Главная двойная передача разнесенная
|
Устройство главной передачи
|
Разнесенная главная двойная передача состоит из центральной главной конической передачи и двух колесных редукторов. Разделение второго элемента главной передачи надвое и разнесение этих половин к колесам существенно осложняют и утяжеляют конструкцию, но в то же время дают следующий ряд преимуществ:
• уменьшение вертикальных размеров центральной части передачи тем, что в ней находится одна лишь коническая пара с небольшим диаметром ведомого зубчатого колеса;
• увеличение дорожного просвета автомобиля путем поднятия оси главной передачи над осью колес;
• уменьшение диаметра приводных валов;
• уменьшение реактивного момента, воспринимаемого средней частью балки моста.
Это обусловливает широкое применение разнесенных главных передач, в частности, на грузовых автомобилях и автобусах большой массы. При этом в большинстве случаев применяются планетарные редукторы, которые благодаря малым размерам удается разместить внутри обода колеса.
Двойная разнесенная главная передача (автомобиль МАЗ-5335) состоит из главной конической передачи, установлен в картере заднего моста.
• солнечной шестерни;
• коронного (ведомого) зубчатого колеса, которое жестко крепится к ступице колеса;
• водила, состоящего из двух чашек, на которых крепятся оси сател-литных зубчатых колес, жестко прикрепленных к кожуху полуосей;
• трех сателлитных зубчатых колес, сидящих на неподвижных осях водила.
|
Конструкция дифференциала
|
Задний мост автомобиля МАЗ-5335 и его элементы: а — кинематическая схема; 6 — конструкция; в — колесный редуктор; г — детали колесного редуктора; д — главная передача и дифференциал; 1 — солнечная шестерня; 2 — сателлит; 3 — наружная чашка водила; 4 — коронное ведомое зубчатое колесо; 5 — ступица заднего зубчатого колеса; 6 — полуось; 7 — колесный редуктор; 8 — тормозной механизм задних колес; 9 — стопорный штифт кожуха полуоси; 10 — кожух полуоси; 11 — центральный редуктор; 12 — тормозной разжимной кулак; 13 и 16 — крышки; 14 и 22 — стопорные кольца; 15 — упорный сухарь; 17 — ось сателлита; 18 — подшипник сателлита; 19 — стопорный болт оси сателлита; 20 — пробка заливного отверстия; 21 — контргайка подшипника ступицы; 23 — гайка подшипника ступицы; 24 — кожух полуоси; 25 — упор зубчатого колеса; 26 — внутренняя чашка водила; 27 — полуосевое зубчатое колесо; 28 — сателлит дифференциала; 29— крестовина дифцЪеренциала; 30— цилиндрический роликоподшипник; 31 — конический подшипник зубчатого колеса; 32 — фланец; 33 — манжета; 34 — регулировочные прокладки; 35, 37 — зубчатые колеса; 36 — картер редуктора; 38 — ограничитель зубчатого колеса; 39 — правая чашка дифференциала; 40 — демонтажный болт картера
|
Межосевой дифференциал КамаЗ
|
Крутящий момент от полуоси передается на солнечную шестерню, а от нее через три сателлита и коронное зубчатое колесо на ступицу колеса.
Конические и гипоидные зубчатые пары очень чувствительны к нарушению расчетного взаимного расположения контактирующих профилей зубьев, при нарушении которого увеличивается уровень шума передачи, снижается КПД и срок службы. Неправильное взаимное расположение зубчатых колес может иметь место вследствие неточной регулировки при сборке или из-за упругих прогибов деталей под действием рабочих нагрузок. Для уменьшения прогибов необходимо увеличивать жесткость главной передачи, которая зависит от устройства подшипниковых узлов, типа применяемых подшипников, длины консольных участков, плотности посадки деталей и т. п.
Для увеличения жесткости главной передачи их располагают так, чтобы вершины конусов, образованных нормалями к рабочим поверхностям подшипников, находились снаружи подшипникового узла. Такое расположение требует применения разных по размерам (из-за неравномерности нагрузок на подшипники) подшипников и позволяет существенно увеличить жесткость подшипникового узла, уменьшая прогиб зубчатого колеса под действием радиальной силы, возникающей в зацеплении.Дополнительное увеличение жесткости дает раздвижение подшипников на некоторое расстояние. При консольной конструкции ведущего конического зубчатого колеса это применяется всегда. Радикально увеличивает жесткость ведущего зубчатого колеса устранение консоли путем установки дополнительного (обычно третьего) подшипника.
