На каких автомобилях устанавливают двойные главные передачи
Главная передача — механизм, часть трансмиссии автомобиля, передающий крутящий момент от коробки передач к ведущим колесам автомобиля. Главная передача может быть выполненной в виде отдельного агрегата — ведущего моста (заднеприводные автомобили классической компоновки), либо объединенной с двигателем, сцеплением и коробкой передач в единый силовой блок (заднемоторные и переднеприводные автомобили).
По способу передачи крутящего момента главные передачи подразделяются на зубчатые (шестеренчатые) и цепные. Цепные главные передачи в настоящее время используются только на мотоциклах и велосипедах.
Цепная главная передача состоит из двух звездочек — ведущей, насаженной на выходной вал коробки передач, и ведомой, объединенной со ступицей ведущего (заднего) колеса мотоцикла. Несколько сложней по устройству главная передача велосипеда с планетарной коробкой передач. Ведомая звездочка, приводимая в движение цепью, приводит во вращение шестерни планетарной коробки, встроенной в ступицу колеса и через нее — ведущее заднее колесо.
Иногда в мотоциклах классической компоновки в главной передаче вместо цепи используется зубчатый армированный ремень (например, в главной передаче мотоциклов «Харлей-Дэвидсон»). В этом случае обычно говорят о ременной передаче, как об отдельном типе главной передачи.
Ременная главная передача широко используется в легких мотоциклах и в скутерах (мотороллерах) с бесступенчатым вариатором. В этом случае вариатор служит в качестве главной передачи, поскольку ведомый шкив ременного вариатора объединен со ступицей ведущего колеса мотоцикла.
Классификация зубчатых главных передач
По количеству пар зацепления главные передачи подразделяются на одинарные и двойные. Одинарные главные передачи устанавливаются на легковые автомобили и грузовики, содержат одну пару конических шестерен постоянного зацепления. Двойные главные передачи устанавливают на грузовики, автобусы и тяжелые транспортные машины специального назначения. В двойной главной передачи в постоянно зацеплении находятся две пары шестерен — конических и цилиндрических.
Двойная передача способна передать больший крутящий момент, чем одинарная.
На трехосных грузовых автомобилях и многоосной транспортной технике применяются проходные главные передачи, в которых крутящий момент передается не только на среднюю ведущую ось, но и на последующую, также ведущую. В абсолютном большинстве легковых автомобилей и двухосных грузовых автомобилей, автобусов, в другой транспортной технике с одной ведущей осью применяются непроходные главные передачи.
- 1. Червячные, в которых крутящий момент передается червяком на червячное колесо. Червячные передачи, в свою очередь, подразделяются на передачи с нижним и верхним расположением червяка. Червячные главные передачи иногда применяются в многоосных транспортных средствах с проходной главной передачей (или с несколькими проходными главными передачами) и в автомобильных вспомогательных лебедках.
В червячных передачах ведомое шестеренчатое колесо имеет однотипное устройство (всегда большого диаметра, который зависит от заложенного в конструкцию редуктора передаточного отношения, всегда выполняется с косыми зубьями).
А червяк может иметь различную конструкцию.
По форме червяки разделяются на цилиндрические и глобоидные. По направлении линии витка — на левые и правые. По числу канавок резьбы — на однозаходные и многозаходные. По форме резьбовой канавки — на червяки с архимедовым профилем, с конволютным профилем и эвольвентным профилем.
- 2. Цилиндрические главные передачи, в которых крутящий момент передается парой цилиндрических шестерен — косозубых, прямозубых или шевронных. Цилиндрические главные передачи устанавливаются в переднеприводные автомобили с поперечно расположенным двигателем.
- 3. Гипоидные (или спироидные) главные передачи, в которых крутящий момент передается парой шестерен с косыми или криволинейными зубьями. Пара шестерен гипоидной передачи либо соосна (встречается реже), либо оси шестерен смещены относительно друг друга — с нижним или верхним смещением. За счет сложной формы зубьев площадь зацепления увеличена, и шестеренчатая пара способна передавать больший крутящий момент, чем шестерни главной передачи других типов.
Двойные главные передачи по типу зацепления подразделяются на:
- 1. Центральные одно и двухступенчатые. В двухступенчатых главных передачах предусмотрено переключение пар шестерен для изменения крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса. Такие главные передачи используются на гусеничной и тяжелой транспортной технике специального назначения.
- 2. Разнесенные главные передачи с колесными или бортовыми редукторами. Такие главные передачи устанавливают на легковые машины (джипы) и грузовые автомобили для увеличения дорожного просвета, на колесные транспортеры военного назначения.
Помимо этого двойные главные передачи подразделяются по типу зацепления пар шестерен на:
В автомобилях зубчатые главные передачи выполнены в виде единого агрегата с дифференциалом — механизмом разделения крутящего момента между двумя колесами ведущей оси.
В тяжелых мотоциклах с карданной передачей и приводом на заднее колесо дифференциал не применяется. В мотоциклах с боковой коляской и полным приводом (на заднее колесо мотоцикла и на колесо коляски) дифференциал выполнен в виде отдельного механизма. На подобные мотоциклы устанавливают две независимые главные передачи, связанные между собой дифференциалом.
Принцип работы гипоидной главной передачи
Крутящий момент передается от двигателя через сцепление, коробку передач и карданный вал на ось ведущей шестерни гипоидной главной передачи. Ось ведущей шестерни установлена соосно ведущему валу двигателя и ведомому валу КП. При вращении ведущая шестерня, имеющая меньший диаметр, чем ведомая шестерня, передает крутящий момент зубьям ведомой шестерни, приводя ее во вращение. Поскольку контакт поверхности зубьев увеличен за счет их особой формы — косой или криволинейной — передаваемый крутящий момент может достигать очень высоких значений. Однако, сложная форма зубьев приводит к тому, что на их поверхность воздействуют не только ударные нагрузки, но и силы трения (из-за проскальзывания зубьев относительно друг друга).
Принцип действия червячной главной передачи
В силу конструктивных особенностей, большого передаточного отношения (от 8 в рулевых механизмах, до 1000 в особо мощных лебедках) и низкого КПД червячная пара в автомобильных главных передачах (за редким исключением) не применяется. Наибольшее распространение она получила в лебедках.
Крутящий момент передается от винтовой канавки червяка на зубья ведомой шестерни. Частота вращения червяка намного выше, чем частота вращения ведомого колеса. За счет этого пропорционально увеличивается крутящий момент — чем больше передаточное отношение, тем большее усилие способна развить лебедка. К недостаткам червячной передачи относят склонность к нагреву из-за сил трения, к заеданию механизма при незначительном износе, повышенные требования к точности сборки червячной пары.
Червячная главная передача относится к редукторам необратимого действия. Если усилие передается от ведомого шестеренчатого колеса к ведущему червяку, то есть в обратном порядке, червяк вращаться не будет. Следовательно, червячная главная передача исключает движение автомобиля по инерции, накатом. Отсюда ее применение на тихоходной транспортной технике и машинах специального назначения. На лебедках для обеспечения свободного вращения барабана червячную пару снабжают муфтой свободного (обратного) хода, которая разобщает барабан и ведомое зубчатое колесо при его вращении в обратном направлении — разматывании троса лебедки.
Шестеренный механизм, повышающий передаточное число трансмиссии автомобиля, называется главной передачей.
Главная передача служит для постоянного 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.
Рисунок 1 — Типы главных передач
Одинарные главные передачи
Одинарные главные передачи состоят из одной пары шестерен.
Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением (см. Двухвальные коробки передач ВАЗ и АЗЛК рисунок 2). Ее передаточное число равно 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.
Коническая главная передача (рисунок 2, а) применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Оси ведущей 1 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 автомобилей и 5. 7 у грузовых автомобилей и автобусов.
Рисунок 2 — Главные передачи
а, б, в — одинарные; г, д — двойные; е — редуктор; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — червяк; 4 — червячная передача; 5 — коническая шестерни; 6 — цилиндрические шестерни; 7 — полуось; 8 — солнечная шестерня; 9 — сателлит; 10 — ось; 11 — коронная шестерня; l — гипоидное смещение
Гипоидная главная передача (рисунок 2, б) имеет широкое применение на легковых и грузовых автомобилях.
Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен гипоидной главной передачи в отличие от конической не лежат в одной плоскости и не пересекаются, а перекрещиваются. Передача может быть с верхним или нижним гипоидным смещением l. Гипоидная главная передача с верхним смещением используется на многоосных автомобилях, так как вал ведущей шестерни должен быть проходным, а на переднеприводных автомобилях — исходя из условий компоновки. Главная передача с нижним гипоидным смещением широко применяется на легковых автомобилях.
Передаточные числа гипоидных главных передач легковых автомобилей 3,5. 4,5, а грузовых автомобилей и автобусов 5. 7. Гипоидная главная передача по сравнению с другими более прочная и бесшумная, имеет высокую плавность зацепления, малогабаритная и 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, образующих на зубьях шестерен прочную масляную пленку.
Червячная главная передача (рисунок 2, в) может быть с верхним или нижним расположением червяка 3 относительно червячной шестерни 4, имеет передаточное число 4. 5 и в настоящее время используется редко. Ее применяют на некоторых многоосных многоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами червячная главная передача меньше по размерам, более бесшумна, 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
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 (рисунок 2, е) 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.
