Главная передача и дифференциал назначение и устройство: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Для чего нужна главная передача автомобиля, устройство, работа и типы передач

Современные автомобили могут иметь несколько типов двигателей: бензиновый или дизельный. А они в свою очередь отличаются по величине крутящего момента, мощности, объему и частоте вращения коленчатого вала. Помимо двигателей в автомобиле может отличаться и коробка передач, которая в свою очередь может быть четырех типов:

  • робот;
  • автомат;
  • механика;
  • вариатор.

А для того чтобы адаптировать коробку передач к определенному типу двигателя и к автомобилю, важную роль играет главная передача. Она имеет определенное передаточное число.

Главная передача автомобиля представляет собой механизм зубчатого или цепного типа трансмиссии легкового автомобиля, а также всех самоходных машин. Этот механизм предназначен для передачи крутящего момента непосредственно к ведущим колесам.

Главная передача с дифференциалом:
1 — полуоси; 2 — ведомая шестерня; 3 — ведущая шестерня; 4 — шестерни полуосей; 5 — шестерни-сателлиты.

Где находится главная передача?

Главной задачей зубчатого редуктора является увеличение крутящего момента двигателя и уменьшение частоты вращения ведущих колес. Если автомобиль переднеприводный, то данный механизм расположен в коробке передач непосредственно возле дифференциала.

Если автомобиль имеет задние ведущие колеса, то местом расположения передачи служит картер ведущего моста. В этом же также находится и дифференциал. В случае полноприводного автомобиля главная передача расположена в зависимости от типа привода. В любом случае она будет расположена либо в коробке передач, либо в картере ведущего моста.

Классификация

Главная передача может отличаться в зависимости от числа ступеней редуктора. Так различают: 1. Одинарная передача, состоящая из ведомой и ведущей шестерен. 2. Двойная передача имеет две пары шестерен. Такой тип встречается чаще всего в грузовых автомобилях, ведь им требуется увеличенное передаточное число.

В свою очередь, двойная главная передача автомобиля может быть центральной и раздельной. Первый тип расположен в картере моста ведущей пары колес, а передача второго типа разделена. Одна часть ступени редуктора находится в ступице ведущей пары колес, а вторая — в едущем мосту.

Главная передача может отличаться также по виду зубчатого соединения: 1 — цилиндрическая; 2 — гипоидная; 3 — червячная; 4 — каноническая.

Передача цилиндрического типа

Она встречается в автомобилях с передним приводом, у которых в поперечном положении находится двигатель и коробка передач. В этом случае используются шестерни, имеющие шевронные и косые зубья. Передаточное число такой передачи имеет пределы от 3,5 до 4,2.. Если это значение будет увеличиваться, то произойдет соответствующее увеличение уровня и частоты шума, а также габаритов.

Современные автомобили, имеющие коробку передач механического типа, могут содержать не один вторичный вал, а два или три. В этом случае каждый такой вал будет иметь свою ведущую шестерню. В свою очередь все шестерни будут зацеплены с одной ведомой. Такую же схему главной передачи имеет коробка передач DSG роботизированного типа.

На автомобилях с передним приводом возможна замена главной передачи. Такое изменение является тюнингом трансмиссии, позволяющим увеличивать динамику разгона авто и при этом снизить нагрузку, которая передается на коробку передач и сцепление.

Передача заднеприводных авто

Все остальные типы главной передачи встречаются в автомобилях, имеющих задний привод. Ведь в данной ситуации двигатель с коробкой передач находятся параллельно движению и поэтому крутящий момент передается на ведущую ось перпендикулярно.

Если говорить о главной передаче заднеприводных автомобилей, то самой популярной считается передача гипоидная. Она имеет самую низкую нагрузку на зуб, а также обеспечивает меньший уровень шума. При работе гипоидной передачи снижается КПД, так как имеющееся смещение в зацеплении зубчатых колес увеличивает трение скольжения.

У легкового автомобиля с гипоидной передачей передаточное число составляет 3,5-4,5, а у грузовых авто — от 5 до 7. Такая передача отличается от цилиндрической тем, что ось вала не пересекается с шестерней, поскольку с такой конструкцией имеется возможность опускать карданную передачу и снижать расположение кузова, что приведет к большей устойчивости самого автомобиля.

Если не важны габариты и уровень шума, то в этом случае применяется главная передача канонического типа. Червячная передача практически не встречается, поскольку ее изготовление требует больших финансовых и трудовых затрат.

Видео:

Для работы любых трущихся деталей и зубьев шестерен необходима смазка. Поэтому в зависимости от месторасположения главной передачи, в картер блока или заднего моста заливается масло. И его уровень важно контролировать, чтобы обеспечивать правильную работу соответствующих деталей автомобиля.

Загрузка...

Устройство главной одинарной передачи

Цилиндрическая  одинарная главная передача — самая простая конструкция главной передачи обычно бывает у легковых автомобилей с поперечным расположением силового агрегата. Одинарная цилиндрическая передача с косозубыми зубчатыми колесами (для уменьшения уровня шума), ведущее зубчатое колесо выполнено как одно целое с ведомым валом коробки передач и ведомое зубчатое колесо (зубчатый венец крепится к корпусу коробки дифференциала).

Коническая и гипоидная главные передачи. На автомобилях с продольным расположением силового агрегата конструкция главной передачи более сложная. Используют конические и гипоидные главные передачи (рис. 98), которые состоят из вала-шестерни ведущего и ведомого зубчатых колес, последнее крепится к корпусу коробки дифференциала. Вал-шестерня получает крутящий момент от карданной передачи.

 

 

Ведущий мост автомобиля ГАЗ-53-12 и устройство главной одинарной передачи:

1 — картер заднего моста; 2 — полуось; 3 — маслоуловитель; 4 — регулировочный винт; 5 и 11 — регулировочные прокладки; 6 — стакан; 7 — крышка; 8 — зубчатое колесо; 9 — фланец; 10, 12 и 26 — конические роликоподшипники; 13 — пробка заливного отверстия; 14 — цилиндрический роликоподшипник; 15 — стопорное кольцо; 16 и 24 — опорные шайбы; 17— сателлит; 18 — картер главной передачи; 19 и 27 — регулировочные гайки; 20 — правая коробка сателлитов; 21 — крестовина; 22 — зубчатое колесо; 23 — левая коробка сателлитов; 25 — полуосевое зубчатое колесо; 28 — маслоприемная трубка; а — канал.

 

Зубчатые колеса конических и гипоидных передач с точки зрения технологии производства примерно равнозначны. Однако эксплуатационные свойства этих передач различаются. Преимуществом гипоидной передачи является то, что ось ее ведущего зубчатого колеса расположена ниже оси ведущих колес, вследствие чего центр тяжести автомобиля ниже, что повышает его устойчивость. Гиповдная передача более надежна, обеспечивает более низкий уровень шума при работе, чем передача с обычными коническими зубчатыми колесами со спиральными зубьями.

Главная передача. Назначение и основные типы

Главная передача служит для преобразования вращающего момента, передаваемого от двигателя на ведущие колеса. Для получения достаточного тягового усилия на ведущих колесах вращающий момент двигателя даже на высшей передаче необходимо увеличивать. Как правило, ось коленчатого вала двигателя расположена под углом 90° к осям ведущих колес.

Передаточное число главных передач изучаемых ТС обычно находится в пределах 6—10.

Главную передачу устанавливают как можно ближе к ведущим колесам, чтобы уменьшить нагрузки на агрегаты трансмиссии, расположенные между двигателем и главной передачей.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили зубчатые главные передачи, которые в зависимости от числа дар шестерен, находящихся в зацеплении, подразделяются на одинарные (рис. а, б), имеющие одну пару шестерен, и двойные (рис. в, г), состоящие из двух пар шестерен.

Рис. Главные передачи:
а — одинарная коническая; б — одинарная гипоидная; в — двойная совмещенная; г — двойная разнесенная; 1 — ведущая коническая шестерня; 2 — ведомая коническая шестерня; 3 — ведущая цилиндрическая шестерня; 4 — ведомая цилиндрическая шестерня; с — смещение

Конические шестерни одинарных главных передач могут быть с прямыми или со спиральными зубьями. Применяются также одинарные главные передачи с гипоидным зацеплением, когда оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен не пересекаются в отличие от простой конической передачи.

Смещение оси ведущей шестерни гипоидной передачи вверх позволяет увеличить дорожный просвет (клиренс) и проходимость машины, а смещение оси вниз позволяет снизить центр тяжести машины и повысить ее устойчивость.

У конических шестерен со спиральными зубьями прочность зубьев более высокая по сравнению с шестернями с прямыми зубьями. Кроме того, увеличение числа зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, делает работу шестерен более плавной и бесшумной, повышает их долговечность.

В главной передаче с гипоидным зацеплением зубья имеют специальный профиль, поэтому при одинаковых диаметрах ведомых шестерен и одном и том же передаточном числе диаметр ведущей шестерни гипоидной передачи больше, чем у простой конической, а это повышает прочность и долговечность гипоидной передачи, улучшает плавность зацепления ее шестерен и уменьшает шум при работе. Однако гипоидная передача более чувствительна к нарушению правильности зацепления и требует более точной регулировки. Кроме того, в гипоидной передаче при зацеплении происходит скольжение зубьев, сопровождающееся нагреванием.

Следствием этого является разжижение и выдавливание смазки, приводящее к повышенному износу зубьев, для устранения которого необходимо использовать специальную смазку.

Двойные главные передачи обычно состоят из пары конических 2 и пары цилиндрических 3, 4 шестерен. На полноприводных колесных машинах применяются центральные главные передачи, когда обе пары шестерен располагаются в одном картере вместе с дифференциалом, и разнесенные главные передачи, когда коническая пара расположена в одном картере с дифференциалом, а цилиндрическая пара (колесная передача) — внутри ведущего колеса. Использование разнесенной главной передачи позволяет снизить нагрузки на детали дифференциала и полуоси, а также уменьшить размеры средней части ведущего моста, что способствует увеличению дорожного просвета и повышению проходимости машины.

У быстроходных гусеничных машин коническая пара главной передачи обычно располагается перед коробкой передач в одном с ней картере, а цилиндрическая пара (бортовая передача) — около ведущего колеса гусеничного движителя.

На некоторых транспортных машинах применяются бортовые (колесные) передачи с двумя парами цилиндрических шестерен или планетарные передачи.

Трансмиссия в конструкции авто обеспечивает изменение и передачу вращения от силовой установки на ведущие колеса. Эта составная часть включает в себя ряд узлов, среди которых и главная передача автомобиля.

Назначение, конструктивные особенности

Основная задача этого элемента сводится к изменению крутящего момента перед подачей его на привод колес. То же делает и коробка передач, но у неё существует возможность изменения передаточных чисел за счет ввода в зацепление тех или иных шестерен. Несмотря на наличие в конструкции автомобиля КПП, на выходе из нее крутящий момент небольшой, а скорость вращения выходного вала – высокая. Если передать вращение напрямую на ведущие колеса, то возникшая нагрузка «задавит» двигатель. В общем, авто просто не сможет сдвинуться с места.

Главная передача автомобиля обеспечивает повышение крутящего момента и снижение скорости вращения. Но в отличие от КПП передаточное число у нее фиксированное.

Расположение главной передачи на примере обычной МКПП

Представляет собой эта передача на легковом авто обычный шестеренчатый одноступенчатый редуктор постоянного зацепления, состоящий из двух шестерен разного диаметра. Ведущая шестерня небольшая по размерам и связана она с выходным валом КПП, то есть вращение подается на нее. Ведомая же шестерня значительно больше по размерам и получаемое вращение она подает на приводные валы колес.

Передаточное число является соотношением количества зубьев шестерен редуктора. Для легковых авто этот параметр находится в диапазоне 3,5-4,5, а для грузовиков он достигает 5-7.

Чем больше передаточное число (больше количество зубьев ведомой шестерни относительно ведущей), тем выше крутящий момент, подаваемый на колеса. При этом тяговое усилие будет больше, но максимальная скорость ниже.

Передаточное число главное передачи подбирается исходя из эксплуатационных показателей силовой установки, а также других узлов трансмиссии.

Устройство главной передачи напрямую зависит от конструктивных особенностей самого автомобиля. Этот редуктор может быть, как отдельным узлом, установленным в своем картере (заднеприводные модели), так и входить в конструкцию КПП (авто с передним приводом).

Главная передача в заднеприводном автомобиле

Что касается некоторых полноприводных авто, то у них может использоваться разная компоновка. Если в таком автомобиле расположение силовой установки – поперечное, то главная передача передней оси входит в конструкцию КПП, а задней располагается в отдельном картере. У автомобиля с продольной компоновкой главные передачи на обоих осях отделены от КПП и раздаточной коробки.

В моделях с отделенной главной передачей, этот редуктор выполняет еще одну задачу – изменяет угол направления вращения на 90 град. То есть выходной вал КПП и приводные валы колес имеют перпендикулярное расположение.

Расположение главной передачи передней оси Audi

В переднеприводных моделях, где главная передача входит в конструкцию КПП, указанные валы имеют параллельное расположение, поскольку менять угол направления не нужно.

В ряде грузовых авто применяются двухступенчатые редукторы. Примечательно, что их конструкция может быть разной, но наибольшее распространение получила так называемая разнесенная компоновка, в которой используется один центральный редуктор и два колесных (бортовых). Такая конструкция позволяет существенно повысить крутящий момент, а соответственно и тяговое усилие на колесах.

Особенность работы редуктора сводится к тому, что он равномерно разделяет вращение на оба приводных вала. При прямолинейном движении такое условие является нормальным. Но при прохождении поворотов колеса одной оси проходят разное расстояние, поэтому необходимо изменение скорости вращения каждого из них. Это входит в задачу дифференциала, используемого в конструкции трансмиссии (он устанавливается на ведомой шестерне). В результате главная передача подает вращение на приводные валы не напрямую, а через дифференциал.

Виды и их применяемость

Основной характеристикой главных передач является тип шестерен и вид зацепления зубьев между ними. На авто используются такие типы редукторов:

  1. Цилиндрический
  2. Конический
  3. Гипоидный
  4. Червячный

Випы главных передач

Цилиндрические шестерни применяются в главных передачах переднеприводных авто. Отсутствие надобности в изменении направления вращения и позволяет использовать такой редуктор. Зубья на шестернях – косые или шевронные.

Передаточное число для таких редукторов находится в диапазоне 3,5-4,2. Большее передаточное число не используется, поскольку для этого необходимо повышать размеры шестеренок, что сопровождается увеличением шумности работы передачи.

Коническая, гипоидная и червячная передачи используются там, где необходимо не только изменение передаточного числа, а и изменение направления вращения.

Конические редукторы применяются обычно на грузовых авто. Их особенность сводится к тому, что оси шестеренок перекрещиваются, то есть находятся на одном уровне. В таких передачах используются зубья косой или криволинейной формы. На легковых авто этот тип редуктора не используется из-за значительных габаритных размеров и повышенной шумности.

На заднеприводных легковушках чаще всего применяется иной тип – гипоидный. Его особенность сводится к тому, что оси шестерен смещены. За счет расположения ведущей шестерни ниже относительно оси ведомой, удается уменьшить габариты редуктора. При этом этот тип передачи характеризуется повышенной устойчивостью к нагрузкам, а также плавностью и бесшумностью работы.

Червячные передачи – наименее распространенные и на авто практически не используются. Основная причина этого – сложность и дороговизна изготовления составных элементов.

Основные требования. Современные тенденции

Главным передачам выдвигается немало требований, основными из которых являются:

  • Надежность;
  • Минимальная потребность в обслуживании;
  • Высокие показатели КПД;
  • Плавность и бесшумность;
  • Минимально возможные габаритные размеры.

Естественно, идеального варианта не существует, поэтому конструкторам при выборе типа главной передачи приходится искать компромиссы.

Отказаться от использования главной передачи в конструкции трансмиссии пока не получается, поэтому все наработки направлены на повышение эксплуатационных показателей.