Очень важным в повышении жесткости подшипникового узла является предварительный натяг подшипников, который устраняет зазоры и создает начальное сжатие тел качения. В результате предварительного натяга подшипников при сборке на тела качения подшипников действуют радиальные и осевые силы, которые после приложения рабочей нагрузки перераспределяются между подшипниками, а внутри подшипника — между телами качения.
Регулирование подшипников ведомых валов (коробка дифференциала) осуществляется с помощью специальных гаек, которые стопорятся после регулировки пластинами, имеющими выступ, входящий в паз между специальными торцевыми зубьями гаек.
Главная передача, дифференциал, полуоси
Заказать проверку автомобиляЗаказать подбор автомобиля Главная передача автомобиля предназначена для:
1) увеличения крутящего момента;
2) изменения направления крутящего момента под прямым углом к продольной оси автомобиля;
3) передачи крутящего момента от карданной передачи к ведущим колесам автомобиля.
Различают следующие виды карданных передач:
1) одинарные конические главные передачи, состоящие из одной пары шестерен;
2) двойные главные передачи, состоящие из пары конических и пары цилиндрических шестерен.
Одинарные конические главные передачи применяют, как правило, на легковых и грузовых автомобилях малой или средней грузоподъемности.
Чаще всего применяют одинарные конические передачи с гипоидным зацеплением. В конструктивной схеме одинарной конической передачи ведущая ось располагается ниже ведомой, это позволяет опустить карданную передачу ниже и убрать из салона легкового автомобиля канал расположения карданной передачи. Кроме этого шестерни гипоидной передачи имеют утолщенную форму основания зубьев, благодаря чему существенно повышается их нагрузочная способность и износостойкость.
Ведущая малая коническая шестерня выполнена с ведущим валом и установлена на одном цилиндрическом и двух конических подшипниках. Ведомая большая коническая шестерня закрепляется на коробке дифференциала. Вместе с коробкой дифференциала большая коническая шестерня установлена в картере заднего моста на двух конических подшипниках. Для обеспечения плавной и бесшумной работы главной передачи применяют шестерни со спиральными зубьями.
Двойные главные передачи служат для повышения передаваемого крутящего момента.
Их устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности.
Дифференциал предназначен для передачи крутящего момента от главных передач к полуосям автомобиля. Он позволяет ведущим колесам автомобиля вращаться с разной частотой при прохождении поворота, либо на участке дороги с неровным покрытием, либо при различной степени сцепления колес с поверхностью дорожного покрытия (например, при пробуксовке, когда одно колесо автомобиля находится на твердом покрытии, а другое продолжает оставаться на рыхлом грунте).
На автомобилях применяют шестеренчатые конические дифференциалы, которые состоят из:
1) коробки дифференциалов;
2) полуосевых шестерен;
3) ведомой шестерни главной передачи;
4) сателлитов с крестовиной.
При движении автомобиля по ровной поверхности, сателлиты не вращаются относительно своих осей, они вращаются вместе с крестовиной. Зубья сателлитов удерживают обе полуосевые шестерни и вращают их с одинаковой скоростью.
Когда одно из колес начинает испытывать большее сопротивление движению, сателлиты, вращаясь вместе с крестовиной, начинают вращаться вокруг своей оси по замедлившей движение полуосевой шестерне.
Для повышения проходимости автомобиля по бездорожью применяют самоблокирующиеся дифференциалы либо дифференциалы с принудительной блокировкой. В момент включения блокировки ведущий элемент дифференциала (корпус) жестко соединяется с полуосевой шестерней зубчатой муфтой, такое соединение обеспечивает вращение колес с одинаковой угловой скоростью независимо от величины сцепления с дорожным покрытием.
Полуоси предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам автомобиля. Полуоси в зависимости от приходящейся на них изгибающей нагрузки могут быть полностью нагруженные и полуразгруженные. Полностью разгруженные полуоси устанавливаются свободно внутри моста, при этом ступица колеса жестко соединена с фланцем полуоси.
Такие полуоси применяют в автобусах и на автомобилях большой и средней грузоподъемности. Полуразгруженные полуоси опираются на подшипник, который установлен внутри балки моста, при этом ступица колеса жестко соединена с фланцем полуоси. Такие полуоси применяют на легковых автомобилях, а также в задних ведущих мостах грузовых автомобилей малой грузоподъемности.