Двойные главные передачи находят широкое применение на автомобилях средней и большой грузоподъемности, когда необходимое передаточное число не удается получить с помощью одинарной передачи. Одной из основных целей применения двойных главных передач является также необходимость разгрузить коническую пару и подшипники ведущего вала от больших окружных, радиальных и осевых сил. Зубчатые колеса двойной главной передачи могут передавать большой крутящий момент. Передаточное число конической пары обычно от 1,5 до 2,5. Следовательно, основная трансформация крутящего момента происходит в цилиндрической паре.
В отечественном автомобилестроении наиболее распространена центральная двойная главная передача, в которой обе пары зубчатых колес помещены в картер, находящийся в центральной части ведущего моста.
На рис. 14.9 показана главная передача автомобиля КамАЗ-4310. Первая пара зубчатых колес — коническая, вторая пара — цилиндрическая. Конические зубчатые колеса имеют спиральные зубья, цилиндрические — косозубые. Общее передаточное число передачи 7,22.
Рис. 14.9. Главная передача автомобиля КамАЗ-4310: 1 — картер главной передачи; 2 — пробка заливного отверстия; 3 — ведомое коническое зубчатое колесо; 4 — шпонка; 5 — ведущее цилиндрическое зубчатое колесо; 6, 9, 16 — конические подшипники; 7 — стакан; 8 — крышка подшипника; 10, 19, 24 — опорные шайбы; 11 — гайка; 12 — регулировочная шайба; 13 — регулировочная прокладка; 14 — прокладка; 15 — регулировочная гайка; 17 — чашка дифференциала; 18 — сателлит; 20 — крестовина; 21 — полуосевое зубчатое колесо; 22 — болт крепления дифференциала; 23 — ведомое цилиндрическое зубчатое колесо; 25 — втулка сателлита;
26 — цилиндрический подшипник
Ведущее коническое зубчатое колесо редуктора заднего моста установлено на шлицах ведущего вала.
Ведомое коническое зубчатое колесо 3 установлено на вал ведущего цилиндрического зубчатого колеса на шпонке 4. Ведущее цилиндрическое зубчатое колесо 5 выполнено в одном блоке с валом. Ведомое цилиндрическое зубчатое колесо 23 болтами 22 прикреплено к чашкам //дифференциала. Вал ведущего цилиндрического зубчатого колеса установлен в двух конических роликовых подшипниках 6 и 9, расположенных в стакане 7, и одном цилиндрическом 26, установленном в картере.
Предварительный натяг подшипников конической пары зубчатых колес устанавливается путем подбора толщины регулировочных шайб 12, находящихся между внутренними обоймами подшипников.
Регулировка зацепления (пятна контакта) конических зубчатых колес производится подбором толщины пакетов регулировочных прокладок 13, которые устанавливаются под фланцы стаканов 7 конических подшипников. Регулировка положения ведомого цилиндрического зубчатого колеса относительно ведущего осуществляется регулировочными гайками 15, находящимися с двух сторон дифференциала.
Для смазывания подшипников узлов в картере редуктора имеются маслосборники, из которых масло по каналам в стенках картера поступает к подшипникам.
Главные передачи среднего и заднего мостов обычно унифицируют. К переднему мосту картер главной передачи крепится фланцем, расположенным в вертикальной плоскости. Поэтому главные передачи переднего моста не взаимозаменяемы с главными передачами среднего и заднего мостов.
Размеры центрального редуктора главной передачи напрямую влияют на величину дорожного просвета, а следовательно, проходимость автомобиля по мягким грунтам. Кроме того, размеры главной передачи переднего ведущего моста определяют высоту расположения двигателя и компоновку автомобиля в целом. Поэтому с целью увеличения передаточного числа главной передачи при неизменных размерах центрального редуктора вторую ступень двойной передачи размещают в районе ведущих колес (рис. 14.10).
Двойную главную передачу, у которой вторая пара зубчатых колес находится в приводе к каждому из ведущих колес, называют разнесенной главной передачей.
Она состоит из центральной конической 1 или гипоидной передачи и двух колесных планетарных редукторов 2 (рис. 14.10, а). Такие передачи позволяют разгрузить коническую передачу и карданную передачу от больших крутящих моментов и, следовательно, сделать эти узлы надежными, компактными и сравнительно малой массы. Крутящий момент увеличивается в основном в колесных редукторах (рис. 14.10, б), в состав которых входят солнечное зубчатое колесо 4, эпициклическое зубчатое колесо 8, три сателлита 5, вращающиеся на осях 6, закрепленных в водиле 7. Эпициклическое зубчатое колесо соединено со ступицей ведущего колеса автомобиля. Водило неподвижно закреплено на фланцах рукавов полуосей. От центральной конической передачи момент через полуоси передается на солнечные зубчатые колеса, которые вращают сателлиты, а те, в свою очередь, — эпициклические зубчатые колеса со ступицами.
Рис. 14.10. Разнесенная главная передача: а — принципиальная схема; б — планетарный колесный редуктор; / — центральная коническая передача; 2 — колесный редуктор; 3 — полуось; 4 — солнечное зубчатое колесо; 5 — сателлит; 6 — ось сателлита; 7 — водило; 8 — эпициклическое зубчатое колесо
На ряде зарубежных автомобилей большой грузоподъемности в планетарном колесном редукторе неподвижным является эпициклическое зубчатое колесо, а водило связано со ступицей колеса.
Это позволяет получить несколько большее передаточное число при тех же габаритных размерах. Колесные редукторы могут представлять собой цилиндрическую пару зубчатых колес с внутренним зацеплением, как на автомобиле УАЗ-469Б, или конический редуктор по типу межколесного дифференциала, как на автомобилях марки «MAN».
К недостаткам разнесенной двойной главной передачи следует отнести сложность конструкции, большую трудоемкость технического обслуживания.
Двойная или двухступенчатая главная передача автомобиля.
Двойная главная передача отличается от одинарной тем, что имеет две пары зубчатых колес, из которых одна, как правило, коническая или гипоидная, а вторая – цилиндрическая, т. е. конструктивно такая главная передача представляет собой двухступенчатый редуктор.
Двойные главные передачи находят широкое применение на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, когда необходимое передаточное число не удается получить с помощью одинарной передачи из-за чрезмерного увеличения габаритов.
Одной из основных целей применения двойных главных передач является также необходимость разгрузить коническую пару и подшипники ведущего вала от больших окружных, радиальных и осевых сил. Кроме того, передача части нагрузки цилиндрической паре зубчатых колес способствует повышению КПД главной передачи, поскольку КПД цилиндрического зацепления выше, чем КПД конического зацепления.
Зубчатые колеса двойной главной передачи могут передавать большой крутящий момент. Передаточное число конической пары обычно варьирует от 1,5 до 2,5, остальная трансформация крутящего момента осуществляется посредством цилиндрической пары.
Различают два типа двойных главных передач – центральную и разнесенную (раздельную).
***
Центральная главная передача
В отечественном автомобилестроении наиболее распространена центральная главная передача, в которой обе пары зубчатых колес помещены в общий картер, расположенный в центральной части ведущего моста автомобиля.
На рис. 1 показана главная передача автомобиля КамАЗ-4310.
У этой главной передачи первая пара зубчатых колес (первая ступень) является конической, а вторая – цилиндрической. Конические зубчатые колеса имеют спиральные зубья, цилиндрическая – косозубые. Общее передаточное число главной передачи – 7,22.
Ведущее коническое зубчатое колесо редуктора среднего моста установлено на шлицах ведущего вала. Ведомое коническое зубчатое колесо 3 установлено на вал ведущего цилиндрического зубчатого колеса на шпонке 4. Ведущее зубчатое колесо 5 выполнено в одном блоке с валом. Ведомое цилиндрическое зубчатое колесо 23 болтами 22 прикреплено к чашкам 17 дифференциала.
Вал ведущего цилиндрического зубчатого колеса установлен на двух конических роликовых подшипниках 6 и 9, расположенных в стакане 7, и одном цилиндрическом подшипнике 26, установленном в картере передачи.
Предварительный натяг подшипников конической пары зубчатых колес устанавливается путем подбора толщины регулировочных шайб 12, находящихся между внутренними обоймами подшипников.
Регулировка зацепления (пятна контакта) конических зубчатых колес производится подбором толщины пакетов регулировочных прокладок 13, которые устанавливаются под фланцы стаканов 7 конических подшипников.
Регулировка положения ведомого цилиндрического зубчатого колеса относительно ведущего осуществляется регулировочными гайками 15, находящимися с двух сторон дифференциала. Для смазывания подшипниковых узлов в картере главной передачи имеются маслосборники, из которых масло по каналам в стенках картера поступает к подшипникам.
Главные передачи среднего и заднего мостов обычно унифицируются . К переднему мосту картер главной передачи крепится фланцем, расположенным в вертикальной плоскости. Поэтому главные передачи переднего моста не взаимозаменяемы с главными передачами среднего и заднего мостов.