Примечательно, что изменение рабочих параметров редуктора является одним из основных видов тюнинга трансмиссии. За счет установки шестерен с измененным передаточным числом можно существенно повлиять на динамику авто, максимальную скорость, расход топлива, нагрузку на КПП и силовой агрегат.

Напоследок стоит упомянуть особенности конструкции роботизированных КПП с двойным сцеплением, что сказывается и на устройстве главной передачи. В таких КПП парные и непарные передачи разделены, поэтому на выходе имеется два вторичных вала. И каждый из них передает вращение на свою ведущую шестерню главной передачи. То есть, в таких редукторах ведущих шестерен – две, а ведомая только одна.

Схема коробки передач DSG

Эта конструктивная особенность позволяет сделать передаточное число на редукторе изменяемым. Для этого всего лишь используются ведущие шестеренки с разным количеством зубьев. К примеру, при задействовании ряда непарных передач для повышения тягового усилия используется шестерня, обеспечивающая большее передаточное число, а шестерня парного ряда имеет меньшее значение этого параметра.

Одним из основных элементов автомобильной трансмиссии считается главная передача. Наиболее распространенный ее вариант состоит из двух шестерен, то есть ведущей и ведомой. Призвана она преобразовывать образующийся крутящий момент от коробки передач и направлять его на ведущую ось авто. Именно от того, какой будет конструкция главной передачи напрямую будут зависеть тягово-скоростные характеристики транспортного средства, а также расход топлива. Подробнее об устройстве и принципе действия, а также видах главной передачи пойдет речь в данном полезном материале.

Устройство и принцип работы

По принципу работы главная передача достаточно проста для понимания. При движении авто крутящий момент передается от мотора к коробке переменных задач. После чего за счет главной передачи и дифференциала он передается приводным валам. Соответственно главная передача выступает в роли изменяющего элемента. Она меняет крутящий момент, передаваемый колесам и меняет скорость вращения колес. В основные характеристики этого редуктора входит передаточное число. Параметр отражает отношение количества зубьев ведомой шестерни к ведущей. Чем больше будет передаточное число, тем быстрее автомобиль будет набирать разгон. Однако при этом всем неминуемо будет уменьшаться значение максимальной скорости. Увеличение максимальной скорости происходит путем уменьшения передаточного числа.

Устройство главной передачи тоже достаточно простое. Состоит она из двух шестерен разных размеров. К ней предъявляются особые требования, среди которых минимальный уровень шума и вибраций при работе, минимальный расход топлива и высокое КПД. Главная передача должна обеспечивать высокие тягово-динамические характеристики, быть технологичной, надежной и нетребовательной в плане обслуживания.

Какие бывают главные передачи?

Классификация главных передач может происходит по нескольким признакам. Среди них выделяют главные передачи:

  • По виду зубчатого соединения;
  • По компоновке;
  • По числу пар зацеплений.

По виду зубчатого соединения они бывают цилиндрическими, коническими, гипоидными и червячными. По компоновке главная передача делится на варианты размещенные отдельно от КПП или в КПП или силовом агрегата. Что касается главной передачи по числу пар зацеплений, то здесь они могут быть либо одинарными, либо двойными.

Подробнее о главной передаче будет рассказано в этом видеоматериале:

Главная передача автомобиля – элемент трансмиссии, в наиболее распространенном варианте состоящий из двух шестерен (ведомой и ведущей), призванный преобразовывать крутящий момент, поступающий от коробки передач, и передавать его на ведущую ось. От конструкции главной передачи напрямую зависят тягово-скоростные характеристики автомобиля и расход топлива. Рассмотрим устройство, принцип действия, виды и требования к механизму трансмиссии.

Устройство главной передачи

По сути, главная передача — это не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая – с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие разновидности:

  • цилиндрическая – в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач и передним приводом;
  • коническая – применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;
  • гипоидная – наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;
  • червячная – практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.

Также стоит отметить, что автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением КПП и силового агрегата, цилиндрическая главная передача располагается непосредственно в картере КПП .

В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробкой передач посредством карданного вала. В функционал гипоидной передачи заднеприводного автомобиля также входит и разворот вращения на 90 градусов за счет конических шестерен. Несмотря на различные типы и расположение, предназначение главной передачи остается неизменным.

Принцип работы

Основная характеристика этого редуктора — передаточное число. Данный параметр отражает отношение количества зубьев ведомой шестерни (связана с колесами) к ведущей (связана с вторичным валом коробки передач). Чем больше передаточное число, тем быстрее автомобиль разгоняется (крутящий момент увеличивается), но при этом уменьшается значение максимальной скорости. Уменьшение передаточного числа увеличивает максимальную скорость, при этом машина начинает ускоряться медленнее. Для каждой модели автомобиля передаточное число подбирается с учетом характеристик двигателя, КПП, размера колес, тормозной системы и т.д. Принцип действия главной передачи достаточно прост: во время движения автомобиля крутящий момент от двигателя передается коробке переменных передач (КПП), а затем, посредством главной передачи и дифференциала, приводным валам автомобиля. Таким образом, главная передача непосредственным образом изменяет крутящий момент, который передается колесам машины. Соответственно, посредством нее изменяется и скорость вращения колес.

Основные требования. Современные тенденции

Главным передачам выдвигается немало требований, основными из которых являются:

  • Надежность;
  • Минимальная потребность в обслуживании;
  • Высокие показатели КПД;
  • Плавность и бесшумность;
  • Минимально возможные габаритные размеры.

Естественно, идеального варианта не существует, поэтому конструкторам при выборе типа главной передачи приходится искать компромиссы.

Отказаться от использования главной передачи в конструкции трансмиссии пока не получается, поэтому все наработки направлены на повышение эксплуатационных показателей.

Примечательно, что изменение рабочих параметров редуктора является одним из основных видов тюнинга трансмиссии. За счет установки шестерен с измененным передаточным числом можно существенно повлиять на динамику авто, максимальную скорость, расход топлива, нагрузку на КПП и силовой агрегат.

Напоследок стоит упомянуть особенности конструкции роботизированных КПП с двойным сцеплением, что сказывается и на устройстве главной передачи. В таких КПП парные и непарные передачи разделены, поэтому на выходе имеется два вторичных вала. И каждый из них передает вращение на свою ведущую шестерню главной передачи. То есть, в таких редукторах ведущих шестерен – две, а ведомая только одна.

Схема коробки передач DSG

Эта конструктивная особенность позволяет сделать передаточное число на редукторе изменяемым. Для этого всего лишь используются ведущие шестеренки с разным количеством зубьев. К примеру, при задействовании ряда непарных передач для повышения тягового усилия используется шестерня, обеспечивающая большее передаточное число, а шестерня парного ряда имеет меньшее значение этого параметра.

Двойные главные передачи

Эти передачи применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного числа трансмиссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момента. 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 2, г) коническая и цилиндрическая 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 2, д) коническая пара шестерен 5 находится в картере в центре ведущего моста, а цилиндрические шестерни 6 — в колесных редукторах. При этом цилиндрические 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 — солнечной 8, коронной 11 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 11, прикрепленной к ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической пары шестерен 5 к ступицам ведущим колес передается через дифференциал полуоси 7, солнечные шестерни 8, сателлиты 9 и коронные шестерни 11.

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 сложна, имеет большую металлоемкость, дорогостояща и трудоемка в обслуживании.

Классификация главных передач

По числу пар зацеплений

По виду зубчатого соединения

  • По компоновке Цилиндрическая. Применяется на машинах с передним приводом, в которых двигатель и коробка переключения передач имеют поперечное расположение. В этом типе соединения применяются шестерни с шевронными и косыми зубьями.
  • Коническая. Используется на тех заднеприводных машинах, в которых не важны размеры механизмов и нет ограничений на уровень шума.
  • Гипоидная — самый популярный вид зубчатого соединения для автомобилей с задним приводом.
  • Червячная -в конструкции трансмиссии автомобилей практически не применяется.
  • Размещенные в коробке передач либо в силовом агрегате. На переднеприводных автомобилях главная передача расположена непосредственно в корпусе КПП.
  • Размещенные отдельно от КПП. В машинах с задним приводом главная пара шестерен располагается в картере ведущего моста вместе с дифференциалом.

Отметим, что в полноприводных автомобилях расположение главной пары зубчатых колес зависит от разновидности привода.

Преимущества и недостатки

Цилиндрическая главная передача. Максимальное передаточное число ограничено значением 4,2. Дальнейшее увеличение отношения числа зубьев ведет к существенному увеличению размера механизма, а также повышению уровня шума. Каждый из типов зубчатых соединений имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим их:

  • Гипоидная главная передача. Этот тип отличается низкой нагрузкой на зубья и пониженным уровнем шума. При этом из-за смещения в зацеплении шестерен повышается трение скольжения и понижается КПД, но в то же время появляется возможность опустить карданный вал максимально низко. Передаточное число для легковых автомашин – 3,5-4,5; для грузовых – 5-7;.
  • Коническая главная передача. Используется редко из-за большого размера и шумности.
  • Червячная главная передача. Данная разновидность зубчатого соединения из-за трудоемкости изготовления и высокой стоимости производства практически не используется.

9 требований к работе гп



  • Обратная связь
  • ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
  • Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
  • Как определить диапазон голоса – ваш вокал
  • Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
  • Целительная привычка
  • Как самому избавиться от обидчивости
  • Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
  • Тренинг уверенности в себе
  • Вкуснейший “Салат из свеклы с чесноком”
  • Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

  1. Как научиться брать на себя ответственность
  2. Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
  3. Световозвращающие элементы на детской одежде
  4. Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
  5. Как слышать голос Бога
  6. Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
  7. Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека – Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т. д.

  • Отёска стен и прирубка косяков – Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

  • Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) – В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

  • Дисциплина: Конструкция Автомобилей и тракторов
  • Тема_2: Трансмиссии автомобилей
  • Лекция_3: «Механические коробки передач»
  • Назначение и требования к коробкам передач

Коробка передач (рисунок 2.15) предназначена для изменения в широком диапазоне крутящего момента, а следовательно, и тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и скоростей движения, для обеспечения движения задним ходом, а также для длительного разобщения двигателя от ведущих колес при работе двигателя на холостом ходу.

  1. Рисунок 2.15 – Коробка переключения передач
  2. Крутящий момент на ведущих колесах необходимо изменять в соответствии с дорожными условиями для обеспечения оптимальной скорости и проходимости автомобиля, а также для наиболее экономичной работы двигателя.
  3. Двигатель и трансмиссию необходимо разъединять на продолжительное время при работе двигателя на холостом ходу.
  4. Задний ход автомобиля требуется для совершения автомобилем определенных маневров.
  5. Изменение крутящего момента на ведущих колесах и скорости движения автомобиля осуществляется путем увеличения или уменьшения передаточного числа коробки передач, представляющего собой отношение скорости вращения ведущего вала к скорости вращения ведомого вала.

Наличие коробки передач в трансмиссии позволяет повысить тягово-скоростные свойства, топливную экономичность и проходимость автомобиля.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы коробок передач (таблица 2. 1).

Таблица 2.1 – Классификация коробок передач

По изменению передаточного числа По связи между валами По управлению
Ступенчатые Механические Неавтоматические
Бесступенчатые Гидравлические Полуавтоматические
Комбинированные Электрические Автоматические

В ступенчатых коробках передач передаточное число изменяется ступенчато и тяговая сила на ведущих колесах автомобиля также изменяется ступенчато. В бесступенчатых коробках передач передаточное число и тяговая сила на ведущих колесах изменяются плавно, а при гидромеханических коробках передач — и плавно, и ступенчато.

В неавтоматических коробках передач переключение передач осуществляется водителем вручную при помощи рычага переключения, расположенного на коробке передач или на рулевой колонке.

В полуавтоматических коробках передач выбор необходимой передачи осуществляется водителем, а включение передачи производится автоматически.

В автоматических коробках передач переключение передач происходит автоматически без участия водителя и в зависимости от условий движения.

  • На большинстве легковых и грузовых автомобилей применяются ступенчатые коробки передач, все большее распространение в настоящее время на легковых автомобилях и автобусах получают гидромеханические коробки передач, состоящие из гидротрансформатора и ступенчатой механической коробки передач.
  • Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомобиля к коробке передач предъявляются специальные требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:
  • • оптимальные тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля;
  • • бесшумность при работе и переключении передач;
  • • легкость и удобство управления;
  • • высокий КПД;
  • • возможность отбора мощности для привода дополнительного оборудования.
  • Рассмотрим требования, предъявляемые к коробке передач.

Оптимальные тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля. Необходимые тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля, оптимальные для заданных условий эксплуатации, достигаются путем правильного выбора в коробке передач числа передач, диапазона передаточных чисел и соотношения (плотности ряда) передаточных чисел промежуточных передач.

Увеличение числа передач повышает степень использования мощности двигателя, топливную экономичность, среднюю скорость движения, производительность автомобиля и снижает себестоимость перевозок.

Однако при увеличении числа передач усложняется конструкция коробки передач, увеличиваются ее масса, размеры, стоимость и затрудняется управление автомобилем.

Кроме того, с увеличением числа передач возрастает время разрыва потока мощности от двигателя к ведущим колесам, что может привести к ухудшению тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля. В связи с этим максимальное число передач в коробках передач не превышает, как правило, 5 для легковых и 16 для грузовых автомобилей.

Плотность ряда передаточных чисел коробки передач опреде­ляется соотношением передаточных чисел промежуточных пере­дач. При этом отношение передаточных чисел соседних передач должно изменяться по геометрической прогрессии.

Плотность ряда выше у коробок передач, имеющих большое число передач. Эти коробки обеспечивают автомобилю более вы­сокие тягово-скоростные свойства и топливную экономичность, чем коробки с меньшим числом передач.

В связи с этим у коробок передач современных автомобилей плотность ряда передаточных чисел делают в пределах 1,1… 1,5. Причем меньшие значения плот­ности ряда соответствуют высшим синхронизированным переда­чам.

Высокая плотность ряда передаточных чисел коробки передач кроме повышения тягово-скоростных свойств и топливной эко­номичности автомобиля создает более благоприятные условия работы синхронизаторов, так как для переключения передач тре­буется меньшая работа трения. Благодаря этому размеры синхро­низаторов могут быть уменьшены при сохранении достаточной их надежности.

Бесшумность при работе и переключении передач. Уровень шума, создаваемого коробкой передач при работе, зависит от качества, точности изготовления и типа зацепления шестерен. Большую часть шестерен выполняют косозубыми.

Косозубые шестерни создают меньший уровень шума. Эти шестерни обладают большей прочностью и долговечнее, чем прямозубые шестерни. Однако косозубые шестерни более сложные в изготовлении и при их работе возникают осевые силы, дополнительно нагружающие подшипники валов коробки передач.

Легкость и удобство управления. Легкое и удобное управление коробкой передач зависит от ее конструкции, способа переключения передач и конструкции привода управления, который может быть механическим, электрическим, пневматическим.

Легкость управления коробкой передач характеризуют усилие, прилагаемое к рычагу переключения передач, и сложность выполнения переключения передач. Переключение передач должно быть простым и не требовать затраты физических усилий.

Удобство управления коробкой передач обеспечивается применением синхронизаторов, расположением рычага переключения передач вблизи рулевого колеса и автоматизацией (частичной или полной) управления передачами.

Отбор мощности. В конструкциях коробок передач должна быть предусмотрена возможность отбора мощности для привода дополнительного оборудования (лебедки, насосы, подъемные механизмы и др.) на автомобилях высокой проходимости, специализированных (самосвалы, цистерны, рефрижераторы, самопогрузчики) и специальных автомобилях (коммунальные, пожарные, автокраны и др.).

Рассмотренные требования, которые предъявляются к различным типам коробок передач, позволяют анализировать и оценивать конструкции коробок передач и их совершенство.

Типы главных передач ведущих мостов. Типы главных передач. Основные требования. Современные тенденции

Современные модели автомобилей имеют в своем арсенале, как правило, несколько двигателей – как бензиновых, так и дизельных. Двигатели различаются по мощности, величине крутящего момента, частоте вращения коленчатого вала. С разными двигателями применяются и разные коробки передач: механика , робот , вариатор и конечно автомат .