Колесные передачи применяют для снижения нагрузок, приходящихся на механизмы ведущего моста. Колесные передачи устанавливают на некоторых моделях большегрузных автомобилей. В качестве таких передач применяют планетарные передачи. В планетарных передачах крутящий момент передается через сателлиты от центральной шестерни полуоси к коронной шестерне ступицы. Нагрузочная способность таких передач очень велика, поскольку крутящий момент распределяется на три потока через сателлиты и концентрируется на ступице колеса.
Заказать проверку автомобиляЗаказать подбор автомобиляОбщие типы зубчатых колес
Шестерня представляет собой вращающуюся часть машины с нарезанными зубьями, которые входят в зацепление с другой зубчатой частью для передачи крутящего момента.
Зубчатые колеса подразделяются на пять основных категорий конструкции: прямозубые , косозубые , коническая , червячная и гипоидная . Как правило, ориентация вала, эффективность, скорость и крутящий момент определяют, какой тип следует использовать для конкретного применения.
| |
| Цилиндрическая шестерня |
| Винтовая шестерня |
| Червячная передача |
| Коническая шестерня |
| Гипоидная передача |
Цилиндрическое зубчатое колесо
Цилиндрическое прямозубое зубчатое колесо.
Это самый простой тип снаряжения. Состоящие из цилиндра или диска с радиально выступающими зубьями, они могут правильно сцепляться друг с другом только в том случае, если они установлены на параллельных валах. Край каждого зуба прямой и выровнен параллельно оси вращения. Цилиндрические зубчатые колеса не создают осевого усилия, как некоторые другие зубчатые колеса.
Шестерни применяются в устройствах с умеренными скоростями, включая приводы мельниц, подъемное оборудование и машины общего назначения. В основном они используются из-за их низкой стоимости, отсутствия торцевой тяги и низких эксплуатационных расходов.
Косозубая шестерня
Зубья расположены под углом к оси вала. Это угол спирали. Углы спирали варьируются от нескольких градусов до примерно 45 градусов. Зубья в парных косозубых передачах, работающих на параллельных валах, должны иметь одинаковый угол наклона зубьев, но быть ориентированы в противоположном направлении.
Например, правосторонняя шестерня зацепляется с левосторонней.
Косозубые шестерни работают тише, с меньшей вибрацией и работают на более высоких скоростях. Они могут выдерживать большую нагрузку, чем цилиндрические зубчатые колеса. Косозубые передачи создают осевые нагрузки. Это необходимо учитывать при выборе подшипников.
Эти шестерни могут быть одновинтовыми и двойными косозубыми.
Двойные косозубые шестерни имеют два зуба на одной шестерне с противоположными углами зубьев. Канавка разделяет два набора. Эти шестерни гораздо более эффективны в случае ударов и вибрации. Они используются для приложений, требующих высокой скорости и высокого отношения в одной ступени.
Червячная передача
Комплект червячной передачи состоит из цилиндрического червяка, который входит в зацепление с более крупной шестерней, часто называемой колесом. Червяку с резьбой винтового типа требуется несколько оборотов, чтобы провернуть колесо за один оборот.
Эти зубчатые передачи имеют высокие передаточные числа.
Червячная резьба доступна в одинарном, двойном и других вариантах. Это можно определить по количеству витков на конце червяка. Винт работает тихо и обеспечивает постоянную выходную скорость без пульсаций.
Поскольку червячная резьба скользит по зубьям колеса, а не катится, ее эффективность ниже, чем у других типов передач.
Червячные передачи подходят для применения в условиях ударных нагрузок.
Коническая шестерня
Конические шестерни передают мощность между валами, оси которых пересекаются под углом 90 градусов. Иногда угол может быть другим. У них зубья нарезаны на угловой или конической поверхности и обычно имеют угол давления 20 градусов. Конические шестерни создают осевые нагрузки на оба вала, что следует учитывать при проектировании узлов крепления вала.
Существует три основных типа конических шестерен:
- Конические шестерни с прямыми зубьями – с прямыми зубьями
- Спирально-конические шестерни — с изогнутыми зубьями
- Косозубые шестерни — прямые зубья, но под углом к оси вала.