***
Разнесенная двойная главная передача
Размеры центрального редуктора главной передачи напрямую влияют на величину дорожного просвета, а следовательно, на проходимость автомобиля по мягким грунтам. Кроме того, размеры главной передачи переднего ведущего моста определяют высоту размещения двигателя и компоновку автомобиля в целом. Поэтому с целью увеличения передаточного числа главной передачи при неизменных размерах центрального редуктора вторую ступень двойной главной передачи иногда размещают в районе ведущих колес (рис. 2).
Двойную главную передачу, у которой вторая пара зубчатых колес размещается в приводе к каждому из ведущих колес, называют разнесенной главной передачей. Она состоит из центральной конической или гипоидной пары зубчатых колес и двух колесных планетарных редукторов (рис. 2, а).
Такие передачи позволяют разгрузить коническую передачу и карданную передачу от больших крутящих моментов и, следовательно, сделать эти узлы надежными при оптимальной компактности и весе.
Крутящий момент увеличивается в основном в колесных редукторах (рис. 2, б), в состав которых входят солнечное зубчатое колесо 4, эпициклическое зубчатое колесо 8, три сателлита 5, вращающихся на осях 6, закрепленных на водиле 7.
Эпициклическое зубчатое колесо соединено со ступицей ведущего колеса автомобиля. Водило неподвижно закреплено на фланцах рукавов полуосей. От центральной конической передачи момент через полуоси передается на солнечные зубчатые колеса, которые вращают сателлиты, а те, в свою очередь, вращают эпициклические зубчатые колеса со ступицами.
На ряде зарубежных автомобилей большой грузоподъемности в планетарном колесном редукторе неподвижным является эпициклическое зубчатое колесо, а водило связано со ступицей колеса. Это позволяет получить несколько большее передаточное число при тех же габаритах колесных редукторов.
Колесные редукторы могут представлять собой цилиндрическую пару зубчатых колес с внутренним зацеплением, как на автомобилях марки «УАЗ» (рис.
3), или конический редуктор по типу межколесного дифференциала, как на автомобилях марки «MAN».
К недостаткам разнесенной главной передачи следует отнести относительную сложность конструкции и большую трудоемкость технического обслуживания.
***
Дифференциал
Главная страница
- Страничка абитуриента
Дистанционное образование
- Группа ТО-81
- Группа М-81
- Группа ТО-71
Специальности
- Ветеринария
- Механизация сельского хозяйства
- Коммерция
- Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Учебные дисциплины
- Инженерная графика
- МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
- Карта раздела
- Общее устройство автомобиля
- Автомобильный двигатель
- Трансмиссия автомобиля
- Рулевое управление
- Тормозная система
- Подвеска
- Колеса
- Кузов
- Электрооборудование автомобиля
- Основы теории автомобиля
- Основы технической диагностики
- Основы гидравлики и теплотехники
- Метрология и стандартизация
- Сельскохозяйственные машины
- Основы агрономии
- Перевозка опасных грузов
- Материаловедение
- Менеджмент
- Техническая механика
- Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
- «Инженерная графика»
- «Техническая механика»
- «Двигатель и его системы»
- «Шасси автомобиля»
- «Электрооборудование автомобиля»
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. | ||||||||
……………
…Что это такое и как они работают?
Что такое подрулевые переключатели?
Подрулевые лепестки — это кнопки или рычаги, расположенные на задней части рулевой колонки автомобиля или на самом рулевом колесе, которые позволяют водителю вручную отключать предварительно запрограммированные точки автоматической коробки передач и переключаться на определенную передачу.
Восстание подрулевых переключателей:
Подрулевой переключатель практически мертв. Новых автомобилей с механической коробкой передач в последнее время становится все меньше и больше; хорошая новость заключается в том, что для тех, кто предпочитает больше контролировать передачу своего автомобиля, подрулевой переключатель может заполнить пустоту.
Подрулевые лепестки изначально получили известность после того, как были встроены в конструкцию гоночных автомобилей. Конструкторы увидели в подрулевом переключателе потенциал для увеличения скорости, не говоря уже о снижении нагрузки на трансмиссию автомобиля. Перенесемся на несколько лет вперед, и этот подрулевой переключатель гоночного автомобиля перекочевал в Honda, Ford и другие автомобили, от внедорожников до компактных седанов.
Если вы являетесь фанатом старой школы телешоу Top Gear, вы, возможно, слышали, как парни называют подрулевые переключатели «лепестковыми подрулевыми лепестками». Но что такое подрулевые переключатели и как они работают? Читайте дальше для краткого изложения.
Подрулевые лепестки 101
Современная автоматика относится к одному из трех лагерей: традиционный гидротрансформатор, двойное сцепление и бесступенчатая коробка передач. В гидротрансформаторе в трансмиссии используются фиксированные шестерни. В конструкции с двойным сцеплением есть пара внутренних муфт, которые включаются и выключаются.
А бесступенчатая трансмиссия (CVT) не имеет фиксированных передач, а вместо этого полагается на установку ремня для согласования необходимых оборотов.
На вариаторе без традиционных передач это запрограммированные точки, которые имитируют реальные передачи. В некоторых автомобилях есть как левый, так и правый лепестки, конструкция которых обеспечивает максимальную универсальность переключения передач, позволяя водителю переключаться вверх или вниз. Как правило, нажатие на правый переключатель вызывает повышение передачи; обратное верно при нажатии на левую ракетку.
Для чего нужны подрулевые переключатели?
Хотя подрулевые лепестки вдохновлены гонками, они по-разному используются в дорожных автомобилях. С ними доступно практически все, от компактного хэтчбека за 25 000 долларов до спортивных автомобилей за 200 000 долларов. На 2022 год ищите подрулевые лепестки в ближайшем выставочном зале, если вас интересуют, среди прочего, Honda Fit, Ford Ecosport, Veloster, Honda Amaze, Ford Taurus SHO или Volkswagen T-Roc.
Вместо переключения передач с помощью педали сцепления подрулевые лепестки позволяют водителю выбирать передачи. Он отменяет то, на что запрограммирована автоматическая коробка передач, ну, автоматически.
Обычно обозначается +/- или Up/Down, один манипулятор переключает на повышенную передачу, а другой — на пониженную. В большинстве настроек это переключает передачу, когда рычаг переключения передач находится в положении D (привод). Изменения происходят по одному, но скорость каждого изменения зависит от модели или трансмиссии.
Чтобы отменить это переопределение, удерживайте один из лепестков (обычно правый, повышенная передача, лепестковый переключатель) на пару секунд, после чего трансмиссия вернется в полностью автоматический режим.
В некоторых моделях таких производителей, как BMW и Porsche, используются два лепестка на рулевой колонке, которые могут переключаться как на повышенную, так и на пониженную передачу. Другие автомобили могут использовать тумблер на переключении передач, который выполняет тот же эффект, что и весло.
Механизмы отказоустойчивости в большинстве этих систем немедленно отменят это смоделированное ручное состояние и не позволят автомобилю оставаться на этой передаче, если компьютер обнаружит какой-либо риск повреждения трансмиссии из-за превышения оборотов (или превышения скорости двигателя для автомобиль). В некоторых автомобилях, в основном в моделях с высокими характеристиками, двигателю разрешается включать красную черту на одной передаче перед автоматическим переключением на более высокую передачу.
Преимущества подрулевых переключателей:
Управление:
В автомобиле с автоматической коробкой передач водитель должен перемещать рычаг переключения передач для движения и движения вперед только с помощью педалей акселератора и тормоза. Для реверса переместите селектор соответствующим образом. Помимо случайных 3-2-1-L или подобных моделей передач для ручного выбора более низких передач, выбора не так много.
Несмотря на то, что современные автоматические трансмиссии часто пытаются оценивать реакцию на основе истории вождения и даже того, как водитель нажимает педаль акселератора, подрулевые лепестки могут более преднамеренно сделать автомобиль более отзывчивым в определенных ситуациях.
С помощью подрулевых лепестков водитель может переключать все доступные передачи и игнорировать стандартное программирование. Это бонус, когда быстро требуется больше мощности. Имейте в виду, однако, что подрулевые лепестки работают только для переключения, когда скорость, с которой движется автомобиль, безопасна для переключения. Вы не можете переключиться с пятой передачи на первую во время движения 90 миль в час, например.
По сути, подрулевые лепестки позволяют водителям обойти автоматическое переключение, которым обычно управляет автомобильный компьютер. Это возлагает на водителя ответственность за то, где и когда переключать передачи. Когда водитель запускает весло, он отправляет сигнал на компьютер. Несомненный плюс в тех случаях, когда водители хотят включить лучшую передачу для длинных спусков или подъемов по дороге или когда им нужно что-то буксировать.
Понижение передачи:
Прохождение поворотов: Когда вам нужно быстро снизить скорость и круто повернуть в повороте, используйте левый подрулевой переключатель для понижения передачи на одну или две передачи при повороте, что обеспечивает дополнительный крутящий момент для быстрого маневрирования.
Буксировка вниз по склону: Во время буксировки вниз по склону используйте левый рычаг для понижения передачи двигателя, чтобы лучше контролировать вес груза. Это предотвращает чрезмерный износ ваших тормозов, которые в противном случае могут быстро перегреться.
Повышение передачи:
Некоторые подрулевые лепестки позволяют трогаться со второй передачи вместо первой, уменьшая крутящий момент, передаваемый на ведущие колеса автомобиля. Это помогает предотвратить пробуксовку колес и поддерживать хорошее сцепление со снегом.
