Гипоидная главная передача
Гипоидная главная передача появилась на автомобиле в 1925 г. в результате стремления снизить центр масс автомобилей. Вначале ее применяли только на легковых автомобилях, но, когда проявились все достоинства гипоидной передачи, ее стали широко применять и на грузовиках. В отличие от конической в гипоидной передаче оси зубчатых колес не пересекаются. При этом ось ведущей шестерни смещена относительно оси ведомой шестерни, как правило, вниз.
Основным достоинством гипоидной передачи являются: меньшие по сравнению с конической габариты; меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума, так как в зацеплении постоянно находится большее, по сравнению с конической передачей, число зубьев; возможность влияния на компоновку автомобиля (понижение центра масс, уменьшение тоннеля в полу кузова, через который проходит карданная передача и т. д.). В то же время наличие смещения обусловливает присутствие в зацеплении повышенного трения скольжения, что снижает КПД до 0,96.
Гипоидная главная передача:
а — схема;
б — конструкция:
1 — картер заднего моста;
2 — полуось;
3 — гайка подшипников дифференциала;
4 — подшипник дифференциала;
5 — ведомая шестерня главной передачи;
6 — сапун;
7 — гайка;
8 — шайба;
9 — фланец ведущей шестерни;
10 — манжета;
11 — грязеотражатель;
12, 14 — подшипники ведущей шестерни;
13 — распорное кольцо;
15 — регулировочное кольцо;
16 — ведущая шестерня;
17 — картер редуктора;
18 — болт;
19 — стопорная пластина
Подробнее о главной передаче — в главе Главная передача
Назад
Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.
Главная передача
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.
☕ Помочь проекту
Главная передача обеспечивает максимальную скорость движения автомобиля на высшей передаче и оптимальный расход топлива в соответствии с ее передаточным числом. Передаточное число главной передачи зависит от типа и назначения автомобиля, а также мощности и быстроходности двигателя. Величина передаточного числа главной передачи обычно составляет 6,5…9,0 у грузовых автомобилей и 3,5. 5,5 у легковых автомобилей. На автомобилях применяются различные типы главных передач (рисунок 1).
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.
☕ Купить автору кофе
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.
☕ Помочь проекту
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.
☕ Помочь проекту
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.
☕ Поддержать сайт
Смотрите наши другие статьи
- Мосты — назначение и типы
- Дифференциал
- Полуоси
- Ведущий мост автомобиля
- Конструкция ведущего моста ВАЗ
- Конструкции ведущего моста автомобилей ГАЗ
- Конструкция ведущего моста грузовых автомобилей ЗИЛ
- Конструкции ведущих мостов КамАЗ и МАЗ
- Комбинированные мосты
- Передний мост легковых автомобилей ВАЗ повышенной проходимости
- Передний мост легковых автомобилей ВАЗ
- Комбинированный передний мост АЗЛК
- Передний ведущий мост автомобилей ГАЗ и ЗИЛ
Примеры конструкций конической и гипоидной главных передач, соединяемых с планетарными колесными передачами в ступицах колес
Схемы наиболее распространенных конструкций планетарных передач, расположенных в ступицах колес, даны на рис. 2.80, а—г.
1. Планетарная колесная передача, основанная на кинематической схеме, показанной на рис. 2.80, а . В этих передачах водило жестко связано со ступицей, солнечная шестерня установлена на шлицах полуоси, а коронная шестерня внутреннего зацепления неподвижна. Во время вращения полуоси солнечная шестерня заставляет .сателлиты обкатываться по. внутреннему зубчатому венцу неподвижной коронной шестерни и таким образом поворачивать водило вместе со ступицей ведущего колеса вдогонку за полуосью, но значительно медленнее.
Колесные передачи автомобилей фирмы «,Даймлер-Бенц ». В 70-х годах фирма «Даймлер-Бенц» стала производить новые ведущие мосты с планетарными колесными передачами в ступицах колес, основанными на кинематической схеме, показанной на рис. 2.80, а. Результаты анализа [6 ], проведенного этой фирмой по распределению общего передаточного числа между конической и планетарной передачами, представлены на рис. 2.91. Изменения передаточного числа планетарной передачи от 3,0 до 4,5 при соблюдении требований по прочности сопровождаются изменением размеров ведомой шестерни конической передачи и ширины венца шестерен планетарной передачи.
Наиболее оптимальные размеры достигаются в случае преду-сматривания максимально возможного передаточного числа на ко
Рис. 2.91. Зависимость требуемых диаметра ведомой шестерни конической передачи и ширины венца сателлитов от передаточного числа главной передачи, равного 6: 1 — коронная шестерня (внутреннего зацепления); 2 — постоянное межосевое расстояние
нечной ступени, т. е. в планетарной передаче. На этом оснобаНО требование, чтобы передаточное число планетарной передачи принималось максимально большим, а конической передачи —по возможности малым. В результате можно иметь значительно меньшие размеры конической передачи, дифференциала и полуосей при почти неизменных больших размерах планетарной передачи. Таким образом, элементы центральной части моста могут быть выполнены минимальных размеров.
Конструктивное оформление планетарной колесной передачи по схеме, показанной на рис. 2.80, а, ‘целесообразно с точки зрения установки сателлитов (при использовании пяти сателлитов) и расширения диапазона возможных передаточных чисел планетарной передачи до 4,0. Когда общее передаточное число ведущего моста быстроходного автобуса равно приблизительно 4,2, планетарная колесная передача может иметь передаточное число около 3,5, если не учитывать увеличения размеров ведущей конической шестерни, исключающего применение одинаковых подшипников. Это также полностью применимо к планетарным передачам с передаточными числами 3,947 и 3,48. Следовало бы попробовать применить в двухскоростной главной передаче, изготовляемой фирмой «Даймлер-Бенц» более 20 лет, центрально расположенную планетарную передачу с передаточным числом 3,48.