Зубчатые ремни используются вместе с передачами для передачи мощности. Они обычно изготавливаются из резины с холстом, внутри которой находятся вулканизированные корды, отвечающие за поддержание приложенных растягивающих усилий. Наиболее распространенные применения ремней в промышленных конвейерных системах и силовых передачах.

Основные требования. Современные тенденции

Конвейерные ленты – это машины для обработки материалов, используемые для обеспечения непрерывного потока материалов между различными операциями. Наиболее часто используются плоские и выпуклые ремни.

Самолеты используются для перевозки мешков, ящиков или навалочных грузов. Они состоят из обычно решетчатой ​​структуры, двух роликов с валами и подшипниками, на которых поддерживается бесконечная лента.

Его работа обычно гладкая, обеспечивает половину мощности ремней и работает хорошо на высоких скоростях.

Адаптация коробки передач к конкретному двигателю и автомобилю осуществляется с помощью главной передачи, имеющей определенное передаточное число. В этом основное предназначение главной передачи автомобиля.

Конструктивно главная передача представляет собой зубчатый редуктор, который обеспечивает увеличение крутящего момента двигателя и уменьшение частоты вращения ведущих колес автомобиля.

В случае выпучивания лента перемещается на роликах, расположенных под углом, чтобы обеспечить вогнутость во внутренней области ремня.

Это одна из самых экономичных систем транспортировки сыпучего материала из-за его высокой грузоподъемности, простоты загрузки, разгрузки, а также облегчения выполнения задач технического обслуживания.

Они используются для транспортировки различных видов материалов.

Ремни передачи энергии используются в двигателях, пропеллерах, роторах, смесителях или любом оборудовании, которое требует передачи этого типа.

Они могут быть зазубрены, работают вместе с шестернями или плоскими, работая в сочетании с шкивами.

Например, в автомобильных двигателях ремни выполняют функцию синхронизации движения коленчатого вала с клапаном, чтобы гарантировать правильный момент открытия и закрытия клапанов в соответствии с положением поршня.

На преднеприводных автомобиля главная передача расположена вместе с дифференциалом в коробке передач. В автомобиле с задним приводом ведущих колес главная передача помещена в картер ведущего моста, где кроме нее находится и дифференциал. Положение главной передачи в автомобилях с полным приводом зависит от типа привода, поэтому может быть как в коробке передач, так и в ведущем мосту.

Вкратце, в конце коленчатого вала и вала управления клапаном имеется шкив или шестерня. Благодаря использованию зубчатого или плоского ремня вращение двух осей синхронизируется, что приводит к тому, что двигатель работает правильно, без риска столкновения поршней и клапанов.

Операция в пропеллерах, роторах, смесителях, водяных насосах, среди прочего, похожа на двигатели. Ремень передает мощность электродвигателя через шкив к следующему компоненту, который может представлять собой ротор, смеситель, пропеллер и т.д. С этими элементами устанавливаются системы передачи, которые передают мощность и движение в другую систему.

В зависимости от числа ступеней редуктора главная передача может быть одинарной или двойной. Одинарная главная передача состоит из ведущей и ведомой шестерен.

Двойная главная передача состоит из двух пара шестерен и применяется в основном на грузовых автомобилях, где требуется увеличение передаточного числа. Конструктивно двойная главная передача может выполняться центральной или разделенной.

Центральная главная передача компонуется в общем картере ведущего моста. В разделенной передаче ступени редуктора разнесены: одна располагается в едущем мосту, другая – в ступице ведущих колес.

На рисунке ниже направляющий шкив передает энергию и движение ведомому шкиву. Системы передачи также могут изменять вращение между двумя осями. В этом случае система вращения называется приводом. Способы изменения поворота оси могут быть следующими. Ниже приведен пример привода с электроприводом.

Назначение и типы главных передач

Независимо от типа привода его функция связана с осями. Передача силы и движения может быть по форме и трением. Передача по форме называется так, потому что форма передающих элементов подходит для вложения этих элементов вместе. Этот тип передачи наиболее часто используется, особенно с ключевыми элементами, зубчатыми шпинделями и шлицевыми шпинделями.

Вид зубчатого соединения определяет следующие типы главной передачи: цилиндрическая, коническая, гипоидная, червячная.

Цилиндрическая главная передача
применяется на переднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены поперечно. В передаче используются шестерни с косыми и шевронными зубьями. Передаточное число цилиндрической главной передачи находится в пределах 3,5-4,2. Дальнейшее увеличение передаточного числа приводит к увеличению габаритов и уровня шума.

Передача трения обеспечивает хорошую централизацию деталей, связанных с осями. Однако это не позволяет передавать большие усилия, передаваемые формой. Основными элементами трения являются кольцевые элементы и звездообразные шайбы. Эти элементы состоят из двух конических колец, сжатых вместе и действующих одновременно на оси и втулке.

Звездные шайбы обеспечивают большую точность осевого и радиального движения. Шайбы затягиваются болтами, которые одновременно прижимают шайбу к валу и ступице. Описание некоторых элементов передачи. Ниже приведено краткое описание основных элементов передающей машины: ремни, цепи, шестерни, колеса фрикционных, резьбы, стальные тросы и муфта.

В современных конструкциях механической коробки передач применяется несколько вторичных валов (два и даже три), на каждом из которых устанавливается своя ведущая шестерня главной передачи.

Все ведущие шестерни имеют зацепление с одной ведомой шестерней. В таких коробках главная передача имеет несколько значений передаточных чисел.

По такой же схеме устроена главная передача роботизированной коробки передач DSG .

Это элементы машины, которые передают движение вращения между осями через шкивы. Ремни могут быть непрерывными или сращиваться. Шкивы цилиндрические, сшитые в различные материалы.

Они могут крепиться к осям с помощью давления, ключа или болта. Это элементы передачи, обычно металлические, состоящие из ряда колец или звеньев.

Существует несколько типов тока, и каждый тип имеет конкретное приложение. соединительная цепь цепи втулки.

Также известны как звездочки, шестерни – это элементы машины, используемые в трансмиссии между осями. Существуют различные типы снаряжения. Это проекции постоянного профиля в виде пропеллера.

Нити движутся равномерно, снаружи или внутри, вокруг цилиндрической или конической поверхности. Выступы называются филе. Существуют транспортные или двигательные нити, которые превращают вращательное движение в продольное движение.

Эти нити обычно используются в токарных станках и прессах, особенно при сборе узлов и разборке.

На пререднеприводных автомобилях может производиться замена главной передачи, являющаяся составной частью тюнинга трансмиссии. Это приводит к улучшению разгонной динамики автомобиля и снижению нагрузки на сцепление и коробку передач.

Коническая, гипоидная и червячная главные передачи применяются на заднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены параллельно движению, а крутящий момент на ведущую ось необходимо передать под прямым углом.

Из всех типов главной передачи заднеприводных автомобилей самой востребованной является гипоидная главная передача
, которую отличает меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума.

Вместе с тем, наличие смещения в зацеплении зубчатых колес приводит к повышению трения скольжения и, соответственно, снижению КПД.

Передаточное число гипоидной главной передачи составляет: для легковых автомобилей 3,5-4,5, для грузовых автомобилей 5-7.

Коническая главная передача применяется там, где не важны габаритные размеры и не ограничен уровень шума. Червячная главная передача ввиду трудоемкости изготовления и дороговизне материалов в конструкции трансмиссии автомобиля практически не применяется.

> Главная передача

Трансмиссия

Назначение и типы главных передач

Главная передача служит для увеличения крутящего момента и изменения его направления под прямым углом к продольной оси автомобиля. С этой целью главную передачу выполняют из конических шестерен.

В зависимости от числа шестерен главные передачи разделяют на одинарные конические, состоящие из одной пары шестерен, и двойные, состоящие из пары конических и пары цилиндрических шестерен.

Одинарные конические, в свою очередь, подразделяют на простые и гипоидные передачи.

1 – ведущая коническая шестерня, 2 – ведомая коническая шестерня,
3 – ведущая цилиндрическая шестерня, 4 – ведомая цилиндрическая шестерня.

Одинарные конические простые передачи (рис. а) применяют преимущественно на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. В этих передачах ведущая коническая шестерня 1 соединена с карданной передачей, а ведомая 2 с коробкой дифференциала и через механизм дифференциала с полуосями.

Для большинства автомобилей одинарные конические передачи имеют зубчатые колеса с гипоидным зацеплением (рис. 6). Гипоидные передачи по сравнению с простыми обладают рядом преимуществ: они имеют ось ведущего колеса, расположенную ниже оси ведомого, что позволяет опустить ниже карданную передачу, понизить пол кузова легкового автомобиля.

Вследствие этого снижается центр тяжести и повышается устойчивость автомобиля. Кроме того, гипоидная передача имеет утолщенную форму основания зубьев шестерен, что существенно повышает их нагрузочную способность и износостойкость.

Но это обстоятельство обусловливает применение для смазки шестерен специального масла (гипоидного), рассчитанного для работы в условиях передачи больших усилий, возникающих в контакте между зубьями шестерен.

Двойные главные передачи (рис. в) устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности для увеличения общего передаточного числа трансмиссии и повышения передаваемого крутящего момента. В этом случае передаточное число главной передачи подсчитывается как произведение передаточных чисел конической (1, 2) и цилиндрической (3, 4) пар.

Устройство главной передачи

Двойная главная передача автомобиля ЗИЛ-130 является частью механизмов ведущего заднего моста, которые размещены в его балке 8. Ведущий вал главной передачи выполнен за одно целое с ведущей конической шестерней 1. Он установлен на конических роликовых подшипниках в стакане, закрепленном на картере 9 главной передачи.

Здесь же в картере установлен на роликовых конических подшипниках промежуточный вал с ведущей цилиндрической шестерней 12. На фланце вала жестко закреплена ведомая коническая шестерня 2, находящаяся в зацеплении с шестерней 1. Ведомая цилиндрическая шестерня 5 соединена с левой 3 и правой 6 чашками дифференциала, образующими его коробку.

В коробке установлены детали дифференциала: крестовина 4 с сателлитами 11 и полуосевыми шестернями 10.

Механизмы ведущего заднего моста

При работе главной передачи крутящий момент передается от карданной передачи на фланец ведущего вала и его шестерню 1, далее на ведомую коническую шестерню 2, промежуточный вал и его шестерню 12, ведомую цилиндрическую шестерню 5 и через детали дифференциала на полуоси 7, связанные со ступицами колес автомобиля.

Назначение и типы главных передач, их сравнительная оценка

Назначение главной передачи — увели­чение крутящего момента и передача его ча полуоси, расположенные под углом 90° к продольной оси автомобиля. Ее кон­струкция должна быть компактной, а рабо­та плавной и бесшумной.

Детали главной передачи испытывают большие нагрузки, поэтому необходима высокая точность при регулировании ее подшипников и зацеп­ления зубчатых колес.

Главная передача, в которой использована одна пара зубча­тых колес, называется одинарной, две пары — двойной.

Одинарная главная передача (рис. 132), состоящая из пары находящихся в посто­янном зацеплении конических зубчатых колес, применяется преимущественно на легковых автомобилях и грузовых авто­мобилях малой и средней грузоподъем­ности.

Шестерня в ней соединена с кар­данной передачей, а колесо — с коробкой дифференциала и через дифференциал — с полуосями. Одинарная главная пере­дача может быть с обычными коничес­кими (рис. 132, а) и гипоидными (рис.

132, б) зубчатыми колесами.

Преимуществом гипоидной передачи яв­ляется то, что ось ее шестерни располо­жена ниже оси ведомого колеса (оси заднего моста). Вследствие этого центр тяжести автомобиля ниже и лучше его устойчивость. Гипоидная передача имеет большие надежность, плавность и бес­шумность, чем передача с обычными кони­ческими зубчатыми колесами со спираль­ными зубьями.

Одинарные передачи с коническими зубчатыми колесами со спиральными зубьями применяют на автомобилях семейств ЗАЗ и УАЗ, а гипоидные оди­нарные передачи — на автомобилях ГАЗ-53-12, ГАЗ-3102 «Волга», семейства ВАЗ.

Двойные главные передачи устанавли­вают на автомобилях большой грузоподъ­емности и на некоторых автомобилях средней грузоподъемности, когда общее передаточное число трансмиссии должно быть значительным, так как передаются большие крутящие моменты.

В двойной главной передаче (рис. 132, в) крутящий момент увеличивается последовательно двумя парами зубчатых колес, из которых одна — коническая, а другая — цилиндри­ческая.

Общее передаточное число двойной передачи равно произведению передаточ­ных чисел составляющих пар.

25. Назначение и типы дифференциалов, их краткая характеристика.

Назначение дифференциала — обеспечить при необходимости разную частоту вра­щения ведущих колес.

При повороте автомобиля его внеш­ние и внутренние колеса за один и тот же отрезок времени проходят разные пути. Колесо, катящееся по внутренней кривой, проходит меньший путь, чем колесо, катя­щееся по внешней кривой.

Следователь­но, внешнее колесо автомобиля должно вращаться несколько быстрее внутреннего.

Аналогичное явление происходит и при прямолинейном движении, если задние ко­леса автомобиля имеют неодинаковые диа­метры, что вполне возможно при неравно­мерном распределении нагрузки в кузове, неодинаковом износе шин, различном внутреннем давлении воздуха в шинах или при движении по неровной дороге.

Чтобы ведущие колеса автомобиля мог­ли вращаться с различной частотой, их крепят не на одном общем валу, а на двух, называемых полуосями и соединенных од­на с другой специальным механизмом*— дифференциалом, подводящим к полуосям крутящий момент от главной передачи.

При наличии нескольких ведущих мостов возникает необходимость применения меж­осевого дифференциала. В основном применяют шестеренные, кулачковые и червячные дифференциалы.

Дифференциал может быть простой или самоблокирующийся (дифференциал по­вышенного трения или с механизмом сво­бодного хода).

Шестеренные дифферен­циалы относятся к простым, а кулачко­вые и червячные — к дифференциалам по­вышенного трения.

Дифференциал называют симметричным или несимметричным в зависимости от то­го, как распределяется крутящий момент между полуосями (поровну или нет).

Конический симметричный дифферен­циал наиболее широко применяется на ав­томобилях (рис. 137). Две чашки 1 и 5 дифференциала стянуты .болтами 6. На коробке дифференциала закреплено ведо­мое колесо главной передачи, приводящее ее во вращение.

Между чашками диф­ференциала зажата крестовина 8, на ши­пах которой свободно посажены и могут вращаться прямозубые конические зубча­тые колеса, так называемые сателлиты 4, находящиеся в зацеплении с двумя коническими полуосевыми зубчатыми колесами 3.

Последние внутренними шлицами соединену со шлицевыми концами полу­осей, свободно проходящих через отверс­тия в коробке дифференциала. На наруж­ных концах полуосей установлены колеса. Для уменьшения трения под торцовые поверхности сателлитов и полуосевых зубчатых колес подложены шайбы 2 и 7. При вращении коробки 7 (рис.

138) дифференциала она через сателлиты 5 и 9 полуосевые зубчатые колеса 2 и 6 врашают полуоси 1и 5.

Передача крутя­щего момента происходит в следующем порядке: через ведомое колесо 3 главной передачи, коробку 7 дифференциала, ось 4 сателлитов, сателлиты 5 и 9, полу­осевые зубчатые колеса 2 и 6, полуоси 1 и 8. Сателлиты, кроме того, могут вращаться на своих осях, поэтому они могут изменять частоту вращения полу­осевых зубчатых колес относительно ко­робки дифференциала.

(Если сателлиты не вращаются на оси, то обе полуоси вращаются с одинаковой частотой вращения.,. Это происходит при – движении автомобиля по прямой и ровной дороге, когда задние колеса при одина­ковом сопротивлении качению проходят одинаковый путь и имеют, следовательно, одинаковую частоту вращения.