Для динамичного вождения подрулевые лепестки могут делать обратное для автомобилей, которые обычно трогаются со второй или даже с третьей передачи. Первая передача обеспечивает максимальное использование доступной мощности с самого начала. Это повторяет уровень контроля, который многие водители ценят при использовании традиционной механической коробки передач.
В современных автоматических коробках передач предпочтение отдается более высоким передачам для достижения большей экономии топлива, но это не обязательно означает, что они быстро адаптируются к изменяющимся условиям.
Подрулевые лепестки помогут вам обеспечить максимально эффективную работу двигателя и трансмиссии. Но лучше всего водителю перейти в ручной режим и использовать только подрулевые лепестки.
Другие преимущества
В автомобиле, оборудованном автоматической коробкой передач, подрулевые лепестки дают вам свободу просто позволить вашему автомобилю работать в автоматическом режиме или взять управление на себя, когда этого требуют прихоти или условия. И нет необходимости в дополнительном обучении, потому что люди могут управлять этими автомобилями, даже не используя подрулевые лепестки.
В автомобилях с механической коробкой передач, таких как Ferrari или Aston Martin, вы получаете удобство автоматической коробки передач в сочетании с контролем переключения передач с помощью традиционной механической коробки передач. Это делает автомобиль более отзывчивым на трассе или в условиях жесткого вождения, но легче жить в условиях городского движения.
Возможно, вы никогда не прикоснетесь к подрулевым лепесткам на своем роскошном внедорожнике, но подрулевые лепестки служат определенной цели.
И когда вам вдруг понадобится переключиться на пониженную передачу, чтобы увеличить тяговое усилие, вы можете быть рады, что они готовы помочь.
Кто захочет владеть автомобилем, оснащенным подрулевыми лепестками? Автомобили с подрулевыми переключателями дико популярны среди молодых водителей, и в данном случае молодежь относится не только к хронологическому возрасту. Подрулевые лепестки могут доставить удовольствие от вождения в более спортивной манере без вложений, связанных с покупкой дорогого спортивного автомобиля, такого как Lamborghini Huracan Evo Spyder, Ferrari 812 Superfast или Chevy Corvette. Водители могут почувствовать управление рычагом переключения передач, даже не беря руки за руль для ручного переключения передач.
Origins
Подрулевые лепестки, также известные как подрулевые лепестки, были впервые разработаны для управления полуавтоматическими коробками передач автомобилей Ferrari в конце 1980-х годов. Размещение подрулевых лепестков на задней части рулевого колеса или на рулевой колонке обеспечивает невероятно быстрое переключение передач и лучший контроль в ситуациях, когда водителю это нужно больше всего.
Эта установка стала популярной в гоночных автомобилях Формулы-1 в 90-х годах и получила широкое распространение, поскольку позволяла водителям быстрее переключать передачи и поддерживать скорость.
Вы можете подумать, что эта функция лучше всего подходит для высокопроизводительных спортивных автомобилей, но подрулевые лепестки все чаще встречаются в сотнях, казалось бы, обычных новых автомобилей, а также в кроссоверах, минивэнах и внедорожниках. Такие автопроизводители, как Acura, Honda и Nissan, с годами внедрили эту систему во многие свои автомобили.
Ранние автомобили с подрулевыми лепестками были от Ferrari и Lamborghini. Они использовали только одно сцепление, потому что, по сути, это были механические коробки передач с электрическими педалями сцепления. Позже было добавлено дополнительное сцепление, чтобы сформировать то, что известно как трансмиссия с двойным сцеплением (продается под такими названиями, как DSG, Direct-Shift и другие), чтобы сгладить рывки более ранних систем, но по-прежнему предлагать быстрое переключение с помощью лепестков.
С внедрением автоматических коробок передач с шестью, семью или даже десятью передачами автопроизводители добавили на многие автомобили подрулевые лепестки, чтобы дать водителям больше контроля, чем раньше. Новые модели с кнопочными или поворотными переключателями также потребовали внесения изменений. Вот почему их можно увидеть на типах автомобилей, которые не обязательно считаются моделями с высокими характеристиками.
Практический результат
Вождение автомобиля с подрулевыми лепестками — это не то же самое, что управление автомобилем Формулы-1. Но если вам иногда нравится представлять себя в составе Daytona, то вождение этого типа автомобиля, безусловно, может доставить массу удовольствия и доставить удовольствие от вождения. Автомобиль с подрулевыми лепестками дает вам больший контроль над крутящим моментом и мощностью вашего автомобиля, не говоря уже о том, чтобы мгновенно придать бодрость шагу вашего автомобиля.
7 автомобилей с наибольшим количеством передач (механических и автоматических)
Когда механические коробки передач были в моде, большинство передач, которые вы могли получить в автомобиле, составляли четыре или пять передач.
Но появление автоматических трансмиссий привело к астрономическому увеличению числа доступных передач.
Преимущество большего количества передач заключается в том, что они обеспечивают лучшую топливную экономичность, более плавное переключение передач и улучшенное ускорение.
В этой статье мы рассмотрим автомобили с наибольшим количеством передач среди автомобилей с механической и автоматической коробкой передач. Давайте погрузимся в это!
Содержание
1. Ford Mustang
Составьте список известных американских спортивных автомобилей, и было бы богохульством не включить в него Ford Mustang.
На протяжении многих лет Mustang зарабатывал репутацию одного из лучших спортивных автомобилей по соотношению цена-качество.
В 2018 году Ford объявил, что новый Mustang будет поставляться с 10 различными передачами.
Хотя кому-то 10-ступенчатая коробка передач может показаться ненужной, Ford продемонстрировал полезность этой функции.
Например, наличие большего количества передач позволяет Мустангу потреблять меньше топлива, чем обычно.
Кроме того, 10-ступенчатая коробка передач повышает КПД двигателя, повышая производительность гусеницы.
Что еще более важно, несколько передач позволяют двигателю легко найти свою «золотую середину». Эта точка наилучшего восприятия относится к точке, в которой двигатель работает в оптимальном режиме.
2. Ford F-150
Ford F-150 — еще одна из первых моделей Ford, оснащенных 10-ступенчатой коробкой передач. Хотя 10-ступенчатая коробка передач на F-150 подвергалась некоторой критике, очевидно, что она никуда не денется.
Компания General Motors уже много лет устанавливает 10-ступенчатую коробку передач Allison на свои дизельные грузовики большой грузоподъемности.
Ford начал предлагать 10-ступенчатую коробку передач F-150 в 2017 году, что сделало его, пожалуй, первым грузовиком с такой технологией.
Что впечатляет, так это то, что 10-ступенчатая коробка передач весит не больше, чем шестиступенчатая коробка передач, которую она заменила.
Это связано с тем, что для изготовления трансмиссии используются легкие материалы.
В ходе нашего исследования мы обнаружили, что увеличение количества передач на Ford F-150 помогло ему во многих отношениях.
10-ступенчатая коробка передач отличается более продуманной логикой переключения передач, которая обеспечивает больший контроль в различных дорожных ситуациях.
Коробка передач также облегчает переключение передач, что важно для водителей грузовиков.
Он также помогает двигателю EcoBoost снизить расход топлива и сократить расходы на бензин.
3. Порше 911
Порше 911 — единственная машина с механической коробкой передач в этом списке. Хотите знать, почему?
Просто потому, что механические коробки передач не могут позволить себе такое количество передач, как их автоматические аналоги.
Вы можете заказать модели Porsche 911 с коробкой передач, имеющей до семи передач.
Хотя это намного меньше, чем у других автомобилей в списке, это все равно впечатляет (для автомобиля с механической коробкой передач).
Компания Porsche заявила, что увеличение числа передач с шести до семи увеличивает эффективность использования топлива.
Обычно модели Porsche с механической коробкой передач достигают максимальной скорости на шестой передаче.
Наличие седьмой передачи снижает обороты двигателя в любом диапазоне скоростей. Это в конечном итоге снижает расход топлива и сокращает выбросы углекислого газа автомобиля.
Не забудьте также прочитать нашу статью о том, сохраняют ли Porsche свою ценность.
4. Jeep Renegade
Jeep Renegade — превосходный двухрядный автомобиль, обладающий всеми преимуществами внедорожника.
В нем удобные и поддерживающие сиденья, а также достаточно места над головой и для ног пассажиров.
Этот автомобиль обладает впечатляющими внедорожными качествами, присущими большинству моделей Jeep.
В Jeep Renegade используется 2,4-литровый двигатель V4 мощностью чуть менее 200 лошадиных сил.
Вы можете дополнить мощность двигателя плавным переключением передач благодаря девятиступенчатой коробке передач.
Да, на Renegade может быть до девяти передач.
Как и в случае с дополнительным оборудованием, выбор в пользу 9-ступенчатой коробки передач, скорее всего, повысит цену вашего автомобиля.
Тем не менее, оно того стоит, тем более, что вы будете легче переключаться и экономить топливо.
Пожалуйста, прочтите также нашу статью о джипах и пробеге.
5. Lexus LC500
Lexus LC500 обладает достаточной производительностью и комфортом, чтобы оправдать его описание как «роскошный спортивный автомобиль».
Двигатель V8 мощностью 471 л.с. делает LC500 идеальным автомобилем для любителей высоких характеристик.
