Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Главная передача, дифференциал, ведущие мосты.
Главная передача.
Назначение: главная передача служит для увеличения подводимого к ней крутящего момента и передачи его через дифференциал на полуоси, расположенные под прямым углом к продольной оси автомобиля.
Типы главных передач. Конструктивно главные передачи представляют собой зубчатые или червячные редукторы; последние из-за сравнительно малого КПД широкого применения не получили. На автомобилях в основном применяют зубчатые главные передачи, которые делятся на одинарные и двойные (рис. 1). Передаточное число главной передачи в основном зависит от быстроходности и мощности двигателя, массы и назначения автомобиля и для большинства современных автомобилей составляет 4 – 9. Для легковых автомобилей обычно применяют одинарную главную передачу, а для грузовых автомобилей как одинарную, так и двойную.
Рис. 1. Типы главных передач
Одинарная главная передача (рис. 2а) состоит из одной пары конических зубчатых колёс со спиральными зубьями. К такой передаче крутящий момент передаётся от карданной передачи на ведущую коническую шестерню 1, а от неё на ведомое колесо 2, которое через специальный механизм (дифференциал) и полуоси передаёт крутящий момент на ведущие колёса автомобиля. Оси зубчатых колёс могут пересекаться или быть смещёнными (рисунок 2б); в последнем случае одинарная передача называется гипоидной. В такой передаче зубья шестерни 1 и колесо 2 имеют специальную форму и наклон спирали, позволяющие опустить ось конической шестерни на расстояние С, равное 30 – 42 мм.
При применении главной передачи с гипоидным зацеплением зубчатых колес карданную передачу и пол кузова можно разместить ниже, уменьшив тем самым высоту центра тяжести автомобиля, что улучшает его устойчивость. Кроме того, в гипоидной передаче одновременно в зацеплении находится большее число зубьев, чем в обычной конической передаче, в результате чего зубчатые колеса работают более надежно, плавно и бесшумно. Однако при гипоидном зацеплении происходит продольное проскальзывание зубьев, сопровождающееся выделением теплоты, в результате чего происходит разжижение и выдавливание масла с поверхности сопряженных зубьев, приводящее к их повышенному изнашиванию. Поэтому для гипоидных передач применяют специальные трансмиссионные масла с противоизносной присадкой.
Одинарные главные передачи со спиральными зубьями применяют на ряде моделей автомобилей «ГАЗель», УАЗ, а гипоидные — на автомобилях ЗИЛ-4331,ЗИЛ-5301 «Бычок», ГАЗ-3307, ВАЗ-2106, ИЖ-21261, автобусе ПАЗ-3205 и др.
Двойные главные передачи конструктивно могут выполняться в одном картере — центральные (рис. 2в) или каждая пара зубчатых колес располагается отдельно — разнесенные (рис.2г). В последнем случае главная передача состоит из двух отдельных механизмов: одинарной конической зубчатой передачи, устанавливаемой в заднем мосту, и цилиндрических зубчатых передач - колесных редукторов.
Рис. 2.Схемы главных передач:
а - одинарной; б - гипоидной; в - двойной; г - разнесенной
Двойная центральная передача (рис. 2в) состоит из пары конических и пары цилиндрических шестерен. Цилиндрические шестерни 5 и 6 имеют прямые или косые зубья, а конические 3 и 4 — спиральные. Крутящий момент передается от ведущей конической шестерни 3 к ведомой 4, установленной на одном валу с цилиндрической шестерней 6, которая передает крутящий момент на цилиндрическую шестерню 5. Двойная глав ная передача (рис. 2г) по сравнению с одинарной обладает более высокой механической прочностью и позволяет увеличить передаточное число при достаточно большом дорожном просвете под балкой (картером) ведущего моста, что повышает проходимость автомобиля.