При повороте автомобиля, например, вправо сателлиты 5 и 9 вращаются на своих осях с разными частотами и увеличивают час­тоту вращения полуосевого зубчатого ко­леса 2 и связанных с ним полуоси 1 и колеса. Одновременно частота вращения полуосевого зубчатого колеса 6 умень­шается. При этом понижается частота вращения полуоси 8 и колеса.

Частота вращения коробки дифференциала всегда остается равной полусумме частот вра­щения левой и правой полуосей.

Межосевой дифференциал необходим в автомобилях с двумя ведущими задними мостами. В качестве примера рассмотрим межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ-5320. Картер 12 (рис.

139, а) межосевого дифференциала прикреплен к картеру главной передачи промежуточ­ного моста. Передняя чашка 13 меж­осевого дифференциала болтами соедине­на с задней чашкой.

Внутри помещен дифференциальный механизм, в который входят сателлиты с крестовиной, кони­ческие зубчатые колеса 23 привода про­межуточного моста и 24 привода заднего моста.

Зубчатое колесо 23 шлицами постоянно соединено с конической шестерней 17 главной передачи промежуточного моста, а колесо 24 — с валом 18, передающим вращение главной передаче заднего моста.

Зубчатое колесо 23 имеет наружные зубья, с которыми в постоянном зацеп­лении находятся внутренняя зубчатая муфта 22 и муфта 21 блокировки диф­ференциала.

При движении вилкой 15 муфты 22 вперед она скользит по наруж­ным зубьям внутренней муфты и входит в зацепление с наружными зубьями пра­вой чашки дифференциала, соединяя зуб­чатое колесо 23 с корпусом дифферен­циала. осуществляется блокировка меж- осевого дифференциала.

Внутренняя зубчатая муфта 22 имеет снаружи два зубчатых венца, причем тол­щина зубьев наружного венца на 0.

4 му больше толщины зубьев внутреннего вен­ца, что потребует некоторого усилия для перемещения муфты 21 в исходное поло­жение — этим предотвращается самовы­ключение механизма блокировки.

Для включения механизма блокировки роди­тель, открывая кран, направляет сжатый воздух между крышкой и мембраной 30 механизма блокировки (рис. 139, б). Мембрана, прогибаясь и преодолевая со­противление пружины 28.

воздействует на стакан 29 и через пружину 27 передви­гает шток 25, а вместе с ним и вилку 15. При этом замыкаются контакты микро­выключателя 14, включающие контроль­ную лампу на щитке приборов. Прину­дительную блокировку дифференциала вы­полняют при движении по скользким и размокшим грунтовым дорогам.

Наличие дифференциала в приводе к ведущим колесам автомобиля иногда от­рицательно влияет на его проходимость. Если одно из ведущих колес попадает на скользкий участок дороги, а другое катится по сухому участку, то вследствие наличия дифференциала колесу, движуще­муся по сухому участку, нельзя передать значительный крутящий момент.

Колесо, находящееся на скользком участке будет буксовать, а другое — стоять неподвижно. Ликвидировать этот недостаток можно блокировкой дифференциала, т. е.

прину­дительно заставляя оба полуосевых зубча­тых колеса вращаться с одинаковой ско­ростью, соединив их между собой или одно из них с корпусом дифференциала, как это сделано в межосевом дифференциале автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 139)

Дифференциал повышенного трения устанавливается на автомобиле ГАЗ-66-11. Сепаратор I (рис. 140) имеет два ряда отверстий, в которые в шахматном поряд­ке свободно вставлены 24 сухаря.

На на­ружной и внутренней поверхностях сепа­ратора между рядами отверстий под суха­ри поставлены стопорные кольца, пред­отвращающие провертывание сухарей и удерживающие их от выпадения из сепа­ратора при сборке.

Внутренние вершины сухарей упираются во внутреннюю звез­дочку 4, посаженную на шлицы левой полуоси, а наружные концы сухарей — в наружную звездочку 3, сидящую на шлицах правой полуоси.

Наружная звездочка 3 имеет шесть рав­номерно расположенных по внутренней окружности кулачков, а внутренняя звез­дочка 4 — два ряда кулачков по шесть в каждом ряду, размещенных в шахматном порядке.

Сепаратор, являясь ведущим элементом, связан через сухари со звездочками и при прямолинейном движении вращается вмес­те с ними. Полуоси могут иметь и раз­ные частоты вращения вследствие ра­диального перемещения сухарей 2 под дей­ствием кулачков одной из звездочек и со­ответствующего воздействия на кулачки другой звездочки.

Однако при этом вслед­ствие повышенного трения между суха­рями и звездочками для проворачивания полуосей необходимо наличие значительной разницы в сопротивлении колес. Следова­тельно, в случае буксования одного из колес полная остановка другого колеса происходит реже. Звездочки и сухари из­готовляют из легированных сталей.

Их трущиеся поверхности имеют высокую твердость.

Типы и устройство полуосей

Полуоси передают крутящий момент Т (Рис. 141) от дифференциала к ведущим колесам.

Кроме того, к полуоси могут быть приложены изгибающие моменты от вертикальной реакции Rz на действие си­лы тяжести, приходящейся на колесо, от касательной реакции Rx , обусловленнойтяговой и тормозной силами, и от боковой силы /?„, возникающей при заносе, движе­нии на повороте или по дороге с попереч­ным уклоном, а также под действием бо­кового ветра. Полуоси, применяемые на современных автомобилях, в зависимости от конструкции внешней опоры, опреде­ляющей степень их нагруженности изги­бающими моментами, бывают двух ти­пов — полуразгруженные и разгруженные.

На грузовых автомобилях малой грузо­подъемности и на легковых автомобилях применяют обычно полуразгруженные по­луоси (рис. 141, а), у которых подшип­ник 2 установлен между полуосью 4 и её кожухом 3 на. расстоянии ар от средней плоскости колеса.

Благодаря этому реакции RZ и RX создают на плече ар изгибающие моменты, действующие на по­луось соответственно в вертикальной и го­ризонтальной плоскостях, а боковая реак­ция — изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости на плече, рав­ном радиусу г колеса.

На автобусах и грузовых. автомобилях средней и боль­шой грузоподъемности применяют пол­ностью разгруженные полуоси (рис. 141,б).

В этом случае все изгибающие момен­ты воспринимаются подшипниками 6 и 7, установленными между ступицей 5 колеса и кожухом 3 полуоси, а полуось передает только крутящий момент.

Типичные конструкции полуосей пока­заны на рис. 142. Ступицу или диск ко­леса можно крепить к полуоси при помо­щи фланца (рис. 142, а). Этот способ крепления является наиболее распростра­ненным.

Внутренний конец полуоси имеет шлицы, которые вставляют в полуосевое зубчатое колесо. Если полуось имеет шлицы не только на внутреннем, но и на наружном конце (рис.

142, б), то по­следние используют для установки фланца крепления полуоси со ступицей колеса.



Назначение, типы, устройство и принцип работы главной передачи

30. Назначение, типы, устройство и принцип работы главной передачи.

Главной передачей называется шестеренный механизм, повы­шающий передаточное число трансмиссии 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.

На автомобилях применяются различные типы главных пере­дач.

главные передачи
одинарные двойные
цилиндрические центральные
конические
гипоидные разнесенные
червячные

Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомо­биля (см. подразд. 1.2) к главной передаче предъявляются и спе­циальные требования:

• минимальные габаритные размеры, обеспечивающие требуе­мый дорожный просвет;

• обеспечение наиболее низкого уровня шума.

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. 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. Коническая главная передача (рис. 6.2, 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 передачаимеет широкое приме­нение на легковых и грузовых автомобилях. Оси ведущей и ведо­мойшестерен 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 передачаможет быть с верхним или нижним расположением червякаотносительно червячной шестерни, 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.

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 передачеконическая и цилиндрическаяпары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста. Крутящий момент от конической пары через дифференциал подводится к ведущим колесам автомобиля. В разнесенной главной передачеконическая пара шестерен находится в картере в центре ведущего моста, а ци­линдрические шестернив колесных редукторах.

При этом цилиндрически шестерни соединяются полуосями через дифференциал с конической парой шестерен. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси подводится к колесным редукторам. Широкое применение в разнесенных главных передачах полу­чили однорядные планетарные колесные редукторы.

Такой редук­тор состоит из прямозубых шестерен— солнечной, коронной и трех сателлитов. Солнечная шестерня приводится во вращение через полуось и находится в зацеплении с тремя сателлитами, свободно установленными на осях, жестко свя­занных с балкой моста. Сателлиты входят в зацепление с корон­ной шестерней, прикрепленной к ступице колеса.

Крутящий момент от центральной конической пары шестерен к ступицам ведущих колес передается через дифференциал, полуоси, сол­нечные шестерни, сателлитыи коронные шестерни. 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.

Классификация подвижного состава автомобильной техники.

Назначение, классификация, устройство и принцип работы кривошипно – шатунного механизма двигателя.Назначение, классификация, устройство и принцип работы газораспределительного механизма двигателя.Фазы газораспределения, их влияние на работу двигателя.

Назначение, классификация, устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя.Назначение, устройство и принцип работы приборов системы охлаждения двигателя (радиатор, термостат, жидкостный насос).Назначение, классификация, устройство и принцип работы смазочной системы двигателя.

Назначение, устройство и принцип работы системы питания карбюраторного двигателя.Назначение, классификация, устройство и принцип работы карбюратора.Фильтр тонкой очистки топливаТопливоподкачивающий насос.Работа насосной секции.Понятие о передаточном числе.

Двухтрубный телескопический амортизатор.

Поделитесь с Вашими друзьями:

43. Объясните назначение, перечислите типы и требования, предъявляемые к сцеплению

КОНСТРУКЦИЯ АВТОМОБИЛЯ

43. Объясните назначение, перечислите типы и требования, предъявляемые к сцеплению

Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача кру­тящего момента обеспечивается силами трения, гидродинамичес­кими силами или электромагнитным полем. Такие муфты называ­ются соответственно фрикционными, гидравлическими и элект­ромагнитными.

Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходи­мо при переключении передач, торможении и остановке автомо­биля, а плавное соединение — после переключения передач и при трогании автомобиля с места, при этом при помощи сцепле­ния осуществляется разгон автомобиля.

Типы сцеплений, классифицированных по различным признакамВсе сцеп­ления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т.е. постоянно включенными и выключаемыми водителем при переключении передач, торможении и остановке автомобиля.Наибольшее применение на автомобилях получили фрикцион­ные сцепления однодисковые и двухдисковые.Однодисковые сцепления применяются на легковых автомоби­лях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузо­подъемности, а иногда и большой грузоподъемности.Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомоби­лях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.Многодисковые сцепления используются очень редко — толь­ко на грузовых автомобилях большой грузоподъемности.Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве от­дельного механизма трансмиссии на современных автомобилях не применяются. Ранее они использовались совместно с последова­тельно установленным фрикционным сцеплением.Электромагнитные сцепления широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.

Требования к сцеплению:

  • надежную передачу крутящего момента от двигателя к транс­миссии;
  • плавность и полноту включения;
  • чистоту выключения;
  • минимальный момент инерции ведомых частей;,
  • хороший отвод теплоты от поверхностей трения ведущих и ведомых частей;
  • предохранение механизмов трансмиссии от динамических нагрузок;
  • поддержание нажимного усилия в заданных пределах в про­цессе эксплуатации;
  • легкость управления и минимальные затраты физических уси­лий на управление;
  • хорошую уравновешенность. Гидравлический привод пе­редает усилие от педали управления к рычагам выключения сцеп­ления при помощи гидростатического напора жидкости. При вык­лючении сцепления (рис. 2.

    5, б) усилие от педали 6 через толка­тель передается на поршень главного цилиндра 9, жидкость из которого через трубопровод 8 поступает в рабочий цилиндр 7. Поршень рабочего цилиндра через шток поворачивает на шаро­вой опоре вилку 4 выключения сцепления, которая перемещает муфту выключения с выжимным подшипником 3.

    Подшипник давит на внутренние концы рычагов выключения 2, которые от­ водят нажимной диск 1 от ведомого диска сцепления. Сцепление выключается и крутящий момент через него не передается.

    Привод гидравлический; 1 – нажимной диск; 2 — рычаг; 3 – подшипник; 4— вилка; 6 педаль; 7, 9 — цилиндры; 8 — трубопровод

    Гидравлический привод имеет больший КПД, чем механичес­кий, обеспечивает удобство управления и более плавное включе­ние сцепления, а также уменьшает усилие выключения сцепле­ния. Двухвальные коробки передач применяются на переднепривод­ных легковых автомобилях малого класса и заднеприводных лег­ковых автомобилях с задним расположением двигателя. Число пе­редач таких коробок составляет 4… 5. Высшая передача в двухваль- ных коробках часто бывает повышающей, а большинство передач синхронизировано.Трехвальные коробки передач устанавливаются на заднепривод­ных легковых автомобилях с передним расположением двигателя, на грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности и на автобусах. Число передач в этих коробках — не менее 4 для легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности и 4…6 для грузовых автомобилей средней грузоподъемности.Многовальные коробки передач применяются на грузовых ав­томобилях большой грузоподъемности с целью увеличения числа передач. Чем больше число передач в коробке передач, тем лучше используется мощность двигателя и выше тягово-скоростные свой­ства и топливная экономичность автомобиля. Однако при этом усложняется конструкция коробки передач и затрудняется выбор передачи, оптимальной для данных условий движения.

    Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомо­биля (см. подразд. 1.

    2) к коробке передач предъявляются специ­альные требования, в соответствии с которыми она должна обес­печивать:• оптимальные тягово-скоростные свойства и топливную эко­номичность автомобиля;бесшумность при работе и переключении передач;

    • легкость и удобство управления;
    • высокий КПД;
    • возможность отбора мощности для привода дополнительного оборудования

    47. Объясните назначение и перечислите требования, предъявляемые к РК.

    Раздаточной коробкой передач называется дополнительная ко­робка передач, распределяющая крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля.

    Раздаточная коробка служит для увеличения тяговой силы на ведущих колесах и повышения проходимости автомобиля. Она од­новременно выполняет функции демультипликатора, что позво­ляет увеличить диапазон передаточных чисел коробки передач и эффективнее использовать автомобиль в различных дорожных ус­ловиях.

    Раздаточные коробки с соосными валами привода ведущих мо­стов (рис. а, б) имеют широкое применение, так как они по­зволяют использовать для переднего и заднего ведущих мостов одну и ту же главную передачу (взаимозаменяемую).

    Однако в этом слу­чае ведущая шестерня главной передачи переднего моста, имея левое направление спирали зубьев, будет работать на ввинчивание, по­этому при ослаблении затяжки ее подшипников может произойти заклинивание главной передачи переднего ведущего моста.

    Раздаточные коробки с несоосными ведомыми валами (рис.

    в) в отличие от раздаточных коробок с соосными ведомыми валами не имеют промежуточного вала. Они более компактны, менее ме­таллоемки, более бесшумны при работе и имеют более высокий КПД.

    Типы раздаточных коробок, классифицированных по различ­ным признакам Схемы раздаточных коробок:

    а, б — с соосными валами и дифференциальным приводом; в — с несоосными валами и блокированным приводом; 1 — ведущий вал; 2 — ведомый вал; 3 — симметричный дифференциал; 4 — несимметричный дифференциал

    Раздаточные коробки с блокированным приводом ведущих мостов позволяют использовать полную по условиям сцепления ведущих колес с дорогой тяговую силу без их пробуксовки.

    Одна­ко при движении автомобиля на повороте или на неровной доро­ге при блокированном приводе неизбежно проскальзывание ко­лес, так как передние колеса проходят больший путь, чем задние. В этом случае увеличивается износ шин, расход топлива и проис­ходит перегрузка деталей трансмиссии.

    Для устранения таких от­рицательных явлений передний мост отключают при движении по дорогам с твердым покрытием и включают только на тяжелых участках дороги.Раздаточные коробки с дифференциальным приводом ведущих мостов (см. рис. 4.2, а, б) исключают возникновение перечислен­ных ранее отрицательных явлений.