Первые опытные ведущие мосты 1966 года были изготовлены фирмой «Даймлер-Бенц» с диаметром ведомой конической шестерни около 280 мм при сохранении передаточного числа планетарной передачи 3,48, принятого в упомянутой двойной главной передаче. Ожидавшееся повышение мощности двигателей и массы автопоездов заставило прежде всего пересмотреть диаметр ведомой конической шестерни, определенный с учетом ранее предполагавшихся нагрузок; новый диаметр ведомой шестерни равен 300 мм.
Размеры деталей моста были определены по методу, разработанному П. Штрифлером [20, 21], обеспечивающему высокую прочность и надежность. В расчетной программе, разработанной для ЭВМ, кроме физико-математических зависимостей, были использованы также экспериментально определенные гистограммы нагрузок автомобилей, ранее серийно выпускавшихся фирмой «Даймлер-Бенц».
Нагрузочная способность конической передачи, выполненной в разных вариантах с диаметром ведомой шестерни 300 мм, представлена на рис. 2.92 в зависимости от передаточного числа и удельной мощности двигателя (кВт/т). Из рисунка следует, что передаточное отношение 29 : 17 при скорости по шоссе 85 км/ч для автомобиля, оснащенного двигателем мощностью 236 кВт с удельной мощностью 5,9 кВт/т и ведомой шестерней 300 мм, приемлемо [5]. Что касается конических главных передач, то при большой проектной частоте вращения остаются резервы по передаваемой мощности.
В процессе конструирования автомобилей среднего класса с большим дорожным просветом был принят диаметр ведомой конической шестерни 230 мм. Для повышения нагрузочной способности кониче-
Рис. 2.92. Способность моста с планетарными колесными передачами к передаче мощности при применении ведомой конической шестерни диаметром 300 мм (для разных эксплуатационных нагрузок автомобиля обозначена допустимая мощность двигателя при разных передаточных числах конической передачи одной и той же надежности): эксплуатация на
дороге с твердым покрытием; —
эксплуатация самосвала в тяжелых условиях.
Передаточное число планетарной колесной передачи 3,48; максимальное передаточное число коробки передач 13,0; шины 12,00—20. Диаметр ведомой конической шестерни 300 мм
ской шестерни передаточное число планетарной передачи было увеличено с 3,48 до 3,947.
На рис. 2.93 приведен диапазон скоростей, которые могут быть достигнуты с помощью конической и планетарной передач. Практически все требуемые в настоящее время для грузового автомобиля скорости (50—120 км/ч) возможны при использовании передаточных чисел, различающихся по величине на 10—16 %.
Рис. 2.93. Скорости автомобиля при разных передаточных числах конической главной передачи и планетарной колесной передачи и частоте вращения вала двигателя около 2500 об/мин:
/ — передаточное число планетарной колесной передачи 3,4 8; 2 — передаточное число планетарной колесной передачи 3,947
На рис. 2.94 представлен задний ведущий мост HL7 , причем показан общий вид моста, главная передача и планетарная передача в ступице колеса. В связи с большим передаточным числом планетарной передачи конические сателлиты в дифференциале вращаются значительно быстрее, чем в обычной конструкции, вследствие чего дифференциал необходимо принудительно смазывать. При проектировании опор конической передачи предусмотрена возможность установки пары шестерен с другим передаточным отношением для увеличения скорости автомобиля, если это потребуется. Блокировка дифференциала % осуществляется специально сконструированным узлом. Расстояние между подшипниками дифференциала значительно больше диаметра ведомой шестерни, поэтому изменение зазора в подшипниках должно незначительно повлиять на положение пятна контакта в конической передаче.
При рациональном использовании пространства в ступицах колес можно спроектировать колесную передачу с пятью сателлитами. Распределение нагрузки между несколькими зубьями позволяет выполнить сателлиты узкими (31 или 41 мм) и предусмотреть простую регулировку пятна контакта. Кроме того, можно уменьшить длину пальцев сателлитов, что желательно в целях повышения изгибной прочности.
Фирма «Даймлер-Бенц» в течение многих лет изготовляет двойную главную передачу с планетарной передачей в средней части (см. рис. 2.115). В этой конструкции использован опыт применения планетарной передачи с пятью сателлитами. Крутящий момент подводится к планетарной передаче от солнечной шестерни, установленной с натягом на полуоси, а снимается с водила и его ступицы колоколообразной формы. Водило через ступицу жестко связано со ступицей ведущего колеса автомобиля. Коронная шестерня внутреннего зацепления прикреплена к фланцу картера ведущего моста. Венец коронной шестерни относительно шлицевого соединения сту-
Рис. 2.95. Планетарная колесная передача фирмы «Цанрадфабрик пассау»:
а — продольный разрез; б — общий вид; 1 — коронная шестерня; 2 — солнечная шестерня; 3 — сателлит
пицы ведущего колеса установлен с таким большим зазором, что коронная шестерня может самостоятельно центрироваться. Аналогичным образом солнечная шестерня центрируется в сателлитах.
Колесная передача фирмы «Цанрадфабрик пассау ». На рис. 2.95 показана планетарная колесная передача, встроенная в ступицу колеса и выполненная по кинематической схеме рис. 2.80, а. В этой конструкции колесная передача имеет только три сателлита и сменные конические подшипники.
Колесная передача фирмы «Кларк иквипмент». Планетарная колесная передача, встроенная в ступицу колеса и снабженная тремя сателлитами, представлена на рис. 2.96. В настоящее время эта фирма изготовляет ведущие мосты с планетарными колесными передачами в ступицах колес для грузовых автомобилей и строительных машин грузоподъемностью от 2,95 до 81,5 т.
Колесная передача фирмы «Итон». На рис. 2.97 представлена планетарная колесная передача, применяемая в автобусах «Лей-ланд».
Рис. 2.96. Планетарная колесная передача грузового автомобиля фирмы «Кларк иквипмент»
Колесная передача фирмы ФИАТ. В заднем ведущем мосту автобуса «Фиат-412» применена планетарная колесная передача (рис. 2.98) с числом зубьев ведомой шестерни с = 54 и числом зубьев солнечной шестерни а = 18. Передаточное число планетарной передачи i = 1-+ (с/а) = 1 + (54/18) = 4. Так как в конической передаче использованы шестерни с числом зубьев 20 и 37 (см. рис. 2.56), то общее передаточное число моста ig = 4 (37/20) = 7,4.