Независимо от мощности спортивного автомобиля, его привлекательность будет зависеть от того, насколько хорошо он управляется.
Благодаря доступной 10-ступенчатой коробке передач LC500 обладает замечательными ходовыми качествами.
Зачем использовать 10 передач? Что ж, большее количество передач на этом гранд-турере Lexus L500 обеспечивает лучшую управляемость. Это также делает управление автомобилем более увлекательным.
Спросите любого владельца; пробежка по 10 доступным передачам — это увлекательное и приятное занятие.
Конечно, вы никогда не сможете использовать большинство доступных передач на L500. Тем не менее, это все еще помогает иметь больше вариантов на случай, если вам нужен лучший контроль.
6. Jeep Compass
Jeep Compass — идеальный вариант для тех, кто ищет кроссовер со значком Jeep. Покупатели получают типичные роскошные сиденья, функции активной безопасности и внедорожные характеристики Jeep-esque.
Jeep Compass оснащен 2,4-литровым рядным четырехцилиндровым двигателем мощностью 180 лошадиных сил и крутящим моментом 175 фунт-футов.
Вы можете выбрать стандартную шестиступенчатую механическую коробку передач или девятиступенчатую автоматическую коробку передач.
Прежде чем принять решение, знайте, что девятиступенчатая коробка передач доступна только для полноприводных моделей Compass.
Переднеприводные модели Compass доступны только с шестиступенчатой коробкой передач.
Кроме того, девятиступенчатая трансмиссия входит в стандартную комплектацию только для комплектаций Trailhawk и Limited. Вам придется доплатить, чтобы получить его в более низких комплектациях.
Также читайте нашу статью о джипах-бортпроводах.
7. Fiat 500X
Fiat 500X добавляет немного итальянского шика в сегмент малолитражных внедорожников.
Хотя некоторые могут сказать, что это дорого и недостаточно практично, нельзя отрицать, что 500X выглядит хорошо.
Но у 500X есть нечто большее, чем просто внешний вид.
Доставляет удовольствие от вождения, о чем свидетельствует 177-сильный двигатель с турбонаддувом.
Управляемость становится еще лучше, когда вы получаете дополнительную коробку передач с девятью скоростями.
Удивлены, что Fiat 500X имеет до девяти передач? Ну не будь больше.
Коробка передач с девятью скоростями обещает более динамичное вождение, и мы рекомендуем ее всем.
Эта статья была полезной?
Большой!
Нажмите, чтобы поделиться…
Вы нашли неверную информацию или чего-то не хватило?
Мы будем рады узнать ваше мнение! (PS: читаем ВСЕ отзывы)
Имя (не обязательно)
Электронная почта (не обязательно)
Сообщение
Назначение двойной главной передачи.
Типы, устройство и принцип работы главной передачи На какие автомобили устанавливаются двойные главные передачиСовременные модели автомобилей имеют в своем арсенале, как правило, несколько двигателей — как бензиновых, так и дизельных. Моторы различаются по мощности, крутящему моменту, частоте вращения коленчатого вала… С разными двигателями применяются и разные коробки передач: механика, робот, вариатор и конечно же автомат.
Адаптация коробки передач к конкретному двигателю и автомобилю осуществляется с помощью главной передачи, имеющей определенное передаточное число. Это основное назначение главной передачи автомобиля.
Конструктивно главная передача представляет собой шестеренчатый редуктор, обеспечивающий увеличение крутящего момента двигателя и снижение частоты вращения ведущих колес автомобиля.
На переднеприводных автомобилях главная передача находится вместе с дифференциалом в коробке передач. В автомобиле с заднеприводными ведущими колесами главная передача размещена в картере ведущего моста, где помимо нее имеется 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.
В зависимости от количества ступеней редуктора главная передача может быть одинарной или двойной. Единая главная передача состоит из ведущей и ведомой шестерен. Двойная главная передача состоит из двух пар шестерен и применяется в основном на грузовых автомобилях, где требуется увеличение передаточного числа. Конструктивно двойная главная передача может быть центральной или раздельной. Центральная бортовая передача размещена в общем картере ведущего моста. В разрезной передаче ступени редуктора разнесены: одна расположена в ведущем мосту, другая — в ступицах ведущих колес.
Тип зубчатого соединения определяет следующие типы главной передачи: цилиндрическая, коническая, гипоидная, червячная передача.
Цилиндрическая главная передача используется на переднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены поперечно.
В трансмиссии используются шестерни с косозубыми 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.
В современных конструкциях механических коробок передач применяют несколько вторичных валов (два и даже три), каждый из которых имеет свою ведущую шестерню главной передачи. Все ведущие шестерни входят в зацепление с одной ведомой шестерней. В таких коробках главная передача имеет несколько передаточных чисел. Точно так же устроена главная передача роботизированной коробки передач DSG.
На автомобилях с передним приводом можно заменить главную передачу, что является частью настройки трансмиссии. Это приводит к улучшению динамики разгона автомобиля и снижению нагрузки на сцепление и коробку передач.
Конические, гипоидные и червячные бортовые передачи применяются на заднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены параллельно движению, а крутящий момент должен передаваться на ведущую ось под прямым углом.
Из всех типов главной передачи заднеприводных автомобилей наиболее востребованной является гипоидная главная передача , отличающаяся меньшей нагрузкой на зуб и низким уровнем шума. В то же время наличие смещения в зацеплении шестерен приводит к увеличению 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 габариты и не ограничен уровень шума. Ввиду трудоемкости изготовления и дороговизны материалов червячная главная передача в конструкции трансмиссии автомобиля практически не используется.
ВВЕДЕНИЕ.. 2
1. Назначение двойной главной передачи. 3
2. Конструкция и работа двух главных передач КамАЗ-5320. пять
2.1. Устройство и работа двойной главной передачи среднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320. пять
2.2. Устройство и работа двойной главной передачи заднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320.
7
2.3. Устройство и работа сдвоенных главных передач ведущих мостов автомобиля КамАЗ-5320. девять
3. Основные регулировки главной передачи. одиннадцать
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .. 15
СПИСОК ССЫЛОК … 16
Трансмиссия, или силовая передача автомобиля, служит для — передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам. В наиболее распространенную в настоящее время ступенчатую механическую передачу входят сцепление, коробка передач, карданная и главная передачи, дифференциал и полуоси. Крутящий момент в такой трансмиссии изменяется ступенчато; трансмиссия не обеспечивает легкости вождения и полного использования мощности двигателя. Поэтому были предложены электрические, фрикционные и гидравлические (гидростатические и гидродинамические) бесступенчатые трансмиссии (трансмиссии), в которых крутящий момент изменяется плавно, без участия водителя, в зависимости от сопротивления дороги и скорости вращения двигателя. коленчатый вал.
Суммарное передаточное число двухступенчатых главных передач определяется произведением передаточных чисел конической и цилиндрической пар.
На автомобилях КамАЗ главная передача двухступенчатая со сквозным валом. Его основными частями являются корпус редуктора, пара спирально-конических шестерен и пара косозубых прямозубых шестерен.
Главная передача крепится к картеру моста через паронитовую прокладку толщиной 0,8 мм и закрепляется одиннадцатью болтами и двумя шпильками. Одиннадцать болтов и шпилек крепятся снаружи, а два болта находятся в полости зубчатого колеса. Доступ к внутренним болтам возможен только после снятия боковой крышки. Под наружные болты и гайки шпилек устанавливаются пружинные шайбы. Внутренние болты обтянуты проволокой.
1. Назначение двойной главной передачи
Главная передача автомобиля предназначена для постоянного увеличения крутящего момента, подаваемого от двигателя, и передачи его под прямым углом на ведущие колеса.
Постоянное увеличение крутящего момента характеризуется передаточным числом главной передачи.
Применение двойных шестерен обусловлено тем, что должен передаваться значительный крутящий момент, поэтому для снижения удельной нагрузки на зубья применяют две пары шестерен — коническую и цилиндрическую.
Рис. 1. Двойная главная передача
1 — ведущая коническая шестерня; 2 — ведомая коническая шестерня; 3 — ведущая цилиндрическая шестерня; 4 — ведомая цилиндрическая шестерня
В двойной главной передаче (рис. 1) крутящий момент передается от ведущей конической шестерни 1 к ведомой 2, установленной на одном валу с малой (ведущей) цилиндрической шестерней 3, от которой крутящий момент передается на большую (ведомую) цилиндрическую шестерню 4.
В двойной главной передаче большое передаточное число может быть получено при относительно небольших размерах шестерни. Двойная передача используется на грузовиках средней и большой грузоподъемности.
Двойные главные передачи могут быть одноступенчатыми и двухступенчатыми, т.е. с двумя шестернями переключения с разными передаточными числами.
На автомобилях КамАЗ в зависимости от назначения передаточное число главной передачи 5,43; 5,94; 6,53; 7.22. На автомобиле Урал-4320 он равен 7,32. На модификациях автомобилей, предназначенных для использования в качестве седельных тягачей, увеличены передаточные числа бортовых передач.
На КамАЗ-5320 применяются двойные главные передачи, состоящие из двух зубчатых пар, пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Такая схема позволяет получить большое передаточное число при достаточном клиренсе подкорпуса главной передачи.
2. Устройство и работа сдвоенных главных передач КамАЗ-5320
2.1. Устройство и работа двойной главной передачи среднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320
Двухглавая главная передача среднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 2) выполнена со сквозным валом для привода главная передача заднего моста . Ведущая коническая шестерня 20 установлена в горловине корпуса главной передачи на двух конических роликоподшипниках 24, 2б, между внутренними обоймами которых установлена распорная втулка и прокладки 25. Шлифованный конец ступица этой шестерни соединена с конической шестерней межосевого дифференциала, а приводной вал 21 проходит внутри ступицы, одним концом соединенным с конической шестерней межосевого дифференциала, а другим посредством карданной передачи с приводом вал главной передачи заднего моста.
Промежуточный вал опирается одним концом на два конических роликовых подшипника 7, между внутренними обоймами которых установлены регулировочные шайбы 4, а другим — на роликовый подшипник, установленный в расточке перегородки картера главной передачи. Конические роликоподшипники 7 фиксируют промежуточный вал от смещения в осевом направлении. Наряду с промежуточным валом выполнена ведущая цилиндрическая шестерня 3 с косыми зубьями. Ведомая коническая шестерня 1 напрессована на торец промежуточной ведомой цилиндрической шестерни 16. Крутящий момент от корпуса межколесного дифференциала, к которому прикреплена ведомая цилиндрическая шестерня 16 главной передачи, передается на крестовину 15, а от нее через сателлиты к шестерням полуосей. Сателлиты, воздействуя с одинаковой силой на правую и левую шестерни полуосей, создают на них равные крутящие моменты.
При этом из-за незначительного внутреннего трения равенство моментов практически сохраняется как при неподвижных сателлитах, так и при их вращении.
Вращая шипы крестовины, сателлиты обеспечивают возможность вращения правой и левой полуосей, а, следовательно, и колес с разной частотой.
2.2. Устройства и работа двойной главной передачи заднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320
Общее устройство главной передачи заднего ведущего моста (рис. 3) аналогично рассмотренному выше. Отличия в основном связаны с тем, что задний ведущий мост не является сквозным и получает крутящий момент от межосевого дифференциала, установленного на среднем ведущем мосту.
В главной передаче заднего моста ведущая коническая шестерня 21 отличается от аналогичной шестерни среднего моста тем, что ее ступица короче и имеет внутренние шлицы для соединения с приводным валом 22 главной шестерни заднего моста . Конические роликоподшипники 18 и 20 взаимозаменяемы с соответствующими подшипниками центральной ведущей оси. Задний конец ведущего вала главной передачи заднего моста опирается на один роликовый подшипник, установленный в расточке картера.
В горловине картера имеется канал для циркуляции смазки возле подшипника. Подшипник закрыт с торца крышкой. Остальные детали главных передач среднего и заднего ведущих мостов имеют аналогичную конструкцию.
2.3. Устройство и работа сдвоенных главных передач ведущих мостов автомобиля КамАЗ-5320
Картер главной передачи 3 (рис. 4) крепится болтами к балке моста. Плоскость разъема уплотнена паронитовой прокладкой толщиной 0,8 мм. В полости картера установлена пара цилиндрических шестерен с косозубыми зубьями. Ведущая коническая шестерня 13 установлена на шлицах приводного сквозного вала 15 (для средней оси). Этот вал опирается на два конических роликоподшипника 12 и 18, которые закрыты крышками с прокладками 11 и 16. Выходные концы вала уплотнены самоподтягивающимися уплотнениями, защищенными грязеотражателями. На концах сквозного вала (для средней оси) установлены фланцы карданных шарниров 10, 17. Фланец 17 привода на задний мост меньше по размерам, чем фланец 10, на который подается крутящий момент от межосевого дифференциала раздаточной коробки.
Промежуточный вал 9 главной передачи установлен на цилиндрическом ролике 2 и двух конических роликоподшипниках 6, установленных в стакане 5. Прокладки 7 и 8 поставлены под фланцем стакана и крышкой подшипника. Ведущая цилиндрическая шестерня 4 выполнена за одно целое с промежуточным валом, а ведомая коническая шестерня 1 напрессована на конец этого вала и дополнительно закреплена на нем шпонкой. Ведомая цилиндрическая шестерня 22 соединена с половинками (чашками) корпуса дифференциала, каждая из которых опирается на конический подшипник.
3. Базовые регулировки главной передачи
В главной передаче затяжка конических подшипников ведущей конической шестерни (КамАЗ-5320), подшипников приводного сквозного вала, конических подшипников промежуточного вала и межколесного корпуса дифференциала регулируются. Подшипники в этих узлах предварительно нагружены. При регулировке предварительный натяг нужно проверять очень внимательно, чтобы избежать неисправностей, так как слишком тугой подшипник перегреется и выйдет из строя.
В главных передачах также предусмотрена возможность регулировки зацепления конических шестерен. Однако необходимо иметь в виду, что регулировать рабочую пару в процессе эксплуатации нецелесообразно. Проводится при ремонте или новом комплекте пары конических шестерен при замене изношенной пары. Регулировку подшипников и зацепление конических шестерен производят на снятой с автомобиля главной передаче.
Подшипники ведущей конической шестерни главной передачи среднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320 регулируются подбором необходимой толщины двух регулировочных шайб (см. рис. 2), которые устанавливаются между внутренним кольцом передней подшипник и распорная втулка. После установки регулировочных шайб гайку крепления затягивают с моментом 240 Нм (24 кгс»м). При затяжке необходимо провернуть ведущую шестерню 20, чтобы ролики заняли правильное положение в обоймах подшипников.
Затем контргайка затягивается моментом 240-360 Нм (24-36 кгс-м) и фиксируется. Величину предварительного натяга подшипника проверяют по крутящему моменту, необходимому для проворачивания ведущей шестерни.
При проверке момент сопротивления проворачиванию ведущей шестерни в подшипниках должен быть 0,8-3,0 Н-м (0,08-0,30 кгс-м). Измерять момент сопротивления необходимо при плавном вращении шестерни в одну сторону и после не менее пяти полных оборотов. В этом случае подшипники необходимо смазывать.
Подшипники ведущей конической шестерни главной передачи заднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320 (см. рис. 3) регулируются подбором необходимой толщины регулировочных прокладок, которые устанавливаются между внутренней обоймой передней подшипник и опорная шайба. Момент сопротивления проворачиванию вала ведущей шестерни должен быть 0,8-3,0 Нм (0,08-0,30 кгс-м). При проверке этого момента крышку стакана подшипника необходимо сдвинуть в сторону фланца, чтобы сальник не сопротивлялся вращению. После окончательного подбора регулировочных шайб гайка фланца карданного вала затягивается моментом 240-360 Нм (24-36 кгс-м) и штифтуется.
Конические роликоподшипники (см. рис. 2) промежуточного вала главной передачи автомобиля КамАЗ-5320 регулируют подбором толщины двух регулировочных шайб, которые устанавливаются между внутренними обоймами подшипников.
Момент сопротивления проворачиванию промежуточного вала в подшипниках должен быть 2-4 Н·м, как и при регулировке подшипников ведущей шестерни.
Регулировка предварительного натяга конических роликоподшипников корпуса дифференциала осуществляется с помощью гаек 8. Предварительный натяг контролируют по величине деформации картера при затяжке регулировочных гаек. При регулировке предварительно затяните болты крышки 22 моментом 100-120 Нм (10-12 кгс-см). Затем затяжкой регулировочных гаек обеспечивают предварительный натяг подшипников, при котором расстояние между торцами крышек подшипников увеличивается на 0,1-0,15 мм. Расстояние измеряется между площадками для стопоров гаек подшипников дифференциала. Чтобы ролики в обоймах подшипников заняли правильное положение, корпус дифференциала в процессе регулировки необходимо несколько раз провернуть. При достижении необходимого предварительного натяга регулировочные гайки законтрили, а болты крепления крышек подшипников окончательно затянули моментом 250-320 Нм (25-32 кгс-м) и также законтрили.
При регулировке конических роликоподшипников главной передачи и дифференциалов ведущих мостов автомобиля Урал 4320 в приспособление устанавливается главная передача со снятыми фланцами дифференциала и кардана. Все конические роликоподшипники главного привода регулируются с предварительным натягом, как и на КамАЗ-5320. Регулировка подшипников 12, 18 (см. рис. 4) проходного вала осуществляется изменением толщины комплекта прокладок 11 и 16. При правильно отрегулированных подшипниках момент сопротивления проворачиванию сквозного вала должен быть 1-2 Нм (0,1-0,2 кгс-см). Болты крепления крышек подшипников должны быть затянуты моментом 60-80 Нм (6-8 кгс-м).
Регулировка подшипников 6 промежуточного вала осуществляется изменением толщины комплекта прокладок 8 под крышкой подшипника. Последовательным снятием прокладок выбирают зазор в подшипниках 6, после чего удаляют другую прокладку толщиной 0,1-0,15 мм. Момент сопротивления проворачиванию промежуточного вала должен быть равен 0,4-0,8 Нм (0,04-0,08 кгс-м).
Удаление прокладок из-под крышки подшипника смещает ведомую шестерню в сторону ведущей и приводит к уменьшению бокового зазора в зацеплении, поэтому необходимо установить снятые прокладки под фланец стакана подшипника 5 в комплект прокладок 7 и тем самым восстановить положение ведомой конической шестерни относительно ведущей шестерни. Затяните болты крышек подшипников моментом 60-80 Нм (6-8 кгс-м).
После регулировки подшипников проходного и промежуточного валов целесообразно проверить правильность зацепления конических шестерен «на краске». Отпечаток на зубе ведомой шестерни должен располагаться ближе к узкому концу зуба, но не за 2-5 мм до края зуба. Длина оттиска должна быть не менее 0,45 длины зуба. Боковой зазор между зубами в самой широкой их части должен быть 0,1-0,4 мм. Зацепление конической шестерни должно регулироваться механиком или опытным водителем.
При регулировке подшипников корпуса дифференциала болты крепления крышек подшипников затягивают моментом 150 Нм (15 кгс-м), затем, затягивая гайки 24, устанавливают нулевой зазор в подшипниках; после этого гайки заворачивают на размер одного паза.
Деформация несущих опор составляет при этом 0,05-0,12 мм. После регулировки необходимо затянуть болты крышек подшипников моментом 250 Нм (25 кгс-м).
Главные шестерни переднего и заднего мостов отличаются от главных шестерен среднего моста ведущими фланцами. На переднем конце вала-шестерни переднего моста установлена втулка с крышкой, а на заднем конце установлен фланец. Главная передача заднего моста имеет один фланец со стороны ведущей конической шестерни. На противоположном конце вала-шестерни шлицы можно не делать.
Шестерни и подшипники главной передачи смазываются маслом, залитым в картер полуоси и корпус главной передачи до уровня контрольного отверстия. Масло подхватывается шестернями, разбрызгивается и через роликовый подшипник поступает в полость конических шестерен картера главной передачи, откуда перетекает в картер полуоси.
Регулярно проверяйте затяжку болтов главной передачи на картере моста. Ослабление болтов приведет к искривлению картера.
При регулировке главной передачи отрегулируйте предварительный натяг конических подшипников и проверьте пятно контакта в зацеплении конической пары шестерен главной передачи.
Выполните регулировочные работы на главной передаче, снятой с автомобиля. Контролируйте количество помех с помощью крутящего момента, необходимого для поворота вала. Определить момент сопротивления повороту с помощью динамометра.
Необходимо измерить момент на валу при плавном его вращении в одну сторону и после не менее пяти полных оборотов. Следует иметь в виду, что неправильная регулировка подшипников может привести к разрушению не только самих подшипников, но и шестерен главной передачи.
1. Титунин Б.А. … Ремонт автомобилей КамАЗ. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Агропромиздат, 1991. — 320 с., ил.
2. Буралев Ю.В. и др. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей КамАЗ: Учебник для сред. проф. -техн. школы / Ю.В. Буралев, О.А. Мортиров, Е.В. Клетенников. — М.: Высшее. школа, 1979.— 256 с.
3. Барун В.Н., Азаматов Р.А., Машков Е.А. и др. Автомобили КамАЗ: Техническое обслуживание и ремонт. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Транспорт, 1988.
— 325 с., ил. 25.
4. Руководство по ремонту и техническому обслуживанию КамАЗ-5320, — 53211, — 53212, — 53213, — 5410, — 54112, — 55111, — 55102 .— М.: Третий Рим, 2000. — 240 с., ил. 15.
5. 5. Медведков В.И., Билык С.Т., Чайковский И.П., Гришин Г.А. КамАЗы — 5320. Учебник… — М.: Изд-во ДОСААФ СССР, 1981. — 323 с.
Главная передача автомобиля — элемент трансмиссии, в наиболее распространенном варианте состоящий из двух шестерен (ведомой и ведущей), предназначенный для преобразования крутящего момента, поступающего от коробки передач, и передачи 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 передаточному механизму.
Устройство бортовой передачи
По сути, главная передача представляет собой не что иное, как шестеренчатый редуктор, в котором ведущая шестерня соединена со вторичным валом коробки передач, а ведомая шестерня связана с колесами автомобиля.
По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие типы:
Также стоит отметить, что переднеприводные и заднеприводные автомобили имеют разное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением коробки передач и силовым агрегатом цилиндрическая главная передача расположена непосредственно в картере коробки передач.
В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в картере ведущего моста и связана с коробкой передач карданным валом… В функциональную гипоидную трансмиссию Заднеприводный автомобиль также включает 90-градусное вращение конических шестерен. Несмотря на разные виды и расположение, назначение бортовой передачи остается неизменным.
Принцип действия
Основной характеристикой данного редуктора является передаточное число. Этот параметр отражает отношение числа зубьев ведомой шестерни (соединенной с колесами) к ведущей (соединенной со вторичным валом коробки передач).
Чем больше передаточное число, тем быстрее разгоняется автомобиль (увеличивается крутящий момент), но снижается максимальная скорость. Уменьшение передаточного числа увеличивает максимальную скорость, автомобиль начинает разгоняться медленнее. Для каждой модели автомобиля передаточное число подбирается с учетом характеристик двигателя, коробки передач, размера колес, тормозной системы и т. д. Принцип работы главной передачи достаточно прост: во время движения автомобиля крутящий момент от двигатель передается на коробку вариаторов (КПП), а затем, через главную передачу и дифференциал, на ведущие валы автомобиля. Таким образом, бортовая передача напрямую изменяет крутящий момент, который передается на колеса машины. Соответственно, изменяется и скорость вращения колес.
Основные требования. Современные тенденции
К главным передачам предъявляется множество требований, основными из которых являются:
- Надежность;
- Минимальная потребность в обслуживании;
- Высокая эффективность;
- Плавность и бесшумность;
- Минимально возможные габаритные размеры.
Естественно, идеального варианта не бывает, поэтому конструкторам приходится искать компромиссы при выборе типа бортовой передачи.
Отказаться от использования главной передачи в конструкции трансмиссии пока нельзя, поэтому все разработки направлены на повышение эксплуатационных характеристик.
Примечательно, что изменение рабочих параметров коробки передач является одним из основных видов тюнинга трансмиссии. Установив шестерни с измененным передаточным числом, можно существенно повлиять на динамику автомобиля, максимальную скорость, расход топлива, нагрузку на коробку передач и силовой агрегат.
Наконец, стоит упомянуть о конструктивных особенностях роботизированных коробок передач с двойным сцеплением, что также влияет на конструкцию главной передачи. В таких коробках передач спаренные и непарные передачи разделены, поэтому на выходе два вторичных вала. И каждый из них передает вращение на свою главную ведущую шестерню. То есть в таких коробках передач две ведущие шестерни, а ведомая только одна.
Схема коробки передач DSG
Эта конструктивная особенность позволяет сделать передаточное отношение на коробке передач переменным. Для этого используются только ведущие шестерни с разным количеством зубьев. Например, при использовании ряда непарных передач для увеличения тягового усилия используется зубчатое колесо, обеспечивающее более высокое передаточное число, а зубчатое колесо парного ряда имеет меньшее значение этого параметра.
Двойные главные передачиЭти коробки передач применять на грузовиках средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного отношения, чтобы обеспечить передачу высокого крутящего момента. КПД двойных бортовых передач находится в пределах 0,93…0,96 .
Сдвоенные главные шестерни имеют две зубчатые пары и обычно состоят из пары конических шестерен с косозубыми зубьями и пары цилиндрических шестерен с прямыми или косозубыми зубьями.
Наличие цилиндрической пары шестерен позволяет не только увеличить передаточное число главной передачи, но и повысить прочность и долговечность конической пары шестерен.
В центральная главная передача ( рис. 2, д ) коническая и цилиндрическая пары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста … Крутящий момент от конической пары через дифференциал подается на ведущие колеса автомобиля.
В разнесенная главная передача ( рис.2, d ) конические шестерни 5 расположены в картере по центру ведущего моста, а цилиндрические шестерни 6 — в колесных редукторах. При этом цилиндрические шестерни соединены полуосями 7 через дифференциал с конической зубчатой парой. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси 7 поступает на колесные редукторы.
Широкое применение в разнесенных главных передачах получили однорядные планетарные колесные передачи … Такой редуктор состоит из прямозубых шестерен — солнечных 8, венцовых 11 и трех сателлитов 9.
Солнечная шестерня ведомая через полуось 7 и зацепления с тремя сателлитами, свободно установленными на осях 10, жестко связанных с балкой моста . Сателлиты зацепляются с зубчатым венцом 11, закрепленным на ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической шестерни 5 к ступицам ведущих колес передается через дифференциал полуоси 7, солнечные шестерни 8, сателлиты 9и коронные шестерни 11.
При разделении главной передачи уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала в двух частях, а также уменьшаются размеры картера и средней части ведущий мост … В качестве В результате увеличивается дорожный просвет и, следовательно, повышается проходимость автомобиля. Однако разнесенная главная передача более сложна, имеет большую металлоемкость, дорога и трудоемка в обслуживании.
Классификация бортовых передач
По количеству пар зацепления
Одинарная и двойная бортовая передача
- Одинарная — имеет только одну пару шестерен: ведомую и ведомую.
- Двойной — имеет две пары шестерен. Делится на двойной центр или двойной интервал. Двойной центральный расположен только в ведущем мосту, а сдвоенный — еще и в ступицах ведущих колес. Применяется на грузовом транспорте, так как требует более высокого передаточного числа.
По типу зубчатого соединения
-
По компоновкеЦилиндрический. Применяется на автомобилях с передним приводом, у которых двигатель и коробка передач имеют поперечное расположение. В этом типе соединения используются шестерни с шевронными и косозубыми зубьями. - Конический. Используется на тех заднеприводных автомобилях, в которых не важны габариты механизмов и нет ограничений по уровню шума.
- Гипоидный — самый популярный тип зубчатого соединения для автомобилей с задним приводом.
- Червячная — в конструкции трансмиссии автомобилей практически не используется.
- Устанавливается в коробку передач или силовой агрегат. На переднеприводных автомобилях главная передача расположена непосредственно в картере коробки передач.
- Размещается отдельно от КПП. В автомобилях с задним приводом главная шестерня расположена в картере ведущего моста вместе с дифференциалом.
Обратите внимание, что в полноприводных автомобилях расположение шестерен главной пары зависит от типа привода.
Преимущества и недостатки
Цилиндрическая главная передача. Максимальное передаточное число ограничено 4,2. Дальнейшее увеличение соотношения числа зубьев приводит к значительному увеличению габаритов механизма, а также увеличению уровня шума. У каждого типа зубчатого соединения есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их:
- Гипоидная главная передача. Этот тип имеет низкую нагрузку на зуб и низкий уровень шума. В этом случае за счет смещения в зацеплении шестерен увеличивается трение скольжения и снижается КПД, но при этом появляется возможность как можно ниже опустить карданный вал. Передаточное число для легковых автомобилей — 3,5-4,5; для грузовых — 5-7;.
- Коническая главная передача. Используется редко из-за больших размеров и шума.
- Червячная главная передача. Этот тип зубчатого соединения практически не используется из-за трудоемкости изготовления и дороговизны производства.
Используется редко из-за больших размеров и шума.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15
Тема: «Назначение, устройство и принцип действия главной передачи и дифференциала»
Задача : Изучение назначения, устройства и принципа работы главной передачи и дифференциала.
Общие положения
Трансмиссия большинства современных автомобилей включает одну или несколько (по количеству ведущих осей) главных передач и соответствующее количество межколесных дифференциалов. Кроме того, межосевые дифференциалы могут устанавливаться на автомобили с несколькими ведущими осями (ведущие мосты).
Главная передача на транспортном средстве выполняет две функции:
1) согласование частот вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес и обусловленное этим постоянное увеличение крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса;
2) изменение направления вектора крутящего момента в соответствии с компоновкой автомобиля (например, поворот вектора крутящего момента на 90° при продольном расположении двигателя).
Дифференциал — передаточный механизм автомобиля, распределяющий подаваемый на него крутящий момент между валами и позволяющий им вращаться с неравными угловыми скоростями.
Межколесный дифференциал применяется при кинематическом развале колес одной оси при движении автомобиля на поворотах или по неровностям.
Межосевой дифференциал служит для кинематического перекоса колес разных осей при движении автомобиля по неровностям или при изменении скорости, а также для постоянного распределения в определенном соотношении крутящего момента между осями полноприводных автомобилей .
главная передача
При движении автомобиля крутящий момент от коленчатого вала двигателя передается на коробку передач и далее через главную передачу и дифференциал на ведущие колеса. Главная передача позволяет увеличивать или уменьшать крутящий момент, передаваемый на колеса автомобиля, и одновременно уменьшать и соответственно увеличивать скорость вращения колес.
Передаточное отношение в главной передаче подобрано таким образом, чтобы максимальный крутящий момент и частота вращения ведущих колес находились на наиболее оптимальных значениях для конкретного автомобиля. Кроме того, главная передача очень часто является предметом тюнинга автомобиля.
По сути, главная передача представляет собой не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, у которого ведущая шестерня соединена с вторичным валом коробки передач, а ведомая — с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются следующих разновидностей :
· цилиндрическая — в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач и передним приводом;
· коническая – используется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;
· Гипоидная — самый популярный тип бортовой передачи, который используется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом.
Гипоидная передача имеет малый размер и низкий уровень шума;
· червяк — практически не применяется на автомобилях из-за трудоемкости изготовления и дороговизны.
Также стоит отметить, что переднеприводные и заднеприводные автомобили имеют разное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением коробки передач и силового агрегата цилиндрическая главная передача расположена непосредственно в картере коробки передач. В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в картере ведущего моста и связана с коробкой передач через карданный вал. Функционал гипоидной трансмиссии заднеприводного автомобиля также включает в себя оборот вращения на 90 градусов из-за конических шестерен. Несмотря на разные типы и места расположения, назначение бортовой передачи остается одним и тем же.
Схема главной передачи автомобиля
1 — фланец; 2 — вал ведущей шестерни; 3 — ведущая шестерня; 4 — ведомая шестерня; 5 — ведущие (задние) колеса; 6 — полуоси; 7 — картер главной передачи
Дифференциал
Дифференциал — это механизм, который позволяет (при необходимости) ведущим колесам автомобиля вращаться с разной скоростью.
.. Для чего он нужен? При движении по прямой колеса проходят один и тот же путь, а при повороте внешнее колесо проходит более длинный путь, чем внутреннее колесо. Поэтому, чтобы «догнать» машину, внешнее колесо должно вращаться быстрее.
Дифференциальное устройство простое — корпус, оси сателлитов и два сателлита (шестерни). Корпус прикреплен к ведомой шестерне главной пары и вращается вместе с ней. Сателлиты входят в зацепление с осями, которые непосредственно вращают колеса.
В этой конструкции сателлиты передают больший крутящий момент на полуось, имеющую меньшее сопротивление вращению. То есть с большей скоростью будет вращаться колесо, которое легче крутится дифференциалу. При движении по прямой колеса одинаково нагружены, дифференциал делит крутящий момент поровну, сателлиты не вращаются вокруг своей оси. В повороте больше нагружено внутреннее колесо, разгружено внешнее. Поэтому сателлиты начинают вращаться вокруг оси, закручивая менее нагруженное колесо, тем самым увеличивая скорость его вращения.
Но эта особенность дифференциала иногда приводит к очень неприятным последствиям… Если, например, одно из колес ударится о скользкую поверхность, дифференциал будет только вращать его, полностью игнорируя колесо, имеющее нормальный контакт с дорогой. То есть машина будет «буксовать».
Для борьбы с этим явлением используются блокировки дифференциала. Способов блокировки множество — от простых механических до сложных электронных.
Двойная центральная главная передача позволяет получить большое передаточное число при достаточно большом дорожном просвете под картером моста. Эта бортовая передача устанавливается, например, в ведущие мосты некоторых автомобилей.
Корпус главного привода 18 вместе с балкой ведущего моста 7 представляет собой жесткую конструкцию, которая способствует правильному зацеплению шестерен.
Главная передача состоит из пары конических шестерен 13 и 14 с косозубыми зубьями и пары прямозубых шестерен 11 и 12 с косозубыми зубьями.
Такая форма зубьев способствует снижению шума при работе главной передачи, а тщательная обработка зубьев шестерен повышает КПД главной передачи. Ведущая коническая шестерня 14 выполнена за одно целое с приводным валом главной передачи, установленным на двух конических роликоподшипниках 16, корпус которых крепится болтами к фланцу корпуса главной передачи, и на одном цилиндрическом роликоподшипнике 17. На указанном валу между внутренними кольцами подшипников 16 установлены шайбы для регулировки предварительного натяга подшипников.
Между фланцем корпуса подшипника 16 и корпусом главной передачи 18 устанавливаются прокладки для регулировки зацепления пары конических шестерен. Ведущая коническая шестерня 14 входит в зацепление с ведомой конической шестерней 13, запрессованной на шпонке промежуточного вала, выполненного за одно целое с ведущей цилиндрической шестерней 12. Этот вал установлен во внутренней перегородке картера на цилиндрическом роликоподшипнике, а его наружный конец расположен на двухрядном коническом роликоподшипнике, корпус которого вместе с крышкой прикручен болтами к боковому фланцу картера главной передачи.
Под фланцем корпуса установлены проставки для регулировки зацепления конических шестерен, а для регулировки конического роликоподшипника между его внутренними кольцами поставлены прокладки.
Рис. Механизм привода управляемого ведущего моста
Ведущая цилиндрическая шестерня 12 входит в зацепление с ведомой шестерней 11, прикрученной болтами к картеру дифференциала 10, размещенному в посадочных местах корпуса главной передачи на конических роликоподшипниках, которые регулируются гайками со стопорным устройством.
Корпус главной передачи имеет отверстия для заливки, контроля и слива масла, закрытые пробками. Уровень масла проверяется во время работы специальным щупом. В картере выполнены полости (карманы), в которые при вращении шестерен поступает масло, откуда оно по каналам поступает к подшипникам ведущей и ведомой конических шестерен, улучшая их смазку. Картер главной передачи вентилируется в атмосферу через сапун.
Главные передачи всех мостов автомобиля имеют одинаковую конструкцию, но корпуса главных передач среднего и заднего мостов отличаются от передних по форме и расположению относительно балок их мостов.