    Применяемый в этих коробках межосевой дифференциал позволяет приводным валам ведущих мостов вращаться с разными скоростями и распределять крутя­щий момент двигателя между мостами в соответствии с воспри­нимаемыми ими вертикальными нагрузками.

    Если нагрузки оди­наковы по величине, то используют симметричный дифференци­ал, а если неодинаковы, то несимметричный.

    Карданной называется передача, осуществляющая силовую связь механизмов автомобиля, валы которых несоосны или расположе­ны под углом.

    Карданная передача служит для передачи крутящего момента между валами механизмов.

    В зависимости от типа, компоновки и конструкции автомобиля карданная передача может передавать крутящий момент от короб­ки передач к раздаточной коробке или к главной передаче ведуще­го моста, от раздаточной коробки к главным передачам ведущих мостов, между главными передачами среднего и заднего ведущих мостов, от полуосей к передним ведущим и управляемым колесам, от главной передачи к ведущим колесам с независимой подвеской. Карданная передача может также применяться в приводе от короб­ки отбора мощности к вспомогательным механизмам (лебедка и др.) и для связи рулевого колеса с рулевым механизмом.

    Одновальные карданные передачи (рис. а) применяются на легковых автомобилях с короткой базой (база — расстояние между передними и задними колесами) и колесной формулой 4×2 для соединения коробки передач 1 с задним ведущим мос­том 4. Такая карданная передача состоит из карданного вала 3 и двух карданных шарниров 2.

    Двухвальная карданная передача (рис. б) применяется на автомобилях с длинной базой и колесной формулой 4×2 для связи коробки передач с задним ведущим мостом. Передача включает в себя два карданных вала, три карданных шарнира и промежу­точную опору 5.

    Эта карданная передача получила наибольшее рас­пространение на легковых, грузовых автомобилях и автобусах ог­раниченной проходимости. Типы карданных передач, классифицированных по различным признакамНа автомобилях повышенной проходимости с колесной фор­мулой 4×4 используются три одновальных карданных передачи (рис. в) для соединения соответственно коробки передач с раздаточной коробкой 6, а также раздаточной коробки с задним и передним 7 ведущими мостами.

    На автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6×6 (рис. г) и индивидуальным приводом ведущих мостов раздаточная коробка соединяется с задним ведущим мостом двух- вальной карданной передачей с промежуточной опорой 8. Связь коробки передач с раздаточной коробкой с передним и средним 9 ведущими мостами этих автомобилей осуществляется одноваль- ными карданными передачами.

    В автомобилях высокой проходимости с колесной формулой 6 х 6 и со средним проходным ведущим мостом (рис. д) для связи коробки передач с раздаточной коробкой и раздаточной коробки с ведущими мостами используются одновальные кардан­ные передачи. При этом обеспечивается привод дополнительного редуктора 10 среднего моста.

    Одновальные и двухвальные карданные передачи, используе­мые для соединения коробки передач, раздаточной коробки и ведущих мостов автомобилей, имеют карданные шарниры нерав­ных угловых скоростей.- Карданные передачи с шарнирами равных угловых скоростей на автомобилях применяются для привода пе­редних управляемых и одновременно ведущих колес.

    Главная передача (портальные автомобили)

    Наличие портала вынуждает применять в автомобилях главные передачи и вертикальные, как правило, цепные бортовые передачи.

    При разбивке общего передаточного числа между главной и бортовыми передачами обычно передаточное число главной передачи по возможности выбирают минимальным, это необходимо для уменьшения осевых усилий на подшипники их шестерен и снижения крутящих моментов, передаваемых элементами трансмиссии, расположенными между главной передачей и ведущей звездочкой цепной бортовой передачи. Особенно важно придерживаться такой разбивки для автомобилей с подрессоренными ведущими колесами, так как при этом уменьшаются размеры и снижается вес неподрессоренных элементов трансмиссии, который включает две трети веса полуосевых карданных передач и полный вес верхних полуосевых головок с ведущими звездочками цепных бортовых передач.

    Однако, как доказывает практика проектирования цепных передач, очень больших возможностей в назначении больших передаточных чисел для бортовых передач нет, и у большинства выполненных конструкций передаточные числа цепных передач находятся в пределах 1,2—2,5.

    Для главных передач чаще всего используют одноступенчатые (с одним передаточным числом), реже — двухступенчатые (с двумя передаточными числами), передачи.

    Одноступенчатые главные передачи применяются в основном на портальных автомобилях, используемых в качестве внутризаводского транспорта или для городских перевозок на короткие расстояния со стабильными режимами движения.

    Двухступенчатые главные передачи применяются в тех случаях, когда автомобили предназначаются для работы на более длинных расстояниях с резко переменными режимами движения (например, для систематических маршрутов, проходящих частично в городских, частично в загородных условиях). Поскольку эти передачи имеют два передаточных числа и возможность переключения передач в зависимости от условий движения, они позволяют получить широкий диапазон передаточных чисел трансмиссии без применения сложных многоступенчатых коробок передач, обеспечить максимальное использование мощности двигателя при разных условиях движения и высокие средние скорости при небольшой удельной мощности двигателя. При этом низшая передача трансмиссии может быть получена во второй ступени главной передачи, в связи с чем продольная карданная передача и коническая пара главной передачи не передают максимального крутящего момента.

    Применение двухступенчатых главных передач в портальных автомобилях целесообразно еще и потому, что в большинстве случаев обратный рейс эти автомобили совершают без груза. Большая разница в весах нагруженного и ненагруженного автомобиля позволяет, используя передачи с меньшим передаточным числом, увеличить скорость движения !при холостых пробегах.

    Для первой ступени двухступенчатых главных передач используются конические шестерни со спиральными зубьями или гипоидные шестерни, а для второй — две 1пары ко-созубых цилиндрических шестерен или "планетарная передача. На рис. 66 показана кинематическая схема двухступенчатой главной передачи фирмы Итон (Англия), а в табл. 33 приведены параметры некоторых главных передач этой фирмы.

    Управление двухступенчатыми главными передачами автомобилей осуществляется, большей частью, с помощью пневмо-

    Таблица 33

    Рис. 66. Кинематическая схема двухступенчатой главной передачи Итон: 1— солнечная шестерня; 2— шлицевая муфта; 3 — водило; 4 — сателлит; 5 — коронная шестерня; 6 — ведомая шестерня первой передачи; 7 — ведущая шестерня первой передачи

    Параметры двухступенчатых главных передач фирмы Итон

    Параметры

    Модель главной передачи

    1350

    16500

    Передаточные числа:

    первая ступень ............

    4,50; 5,14;

    3,83; 4,89;

    5,83; 6,33

    5,62; 6,14; 6,50

    вторая ступень ............

    6,25; 7,15;

    5,33; 6,80;

    Максимальный крутящий момент на выходном валу в кГ-м на: первой ступени ............

    8,11; 8,81 1010

    7,81; 8,52; 9,02 1355

    второй ступени ............

    1400

    1884

    привода или вакуумного привода. В частности, пневмопривод с электромагнитным управлением использован в двухступенчатой главной передаче Итон портальных автомобилей Шорланд.

    Двухступенчатые передачи увеличивают размеры и вес главных передач, но учитывая, что они подрессорены и их размеры, в отличие от размеров главных передач обычных автомобилей, не влияют на проходимость портальных автомобилей, применение их следует считать вполне оправданным с точки зрения повышения эксплуатационных качеств.

    Рис. 67. Общий вид главной передачи автомобиля Бофорс

    Необходимое передаточное число главной передачи может быть получено либо одной парой шестерен (одинарная передача), либо двумя парами шестерен (двойная передача).

    В одинарных главных передачах используют конические (с прямым или спиральным зубом) или гипоидные шестерни, расположенные под углом 90°.

    Червячные шестерни, из-за того что отпадает их основное преимущество — необходимость в большом передаточном числе— не используются, хотя применение их в портальных автомобилях было бы целесообразным с другой точки зрения — они позволили бы, не изменяя положения полуосей, за счет нижнего расположения червяка уменьшить угол наклона вала продольной карданной передачи. С этих же позиций целесообразно применять также гипоидные передачи, допускающие смещение центров ведущей и ведомой шестерен. Гипоидные передачи на портальных автомобилях используют еще незначительно.

    Для двойных главных передач применяют цилиндрические и конические шестерни. В этом случае значительно увеличиваются вес, размеры и стоимость передачи. Для получения необходимых значений передаточных чисел на портальных автомобилях не требуется устанавливать двойные передачи.

    Двойные главные передачи, заимствованные у обычных автомобилей, размещают в одном картере; исключение составляют лишь главные передачи автомобилей Бофорс, у которых конические шестерни и цилиндрические с дифференциалом смонтированы в отдельных картерах и соединены между собой шлицевым валом. Такая конструкция является очень сложной

    / — рама; 2 — картер главной передачи; 3 — трансмиссионный тормоз; 4 — продольная карданная передача; 5 — ведущая звездочка бортовой цепной передачи; 6 — втулочно-

    роликовая цепь

    и вызвана смещением двигателя относительно продольной оси автомобиля. На рис. 67 показан общий вид этой передачи.

    При жесткой подвеске ведущих колес главная передача, закрепленная на раме, практически становится неподрессоренной. В большинстве же случаев колеса подрессориваются, а вместе с ними и главная передача, что снижает действующие на нее динамические нагрузки и тем самым улучшает условия работы по сравнению с главными передачами обычных автомобилей. Кроме того, главные (передачи портальных автомобилей лучше защищены от проникновения в них влаги, грязи и пыли.

    Основное влияние на конструкцию главных передач и на возможности заимствования их от обычных автомобилей оказывает тип ведущих колес. Если колеса неподрессоренные и неуправляемые, имеется полная возможность использовать задний мост обычного автомобиля, конечно, при условии соответствия его передаваемому моменту. В этом случае объем доработок обычно невелик: кожухи полуосей соединяют с картерами бортовых передач, а на наружных концах полуосей устанавливают ведущие звездочки бортовых цепных передач (рис. 68).

    Рис. 69. Главная передача и дифференциал автомобиля Т-80 в специальном картере: 1 — картер; 2 — крышка; 3 — подшипник; 4 — полуось с фланцем; 5 —крышка; 6 — ведущая шестерня; 7 — ведомая шестерня

    Если же главная передача обычного автомобиля должна быть установлена на портальном автомобиле с ведущими и управляемыми колесами, то возникает необходимость в изготовлении нового картера с соответствующими кронштейнами для крепления его к раме и уплотняющими устройствами. Детали главной передачи используются обычно без переделок. Особое внимание при проектировании такой передачи обращается на жесткость ее картера, прочность крепления его к раме и на возможность сокращения длины полуосей.

    Для увеличения длины валов полуосевых карданных передач и, как следствие, уменьшения углов их наклона, длина полуосей должна быть минимальной. С этой целью дополнительные опорные подшипники полуосей, устанавливаемые в картере, стремятся расположить ближе к продольной оси главной передачи. Полуоси на конце должны иметь фланец или вилку для соединения с полуосевой карданной передачей.

    На рис. 69 показаны главная передача и дифференциал автомобиля Т-80, смонтированные в специальном картере, состоящем из литого цилиндрической формы остова с прямоугольным основанием для установки и крепления к раме и двух ли-

    Рис. 70. Главная передача и дифференциал автомобиля Т-110: /—редуктор главной передачи ЗИЛ-120; 2 — кар тер; 3 — подшипник; 4 — крышка с уплотнением; 5 — полуось с фланцем; 6 — крышка картера

    тых конусообразных крышек с гнездами для подшипников полуосей.

    Аналогичный картер имеет главная передача американских автомобилей Герлингер.

    Конструктивно по-иному выполнены картеры главных передач автомобилей Т-110 (рис. 70) и Лукки 51В.

    Так как первоначальные углы наклона валов полуосевых карданных передач имеют весьма существенное значение и во многом зависят от положения главной передачи, то выбору ее положения на раме при проектировании портальных автомобилей любого типа уделяется очень большое внимание, тем более, что от этого зависит и угол наклона продольной карданной передачи.

    При проектировании или доработке картера главной передачи

    Рис. 71. Главные передачи и дифференциалы автомобилей: а — T-80A; б — Т-150; / — ведомая шестерня; 2 —фланец; 3 — ведущая шестерня; 4 — стакан подшипников ведущей шестерни; 5 —картер; 6 — дифференциал; 7 — полуось; S — подшипник полуоси; 9 — кронштейн картера

    особое внимание обращается на угол наклона оси ведущей шестерни. Для уменьшения угла наклона продольного карданного вала ось ведущей шестерни часто располагают не параллельно оси двигателя, а хвостовик шестерни наклоняют вниз, на угол, равный углу между осью коленчатого вала двигателя и продольным карданным валом. При этом особое внимание уделяется уплотнениям ведущей шестерни и отводу от нее смазки, так как на автомобилях, у которых эти главные передачи заимствуются, хвостовик ведущей шестерни поднят вверх, чем обеспечивается естественный отвод смазки от уплотнений.

    Доработка главной передачи сводится в основном к укорочению имеющихся полуосей или изготовлению новых, к созданию для них соответствующих опор, к переделке картера. Примером такой доработки может служить главная передача автомобиля Т-80А (рис. 71,а), использованная также на автомобилях Т-130, Т-140 и А-210. При доработке главной передачи, заимствованной у автомобиля ГАЗ-51А, у картера заднего моста срезают кожухи полуосей и растачивают гнезда под подшипники полуосей и крышки сальников. Картер закрепляют при помощи трех кронштейнов, приваренных к раме: два кронштейна с разъемными крышками охватывают с наружной стороны шейки картера в местах установки подшипников полуосей, а третий — привернут к крышке подшипников ведущей шестерни.

    Аналогичной доработке была подвергнута главная передача автомобиля Т-150, для которой была использована главная передача автомобиля ГАЗ-53. Сварная балка заднего моста позволила осуществить приварку гнезд опорных подшипников полуосей и кронштейнов крепления непосредственно к картеру главной передачи (рис. 71,6).

    У короткобазных портальных автомобилей, которые не имеют продольного карданного вала и силовой агрегат которых расположен у ведущих колес (автомобиль Росс-70), главную передачу всегда монтируют в одном блоке с коробкой передач (см. рис. 56).

    На портальных автомобилях отечественного и зарубежного производства устанавливают общепринятые в автомобилестроении шестеренчатые конические симметричные дифференциалы с тремя-четырьмя сателлитами и разъемной коробкой без каких-либо дополнительных изменений и доработок. Дифференциалы повышенного трения или самоблокирующиеся не применяются. Их можно рекомендовать только для тех автомобилей, которые предполагается использовать в более тяжелых, чем обычно, дорожных условиях.

    В табл. 34 приведены основные данные главных передач и дифференциалов некоторых автомобилей.

    Основные данные главных передач и дифференциалов___

    Наименование

    Т-80, Т-140

    Валмет III-IV

    Лукки 1В-37

    Кларк-Росс S-93

    Хайстер моделей М и МН

    Валмет моделей 51 и 73

    Валмет 232

    Валмет 303

    Модель................

    ГАЗ-51

    Ваноян

    Аутодас

    Тимкен

    Тип главной передачи .........

    Одинарная

    Тип шестерен.............

    Конические со спиральными зубьями

    I 5,71

    Передаточное число ..........

    6,67 i

    I 6,67

    1 6,67

    | 5,11

    1 6,8 1

    I 6,83 I

    I5,71 ИЛИ I

    1 4,67 1

    Тип дифференциала..........

    Конический шестеренчатый

    Число сателлитов дифференциала ....

    3

    1 4

    1 4

    1 4

    2

    1 4

    1 4 1

    1 4

    Продолжение табл. 34

    Наименование

    Валмет 2792-14-6SS

    Герлингер 12RH

    Т-150

    P.C.L.

    Хайстер М200Е

    «Соломба-лец» 5-С-2

    Т-60М и Т-110

    T-110A

    Шорланд моделей 20 и 21

    Модель................

    Сания

    ГАЗ-

    ЗИС-5

    ЗИЛ-120

    зил-

    Итон ,

    Вабис АВ

    53

    164 А

    Одинарная

    Двойная

    Конические со спиральными зубьями

    Гипоидные

    Конические со спиральными зубьями и цилиндрические с прямыми

    4,5

    Передаточное число ..........