Колесная передача автомобилей БелАЗ-548А [2*]. Солнечная шестерня 8 (рис. 2.99) установлена на полуоси 38 и находится в зацеплении с тремя сателлитами 9. Сателлиты крепятся на водиле каждый на двух роликовых подшипниках 12. От осевого перемещения подшипники фиксируются стопорными кольцами 14. Подшипники, расположенные на осях 10, фиксируются крышкой 6. Сателлиты входят в зацепление с коронной шестерней 15. Эта шестерня, имеющая внутреннее зацепление, с помощью болтов и штифтов присоединена к корпусу 47 , установленному на шлицах кожуха полуоси. Водило прикреплено болтами к ступице 19 колеса и вращается вместе с нею. Крутящий момент передается от солнечной шестерни к сателлитам. Сателлиты при вращении солнечной шестерни обкатываются по неподвижной коронной шестерне и заставляют вращаться водило, а так как оно жестко связано со ступицей, то начинает вращаться и ступица колеса. Осевое перемещение полуоси ограни-
Рис. 2.97. Планетарная колесная передача фирмы «Итон» в ступицах ведущих колес автобуса «Лейланд»
чивается упором, запрессованным в крышку 6 . Подшипники 18 ступицы регулируют с помощью гайки 77, которая стопорится кольцом 48 , шайбой 16 и гайкой 49. Внутренние объемы колесной передачи и главной передачи разделены сальниками 34.
Колесные передачи автомобилей БелАЗ-540 и БелАЗ-540А незначительно отличаются от описанных выше. Колесная передача тягача БелАЗ-531 полностью унифицирована с передачей автомобиля БелАЗ-548А. Привод заднего колеса, спроектированный с применением планетарной колесной передачи, представлен на рис. 2.100. Для опоры колеса принята схема фиксирующий подшипник (бочкообразный сферический) — плавающий подшипник (роликовый), причем первый из них установлен на ступице коронной шестерни, а другой— на втулке полуоси. В качестве опоры сателлитов использованы роликовые цилиндрические подшипники без внутреннего кольца. Ступица солнечной шестерни установлена на шлицах полуоси и по ним сцентрована так же, как шариковый подшипник единственной опоры полуоси.
Колесная передача автомобиля «Магирус-дойц». В предыдущих конструкциях планетарная колесная передача была встроена в ступицу колеса с наружной стороны. Первоначально в грузовом автомобиле «Магирус-дойц AHDE-K » планетарная колесная передача размещалась с внутренней стороны колеса (рис. 2.101). Установка
Рис. 2.98. Планетарная колесная передача в заднем ведущем мосту автомобиля «Фиат-412» [33*]:
1 — дистанционная втулка; 2 — устанавливающая пластина; 3 — шлицевая ступица коронной шестерни; 4 — кольцо солнечной шестерни; 5 — коронная шестерня (внутреннего зацепления); 6 — водило; 7 — крышка; 8 — установочный болт; 9 — солнечная шестерня; 10 — ось сателлитов; 11 — сателлит; 12 — игольчатый подшипник; 13 — гайка
такой передачи более трудоемкая по сравнению с установкой наружной колесной передачи. Конструкция не позволяет пропускать внутреннюю полуось с наружной стороны, кроме того, съем полуоси (например, в случае поломки) более затруднен, чем в предыдущих конструкциях. В целом устройство менее компактное, чем применяемое в современном автомобиле «Магирус-дойц A HD -К».
‘2. Колесная передача, основанная на кинематической схеме, доказанной на рис. 2.80, б. В конструкции, изображенной на рис. 2.102, планетарная колесная передача встроена снаружи. Солнечная шестерня 1 планетарной передачи жестко закреплена на полом шипе, приваренном к втулке полуоси. Водило планетарной передачи жестко связано со ступицей, а коронная шестерня внутреннего зацепления выполнена на кованом конце полуоси. В этой конструкции вращаются водило с сателлитами 2 и коронная шестерня, а солнечная шестерня закреплена жестко. Конструкция отличается компактностью, особенно по диаметру. Недостатком такой конструкции является возможность применения передаточных чисел- 2,0, а фактически до 1,8.
В конструкции, показанной на рис. 2.103, сателлиты установлены на двух игольчатых подшипниках, что обеспечивает высокую прочность опоры. Чтобы игольчатые подшипники не заклинивались, два боковых жестко закрепленных диска предотвращают осевое смещение
Рис. 2.99. Планетарная передача автомобиля «БелАЗ-548А» [2*]:
1 — ведущее колесо; 2 — прижим; 3 — уплотнительный шнур; 4 — направляющий диск; 5 — водило; 6 и 45 — крышки, 7, 14 и 22 — стопорные кольца; 8 — ведущая шестерня планетарной передачи; 9 — сателлит планетарной передачи; 10 — ось сателлита; 11 — уплотни-те^ьное кольцо; 12 — роликовый подшипник; 13 и 36 — пробки; 15 — коронная шестерня; 16 и 29 — установочные шайбы; 17 и 30 — гайки; 18 — конический подшипник; 19 — ступица; 20 — тормозной барабан; 21 — вентиляционное отверстие; 23 — разжимной кулак; 24 — вал разжимного кулака; 25 и 40 — масленки; 26 — стяжные пружины тормозных колодок; 27 — регулировочное зубчатое колесо; 28 — рычаг; 31 — сапун; 32 — втулка полуоси; 33 — направляющая шпонка; 34 и 44 — сальники; 35 — шестерня главной передачи; 37 — картер заднего моста; 38 — полуось; 39 — ступица тормоза; 41 — тормозные колодки; 42 — ось тормозных колодок; 43 — стопорный болт; 46 — распорное кольцо; 47 — картер главной передачи; 48 — предохранительное кольцо; 49 — стопорная гайка; 50 — шпонка крепления колеса
Рис. 2.100. Заднее ведущее колесо грузового автомобиля с встроенными планетарными колесными передачами; колесо опирается на фиксирующий подшипник (бочкообразный сферический) и плавающий (шариковый типа NU). — Помещено с разрешения фирмы ФАГ [25]
сателлитов. Наименьшая ширина зубчатого венца равна 40 мм. В качестве опоры ступицы сдвоенных ведущих колес служат два конических подшипника 2 и 3, регулируемые с помощью двух гаек через солнечную шестерню планетарной передачи.
