает максимальную скорость движения автомобиля на высшей передаче и оптимальный расход топлива в соответствии с ее передаточным числом. Передаточное число главной передачи зависит от типа и назначения автомобиля, а также мощности и быстроходности двигателя. Передаточное число главной передачи обычно составляет 6,5…9,0 у грузовых автомобилей и 3,5…5,5 у легковых автомобилей. Основные требования к главной передаче сводятся к тому, что она должна: обеспечивать оптимальные тягово-динамические и топливно-экономические характеристики автомобиля при соответствующем выборе передаточных чисел; · иметь высокий КПД; · обеспечивать требуемый дорожный просвет; · работать плавно и бесшумно; · иметь высокую жесткость корпуса, опор и валов. Главные передачи классифицируют по числу, виду и расположению зубчатых колес. По числу зубчатых колес главные передачи подразделяются на одинарные — главные передачи с одной парой зубчатых колес и двойные — с двумя парами зубчатых колес. Одинарная главная передача Одинарная главная передача состоит из одной пары шестерен. Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением (см. рисунок 7.1). Ее передаточное число 3,5...4,2, а шестерни могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая главная передача имеет высокий КПД — не менее 0,98, но она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная, чем другие главные передачи.
Рисунок 7.1 – Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля. 1 – коробка передач; 2 – сцепление; 3 – маховик двигателя; 4 и 7 – валы привода колес; 5 – дифференциал; 6 – главная передача; 8 – ведущее переднее колесо Коническая главная передача (рисунок 7.2, а) применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Оси ведущей 7 и ведомой 2 шестерен в конической главной передаче лежат в одной плоскости и пересекаются, а шестерни выполнены со спиральными зубьями. Передача имеет повышенную прочность зубьев шестерен, небольшие размеры и позволяет снизить центр тяжести автомобиля. КПД конической главной передачи со спиральным зубом 0,97...0,98. Передаточные числа конических главных передач 3,5... 4,5 у легковых и 5...7 у грузовых автомобилей и автобусов. Гипоидная главная передача (рисунок 7.2, б и рисунок 7.3) имеет широкое применение на легковых и грузовых автомобилях. Оси ведущей 7 и ведомой 2 шестерен гипоидной главной передачи в отличие от конической не лежат в одной плоскости и не пересекаются, а перекрещиваются. Передача может быть с верхним или нижним гипоидным смещением. Гипоидная главная передача с верхним смещением используется на многоосных автомобилях, так как вал ведущей шестерни должен быть проходным, и на переднеприводных автомобилях — исходя из условий компоновки. Главная передача с нижним гипоидным смещением широко применяется на легковых автомобилях. Передаточные числа гипоидных главных передач 3,5...4,5 у легковых автомобилей, 5...7 у грузовых автомобилей и автобусов. Гипоидная главная передача по сравнению с другими более прочная и бесшумная, имеет высокую плавность зацепления, малогабаритная. Ее можно применять на грузовых автомобилях вместо двойной главной передачи. Она имеет КПД, равный 0,96...0,97. При нижнем гипоидном смещении имеется возможность ниже расположить карданную передачу и снизить центр тяжести автомобиля, повысив его устойчивость. Однако гипоидная главная передача требует высокой точности изготовления, сборки и регулировки. Она также требует из-за повышенного скольжения зубьев шестерен применения специального гипоидного масла с сернистыми, свинцовыми, фосфорными и другими присадками, образующими на зубьях шестерен прочную масляную пленку. Червячная главная передача (рисунок 7.2, в) может быть с верхним или нижним расположением червяка 3 относительно червячной шестерни 4, имеет передаточное число 4...5 и в настоящее время используется редко. Ее применяют на некоторых многоосных многоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами червячная главная передача меньше по размерам, более бесшумная, обеспечивает более плавное зацепление и минимальные динамические нагрузки. Однако передача имеет наименьший КПД (0,9...0,92) и по трудоемкости изготовления и применяемым материалам (оловянистая бронза) является самой дорогостоящей.
Рисунок 7.2 – Главные передачи а, б, в — одинарные; г, д — двойные; е — редуктор; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — червяк; 4 — червячная шестерня; 5 — коническая шестерня; 6 — цилиндрическая шестерня; 7 — полуось; 8 — солнечная шестерня; 9 — сателлит; 10— ось; 11 — коронная шестерня
Рисунок 7.3 – Гипоидная главная передача. 1 — картер заднего моста; 2 — полуось; 3 — гайка подшипников дифференциала; 4 — подшипник дифференциала; 5 — ведомая шестерня главной передачи; 6 — сапун; 7 — гайка; 8 — шайба; 9 — фланец ведущей шестерни; 10 — манжета; 11 — грязеотражатель; 12, 14 — подшипники ведущей шестерни; 13 — распорное кольцо; 15 — регулировочное кольцо; 16 — ведущая шестерня; 17 — картер редуктора; 18 — болт; 19 — стопорная пластина.
Двойные главные передачи На грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного числа трансмиссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момента, применяются двойные главные передачи. КПД двойных главных передач находится в пределах 0,93...0,96. Двойные главные передачи имеют две зубчатые пары и обычно состоят из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с прямыми или косыми зубьями. Наличие цилиндрической пары шестерен позволяет не только увеличить передаточное число главной передачи, но и повысить прочность и долговечность конической пары шестерен. В центральной главной передаче (рисунок 7.2, г) коническая 5 и цилиндрическая 6 пары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста. Крутящий момент от конической пары через дифференциал подводится к ведущим колесам автомобиля. В разнесенной главной передаче (рисунок 7.2, д) коническая пара шестерен 5 находится в картере в центре ведущего моста, а цилиндрические шестерни 6 — в колесных редукторах. При этом цилиндрически шестерни соединяются полуосями 7 через дифференциал с конической парой шестерен. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси 7 подводится к колесным редукторам. Широкое применение в разнесенных главных передачах получили однорядные планетарные колесные редукторы. Такой редуктор состоит из прямозубых шестерен (рисунок 7.2, е) — солнечной 8, коронной 77 и трех сателлитов 9. Солнечная шестерня приводится во вращение через полуось 7 и находится в зацеплении с тремя сателлитами, свободно установленными на осях 10, жестко связанных с балкой моста. Сателлиты входят в зацепление с коронной шестерней 77, прикрепленной к ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической пары шестерен 5 к ступицам ведущих колес передается через дифференциал, полуоси 7, солнечные шестерни 8, сателлиты 9 и коронные шестерни 77. При разделении главной передачи на две части уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а также уменьшаются размеры картера и средней части ведущего моста. В результате увеличивается дорожный просвет и тем самым повышается проходимость автомобиля. Однако разнесенная главная передача более сложная, имеет большую металлоемкость, дорогостоящая и трудоемкая в обслуживании. На рисунке 7.4 изображена двойная центральная главная передача автомобиля ЗИЛ–130. Вал с конической шестерней 9 установлен в двух конических роликоподшипниках 27 и 29 в отдельном корпусе 26, прикрепленном к картеру 25 болтами на регулировочных прокладках 8. Между подшипниками на валу установлены распорная втулка 28 и два шлифованных стальных кольца 6, подбором толщины которых регулируют затяжку подшипников. Подшипники затянуты шплинтуемой гайкой 1, которой также крепится фланец 2 карданного шарнира и упорная шайба. Корпус закрыт крышкой 5 с сальником 4. К фланцу приварен грязеотражатель 3.
Рисунок 7.3 – Двойная центральная главная передача автомобиля ЗИЛ–130. Коническая шестерня 9 входит в зацепление с коническим колесом 11, прикрепленным к фланцу поперечного вала 12. Шестерни имеют спиральные зубья. Вал 12 установлен в гнездах картера 25 на двух конических роликоподшипниках 14. Под фланцами гнезд 13 подшипников 14 установлены регулировочные прокладки 10. Совместно с валом 12 изготовлена цилиндрическая шестерня 24, находящаяся в зацеплении с колесом 23, соединенным болтами с чашками коробки дифференциала 22, Зубчатые колеса 23 и 24 имеют косые зубья. Коробка 22 установлена в гнездах фланца картера 25 на двух конических роликоподшипниках 16. Подшипники закреплены крышками 19 на шпильках, а с наружной стороны фиксируются регулировочными гайками 15 со стопорами 18. Между чашками коробки дифференциала расположена крестовина 20 с четырьмя сателлитами 21, установленными на бронзовых втулках. Сателлиты входят в зацепление с полуосевыми шестернями 17, ступицы которых расположены в выточках коробки дифференциала. Под сателлитами и полуосевыми шестернями имеются опорные шайбы. Масло к подшипникам 27 и 29 поступает по каналам 7 в картере. Межколесные дифференциалы Межколесный дифференциал — механизм трансмиссии автомобиля, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между ведущими колесами автомобиля и обеспечивающий их вращение с разными угловыми скоростями. К конструкции дифференциала предъявляются следующие требования: · осуществление пропорционального распределения крутящих моментов между колесами. Для повышения проходимости автомобиля распределение моментов по отдельным колесам должно осуществляться пропорционально их вертикальным реакциям; · обеспечение различной частоты вращения ведущих колес, что необходимо при повороте, движении автомобиля по неровной поверхности дороги и в других случаях; · малые габаритные размеры и массу. Строгое соблюдение габаритных размеров имеет особое значение, так как дифференциал устанавливают обычно внутри главной передачи. По конструктивному выполнению межколесные дифференциалы могут быть: · шестеренчатыми; · кулачковыми; · червячными; 12 |