    6,67

    4,77

    6,83

    5,57

    4,63

    6,41

    7,63

    6,45

    6,25*

    Конический шестеренчатый

    Число сателлитов дифференциала ....

    4

    1 4

    1 з

    1 з

    1 4

    1 4

    1 4

    1 4

    1 4

    Передача двухступенчатая. В числителе указано передаточное число первой ступени,

    в знаменателе — второй.


    Центральная (главная) передача

    Центральной передачей называется агрегат трансмиссии, связываю­щий КП с механизмами поворота (для гусеничного трактора) или с диффе­ренциалом (для колесного трактора).

    На тракторах с четырьмя ведущими колесами центральные передачи располагаются в картерах ведущих мостов.

    Центральная передача служит для увеличения общего передаточного числа трансмиссии и передачи крутящих моментов на валы, расположенные под углом.

    Центральные передачи классифицируют по числу и виду зубчатых колес и числу ступеней.

    По числу зубчатых колес центральные передачи подразделяют на одинарные - с одной парой зубчатых колес и двойные -с двумя парами зубчатых колес. Двойные центральные передачи на отечественных тракторах не применяют.

    Одинарные центральные передачи по виду зубчатых колес подразделяют на конические - с коническими зубчатыми коле­сами, цилиндрические - с цилиндрическими зубчатыми колесами, червячные - с червяком и червячным колесом игипоидные - с гипоидным зацеплением конических зубчатых колес.

    Центральная передача, выполненная в виде червячного редуктора, на отечественных тракторах не применяется.

    Центральные передачи с цилиндрическими зубчатыми колесами применяются при наличии на тракторе КП с поперечными валами.

    Наибольшее распространение имеют центральные передачи с кони­ческими зубчатыми колесами, которые могут быть выполнены с прямым, тангенциальным и спиральным (в большинстве случаев круговым) зубом.

    На современных тракторах широкое распространение получили конические центральные передачи с круговым зубом.

    Если в конической передаче со спиральным зубом оси зубчатых колес не пересекаются, а перекрещиваютя, то мы имеем гипоидную передачу. Такие передачи в качестве центральных получили широкое распространение на автомобилях.

    По числу ступеней центральной передачи различают одноступенчатые - центральные передачи с одним передаточным числом, и двухступенчатые - центральные передачи, имеющие две переключаемые передачи с разными передаточными числами.

    Конструкция центральной передачи определяется общей компонов­кой трактора с учетом его назначения, номинального тягового усилия и гипа движителя.

    Одинарная центральная передача (рис. 5.1) компактна, имеет малую массу и невысокую стоимость. Она проста в производстве и эксплуатации. Ее применение ограничено передаточным числом иц ≤7. При увеличении передаточного числа иц увеличиваются размеры зубчатых колес, что приводит к уменьшению дорожного просвета трактора.

    Одинарная коническая центральная передача (рис. 5.1,а), состоящая из ведущей шестерни 1 и ведомого колеса 2, получила самое широкое распространение на тракторах. Из всех типов конических центральных передач наиболее распространена передача со спиральным, а в большинстве случаев - круговым зубом, выполненным по дуге окружности, диаметр которой определяется диаметром резцовой головки. Размеры центральной передачи с круговым зубом меньше чем с прямым. С целью улучшения прирабатываемости зубьев число зубьев колеса Z2 и шестерни Z1 не кратно. Моному передаточное число всех типов центральных передач с коническими зубчатыми колесами выражается не целым числом.

    Одинарная цилиндрическая центральная передача (рис. 5.1,6) применяется на тракторах при наличии КП с поперечными валами. Передача состоит из ведущей шестерни 1 и ведомого колеса 2, закрепленного на корпусе дифференциала 3. При этом зубчатые колеса могут выполняться как косозубыми, так и косозубыми. На отечественных тракторах применяются только прямозубые цилиндрические зубчатые колеса. Более предпочтительно использование косозубых цилиндрических зубчатых колес, так как ими обладают большей несущей способностью и бесшумностью в работе.Однако при этом необходимо учитывать, что опоры подшипников дополнительно нагружаются осевой силой.

    Перспективным для тракторов является применение одинарных центральных гипоидных передач (рис. 5.1,в). Гипоидная передача представляет собой зацепление ведущего 1 и ведомого 2 конических зубчатых колес со спиральным зубом, оси которых не пересекаются, а перекрещиваются. При этом ось шестерни 1 смещена относительно оси колеса 2 на величину гипоидного смещения Е. В зависимости от требований компоновки ось шестерни может быть смещена относительно оси колеса вверх или вниз. В существующих конструкциях величина гипоидного смещения Е=30...45 мм.

    Основными достоинствами гипоидных передач (по сравнению с коническими с круговым зубом) являются большая прочность и бесшумность в работе.

    В гипоидных передачах чистое качение отсутствует. Для них характерно скольжение зубьев при высоком давлении. Поэтому для обеспечения нормальной работы гипоидной передачи необходимо применять специальное гипоидное масло, наличие специальных присадок в котором препятствует разрушению масляной пленки в контакте зубьев.

    На отечественных тракторах центральные гипоидные передачи не применяются. Однако они получили широкое распространение на автомобилях и зарубежных тракторах.

    Одинарная центральная червячная передача (рис. 5.1,г) состоит из червяка 1 и червячного колеса 2. При этом в зависимости от требований компоновки передача может быть выполнена с верхним расположением червяка или с нижним. По сравнению с центральными передачами других типов червячная передача наиболее бесшумна, обеспечивает большую плавность зацепления и, как следствие, минимальные динамические нагрузки. Однако в связи с низким КПД (порядка 0,9...0,92), более высокой трудоемкостью изготовления и необходимостью применения для изготовления червячного колеса дорогих материалов (оловянистой бронзы) центральная червячная передача не получила распространения на тракторах.

    В зависимости от степени загруженности центральной передачи ее опорами служат шарикоподшипники, цилиндрические или конические роликоподшипники. При применении последних, помимо регулировки зацепления конических шестерен, необходима и их регулировка.

    На рис. 5.2 представлена центральная передача ведущего моста трактора Т-150K. Центральная передача выполнена одинарной конической с круговым зубом. Вал-шестерня 17 центральной передачи установлен на лил конических радиально-упорных подшипника 6 и 9. Ведомое колесо 18 установлено на корпусе 3 дифференциала, а он в свою очередь - на два конических радиально-упорных подшипника 22.

    Поскольку радиально-упорные подшипники при сборке узла требуют обязательной регулировки, то в конструкции для этой цели предусмотрены регулировочные прокладки 15 и регулировочные гайки 20. В связи с тем, что в зависимости от направления вращения вала-шестерни 17 может меняться направление действующей на него осевой силы, подшипники 6 и 9 |устанавливаются с предварительным натягом.

    Предварительный натяг подшипников влияет на долговечность центральной передачи. С увеличением натяга повышается стабильность зацепления зубчатых колес. Однако чрезмерный натяг ухудшает условияработы подшипников, снижает КПД центральной передачи и приводит к ускоренному ее изнашиванию. Величина предварительного натяга подшипников рассматриваемой конструкции зависит от толщины регулировочных прок ладок 15. С уменьшением толщины прокладок при затягивании гайки 11 происходит сближение внутренних колец подшипников 6 и 9 и увеличивается их натяг. Для уменьшения натяга подшипников следует увеличивать толщину регулировочных прокладок 15.

    Обычно на практике натяг подшипников контролируется по моменту, необходимому для проворачивания вала-шестерни 17 на подшипниках, устанавливаемых в стакане 7. Для этого стакан в сборе с валом-шестерней вытаскивают из корпуса 8 редуктора. Величина момента сопротивления проворачиванию вала-шестерни принимается равной 1,0...4,0 Нм, зависит от размеров центральной передачи и задается заводом - изготовителем. Необходимый осевой зазор в подшипниках 22 обеспечивается регулировочными гайками 20, которые стопорятся пластинами 21.

    Дли демонтажа вала-шестерни 17 в сборе со стаканом 7 и подшипниками 6 и 9 из корпуса 8 редуктора в данной конструкции предусмотрен болт 13, при заворачивании которого осуществляется выход стакана из корпуса.

    Регулировка конической зубчатой пары осуществляется путем взаимного перемещения вала-шестерни 17, изменением толщины комплекта регулировочных прокладок 14, и колеса 18 с помощью регулировочных гаек 20. Регулировка зацепления конической пары осуществляется только после регулировки предварительного натяга подшипников 6,9 и осевого зазора в подшипниках 22. Перемещение колеса 18, не нарушая регулировку подшипников 22, осуществляется вращением регулировочных гаек 20 со стороны противоположных подшипников в разные стороны, но на оди­наковые углы.

    Рис. 5.2. Редуктор ведущего моста трактора Т-150К:
    I 4- полуосевые шестерни; 2 - ось сателлитов; 3 - корпус дифференциала; 5 - сателлит; 6 9 и 22 - конические роликовые радиально-упорные подшипники; 7 - стакан, 8- корпус редуктора; 10 - манжетные уплотнения; 11 - гайка; 12 - фланец; 13 - болт; 14 регулировочные прокладки; 16 - распорная втулка; 17 - вал-шестерня центральной передачи 18 - колесо центральной передачи; 19- опорная шайба сателлита, 20 - регулировочная гайка; 21 - стопорная пластина; 23 - опорная шайба полуоссвои шестерни

    Правильность зацепления конической зубчатой пары проверяют по расположению пятна контакта на зубьях. Для этого на зубья шестерни наносят слой краски и шестерню проворачивают. При правильно отрегулированном зацеплении конической зубчатой пары пятно контакта должно находится в средней части зуба.

    Осевая сила, возникающая в зацеплении конической зубчатой пары, поз действует на колесо и вызывает его деформацию. В результате нарушать точность зацепления зубчатых колес, что ведет к увеличению шума при работе передачи и снижению ее долговечности. Поэтому в тяжело натуженных конических центральных передачах для уменьшения деформации зубчатого колеса устанавливают специальный упор, расположенный напротив места зацепления зубчатых колес (рис. 5.3).

    Наиболее широкое распространение получил регулируемый упор (рис 5.3,а), выполненный в виде регулировочного болта 1 с бронзовым напрессованным наконечником 3 и контргайкой 2 для стопорения болта.

    Реже встречаются конструкции с нерегулируемым упором (рис. 5.3,б), выполненным в виде вращающегося ролика 1, установленного на неподвижной оси 2.

    Зазор между торцом зубчатого колеса и упором устанавливается в пределах 0,15...0,20 мм. В нормальных условиях эксплуатации трактора между торцом колеса и упором есть зазор. При работе трактора с перегрузкой зазор выбирается и часть осевой силы воспринимается упором. В результате ограничивается деформация зубчатого колеса.

    Рис. 5.3. Установка упора конического колеса центральной передачи

    В современных конструкциях тракторов ведущая коническая шестерня центральной передачи часто выполняется как одно целое со вторичным валом КП или крепится на хвостовике этого вала.

    Двойная центральная передача имеет большую массу, размеры и стоимость по сравнению с одинарной. Она применяется только на колесных тракторах при необходимости получения больших передаточных чисел (6≤ иц12) без изменения дорожного просвета под картером и центральной передачи.

    Схемы компоновки двойных центральных передач могут быть различны. При этом ее валы могут располагаться как в одной плоскости, так и в разных плоскостях. На рис. 5.4,а представлена наиболее распространенная двойной центральной передачи, в которой первая пара зубчатых колес коническая или гипоидная, а вторая - цилиндрическая.

    На рис. 5.4,6 первая пара цилиндрическая, а вторая - коническая или гипоидная.

    Двойная центральная передача с валами, расположенными в одной плоскости, выполненная по первой схеме (рис. 5.4,а), представлена на рис. 5.5. Коническая шестерня 1 с круговым зубом выполнена как одно целое с валом и установлена консольно. Коническое колесо 2 смонтировано на одном валу с косозубой цилиндрической шестерней 4, выполненной как одно с валом. Цилиндрическое зубчатое колесо 5 закреплено на корпусе 7 дифференциала, который установлен на два конических радиально-упорных подшипника 9. Подшипники закреплены крышками 10 на шпильках, а с наружной стороны фиксируются регулировочными гайками 8 со стопора­ми. Регулировка подшипников 15 и 17 вала-шестерни 1 осуществляется прокладками и гайкой 14, как описано выше (см. рис. 5.2).

    Подшипники 11 вала-шестерни 4 регулируют подбором толщины комплекта регулировочных прокладок 6. Зацепление конической зубчатой пары регулируют с помощью регулировочных прокладок 18 и 6. При этом, перемещение конического зубчатого колеса 2 осуществляется перестанов­кой прокладок 6 из под фланцев гнезд 3 подшипников левой и правой опоры.

    Двухступенчатые центральные передачи применяются на колес­ных тракторах и грузовых автомобилях большой грузоподъемности. Они позволяют увеличить диапазон передаточных чисел трансмиссии в 1,5...2 раза и удвоить число передач при заданном количестве передач в КП.

    В качестве примера на рис. 5.6 приведена двухступенчатая центральная передача с блокируемым планетарным рядом.

    На высшей ступени солнечная шестерня 9 блокируется с водилом 10 планетарного ряда (корпусом дифференциала) и вращается как одно целое со скоростью ведомого конического колеса. На низшей ступени солнечная шестерня 9 зубчатым венцом 6 через гайку 5 блокируется с корпусом 4 центральной передачи. В результате эпициклическая шестерня 8, выполненная за одно целое с коническим колесом 1, вращает через сателлиты 2 и оси 3 водило 10 планетарного ряда (корпус дифференциала).

    Переключение ступеней центральной передачи осуществляется перемещением солнечной шестерни 9 и выполненного как одно целое с ней зубчатого венца 6 в осевом направлении. Для включения повышающей ступени центральной передачи необходимо солнечную шестерню 9 ввести и шцепление одновременно с сателлитами 2 и зубчатым венцом 7, связанным с водилом 10 (корпусом дифференциала). Для включения пониженной ступени солнечная шестерня 9 входит в зацепление только с сателлитами 2, а выполненный за одно целое с ней зубчатый венец 6 — с зубьями гайки 5, соединенной с неподвижным корпусом 4.

    Поскольку центральные передачи такого типа рассчитаны на приме- на мощных колесных тракторах, то с целью повышения долговечности конических зубчатых колес вал-шестерню 14 часто устанавливают на три подшипника: 13 радиальный роликовый и 15 и 16 конические радиально упорные. В результате под действием сил в зацеплении зубчатых колес происходит их меньшая деформация (не нарушается их зацепление).

    Рис. 5.6. Двухступенчатая центральная передача с блокируемым планетарным рядом

    К недостаткам двухступенчатых центральных передач следует отнести сложность конструкции и невозможность осуществления переключения ступеней при движении трактора без усложнения системы управления.

    В связи с этим двухступенчатые центральные передачи получили очень ограниченное распространение на тракторах.

    Смазывание центральной передачи. Смазывание зубчатых колес и подшипников центральной передачи осуществляется трансмиссионным маслом, залитым в катер, разбрызгиванием его вращающимися шестернями.

    В современных конструкциях конической и гипоидной центральных передачах предусматривают принудительное смазывание зубьев конической пары в зоне зацепления и циркуляционное смазывание подшипников (см. рис. 5.5). Конические роликовые подшипники 15 и 17 представляют собой своеобразные центробежные насосы, в которых под действием центробежных сил масло перекачивается со стороны меньшего диаметра роликов на сторону большего их диаметра.

    Поэтому масло к подшипникам вала-шестерни 1 должно подаваться и полость между подшипниками, куда обращены меньшие диаметры роликов.

    Для этого в картере центральной передачи предусмотрен специальный широкий карман 12, из которого масло по каналу 13 попадает в полость между подшипниками. Масло, циркулируя через подшипник 17, усыновленный непосредственно у шестерни 1, попутно обильно смазывает »убья в зоне зацепления дополнительно к тому маслу, которое захватывается колесом 2 из масляного резервуара центральной передачи.