Двойные главные передачи применяют на автомобилях большой массы и автобусах, на некоторых из них устанавливают разнесенную главную передачу (рис. 2г)
Дифференциал
При повороте автомобиля его внутреннее ведущее колесо проходит меньший путь, чем наружное, поэтому, чтобы качение внутреннего колеса происходило без скольжения, оно должно вращаться медленнее, чем наружное. Это необходимо для того, чтобы исключить при повороте пробуксовывание колес, которое вызывает повышенное изнашивание шин, затрудняет управление автомобилем и увеличивает расход топлива. Для обеспечения разных значений частоты вращения ведущих колес их крепят не на одном общем валу, а на двух полуосях, связанных между собой межколёсным дифференциалом, подводящим к полуосям крутящий момент от главной передачи.
Рис. 3. Типы дифференциалов, классифицированных по различным признакам
Конический симметричный дифференциал
Назначение. Дифференциал служит для распределения крутящего момента между ведущими колесами и позволяет правому и левому колесам при поворотах автомобиля и при его движении на криволинейных участках дороги вращаться с разной частотой. Межколесный дифференциал бывает симметричным или несимметричным, соответственно распределяющим крутящий момент между полуосями поровну или не поровну. На автомобилях получили применение межколесные конические симметричные дифференциалы, межосевые конические и кулачковые дифференциалы повышенного трения.
Дифференциал — это механизм трансмиссии, распределя ющий подводимый к нему вращающий момент между полуосями ведущих колес и позволяющий им вращаться с разными скоростя ми. Он состоит из корпуса 1 (рис. 3а), крестовины 3, малых конических шестерен-сателлитов 4 и полуосевых конических ше стерен 2. На цилиндрические пальцы крестовины свободно поса жены сателлиты, которые вместе с крестовиной закреплены в кор пусе (коробке) дифференциала и находятся в постоянном зацеп лении с шестернями правой и левой полуосей.
Когда автомобиль движется прямо и по ровной дороге, оба ве дущих колеса испытывают одинаковое сопротивление качению.
При этом ведомая шестерня 5 (рис. 36) главной передачи вра щает вокруг своей оси корпус дифференциала с крестовиной и сателлитами 4. Сателлиты, находясь в зацеплении с правой и левой полуосевыми шестернями, зубьями приводят их во вращение с одинаковой частотой. В этом случае сателлиты вокруг собственной оси не вращаются.
При повороте (рис. 3в) колеса автомобиля проходят разную длину пути. Вращение внутреннего колеса замедляется, а наруж ного — убыстряется. Сателлиты, вращаясь вместе с корпусом, сво ими зубьями упираются в зубья полуосевой шестерни, замедлив шей вращение, и сообщают дополнительную скорость другой по луосевой шестерне, в результате чего наружное колесо, проходя больший путь, вращается быстрее.
Рис. 3. Дифференциал:
а - устройство; б - схема работы при прямолинейном движении; в - схема
работы при повороте; 1 - корпус (чашка); 2 - полуосевые шестерни, 3 - кресто вина;
4 - сателлит; 5 — ведомая шестерня главной передачи; 6 — ведущий вал главной передачи; 7 - правая полуось; 8 - левая полуось; 9 - наружное ведущее
колесо
Рис.4. Конический симметричный дифференциал
Кулачковый дифференциал повышенного трения (рис.5) благодаря дополнительным силам трения (в результате самоблокировки) передает больший крутящий момент на то колесо автомобиля, которое вращается медленнее, что уменьшает возможность его пробуксовывания и повышает устойчивость автомобиля против бокового заноса.
Картер кулачкового механизма состоит из двух половин, со единенных болтами вместе с ведомым зубчатым колесом 3 и опирающихся на конические роликовые подшипники. Правой половиной дифференциала является его чашка 5, а левой — сепаратор 2. В сепараторе 2 расположены два ряда радиальных отверстий (по 12 отверстий в каждом ряду), в которых размешены сухари 4$ установленные между внутренней 1 и наружной 4 звездочками, при помощи шлицов соединенными с полуосями. Внешняя по верхность внутренней звездочки 1 по окружности имеет два ряда кулачков (по шесть кулачков в каждом ряду), а внутренняя поверхность наружной звездочки 4 имеет один ряд кулачков. Крутящий момент от ведомого колеса 3 передается сепаратору 2, а от него через сухари 6 — на кулачки звездочек и затем на полуоси.
Рис. 5 Кулачковый дифференциал повышенного трения автомобилей
ГАЗ-3308-33097 «Садко»
При движении автомобиля по прямой и ровной дороге сопро тивление движению обоих колес одинаково и звездочки вращаются с одинаковой частотой. При движении автомобиля по скользкой дороге, в случае когда одно колесо испытывает большее сопротивление, чем другое, сепаратор дифференциала прижимает сухари к кулачкам наружной и внутренней звездочек. В результате самоблокировки дифференциала возникает сила трения, которая на отстающей звездочке направлена в сторону вращения, а на забегающей — против вращения. При этом крутящий момент рас пределяется между звездочками неодинаково: на отстающей он будет больше на величину момента сил трения, на забегающей — меньше на ту же величину.
Из-за наличия сил трения происходит перераспределение момента между колесами, наряду с этим в результате повышенного трения между сухарями и звездочками требуется значительное уси лие для изменения частоты вращения одной звездочки относи тельно другой, что может произойти только при сравнительно большой разнице между дорожными сопротивлениями правого у левого колес. Поэтому у автомобилей с такими дифференциалами при пробуксовывании одного колеса полная остановка другого колеса будет происходить значительно реже по сравнению с ав томобилями, имеющими конический симметричный дифферен циал.
На ряде моделей автомобилей повышенной проходимости (ГАЗ-33097 «Садко» и др.) кулачковый самоблокирующийся диф ференциал устанавливается также и в главной передаче переднего ведущего моста, что обеспечивает эффективную эксплуатацию этих автомобилей в тяжелых дорожных условиях.
Описанные главные передачи с дифференциалами являются составными частями ведущих мостов, поэтому их работа и взаи модействие с деталями узлов привода колес рассмотрены на при мерах ведущих мостов конкретных автомобилей.
Конструкция главных передач
Конические главные передачи обычно имеют зубчатые колёса с криволинейными – спиральными зубьями. Шестерня 10 (рис. 6) одинарной конической главной передачи грузового автомобиля изготовлена как одно целое с валом, который для уменьшения прогиба установлен в трёх подшипниках, размещённых с обеих сторон шестерни. К фланцу 7 ведущего вала присоединяют карданную передачу. Радиально-упорные роликовые подшипники 8 и 9 с кольцом 6 закреплены в стакане 4 и на ведущем валу, радиальный роликовый подшипник 11 – только на ведущем валу и свободно установлен в картере 12. Колесо 14 приклёпано к фланцу корпуса 1 дифференциала, который вращается в двух радиально-упорных роликовых подшипниках 2 и 13.
Рис. 6. Главная передача и дифференциал автомобиля ГАЗ-3307
При передаче больших крутящих мо ментов осевая сила, действующая на ко лесо 14, создает момент, вызывающий его перекос. Поэтому чтобы предотвра тить нарушение зацепления, предусмот рен регулируемый упор 3, на который опирается торцом колесо при больших нагрузках. Радиально-упорные ролико вые подшипники установлены с предва рительным натягом.
Зубчатые колеса главной передачи подбирают на заводе и прирабатывают одно к другому на специальных стан ках. Их зацепление регулируют при сборке только перемещением шестерни относительно колеса за счет изменения толщины прокладок 5 между фланцем стакана и картером.
Гипоидная главная передача устана вливается на всех отечественных лег ковых автомобилях и на некоторых гру зовых автомобилях (ГАЗ-3307) Ось ше стерни 2 (рис.7, ч.1) смещена относитель но оси колеса 1. Угол спирали зубьев шестерни больше угла спирали колеса. Радиально-упорные роликовые подшип ники шестерни и колеса установлены с предварительным натягом. При вра щении колеса 1 масло забрасывается в карман 3, чем обеспечивается надеж ное смазывание подшипника 4. От подшипника масло удаляется по каналу 5. Двойная центральная главная передача (рис. 7) позволяет получить большое передаточ ное число при достаточно большом до рожном просвете под картером моста. Картер 20 главной передачи, показан ной на рис.7,ч.2 закреплен на балке 10 заднего ведущего моста, к которой при варена крышка 11. На балке с помощью радиально-упорных роликовых подшип ников установлены ступицы 16 ведущих колес и закреплены фланцем 19 опоры 18 тормозных колодок.
Главная передача состоит из пары ко нических зубчатых колес 1 и 8 со спиральными зубьями и пары цилиндриче ских 13 и 22 с косыми зубьями. Кониче ская шестерня выполнена как одно це лое с валом и установлена в стакане 3 на двух радиально-упорных роли ковых подшипниках.
Между подшипни ками поставлены распорная втулка и шайбы 2 для регулировки предвари тельного натяга подшипников. Кониче ское колесо 8 напрессовано на вал 6 и прикреплено к его фланцу заклепками. Вал 6 выполнен как одно целое с цилин дрической шестерней 22 и вращается на двух радиально-упорных роликовых подшипниках, установленных также с предварительным натягом. Цилиндри ческое колесо 13 закреплено болтами на корпусе дифференциала, образованном двумя чашками 14, эти болты стяги вают также чашки корпуса дифферен циала. Опорами корпуса дифференциала служат два роликовых подшипника, расположенных в гнездах картера.
В картере выполнены специальные карманы, в которые при вращении зуб чатых колес попадает масло. Из карма нов масло поступает к подшипникам ва лов конической пары, улучшая смазыва ние.
Рис. 7 (часть 1) Главная передача и дифференциал автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
Рис. 7. (часть 2) Ведущий мост автомобиля ЗИЛ 130
Средний ведущий мост
Общие сведения. Для уменьшения нагрузки на заднюю ось при меняют два ведущих моста: средний (промежуточный) и задний. На грузовых автомобилях с тремя осями устанавливают межосевой дифференциал.
Межосевой дифференциал. Для равномерного распределения вращающего момента между двумя ведущими мостами и умень шения износа шин служит межосевой дифференциал, который установлен в среднем (промежуточном) мосту в отдельном кор пусе 13 (рис. 8), прикрепленном к корпусу главной передачи через стакан подшипников ведущей конической шестерни. В кор пусе расположены задняя 10 и передняя 11 чашки, конические шестерни 12 и 14 привода соответственно среднего и заднего мостов, между которыми находится крестовина 16 с посаженны ми на ней на бронзовых втулках сателлитами 15. Здесь же распо ложен механизм блокировки дифференциала, состоящий из муф ты 9 блокировки, вилки 8 и диафрагменной камеры 6. Муфта 9 помещена на внутренней зубчатой муфте, жестко соединенной с конической шестерней 12 привода главной передачи среднего моста.
Механизм блокировки. Предназначен для принудитель ной блокировки дифференциала при движении по скользким и размокшим дорогам. При его включении ручкой крана управле ния, расположенной в кабине под рулевой колонкой, воздух из пневматической системы поступает в диафрагменную камеру 6. Диафрагма прогибается, преодолевая сопротивление пружины, и перемещает шток 7 с вилкой и муфтой 9 блокировки вперед. Пос ледняя находит шлицами на зубчатый венец задней чашки диффе ренциала и блокирует его, жестко соединяя корпус дифференциа ла с конической шестерней 12. Блокировку следует применять при малой скорости движения автомобиля или перед началом его дви жения.
При выключении механизма блокировки воздух из-под диаф рагмы камеры 6 уходит в атмосферу, а пружина диафрагмы пере мещает шток, вилку и муфту в первоначальное исходное положе ние.
Рис. 8. Средний (промежуточный) мост и межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ:
1 - дифференциал промежуточного моста; 2 и 18 - соответственно ведущая и ведомая цилиндрические шестерни; 3 - ведомая коническая шестерня; 4 - вал привода заднего моста; 5 - ведущая коническая шестерня промежуточного моста; 6 - диафрагменная камера; 7- шток; 8 - вилка; 9 - муфта блокировки диффе ренциала; 10 - задняя чашка; 11 - передняя чашка с ведущим валом; 12 - коническая шестерня привода среднего моста; 13 - корпус;
14 - коническая шестерня привода заднего моста; 15 - сателлит; 16 - крестовина; 17 - левая полуось; 19 - картер; 20 - правая полуось промежуточного моста
Во время движения по сухим дорогам с твердым покрытием блокировать межосевой дифференциал не следует, так как это в результате приводит к повышенному износу шин и перерасходу топлива.
Полуоси 17 и 20 (см. рис. 8) промежуточного моста установле ны в картере моста и выполнены со шлицами на концах. Полуосевые шестерни дифференциала шлицованными отверстиями наса жены на полуоси. Наружные концы полуосей соединены фланца ми со ступицами ведущих колес 1 (рис. 9)
В зависимости от характера установки полуосей в картере мос та они могут быть полностью или частично разгружены от изгиба ющих моментов, возникающих под действием сил, действующих на колесо.
На грузовых автомобилях применяют полностью разгруженные полуоси. На такую полуось действует только вращающий момент, а все остальные силы воспринимаются кожухом полуоси, так как ступица колеса установлена на подшипники, посаженные непос редственно на кожух.
Рис. 9. Схемы полуосей:
а - полуразгруженная полуось; б - полностью разгруженная полуось;
1 - веду щее колесо; 2 - полуось; 3 — кожух; 4 - подшипник; 5 - ступица; G - сила, действующая на кожух и полуось; М - вращающий момент
Передний ведущий мост
Передний ведущий мост применяется в автомобилях по вышенной проходимости. Он состоит из картера, главной передачи, дифференциала и полуосей. Учитывая, что крутящий момент от дифференциала к ступицам колес должен передаваться под изменяющимся углом, полуоси расчленены. Между двумя частями полуоси установлен карданный шарнир равных угловых скоростей (рис. 10).
Приводной вал размещен внутри полой поворотной цапфы на бронзовой втулке. На конце приводного вала сделаны шлицы, которые входят во втулку фланца, соединенную шпильками со ступицей колеса. Ступица установлена на полой поворотной цапфе на двух роли ковых конических подшипниках. Поворотная цапфа со ступицей установлена на конических подшипниках в разъемном корпусе на шипах шкворней, приваренных к сферической чашке кожуха полуоси. Зазор в подшип никах устраняется регулировочными прокладками, уста навливаемыми под крышками и закрепляющими подшип ник в гнездах.
Рис. 10. привод к ведущим колёсам автомобиля ГАЗ-66
Типы мостов
Перечень обязательных вопросов для изучения:
|
Тема 1. 13 Главная передача Тема 1. 14 Дифференциал Назначение главной передачи Схемы главных передач: одинарной, гипоидной, двойной, разнесённой, их применение. Назначение дифференциала. Классификация дифференциалов по признакам. Устройство и работа: - конического симметричного дифференциала. - кулачкового дифференциала повышенного трения ГАЗ-3308 |
Знать Знать смысл разных схем передач Понять и объяснить Знать Понять и объяснить Понять и объяснить принцип работы |
|
Тема 1.16 Ведущие мосты Устройство ведущего моста ЗИЛ-4314: -взаимосвязь деталей; -передача усилия с ведущего вала главной передачи до полуосей подстально Особенности устройства заднего ведущего моста ГАЗ-3307 с самоблокирующимся дифференциалом. Устройство привода управляемых колёс автомобиля ВАЗ-2108. Устройство и работа среднего ведущего моста КамАЗ. Устройство переднего ведущего моста ГАЗ-66 Типы мостов. |
Знать устройство и работу Знать устройство и особенности механизма блокировки Знать устройство и принцип работы Объяснить принцип работы Объяснить принцип работы Перечислить, знать какие виды где применяются |
|
Защитить выполненную работу устно, используя плакаты и наглядные пособия. |