3. Субпланетарная колесная передача, основанная на кинематической схеме, показанной на рис. 2.80, е. Совершенно своеобразную конструкцию, спроектированную по этой кинематической
Рис. 2.101. Планетарная колесная передача грузового автомобиля «Магирус-дойц» AHDE-K , встроенная изнутри:
1 — наружная полуось; 2 — коронная шестерня; 3 — солнечная шестерня; 4 — внутренняя полуось; 5 — сателлит
Рис. 2.102. Планетарная колесная передача грузового автомобиля «Магирус-дойц»
1 — солнечная шестерня; 2 — сателлит; 3 — полуось
Рис.103. Конструкция заднего ведущего колеса с планетарной передачей, встроенной в ступицу колеса:
1’— два игольчатых подшипника фирмы «Дюркоп» К 20 X 28 X 20 (внутренний диаметр 20Л5, наружный диаметр 28G6); 2 — конический подшипник 30216 (внутренний диаметр 80Л6, наружный диаметр 140N7); 3 — конический подшипник 32215 (внутренний диаметр 75/гб, наружный диаметр 130 N7). — Помещено с разрешения фирмы «Дюркоп » [23]
Рис. 2.104. Планетарная колесная передача, встроенная изнутри в аупипу переднего ведущего колеса автомобиля BPW [7*]
схеме, имеет субпланетарная передача, встроенная в ступицу переднего ведущего колеса с внутренней стороны (рис. 2.104). Сателлиты установлены между цапфо’й и внутренним корпусом сдвоенного кардана, солнечная шестерня закреплена на валу шарнира, а коронная шестерня присоединена болтами к фланцу ступицы. В этой конструкции вращаются солнечная шестерня и большая коронная шестерня, а водило неподвижно. Конструкция допускает применение дисковых колес малого диаметра и с малым количеством болтов. В колесах имеется хороший доступ к тормозным механизмам после снятия тормозного барабана, что упрощает замену накладок и устранения неполадок в работе рабочего тормозного цилиндра. -Доступ к планетарной передаче возможен только после снятия тормозного цилиндра и отделения тормозных колодок.
Высокое передаточное число можно получить в случае применения в ведущих колесах двойной субпланетарной передачи (рис. 2.105). В этой конструкции ступица резделена на две части, а между ними установлена планетарная передача. Водило субпланетарной передачи с внешней стороны выполнено в виде короткой полой цапфы, а с внутренней стороны прикреплено болтами к фланцу картера моста с помощью промежуточного элемента, используемого для установки внутреннего конического подшипника В представленной конструкции солнечная шестерня и коронная шестерня с внутренним зацеплением вращаются, а водило с сателлитами закреплено неподвижно. Тормозные механизмы становятся доступными после снятия тормозного барабана, а демонтаж планетарной передачи возможен после отвинчивания болтов сдвоенной ступицы. Подшипники ступицы устанавливаются обычным способом.
4. Планетарная колесная передача, основанная на кинематической схеме, показанной на рис. 2.80, г . Необычной является
конструкция планетарной колесной передачи (рис. 2.106), выполненной в виде обычного дифференциала, встроенного в ступицу ведущего колеса таким образом, что наружная шестерня располагается на шлицах полуоси, ось сателлитов (водило) связана со ступицей ведущего колеса, а осевое смещение внутренней шестерни устранено в результате установки ее на конце картера ведущего моста. При вращении полуоси наружная шестерня -приводит в движение сателлиты, заставляя их обкатываться по коническому венцу внутренней шестерни. Таким образом саттелиты вращают водило вместе со ступицей ведущего колеса вслед за полуосью, но в 2 раза медленнее, так как кинематическое передаточное число передачи равно 2.
Для размещения конической колесной передачи требуется небольшое пространство, причем по сравнению с цилиндрическими планетарными передачами гораздо проще решается вопрос опоры ступицы ведущего колеса. Конические передачи дешевле, но не позво-
Рис. 2.105. Колесная планетарная передача с двойными сателлитами, встроенная снаружи в ступицу ведущего колеса автомобиля BPW [7*]
Рис. 2.106. Заднее ведущее колесо грузового автомобиля с планетарной колесной передачей в виде конического дифференциала. Ступица колеса установлена на фиксирующий подшипник (двухрядный шариковый радиально-упорный) и плавающий (роликовый) фирмы СКФ. Для установки дифференциала использованы радиальные и упорные игольчатые подшипники фирмы IN А. — Помещено с разрешения фирмы СКФ
ляют получить понижающее передаточное число более 2, что часто оказывается недостаточным.
В конструкции в качестве опоры ступицы колеса приняты двухрядный радиально-упорный шариковый подшипник и роликовый подшипник типа NJ. Для установки сателлитов на осяк применены роликовые подшипники, а для восприятия осевых сил между наружной шестерней и корпусом передачи — упорный игольчатый подшипник с кольцом.
В конструкции, показанной на рис. 2.107, шестерни дифференциала установлены на конических роликоподшипниках, а сателлиты — на игольчатых подшипниках без наружных колец. Другое расположение сателлитов предусмотрено в конической колесной передаче грузового автомобиля «Фоден» (рис. 2.108): на конических и игольчатых подшипниках.
Рис. 2.107. Заднее ведущее колесо грузового автомобиля большой грузоподъемности с встроенной планетарной передачей в виде конического дифференциала. Для установки корпуса дифференциала использованы два конических подшипника, расположенных по схеме X. В качестве опоры сателлитов применен игольчатый подшипник фирмы «На-делла» ( Nadella) [28]
Рис. 2.108. .Коническая колесная планетарная передача грузового автомобиля «Фоден» с полной массой 32 т
Специальные конструкции двухступенчатой разнесенной передачи моста
В жестком переднем ведущем мосту грузового автомобиля «Мак» применена оригинальная передача, состоящая из конических зубчатых колес с круговыми зубьями, встроенная в поворотный кулак и участвующая в передаче крутящего момента от полуоси к ступице управляемого колеса (рис. 2.109). Оси вращения промежуточных конических шестерен колесной передачи являются одновременно осью вращения колесной передачи в целом, в связи с чем необходимость в каких-либо шарнирах отпадает.