    Для циркуляционного смазывания подшипника 15 в картере выполнен отводной канал 16, который берет начало в полости за этим подшипником. В случае засорения этого канала в полости за подшипником создается повышенное давление, что может привести к течи масла через уплотнения. В любом механизме, в котором применяются уплотнительные сальники, предусматривается сохранение в картере давления на уровне атмосферного. Для этой цели в картере центральной передачи имеется сапун.

    В центральных передачах (рис. 5.6), где вал-шестерня 14 устанавливается на три подшипника (13 - роликовом радиальном; 15 и 16 - роликовых радиально-упорных) для обеспечения принудительной смазывания конических зубчатых колес и циркуляционного смазывания подшипников в картере 4 предусматривают специальный широкий карман 12 для забора масла и подачи его в полость между подшипниками 15 и 16 и отводной камни 17 для удаления масла из полости за подшипником 16.

    Уход за центральной передачей. Техническое обслуживание центральной передачи состоит в периодической проверке и поддержании необходимого уровня масла в ее картере, в проверке и регулировке зацеплении конической зубчатой пары и регулировке радиально-упорных шариковых н конических роликовых подшипников.

    Устройство главной передачи автомобиля | Эксплуатация. Уход

      Конструкция главной передачи автомобиля.

      Для редукции частоты вращения и повышения крутящего момента, в автомобилях используется главная передача и дифференциал.

      Состав главной передачи.
      Каждый производитель старается привнести в устройство автомобиля свои разработки и модифицировать его. Но в большинстве случаев то, из чего состоит главная передача, составляется из набора следующим механизмов: полуосей, ведомой, ведущей и шестерней полуосей, а также шестерней-сателитов.

      В зависимости от компоновки и назначения устройство привода автомобиля может основываться на использовании одинарных или двойных главных передач.

      Одинарная главная передача.
      В ее состав входит одна пара шестерен, находящихся в постоянном зубчатом зацеплении.

      1. Цилиндрическая передача устанавливается преимущественно на переднеприводных авто, в которых двигатель имеет поперечное расположение. Вид зубов шестерен также определяет тип передачи: прямозубая, косозубая, шевронная.

      Данный тип используется не только в автомобильном хозяйстве, но и при формировании корректных промышленных технологических процессов. Часто в автоматизированных приводах общего или специализированного назначения устанавливают преобразователи цилиндрического типа, имеющие отличные значения КПД. В автомобилях этот показатель также велик и достигает 98%. На подобный редуктор цена оказывается оптимальной, ведь описываемый преобразователь надежен и достаточно прост в обслуживании. К недостаткам данного типа передачи относится высокий уровень производимого шума и небольшой дорожный просвет.


      2. Второй вид одинарной передачи - конический. Это тип востребован не только в легковых авто, но и в грузовиках и автобусах, грузоподъемность которых не превышает средних значений. Благодаря использованию спирального зуба достигается уменьшение шума при эксплуатации. Коническая передача также крайне продуктивна – КПД не менее 97%.

      3. Червячная передача главного типа разделяется на два вида: с нижним или верхним расположением вала. Такие авто теряют в КПД (максимум 92%), но зато имеют более компактное строение и практически бесшумны при работе.

      4. Последний вид главной передачи - гипоидный с нижним или верхним смещением. Он включает в себя достоинства сразу двух видов передач - конических и червячных. Гипоидная передача устанавливается на машинах с задним приводом как легкового, так и грузового типа. Она позволяет положительно влиять на устойчивость автомобиля путем смещения центра тяжести, а также отличается бесшумностью, небольшими габаритами, хорошим значением КПД (96-97%) и плавностью хода.

      Двойная главная передача
      Основной сферой ее применения становится производство грузовых авто средней и большой грузоподъемности, внедорожников и автобусов. КПД данной передачи, совмещающей в себе сразу два типа - коническую и цилиндрическую, находится в пределах 93-96%. Для компактности обе ступени главной центральной передачи могут быть помещены в единый корпус - картер.
     
      В автомобилях может производиться разделение главной передачи на две части для снижения нагрузки на полуоси и составные части такого механизма, как дифференциал авто - устройства, распределяющего крутящий момент между несколькими потребителями. Автомобили, в которых используется разнесенная главная передача, обладают лучшей проходимостью и увеличенным дорожным просветом. Несмотря не это, этот тип используют только в тех случаях, когда его установка экономически оправдана. Купить редуктор и иные составные части двойной передачи затруднительно, да и их устройство усложнено по сравнению с одноступенчатыми передачами.
    -------------------------------

    Предыдущие новости:

    Каталітичні перетворювачі

    Автомобільні склоочисники: пристрій і установка

    Редуктор в автомобілі

    Якісні запчастини для іномарок: в чому складнощі придбання

    Вибір надувного матраца в машину для мандрівників

    Базовые зубчатые механизмы: 21 ступень (с изображениями)

    Как я упоминал ранее, зубчатые колеса могут использоваться для уменьшения или увеличения скорости или крутящего момента приводного вала. Чтобы приводить выходной вал с желаемой скоростью, вам необходимо использовать зубчатую передачу с определенным передаточным числом для вывода этой скорости.

    Передаточное число системы - это отношение скорости вращения входного вала к скорости вращения выходного вала. Есть несколько способов рассчитать это в системе с двумя передачами.Первый зависит от количества зубьев (N) на каждой шестерне. Для расчета передаточного числа (R) уравнение выглядит следующим образом:

    R = N2 N1

    Где N2 относится к количеству зубьев шестерни, соединенной с выходным валом, а N1 относится к то же самое на первичном валу. Левая шестерня на первом изображении выше имеет 16 зубьев, а правая шестерня - 32 зуба. Если левая шестерня - это первичный вал. тогда соотношение 32:16, которое можно упростить до 2: 1. Это означает, что на каждые 2 оборота левой шестерни правая шестерня совершает один оборот.

    Передаточное число также может быть рассчитано с использованием делительного диаметра (или даже радиуса) по тому же уравнению:

    R = D2 D1

    Где D2 - это делительный диаметр выходной шестерни, и D1 - это делительный диаметр входной шестерни.

    Передаточное число также может использоваться для определения выходного крутящего момента системы. Крутящий момент определяется как тенденция объекта вращаться вокруг своей оси; в основном вращающая сила вала. Вал с большим крутящим моментом может вращать более крупные предметы.Передаточное число R также равно отношению крутящего момента выходного вала к крутящему моменту входного вала. В приведенном выше примере, хотя шестерня с 32 зубьями вращается медленнее, она выдает вдвое большую мощность вращения, чем входной вал.

    В более крупной системе шестерен с несколькими шестернями и валами общее передаточное число системы по-прежнему является отношением скоростей входного и выходного валов, только между ними больше валов. Чтобы рассчитать общее передаточное число, проще всего начать с определения передаточного числа каждого набора.Затем, начиная с набора, приводящего выходной вал в движение в обратном направлении, вы можете умножить первое значение передаточного числа (скорость входного вала) на значения, соответствующие передаточному отношению следующего набора шестерен, и использовать значение, полученное из входного скорость вала после умножения в качестве новой входной скорости для чистого передаточного числа. Это может немного сбивать с толку, поэтому ниже приведен пример.

    Допустим, у вас есть зубчатая передача, состоящая из трех наборов шестерен, одна из которых исходит от двигателя с передаточным числом 2: 1, а другая - от выходного вала первого набора с передаточным числом 3: 2, а следующая установить управляющий выход системы с другим соотношением 2: 1.Чтобы рассчитать передаточное число всей системы, вы должны начать с последнего передаточного числа 2: 1. Поскольку меньшая шестерня на наборе 3: 2 и большая шестерня на наборе 2: 1 в настоящее время «равны» из-за передаточных чисел, отношение входного вала второго набора шестерен к выходному валу всей системы составляет 3 : 1. Мы делаем это снова, умножая передаточное число первой установленной передачи на 3 (чтобы получить 6: 3) и комбинируя его с нашим чистым передаточным числом (в настоящее время 3: 1), чтобы получить общее передаточное число системы, 6: 1.

    Дифференциал | Трактор и строительный завод Wiki

    Дифференциал - это устройство, обычно, но не обязательно, использующее шестерни, способное передавать крутящий момент и вращение через три вала, почти всегда используемое одним из двух способов.С одной стороны, он получает один вход и обеспечивает два выхода; это встречается в большинстве автомобилей. С другой стороны, он объединяет два ввода для создания вывода, который представляет собой сумму, разность или среднее значение входных данных.

    В автомобиле и других колесных транспортных средствах дифференциал позволяет каждому ведущему колесу вращаться с разной скоростью, передавая каждому из них равный крутящий момент.

    Эпициклический дифференциал [править | править источник]

    Эпициклическая передача используется здесь для асимметричного разделения крутящего момента.Входной вал - зеленый полый, желтый - выход с низким крутящим моментом, а розовый - выход с высоким крутящим моментом. Сила, приложенная к желтой и розовой шестерням, одинакова, но поскольку плечо розовой шестерни в 2–3 раза больше, крутящий момент будет в 2–3 раза выше.

    В планетарном дифференциале используются планетарные передачи для асимметричного разделения крутящего момента между передней и задней осями. Эпициклический дифференциал лежит в основе автомобильной трансмиссии Toyota Prius, где он соединяет двигатель, мотор-генераторы и ведущие колеса (которые, как обычно, имеют второй дифференциал для разделения крутящего момента).Его преимущество заключается в том, что он относительно компактен по длине оси (то есть вала солнечной шестерни).

    Эпициклические шестерни также называют планетарными шестернями, потому что оси планетарных шестерен вращаются вокруг общей оси солнечного и кольцевого шестерен, с которыми они входят в зацепление и катятся между ними. На изображении желтый вал несет почти скрытую солнечную шестерню. Синие шестерни называются планетарными шестернями, а розовые шестерни - кольцевыми шестернями.

    Дифференциал с цилиндрической шестерней [править | править источник]

    Это еще один тип дифференциала, который использовался в некоторых ранних автомобилях, в последнее время в Oldsmobile Toronado, а также в других неавтомобильных устройствах.Он состоит только из прямозубых шестерен.

    Дифференциал с цилиндрической зубчатой ​​передачей имеет две прямозубые цилиндрические шестерни одинакового размера, по одной для каждой полуоси, с зазором между ними. Вместо узла угловой шестерни («крестовина») в центре дифференциала находится вращающийся водил на той же оси, что и два вала. Мощность от первичного двигателя или трансмиссии, такой как приводной вал автомобиля, вращает этот носитель.

    В этом держателе установлена ​​одна или несколько пар идентичных шестерен, обычно длиннее, чем их диаметр, и обычно меньше, чем цилиндрические шестерни на отдельных полуосях.Каждая пара шестерен свободно вращается на штифтах, поддерживаемых водилом. Кроме того, пары шестерен смещены в осевом направлении, так что они входят в зацепление только на части своей длины между двумя прямозубыми цилиндрическими шестернями. Оставшаяся длина данной шестерни находится в зацеплении с ближайшей цилиндрической шестерней на ее оси. Следовательно, каждая шестерня соединяет эту прямозубую шестерню с другой шестерней и, в свою очередь, с другой прямозубой шестерней.

    Когда ведущий вал вращает водило, его отношение к зубчатым колесам отдельных колесных осей такое же, как в дифференциале с косой шестерней.Дифференциал - это устройство, которое обеспечивает равную скорость в рабочем состоянии, но в случае автомобиля возьмите туран, который не разделил равную скорость, это обеспечит, чтобы одно было медленнее и другое быстрее по сравнению с другим колесом.

    Главная ведущая шестерня с цилиндрическими шестернями

    Ступица ближней стороны и шестерня дифференциала сняты с обода колеса. Примечание квадратное отверстие для стопорного штифта дифференциала

    Подробная информация, необходимая для объяснения этой фотографии напротив

    Обычно они устанавливаются на тракторах и устанавливаются в трансмиссию в качестве узла оси.Обычные поставщики, используемые производителями оборудования:

    Частичный отрывок из статьи в Википедии (для определения обычно используемого термина) См. Http://en.wikipedia.org/wiki/Differential_(mechanical_device) для полной статьи.

    Что такое дифференциал автомобиля и почему он важен?

    Добавлено 27 Февраля, 2018 Колесо новостей автомобильная терминология, определение словаря, определения, дифференциал, трансмиссия, Quaife Limited Slip Differential

    Комментариев нет

    Существует целый словарь технической лексики, относящейся к машине, которой вы управляете ежедневно, - термины, которые большинство людей слышат, но не понимают, что они означают.Одним из этих важных, но упускаемых из виду условий является дифференциал автомобиля. Давайте разберемся, что означает этот термин и как он работает.


    Ответы на дополнительные вопросы по обслуживанию : От масла до тормозов, в этом справочнике часто задаваемых вопросов рассматриваются все вопросы


    Понимание функции и важности дифференциала

    Согласно Merriam-Webster, дифференциал определяется как «узел шестерни трансмиссии, соединяющий два коллинеарных вала или оси (например, задних колес автомобиля) и позволяющий одному валу вращаться быстрее, чем другому.Проще говоря, это означает, что дифференциал - это устройство, которое снимает мощность двигателя и разделяет ее, позволяя противоположным колесам вращаться с разной скоростью. Механически дифференциал состоит из ведущего вала и двух выводов колес.

    Существует три основных типа дифференциалов:

    • Открытый дифференциал: разделяет крутящий момент на разные скорости (наиболее распространенный тип)
    • Блокировка дифференциала: позволяет колесам вращаться с одинаковой скоростью при блокировке (в основном в грузовиках)
    • Дифференциал повышенного трения: блокируется при пробуксовке колеса (в некоторых спортивных автомобилях)

    Причина, по которой дифференциал имеет значение, заключается в том, что он необходим для обеспечения возможности поворота вашего автомобиля: внешние колеса должны вращаться быстрее, чем внутренние.Эта концепция существует на протяжении тысячелетий, задолго до изобретения автомобилей, и ее можно было увидеть в вагонах и повозках на протяжении многих лет.

    Чтобы убедиться, что дифференциал вашего автомобиля работает правильно, убедитесь, что масло дифференциала заменяется каждые 30 000–50 000 миль.


    Цены на газ растут: Получите максимальную отдачу от своих денег, следуя этим советам по экономии топлива


    Источники: Автомобиль и водитель , Popular Mechanics

    The News Wheel - это цифровой автомобильный журнал, предлагающий читателям свежий взгляд на последние автомобильные новости.Мы находимся в самом сердце Америки (Дейтон, штат Огайо), и наша цель - предоставить интересную и информативную картину тенденций в автомобильном мире. Смотрите другие статьи в «Колесе новостей».

    JTEKT CORPORATION | Torsen LSD (дифференциал повышенного трения)

    Torsen LSD (дифференциал повышенного трения)

    Тип A Torsen

    Наброски

    • Коэффициент распределения крутящего момента, используемый для заднего дифференциала и других заднеприводных спортивных автомобилей, у этой модели высокий.
    • Улучшены характеристики предельных характеристик при прохождении поворотов на высокой скорости и по пересеченной местности, что обеспечивает отличную управляемость в больших объемах.

    Каталог Скачать

    Тип B Torsen

    Наброски

    • Возможно немедленное распределение крутящего момента, подходящее для местности, недоступной с открытыми дифференциалами.
    • Несмотря на преимущество оригинальной реакции Torsen, эта многоцелевая модель поддерживает различные приложения с широкими возможностями адаптации, от переднего дифференциала до заднего дифференциала.

    Каталог Скачать

    Тип C Torsen

    Наброски

    • За счет использования планетарной передачи достигается уменьшение габаритов и веса, а при неравномерном распределении крутящего момента между передним и задним колесом достигается высокая устойчивость при движении автомобиля с межосевым дифференциалом, предназначенным для полноприводных автомобилей.