Гипоидное зубчатое колесо
Гипоидное зубчатое колесо похоже на спирально-коническое зубчатое колесо; только осевые линии валов не пересекаются. Из-за более высокого коэффициента контакта они прочнее и работают плавнее и тише, чем спиральные шестерни. Хотя высокое контактное давление и скорость скольжения требуют смазки, эти шестерни широко используются в автомобильных дифференциалах заднего привода.
Мы тесно сотрудничаем с техническими командами вышеуказанных компаний, чтобы обеспечить превосходное обслуживание клиентов и техническую поддержку.
Если у вас есть какие-либо вопросы, напишите нам через чат (один из наших сотрудников ответит на ваши вопросы), позвоните нам или отправьте нам запрос предложения . Команда HVH всегда готова помочь вам.
Запросить цену
Владимир Арутюнян
Владимир Арутюнян является учредителем HVH Industrial.
Он имеет степень магистра в области машиностроения и более 10 лет опыта работы в области передачи механической энергии.
Не стесняйтесь связаться с Владом на Linkedin: https://www.linkedin.com/in/vladharut
4 типа шасси, объясненные реальным пилотом
Если вы хотите взлететь в самолете, вы же не хотите ползти на животе по земле.
901:10 Вы также хотите приземлиться, не сгибая пропеллер, и, надеюсь, захотите снова использовать самолет.Для облегчения передвижения по земле самолеты оснащаются различными шасси в зависимости от типа самолета и условий эксплуатации.
В этой статье мы обсудим несколько различных типов шасси. Продолжайте читать, чтобы узнать больше!
Четыре основных типа шасси
Существует множество различных конструкций и компоновок шасси, но в этой статье мы будем придерживаться наиболее распространенных типов, используемых на самолетах авиации общего назначения.
В целом существует 4 основные категории шасси:
- Трехколесное шасси — это наиболее распространенный тип шасси, используемый почти на каждом самолете авиации общего назначения в течение последних нескольких десятилетий.
- Шестерня хвостового колеса (она же обычная) — этот тип шестерни был более популярен в прошлом и по большей части был вытеснен компоновкой трехколесной шестерни. До сих пор используется на классических самолетах, а также на кустовых самолетах.
- Понтоны — Понтоны — это поплавки, которые прикрепляются к месту, где обычно проходит основное шасси, что позволяет самолету взлетать и приземляться с воды. Может включать или не включать убирающиеся колеса.
- Лыжные самолеты . В наше время это лыжи, которые помогают скользить по глубокому снегу, но некоторые ранние самолеты, такие как Wright Flyer, использовали лыжи для посадки.
Связанная статья – Описание убирающегося шасси
Описание трехопорного шасси
Cessna 172 использует фиксированное трехопорное шасси. Изображение: Wikimedia.org Это наиболее распространенный в настоящее время тип шасси, состоящий из двух основных колес под фюзеляжем и третьего колеса в носовой части самолета.
Несмотря на то, что шасси немного тяжелее, чем обычное шасси, оно облегчает управление на земле за счет увеличения обзора вперед и значительно затрудняет занос самолета.
В большинстве конструкций носовая стойка крепится к педалям руля направления и поворачивается по рысканью, что облегчает управление.
Это также облегчает и делает посадку более стабильной, практически исключая вероятность образования контура заземления, что является довольно распространенной проблемой для самолетов с хвостовым шасси.
Трехколесное снаряжение обычно фиксированное, с обтекателями на каждом колесе для улучшения аэродинамики и увеличения скорости.
Однако в высокопроизводительных конструкциях используется убирающееся шасси, которое убирает основные колеса либо в фюзеляж, либо в крылья, а носовое колесо убирается в передний обтекатель.
Это устраняет большой источник сопротивления (сама шестерня) и, позволяя увеличить скорость, также увеличивает вес и сложность.
Однако
Трехколесное снаряжение не так универсально, как может показаться, и поэтому все еще используются разные категории снаряжения.
Хвостовое колесо (обычное) Объяснение
Piper Cub использует конфигурацию хвостового колеса. Изображение: Wikimedia.orgВ самолетах Tail-Wheel Gear используются два больших колеса, расположенных впереди на фюзеляже, и одно маленькое колесо, расположенное в хвостовой части.
Эта компоновка использовалась на большинстве самолетов с 1920-х по 1950-е годы, поскольку ее было проще спроектировать и реализовать.
Управление обычно осуществлялось с использованием дифференциального торможения, при котором применение тормоза с одной стороны позволяло самолету поворачиваться в этой точке, поворачивая самолет.
Некоторые конструкции имели управляемое хвостовое колесо, которое двигалось вместе с рулем направления, что также позволяло управлять.
Из-за того, что нос самолета с хвостовым колесом находился высоко на земле, его было трудно увидеть во время движения по земле.
Этот тип шасси также имеет недостатки при взлете и посадке, такие как занос при слишком сильном торможении.
Во время посадки, если пилот не коснется обоих основных колес одновременно, самолет может перевернуться и вонзиться крылом в землю во время выката, что приведет к образованию земляной петли.
Несмотря на эти недостатки, самолеты с хвостовым колесом все еще имеют преимущества при полетах на кустовых самолетах с травянистых и других грунтовых взлетно-посадочных полос.
Очень большие шины могут быть установлены на самолет с хвостовым колесом, что позволяет ему безопасно приземляться на пересеченной местности.
Они также лучше подходят для работы в мягком поле, так как у них нет переднего колеса, которое может внезапно погрузиться и зарыться в землю.
Самолеты с хвостовым колесом труднее управлять во время руления и посадки, но в обозримом будущем они будут продолжать эксплуатироваться в суровых условиях.
Описание понтонов
Этот Cessna Caravan использует понтонное шасси.
Изображение: Wikimedia.orgПонтоны — это большие полые резервуары, которые крепятся к самолету вместо обычного шасси и позволяют выполнять операции на воде.
Понтоны бывают двух основных конструкций: с одним поплавком и с двумя поплавками.
Однопоплавковое понтонное устройство использует один понтон, расположенный непосредственно под фюзеляжем, и два стабилизирующих поплавка меньшего размера.
Использование одного понтона позволяет работать в бурной воде, но он более громоздкий.
Двухпоплавковый понтонный механизм Используйте два понтона вместо основного механизма.
Отсутствие стабилизирующих поплавков на крыльях облегчает швартовку двухпоплавковых понтонных самолетов, но они могут работать только со спокойной воды.
Многие гидросамолеты, оснащенные понтонами, также имеют убирающееся шасси внутри понтонов, что также позволяет приземляться на взлетно-посадочные полосы с твердым покрытием.
Хотя это увеличивает универсальность, это также увеличивает вес и сложность.
Описание лыжных самолетов 901:15 C-130 с лыжным шасси приземляется в Антарктиде. Изображение: Wikimedia.org
Многие самолеты в арктических условиях используют лыжи вместо своих обычных шасси.
Это лыжи, похожие на лыжи, которыми пользуются спортсмены, спускаясь с горы и скользя по снегу.
В некоторых конструкциях используется только лыжное снаряжение, в котором колеса заменены лыжами.
В основном используются зимой, когда лежит глубокий свежевыпавший снег.
Другие конструкции представляют собой надстройки, которые крепятся к колесам и предназначены для использования на мелком или плотно утрамбованном снегу.
Другим преимуществом надстроек для лыж является то, что самолет по-прежнему может приземляться на взлетно-посадочных полосах с твердым покрытием, в то время как самолет, оснащенный только лыжами, должен цепляться за снег.
Первый в истории самолет с двигателем, Райт Флаер, взлетел с гусеницы и приземлился на лыжах.
Некоторые планеры также используют лыжи для посадки, а первый самолет с ракетным двигателем, Messerschmitt ME163, взлетел на одноразовой тележке, а приземлился на одной убирающейся лыже.
Хотя это очень узкая ниша, лыжные самолеты по-прежнему используются в суровых арктических условиях, и их использование будет продолжаться.
Заключение
Самолеты предназначены для полетов в небе, но им все еще нужно перемещаться по земле, отсюда и изобретение шасси.
Существует 4 основные категории шасси, которые используются в самолетах авиации общего назначения: трехколесный велосипед, хвостовое колесо (обычное), понтоны и лыжи.
Самолеты с трехколесным механизмом на сегодняшний день являются наиболее распространенными, поскольку они лишь незначительно тяжелее более старой конструкции с хвостовым колесом, но имеют несколько преимуществ.
Трехколесное снаряжение обеспечивает лучший обзор земли при рулении, а также лучшую устойчивость при посадке.
Хвостовое колесо в основном используется на старых классических конструкциях, но также используется пилотами для полетов по пересеченной местности.
В самолетах с хвостовым колесом могут использоваться шины гораздо большего размера, чем в конструкциях Tricycle Gear, что позволяет ему взлетать и приземляться в суровых условиях.