Рис. 2.109 Коническая колесная передача в приводе управляемого колеса автомобиля «Мак»:
1 — ведомая коническая шестерня; 2 — цапфа; 3 — ступица; 4 промежуточная верхняя шестерня; 5 — полуось; 6 — ведущая коническая шестерня; 7 — промежуточная нижняя шестерня
Чем отличается гипоидные главные передачи от конических
Главная передача
Типы главных передач. Назначение главной передачи — увеличение крутящего момента и передача его на полуоси, расположенные под углом 90° к продольной оси автомобиля. Ее конструкция должна быть компактной, а работа плавной и бесшумной. Детали главной передачи испытывают большие нагрузки, поэтому необходима высокая точность при регулировке ее подшипников и зацепления шестерен. Главные передачи могут быть зубчатые и червячные. Если главная передача имеет одну пару шестерен, то ее называют одинарной, а если две пары, то двойной.
Рис. 1. Схемы главных передач: а — коническая с шестернями, имеющими спиральные зубья; б — гипоидная; в — двойная центральная (пара конических и пара цилиндрических шестерен)
Одинарную главную передачу, состоящую из пары находящихся в постоянном зацеплении конических шестерен, применяют преимущественно на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Малая ведущая шестерня в ней соединена с карданным валом, а большая ведомая — с коробкой дифференциала и через дифференциал — с полуосями. Шестерни одинарной главной передачи могут быть гипоидными или со спиральными зубьями. Гипоидная передача работает более надежно, плавно и бесшумно, чем обычная передача конических шестерен со спиральными зубьями. Одинарные передачи из конических шестерен со спиральными зубьями применяют на автомобилях, выпускаемых ЗАЗ и УАЗ , а гипоидные одинарные передачи на автомобилях ГАЗ -53А, ГАЗ -24 «Волга», «Жигули». Гипоидная передача позволяет ниже опустить пол кузова легкового автомобиля, так как ось ее ведущей шестерни можно расположить ниже оси ведомой шестерни (оси заднего моста). Вследствие этого опустится центр тяжести автомобиля и улучшится его устойчивость.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
- Смесеобразование в дизельных двигателях
- Новые энергонасыщенные тракторы
- Основные направления в развитии конструкций тракторов
- Типаж тракторов и двигателей
- Испытание трактора
- Устойчивость трактора
- Отопление и вентиляция кабины
- Лебедка автомобиля
- Тягово-сцепное устройство
Двойные передачи устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности и на некоторых автомобилях средней грузоподъемности, когда общее передаточное число трансмиссии должно быть значительным, так как передаются большие крутящие моменты. В двойной главной передаче крутящий момент увеличивается последовательно двумя парами шестерен, из которых одна — коническая, а другая — цилиндрическая. Общее передаточное число двойной передачи равно произведению передаточных чисел составляющих пар.
Двойная главная передача при сравнительно небольших размерах шестерен позволяет получить значительное передаточное число. Пара цилиндрических шестерен двойкой главной передачи часто имеет косые зубья. Обычно обе пары шестерен устанавливают в общем картере (автомобили ЗИЛ , КамАЗ, КрАЗ), чтобы большая коническая шестерня сидела на одном валу с малой цилиндрической шестерней.
На автомобилях МАЗ и БелАЗ двойная главная передача разделена и состоит из пары конических шестерен и планетарных редукторов, расположенных снаружи ступиц колес.
Одинарная гипоидная главная передача. На рис. 2 показана одинарная гипоидная главная передача автомобиля ГАЗ -53А. Крутящий момент от карданной передачи через закрепленную корончатой гайкой втулку-фланец и внутренние шлицы передается ведущей шестерне, а от нее ведомой шестерне. Ось ведущей шестерни смещена вниз на 32 мм. Спиральные зубья ведущей шестерни имеют левое направление, а ведомой — правое. Передаточное число равно 6,83. Шестерни подбирают на заводе по контакту в зацеплении, поэтому они работают бесшумно. Изношенные или поврежденные шестерни главной передачи заменяют только парами.
Передача размещена в картере, отлитом из ковкого чугуна и прикрепленном болтами к картеру заднего моста. Для большей прочности этот неразъемный картер имеет ребра жесткости. Ведущая шестерня изготовлена как одно целое с валом, который опирается на цилиндрический роликоподшипник и на конические роликоподшипники, установленные для устранения зазора между кольцами и роликами с предварительным натягом и и закрытые крышкой. Роликоподшипник напрессован до упора в торец зубчатого венца и застопорен кольцом. Наружные кольца роликоподшипников установлены в стакане, закрепленном болтами в картере главной передачи. Роликоподшипники воспринимают возникающие при работе главной передачи осевые силы. Эти подшипники регулируют, используя прокладки и распорное кольцо. Конструкция опор вала ведущей шестерни обеспечивает малые деформации, поэтому главная передача отличается высокой долговечностью.
Ведомая шестерня закреплена на картере дифференциала. Зацепление шестерен регулируют прокладками. Регулировка не нарушается благодаря достаточной жесткости картера и наличию предварительного натяга подшипников. Радиальные и осевые силы, действующие на ведомую шестерню главной передачи, воспринимаются роликоподшипниками картера дифференциала. Гайки служат для регулировки подшипников и зацепления гипоидной передачи.
Винт упора, ввернутый в картер напротив зоны зацепления шестерен, ограничивает деформацию ведомой шестерни при передаче больших крутящих моментов. Эта деформация определяется величиной зазора между шестерней и упором; зазор можно регулировать, ввертывая или вывертывая винт.
Залитое в картер до определенного уровня масло захватывается ведомой шестерней и по маслоприемной трубке и каналу подается к подшипникам ведущей шестерни. Трубка прижата к шестерне пружиной и застопорена болтом. От подшипников масло отводится по нижнему каналу в маслоуловитель. Остальные детали главной передачи смазываются разбрызгиваемым маслом. Нормальное давление в полости картера поддерживается при помощи сапуна.
Двойная неразделенная главная передача. На рис. 3 показана двойная главная передача автомобиля ЗИЛ -130, состоящая из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Ведущая коническая шестерня, изготовленная как одно целое с валом, приводится во вращение от карданной передачи через фланец. Ведомая коническая шестерня прикреплена заклепками к фланцу промежуточного вала. Ведущая цилиндрическая шестерня изготовлена как одно целое с валом, а находящаяся с ней в зацеплении ведомая цилиндрическая шестерня привернута болтами к коробке дифференциала, состоящей из левой и правой чашек. В коробке размещены сателлиты, крестовина, полуосевые шестерни и опорные шайбы полуосевых шестерен и сателлитов.
Рис. 3. Двойная главная передача автомобиля ЗИЛ -130: 1 — фланец; 2 — сальник; 3, 13 и 32 — крышки; 4 — шайба; 5 — уплотнительная прокладка; 6, 9, 14, 24 и 31 — роликоподшипники; 7 — стакан; 8 — регулировочные шайбы; 10 и J3 — регулировочные прокладки; 11 — ведущая коническая шестерня; 12 — ведомая коническая шестерня; 15 — промежуточный вал; 16 — ведущая цилиндрическая шестерня; 17 — картер; 19 и 29 — опорные шайбы полуосевых шестерен; 20 — правая чашка коробки дифференциала; 21 — ведомая цилиндрическая шестерня; 22 — полуосевая шестерня; 23 — левая чашка коробки дифференциала; 25 — гайка; 26 — полуось; 27 — кожух полуоси; 28 — сателлиты; 30 — крестовина; 33 — распорная втулка
Опорами вала ведущей конической шестерни и служат роликоподшипники, расположенные в стакане, привернутом болтами к картеру главной передачи. К стакану болтами прикреплена крышка с сальником. Между крышкой и стаканом помещена уплотнительная прокладка, а между втулкой фланца и роликоподшипником шайба. Между внутренними кольцами роликоподшипников находится распорная втулка, а между этой втулкой и роликоподшипником помещены шайбы для регулировки затяжки роликоподшипников. Положение ведущей комической шестерни регулируют прокладками, устанавливаемыми между картером и стаканом. В боковых крышках картера размещены конические роликоподшипники, на которые опирается промежуточный вал. Под фланцы крышек подложены прокладки для регулировки положения роликоподшипников и ведомой конической шестерни. Жесткость стакана увеличивают его внешние ребра.
Коробка дифференциала вращается на двух конических роликоподшипниках, закрытых крышками. Эти роликоподшипники регулируют гайками. Внутри кожухов проходят полуоси. Отверстие для заливки масла находится на задней крышке балки моста, а для его слива — в нижней части балки. Масло к подшипникам малой конической шестерни поступает по каналам, отлитым в картере.
Двойная разделенная главная передача. В случае применения разделенной главной передачи уменьшаются размеры средней части ведущего моста и разгружаются полуоси от большого крутящего момента. Задний мост с колесными редукторами может быть использован на автомобилях различных модификаций, так как он позволяет получить разные передаточные числа изменением чисел зубьев цилиндрических шестерен колесного редуктора. Ведущая шестерня колесного редуктора автомобиля MA3-5335 приводится во вращение от центральной передачи, состоящей из конических шестерен, через полуось и находится в зацеплении с сателлитами, свободно сидящими на осях. Сателлиты входят в зацепление с ведомой шестерней, имеющей вид зубчатого венца и прикрепленной к ступице колеса.
Рис. 4. Колесный редуктор автомобиля МАЗ : а — схема; 6 — конструкция; I — большая крышка; 2 — наружная чашка; 3 — резиновая прокладка; 4 — ведущая шестерня; 5 и 20 — стопорные кольца; 6 — упор; 7 — малая крышка; 8 — сателлит; 9 — ось сателлита; 10 — роликоподшипник: 11 — пробка отверстия для заливки масла; 12 — стопорный болт; 13 — ведомая шестерня; 14 — маслоотражчтель: 15 — ступица колеса; 16 — полуось; 17 — внутренняя чашка, 18 — труба полуоси; 19 и 21 гайки; 22 — ограничитель
Колесный редуктор помещают в совместно обработанных чашках — наружной и внутренней. Стопорное кольцо и гайки удерживают чашки от осевых перемещений. Ведущая шестерня сидит на шлицах полуоси и фиксирована стопорным кольцом и ограничителем. Шестерня передает вращение трем сателлитам, установленным на роликоподшипниках на осях. Ведомая шестерня соединена болтами со ступицей колеса. Колесный редуктор снаружи закрыт малой и большой крышками. Горловина для заливки масла расположена в штампованной крышке, закрывающей заднее отверстие балки моста.
Главная передача увеличивает крутящий момент, подводимый от карданной передачи к дифференциалу и далее к полуосям, расположенным под углом 90° к продольной оси автомобиля. Она должна быть компактной и работать плавно и бесшумно.
Главные передачи могут быть зубчатые и червячные. Если главная передача имеет одну пару шестерен, то она называется одинарной, а если две пары шестерен — двойной.
Одинарная зубчатая передача применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Она состоит из двух находящихся в постоянном зацеплении конических шестерен, из которых малая ведущая соединена с карданным валом, а большая ведомая — с коробкой дифференциала и через дифференциал с полуосями. Главная коническая передача с шестернями со спиральными зубьями (рис. 202, а) устанавливается на автомобилях УАЗ -450, ЗАЗ -965 «Запорожец», «Москвич-407» и ПАЗ -652, а гипоидная передача — на автомобилях ГАЗ -бЗА, М-21 «Волга» и «Москвич-408».
Рис. 5. Схемы главных передач:
а — коническая с шестернями, имеющими спиральные зубья; б — гипоидная; в — двойная центральная (пара конических шестерен и пара цилиндрических)
По сравнению с зубчатыми передачами червячная передача имеет низкий к. п. д., отличается сложностью.изготовления, большей стоимостью и трудностью регулировки после износа.
В двойной главной передаче крутящий момент увеличивается последовательно двумя парами шестерен, из которых одна — коническая, а другая — цилиндрическая. Общее передаточное число двойной главной передачи равно произведению передаточных чисел каждой пары. Обычно обе пары располагаются вместе в общем картере (автобусы ЗИЛ и грузовые автомобили ЗИЛ и Урал) так, что большая коническая шестерня сидит на одном валу с малой цилиндрической. На автомобилях БелАЗ-540 и БелАЗ-548 двойная главная передача состоит из пары конических шестерен и колесного планетарного редуктора, расположенного снаружи ступиц колес.
Двойная главная передача применяется в тех случаях, когда необходимо получить большое передаточное число при небольших габаритах ведущего моста, и используется на грузовых автомобилях большой и средней грузоподъемности, так как позволяет устанавливать на них быстроходные двигатели.
Передаточные числа главных передач грузовых автомобилей обычно лежат в пределах 5—9, легковых автомобилей — 3—5. Иногда применяют двойные двухступенчатые главные передачи, в которых по желанию шофера может быть установлено одно из двух передаточных чисел (автомобиль МАЗ -500).
Рис. 6. Главная передача и дифференциал автомобиля ГАЗ -53А:
1 — регулировочный винт; 2 и 3 — каналы; 4 — регулировочные прокладки; 5 — стакан; 6 и 13 — конические роликоподшипники ведущей шестерни; 7 — фланец карданного шарнира; 8 и 17 — гайки; 9 — ведущая шестерня; 10 — крышка; 11 — болт; 12 — регулировочные прокладки; 14 — пробка; is — цилиндрический роликоподшипник; 16 — картер; 18 — полуось; 19 — правая половина коробки дифференциала; 20 — стопорная пластина; 21 — крышка; 22 — полуосевая шестерня; 23 — крестовина дифференциала; 24 — ведомая шестерня; 2S — левая половина коробки дифференциала; 26 — опорная шайба полуосевой шестерни; 27 — конический роликоподшипник коробки дифференциала; 28 — сателлит; 29 — опорная шайба сателлита
Одинарная главная передача. На рис. 203 показана одинарная главная передача с коническими шестернями, имеющими спиральные зубья. Ее передаточное число равно 6,83. Передача помещается в картере заднего моста, отлитом из ковкого чугуна. Ведущая шестерня главной передачи через закрепленный на ее валу гайкой фланец кардана получает вращение от карданной передачи. Эта шестерня изготовлена как одно целое с валом и опирается на конические роликоподшипники, закрытые крышкой, и на цилиндрический роликоподшипник. Наружные кольца роликоподшипников установлены в стакане. Конические роликоподшипники, помимо радиальных, воспринимают также и осевые усилия, возникающие при работе конических шестерен. Роликоподшипник расположен в специальном приливе картера и закреплен стопорным кольцом. Он воспринимает только радиальные усилия.
Под внутреннем кольцом заднего роликоподшипника поставлены металлические регулировочные прокладки для регулировки подшипников вала ведущей шестерни. Между фланцами картера и стакана расположены регулировочные прокладки для регулировки зазора в зацеплении шестерен главной передачи. Боковой зазор регулируют при сборке на заводе и при капитальном ремонте.
Ведомая шестерня главной передачи прикреплена болтами к фланцу левой половины коробки дифференциала, вращающейся на двух роликоподшипниках. При передаче больших крутящих моментов эта шестерня опирается на регулировочный винт. Внутри левой и правой половин коробки дифференциала помещаются сателлиты, крестовина, полуосевые шестерни и опорные шайбы полуосевых шестерен и сателлитов.
Детали главной передачи необходимо регулярно смазывать, так как они передают большие усилия. Для заливки и слива масла в картере имеются наливное и выпускное отверстия, закрываемые пробками на резьбе. Наиболее затруднен доступ смазки к переднему роликоподшипнику ведущей шестерни. Для обеспечения его достаточно обильной смазкой в верхней части горловины картера сделаны каналы, из которых масло стекает во внутреннюю полость стакана подшипников ведущей шестерни. В канал масло забрасывается зубьями ведомой шестерни. Обратно в картер масло стекает из переднего подшипника по другому каналу. Таким образом, обеспечивается постоянная циркуляция смазки. В автомобилях ЗИЛ -130 и М-21 «Волга» применяется в основном такой же способ смазки переднего подшипника ведущей шестерни.
Вытекание смазки из картера главной передачи предотвращается сальником в крышке и прокладкой. От попадания грязи сальник закрыт колпаком.
Двойная главная передача. Двойная главная передача состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Ведущая коническая шестерня приводится во вращение от карданной передачи через фланец. Она изготовлена как одно целое с валом, а находящаяся с ней в зацеплении ведомая шестерня крепится заклепками к фланцу промежуточного вала. Ведущая цилиндрическая шестерня изготовлена как одно целое с валом, а находящаяся с ней в зацеплении ведомая цилиндрическая шестерня привернута болтами к коробке дифференциала, состоящей из левой и правой половин. В коробке помещаются сателлиты, крестовина, полуосевые шестерни и опорные шайбы полуосевых шестерен и сателлитов.
Опорами для вала ведущей конической шестерни служат установленные в стакане, привернутом к картеру главной передачи, роликоподшипники. К стакану болтами крепится крышка с сальником. Между крышкой и стаканом помещается уплотнительная прокладка, а между втулкой фланца и подшипником — шайба. Между внутренними кольцами подшипников установлена распорная втулка, а между ней и подшипником расположены шайбы для регулировки затяжки подшипников. Регулировка положения ведущей конической шестерни производится прокладками, установленными между картером и стаканом.
В боковых крышках картера установлены конические роликоподшипники, на которые опирается промежуточный вал. Для регулировки этих подшипников, а также положения ведомой конической шестерни под фланцы крышек подложены регулировочные прокладки. Коробка дифференциала вращается на двух конических роликоподшипниках. закрытых крышками. Эти подшипники регулируются гайками.
Рис. 7. Двойная главная передача и дифференциал автомобиля ЗИЛ -130:
1 — фланец; 2 — сальник; 3, 18 и 32 — крышки; 4 — шайба; 5 — уплот-нительная прокладка; 6 и 9 — роликоподшипники; 7 — стакан; 8 — регулировочные шайбы; 10 — регулировочные прокладки; 11 — ведущая коническая шестерня; 12 — ведомая коническая шестерня; 13 — регулировочные прокладки; 14, 24 и 31 — конические роликоподшипники; 15 — промежуточный вал; 16 — ведущая цилиндрическая шестерня; 17 — картер; 19 — опорная шайба полуосевой шестерни; 20 — правая половина коробки дифференциала; 21 — ведомая цилиндрическая шестерня; 22 — полуосевая шестерня: 23 — левая половина коробки дифференциала; 25 — гайка; 26 — полуось; 27 — кожух полуоси; 28 — сателлит; 29 — опорная шайба сателлита; 30 — крестовина сателлитов; 33 — распорная втулка
Внутри полуосевых кожухов проходят полуоси.
Гипоидная главная передача. В гипоидной главной передаче ось ведущей шестерни не пересекаетсй с осью ведомой шестерни, а располагается ниже нее. Этим достигается более низкое расположение пола кузова автомобиля вследствие низкого размещения карданной передачи и устранения в полу «тоннеля» для карданного вала.
Рис. 8. Гипоидная главная передача и дифференциал автомобиля М-21 «Волга»:
1 — ведомая шестерня; 2 — ведущая шестерня; 3 — подводящий масляный канал; 4 — сальник; 5 — фланец кардана; в — отводящий канал; 7 — коробка дифференциала, 8, 9, 10 и 11 — конические роликоподшипники
Гипоидная передача обладает высокой прочностью зубьев и бесшумностью работы, но требует большой точности зацепления и смазки специального сорта, так как в этой передаче во время работы возникают большие давления и скорости скольжения между зубьями.
Вал ведущей шестерни установлен в картере, отлитом из ковкого чугуна, на конических роликоподшипниках, закрепленных гайкой через ступицу фланца карданного шарнира. Масло к этим подшипникам подводится по каналу и отводится по каналу. Вытекание масла предотвращается сальником.
Ведомая шестерня крепится к неразъемной коробке дифференциала, которая вращается на конических роликоподшипниках.
Главная передача служит для передачи крутящего момента раздаточному механизму — дифференциалу (колесный трактор, автомобиль) или механизму поворота (гусеничный трактор) и увеличения общего передаточного числа силовой передачи. Главные передачи выполняются с коническими спиральными или цилиндрическими прямозубыми шестернями.
Рис. 9. Схемы одинарных главных передач: а — простой; б — гипоидной: 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; С — смещение центров шестерен
Передачи с цилиндрическими шестернями устанавливаются на тракторах с коробками передач, имеющими поперечные валы (Т-25, Т-40, Т-40А, Т-16М). В таких конструкциях изменение направления вращения от продольного вала на поперечные осуществляется двумя коническими шестернями первичного и вторичного валов.
Ведущие шестерни главной передачи изготовляются как одно целое со вторичным валом коробки передач или съемными ( МТЗ -50, МТЗ -52). Ведомые шестерни чаще всего выполняются в виде съемных венцов, прикрепляемых болтами или заклепками к фланцу вала заднего моста (гусеничные тракторы, за исключением трактора Т-38М, у которого шестерня имеет шпоночное соединение с валом) или к корпусу дифференциала (колесные тракторы).
У трактора ДТ-75 ведомая шестерня прикреплена болтами к фланцу коронной шестерни планетарного механизма поворота.
Конические шестерни главной передачи воспринимают и передают валам не только радиальные, но и большие осевые нагрузки. Поэтому валы, несущие эти шестерни, устанавливаются на конических роликоподшипниках или на шарикоподшипниках. Последние менее приспособлены к восприятию осевых нагрузок, но не требуют регулировок.
Главная передача гусеничных тракторов размещается в специальном отсеке корпуса заднего моста, масляная ванна которого обычно сообщается с полостью коробки передач. Отсек главной передачи имеет прокладки и сальниковые уплотнения, предупреждающие перетекание масла в отсеки муфт управления (Т-74, Т-130) или тормозов управления (Т-4А, ДТ-75, ДТ-75М).
У колесных тракторов детали главной передачи смазываются из общей масляной ванны корпуса силовой передачи.
Главные передачи автомобилей подразделяются на одинарные и двойные. Одинарные передачи используются в легковых и грузовых автомобилях малой грузоподъемности и состоят из одной пары конических или гипоидных шестерен.
В гипоидной передаче вследствие смещения осей шестерен на величину С угол спирали ведущей шестерни больше, чем ведомой (у спиральных шестерен он одинаков). При одних и тех же размерах ведомой шестерни ведущая шестерня гипоидной передачи имеет большую длину и толщину зуба, чем спиральная, а среднее число одновременно участвующих в зацеплении зубьев выше. Поэтому гипоидные передачи бесшумны в работе и более долговечны. Смещение осей гипоидных шестерен позволяет уменьшить дорожный просвет легкового автомобиля и тем самым повысить его устойчивость. Для этого ось ведущей шестерни перемещают вниз относительно оси ведомой шестерни. Противоположное расположение шестерен дает возможность увеличить дорожный просвет грузового автомобиля.
Смещение осей шестерен гипоидной передачи вызывает значительное скольжение зубьев, поэтому для смазки применяют специальное масло.
Двойные главные передачи образуются двумя парами шестерен, из которых первая (со стороны карданного вала)—коническая спиральная, а вторая — цилиндрическая. Цилиндрические шестерни имеют косой или шевронный зуб. Двойные главные передачи устанавливаются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности (например, ЗИЛ -130).
Ведущие и ведомые шестерни главной передачи изготавливаются из легированных малоуглеродистых сталей различных марок, подвергаются цементации, закалке и отпуску.