    Каталог Скачать

    Тип C компактный Torsen

    Наброски

    • За счет использования планетарной передачи достигается уменьшение габаритов и веса, а при неравномерном распределении крутящего момента между передним и задним колесом достигается высокая устойчивость при движении автомобиля с межосевым дифференциалом, предназначенным для полноприводных автомобилей.

    Каталог Скачать

    Двойной дифференциал Torsen

    Наброски

    • Межосевой дифференциал Type-C и передний дифференциал конического типа объединены для уменьшения габаритов и веса с помощью уникального беспрецедентного дифференциала.

    Каталог Скачать

    Описание дифференциалов

    - стандартный открытый дифференциал

    Стандартный дифференциал, также называемый «открытым» дифференциалом, является стандартом OEM для многих автомобилей.В корпусе дифференциала находится зубчатый венец, который вращается ведущей шестерней, и вместе они составляют передаточное число главной передачи транспортного средства. Основное назначение водила дифференциала - передача мощности от трансмиссии к колесам.

    Стандартный дифференциал состоит из нескольких компонентов:

    Корпус дифференциала: Эта часть является основным корпусом устройства. Кольцевая шестерня привинчена к одной стороне, а крестовины или шестерни дифференциала размещены внутри.

    Дифференциальные шестерни: обычно известные как звездообразные шестерни, они передают мощность на полуоси.

    Штифт дифференциала: этот штифт удерживает шестерни крестовины в одном положении и позволяет установить ось для 2 из 4 шестерен дифференциала, чтобы обеспечить разделение мощности между левым и правым колесами.

    Другие компоненты в картере моста, обычно называемые «тыквенным корпусом», включают следующее:

    Ведущая шестерня: Эта шестерня является отправной точкой для внутренней передачи мощности трансмиссии внутри картера моста.

    Кольцевая шестерня: прикручивается непосредственно к корпусу дифференциала, это вторая точка внутренней передачи мощности.

    Разное оборудование: подшипники, крышки подшипников и прокладки также будут внутри тыквы. Крышки подшипников - это то, что удерживает корпус дифференциала на месте, а подшипники дают всему возможность свободно двигаться. Прокладки необходимы для правильной установки люфта кольца и шестерни.

    Когда автомобиль движется по прямой, на обе боковые шестерни прикладывается одинаковая сила. Из-за этого звездочки паука не будут вращаться. Как только шина начинает опускаться или перевертываться, или когда прикладывается достаточная сила, чтобы замедлить ее, крестовины начнут передавать мощность на шину с наименьшим сопротивлением.Конструкция крестообразных шестерен допускает разную скорость вращения между шинами. Это позволяет значительно упростить поворот автомобиля на передний, задний и полный привод.

    Каждый раз, когда транспортное средство совершает поворот, внешнее колесо должно двигаться дальше (поворачиваться быстрее), чем внутреннее колесо. Это достигается за счет ряда шестерен, которые позволяют внешнему колесу вращаться быстрее, чем зубчатый венец, в то время как внутреннее колесо вращается медленнее, чем зубчатое колесо. Эта дифференцирующая функция очень проста в стандартном открытом дифференциале и отлично подходит для большинства современных транспортных средств.Однако они действительно сильно страдают при столкновении с плохим сцеплением или скользкой поверхностью.

    Когда автомобиль с открытым дифференциалом встречает поверхность с низким сцеплением, он передает мощность на колесо с наименьшим тяговым усилием. Это приводит к тому, что колесо на стороне с низким тяговым усилием вращается, в то время как противоположное колесо с высоким тяговым усилием получает небольшую мощность или не получает ее. Это происходит из-за того, что колесо с низким сцеплением не оказывает должного сопротивления боковой передаче, чтобы вращать водило и передавать мощность на противоположное колесо.Ведущая шестерня и водило просто вращаются вокруг боковой шестерни с максимальным сцеплением, и ничего не передается.

    Методы минимизации люфта шестерни

    Загрузите эту статью в формате .PDF

    Люфт, зазор между сопряженными зубьями шестерни, встроен в редукторы скорости, чтобы шестерни зацеплялись без заедания и оставляли пространство для пленки смазочного масла между зубьями. Это предотвращает перегрев и повреждение зубов.

    С другой стороны, такой же зазор вызывает потерю хода между входным и выходным валами редуктора, что затрудняет достижение точного позиционирования в оборудовании, таком как инструменты, станки и роботы.Для этих приложений есть три основных способа уменьшить или устранить люфт: прецизионные шестерни, модифицированные шестерни и специальные конструкции, в которых используются компоненты, отличные от шестерен.

    Прецизионные шестерни

    Такие переменные, как производственные ошибки, допуски монтажа и люфт подшипников, часто увеличивают величину люфта в редукторе скорости. Прецизионные редукторы скорости сводят к минимуму такие недостатки за счет использования деталей с жесткими допусками. Как правило, они сочетают в себе прецизионные закаленные шестерни (до качества AGMA 14), подшипники качества ABEC 5 и механически обработанные корпуса с жесткими допусками на отверстия подшипников.

    Изготовители зубчатых колес режут прецизионные шестерни в небольших количествах (без массового производства), поэтому они могут использовать специальные методы обработки или подгонку деталей для минимизации отклонений в размерах. Тщательное обращение и упаковка предотвращают мелкие дефекты, сколы, зазубрины, песок или грязь, которые также могут повлиять на размеры.

    Прецизионные редукторы

    обычно ограничивают люфт примерно до 2 градусов и используются в таких приложениях, как контрольно-измерительные приборы. Блоки более высокой точности, которые обеспечивают почти нулевой люфт, используются в таких приложениях, как роботизированные системы и шпиндели станков.

    Модифицированные конструкции

    Конструкция шестерен может быть изменена несколькими способами для уменьшения люфта. Некоторые методы регулируют шестерни до заданного зазора между зубьями во время первоначальной сборки. При таком подходе люфт со временем увеличивается из-за износа, который требует дополнительной регулировки. В других конструкциях используются пружины для удержания зацепляющих шестерен с постоянным уровнем люфта в течение всего срока службы. Однако они обычно ограничиваются приложениями с небольшой нагрузкой.

    Общие методы проектирования включают короткое межцентровое расстояние, подпружиненные разрезные шестерни, пластиковые наполнители, конические шестерни, зубчатые передачи с предварительным натягом и двухходовые зубчатые передачи.

    Самый простой и распространенный способ уменьшить люфт в паре шестерен - сократить расстояние между их центрами. Это перемещает шестерни в более плотное зацепление с малым или даже нулевым зазором между зубьями. Это исключает влияние изменений межосевого расстояния, размеров зубьев и эксцентриситета подшипников. Чтобы сократить межосевое расстояние, либо отрегулируйте шестерни на фиксированное расстояние и зафиксируйте их на месте (болтами), либо подпружините друг друга, чтобы они оставались плотно сцепленными.

    Фиксированные узлы обычно используются в приложениях с большой нагрузкой, когда редукторы должны изменять направление вращения (двунаправленное). Несмотря на то, что они «отремонтированы», они все же могут нуждаться в корректировке во время обслуживания для компенсации износа зуба. Конические, прямозубые, косозубые и червячные передачи подходят для стационарных применений. Подпружиненные узлы, с другой стороны, поддерживают постоянный нулевой люфт и обычно используются для приложений с низким крутящим моментом.

    Раздельное зубчатое зацепление, другой метод, состоит из двух половин шестерни, расположенных бок о бок.Одна половина прикреплена к валу, в то время как пружины заставляют другую половину слегка вращаться. Это увеличивает эффективную толщину зуба, так что он полностью заполняет пространство зуба ответной шестерни, тем самым устраняя люфт. В другом варианте сборщик прикручивает повернутую половину к фиксированной половине после сборки. Раздельное зубчатое зацепление обычно используется в приложениях с малой нагрузкой и низкой скоростью.

    В другом исполнении одна шестерня в сопряженной паре имеет кусок эластичного материала, проходящий через центр зубьев шестерни.Этот пластиковый наполнитель немного выступает за профиль металлических зубцов, чтобы воспринимать люфт при нагрузках в пределах возможностей пластика. Однако люфт со временем увеличивается из-за деформации и износа материала.

    Конические цилиндрические и прямозубые шестерни представляют собой другой подход. Эти шестерни имеют зубья, срезанные под небольшим углом, чтобы обеспечить коническую форму зуба. Сборщик регулирует зазор между зубьями, перемещая шестерни относительно друг друга в осевом направлении.

    Один из наиболее сложных способов управления люфтом - это предварительный натяг зубчатой ​​передачи.Торсионная пружина или груз на последней ведомой шестерне в системе нагружает одну сторону зубьев зацепления, чтобы устранить зазор между зубьями. Однако ход пружины или груза ограничивает вращение последней шестерни. Для неограниченного вращения вспомогательный двигатель может обеспечивать нагрузку, а не пружину или вес.

    Этот метод особенно полезен для зубчатых передач с большим количеством ступеней, в которых люфт накапливается. Подпружиненные версии лучше всего работают с однонаправленными приводами с низким крутящим моментом.

    Особенно эффективное решение для миниатюрных прямозубых зубчатых колес состоит из двухходовых зубчатых передач с одинаковыми зубчатыми колесами, установленными параллельно.Зубчатые передачи намотаны друг на друга (вращаются в противоположных направлениях), чтобы соединить сопряженные зубья вместе. Затем в редуктор вставляется вал двигателя с ведущей шестерней, чтобы поддерживать предварительную нагрузку на зубья. Он действует как пружинная нагрузка на зубчатую передачу, даже если пружины нет. Этот метод обеспечивает работу без люфта без специально разработанных шестерен. Однако это удваивает количество шестерен, необходимых в системе, и требует дополнительного времени на сборку.

    Специальные исполнения

    Для приложений, требующих нулевого или очень низкого люфта, рассмотрите специальные типы редукторов скорости, которые передают движение с компонентами, отличными от традиционных шестерен.Примеры включают гармонические, циклоидальные, эпициклические и тяговые приводы. Эти устройства стоят дороже и подходят для приложений, в которых производительность превышает затраты. Гармонические приводы, также называемые системами нутации, используют упругое отклонение гибкого шлицевого вала для передачи движения. Они могут уменьшить люфт до 1 мин. Дуги или меньше, хотя чаще встречается от 10 до 15 мин. Дуги.

    Приводы

    Harmonic обеспечивают соотношение от 5: 1 до 10 000: 1 и выдерживают пиковый крутящий момент до 500 000 фунт-дюймов. Приводы с плоскими гармониками доступны для приложений с ограниченным пространством.В сочетании с двигателем-блинчиком и встроенным энкодером такие приводы используются в робототехнике и системах автоматизации, в основном для встроенных приводов мощностью в лошадиных силах. Несмотря на эти преимущества, с износом увеличивается люфт.

    Циклоидальные приводы и аналогичные шариковые редукторы или вращающиеся шариковые шестерни не имеют зубчатой ​​передачи. Вместо этого они передают крутящий момент через предварительно нагруженные шарики, ролики или штифты от одной движущейся пластины к другой. Эти устройства обеспечивают нулевой люфт и низкий уровень шума, но при эксплуатации необходимо подтягивать их предварительную нагрузку, чтобы оставаться без люфта.Они работают плавно, выдерживают высокие ударные нагрузки и вибрацию, а КПД достигает 95%. Обычно они сочетаются с пневматическими или электрическими приводами.

    Эпициклические приводы содержат диск вне центра на входном валу, который генерирует планетарное движение и вращает планетарные шестерни внутри неподвижной шестерни с внутренним зацеплением. У некоторых версий нет зубов. Эти приводы обладают высокой жесткостью, низкой инерцией и люфтом от 0,5 до 5 угловых минут.

    Тяговые приводы передают крутящий момент через сжимаемые входные и выходные ролики.Они используются в основном в крупной технике, такой как лифты, локомотивы и трансмиссии вертолетов.

    Стивен Дж. О'Нил - вице-президент по передовым исследованиям и планированию, Micro Mo Electronics Inc., Клируотер, Флорида. Иллюстрации основаны на AGMA 917-B97 (Rev. of AGMA 370.01), Руководстве по проектированию для Мелконаправленная зубчатая передача с параллельным валом от Американской ассоциации производителей зубчатых колес.

    Редуктор в электродвигателях

    Редуктор.Этот термин знаком многим, но что он означает на самом деле?

    На первый взгляд может показаться, что шестерни «уменьшаются» в количестве или размере, что отчасти верно. Когда роторная машина, такая как двигатель или электродвигатель, требует уменьшения выходной скорости и / или увеличения крутящего момента, обычно используются шестерни для достижения желаемого результата. «Редукция» конкретно относится к скорости вращающейся машины; скорость вращения роторной машины «снижается» путем деления ее на передаточное число более 1: 1.Передаточное число более 1: 1 достигается, когда меньшая шестерня (уменьшенного размера) с меньшим количеством зубьев входит в зацепление и приводит в движение большую шестерню с большим количеством зубцов.

    Редуктор оказывает противоположное влияние на крутящий момент. Выходной крутящий момент роторной машины увеличивается путем умножения крутящего момента на передаточное число, за вычетом некоторых потерь эффективности.

    В то время как во многих случаях редукторная передача снижает скорость и увеличивает крутящий момент, в других случаях редукторная передача используется для увеличения скорости и уменьшения крутящего момента.Генераторы в ветряных турбинах используют редуктор таким образом, чтобы преобразовать относительно низкую скорость вращения лопастей турбины в высокую скорость, способную генерировать электричество. В этих приложениях используются редукторы, которые собраны противоположно тем, которые используются в приложениях, снижающих скорость и увеличивающих крутящий момент.

    Как достигается понижающая передача? Редукторы многих типов могут работать с редуктором, включая, помимо прочего, параллельный вал, планетарный и прямоугольный червячный редукторы. В редукторах с параллельными валами (или редукторах) ведущая шестерня с определенным числом зубьев входит в зацепление и приводит в движение более крупную шестерню с большим количеством зубцов.«Понижение» или передаточное число вычисляется путем деления количества зубьев большой шестерни на количество зубьев малой шестерни. Например, если электродвигатель приводит в движение ведущую шестерню с 13 зубьями, которая находится в зацеплении с шестерней с 65 зубьями, достигается уменьшение 5: 1 (65/13 = 5). Если частота вращения электродвигателя составляет 3450 об / мин, коробка передач снижает эту скорость в пять раз до 690 об / мин. Если крутящий момент двигателя составляет 10 фунт-дюймов, коробка передач увеличивает этот крутящий момент от пяти до 50 фунт-дюймов (до вычитания потерь КПД коробки передач).

    Редукторы с параллельными валами часто содержат несколько зубчатых передач, что увеличивает передаточное число. Общее передаточное число (передаточное число) определяется путем умножения каждого отдельного передаточного числа для каждой ступени набора шестерен. Если коробка передач содержит зубчатые передачи 3: 1, 4: 1 и 5: 1, общее передаточное число составляет 60: 1 (3 x 4 x 5 = 60). В нашем примере выше скорость электродвигателя со скоростью 3450 об / мин была бы снижена до 57,5 ​​об / мин при использовании коробки передач 60: 1. Крутящий момент электродвигателя на 10 фунтов на дюйм будет увеличен до 600 фунтов на дюйм (до потери эффективности).

    Если ведущая шестерня и ее сопряженная шестерня имеют одинаковое количество зубьев, уменьшение не происходит и передаточное число составляет 1: 1. Шестерня называется холостым, и ее основная функция заключается в изменении направления вращения, а не в уменьшении скорости или увеличении крутящего момента.

    Расчет передаточного числа в планетарном редукторе менее интуитивно понятен, поскольку он зависит от количества зубьев солнечной и кольцевой шестерен. Планетарные передачи действуют как холостые и не влияют на передаточное число. Передаточное отношение планетарной шестерни равно сумме количества зубьев солнечной шестерни и коронной шестерни, разделенной на количество зубьев солнечной шестерни.Например, планетарный ряд с солнечной шестерней с 12 зубьями и коронной шестерней с 72 зубьями имеет передаточное число 7: 1 ([12 + 72] / 12 = 7). Планетарные передачи могут достигать передаточного числа от примерно 3: 1 до примерно 11: 1.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *