Головна передача механізму приводу до провідних колес автомобіля
Доатегорія:
Шасі автомобіля
Головна передача механізму приводу до провідних колес автомобіля
У пристрій приводу до провідних колес двовісного автомобіля з однією задньою віссю входять: головна передача, диференціал і півосі. Всі ці пристрої полягають у загальному картері з півосьовими рукавами і звуться заднього провідного мосту.
Мал. 1. Типи основних передач провідних мостів автомобілів: а - одинарна проста; б - одинарна гіпоїдна; в - подвійна
Головна передача служить зниження кількості оборотів, переданих від двигуна на колеса, і збільшення ними тягового зусилля забезпечує передачу обертання з карданного валу на півосі під кутом 90°. У головній передачі застосовують шестерні передачі - одинарні або подвійні.
В одинарній головній передачі обертання передається з малої конічної шестерні на велику. Шестерні виготовлені зі спіральними зубами, внаслідок чого підвищується міцність зубів, а також збільшується кількість зубів, що одночасно перебувають у зачепленні. Тому
шестерні працюють плавніше і безшумніше, і довговічність їх підвищується.
Крім конічної простої шестерної передачі, у якої осі взаємно перетинаються, в автомобілях застосовують гіпоїдну передачу. У цій передачі зубці мають спеціальний профіль і вісь малої конічної шестерні зміщена до центру великої шестерні на деяку відстань s. Це дає можливість розташувати карданний вал нижче і знизити в підлозі кузова легкого автомобіля тунель для проходу валу, внаслідок чого досягається зручніше розміщення пасажирів у кузові. Крім того, є можливість дещо знизити центр тягання автомобіля і підвищити його стійкість при русі. Гіпоїдна передача має більшу плавність роботи, більш високу міцність зубів і підвищену зносостійкість.
Однак для гіпоїдної передачі необхідно застосування мастила спеціальних сортів внаслідок великого тиску меяїду зубами при роботі та великих швидкостей відносного ковзання між зубами. Крім того, потрібна більш висока точність монтажу передачі.
Гіпоїдна передача основне застосування на легкових автомобілях. В силу своїх переваг ця передача отримує застосування і на деяких моделях вантажних автомобілів(ГАЗ-53А, ГАЗ-66, ЗІЛ-133).
В одинарній головній передачі необхідне передатне число виходить при малій кількості зубів у ведучої шестерні (6-7 зубів), внаслідок чого навантаження на зуби виходить досить велике. Тому одинарну передачу застосовують в основному в легкових автомобілях та вантажних автомобілях середньої вантажопідйомності.
У подвійній головній передачі обертання передається через дві пари шестерень: з малої конічної шестерні на велику конічну і далі з малої циліндричної шестерні на велику циліндричну.
Конічні шестерні застосовують зі спіральними зубами, а циліндричні - із прямими чи косими зубами.
У подвійній головній передачі можна отримати велике передатне число при порівняно невеликих розмірах передачі, оскільки в зачепленні знаходяться дві пари шестерень. Тому є можливість застосовувати малу конічну шестерню з великою кількістю зубів, що покращує умови її роботи при великих навантаженнях. Подвійну передачу застосовують у вантажних автомобілях середньої та великої вантажопідйомності.
Загальне передавальне число всієї силової передачі автомобіля дорівнює добутку передавальних чисел коробки передач, роздавальної коробки та головної передачіта може бути змінено при включенні різних передач. Загальне передатне число показує, у скільки разів кількість обертів провідних коліс автомобіля менша від числа обертів колінчастого валудвигуна.
У деяких моделях вантажних автомобілів підвищеної вантажопідйомності (МАЗ-500) застосовують роздільну головну передачу, яка включає центральну передачу та бортові колісні передачі.
Центральна передача виконується зазвичай у вигляді двох конічних шестерень зі спіральними зубами – малою та великою.
Колісні передачі, розташовані з обох боків провідного моста, планетарні. Кожна колісна передача складається з провідної сонячної шестерні, сателітів та веденої коронної шестерні. Сонячна шестерня з'єднана з кінцем провідної півосі. Сателіти встановлені на підшипниках на осях, які закріплені нерухомо на фланці півосьового рукава провідного мосту. Коронна шестерня з'єднана зі маточкою ведучого колеса.
При обертанні півосі її шестерня через сателіти передає обертання на коронну шестерню та маточину колеса.
Наявність колісних передач, що мають певне передатне число, дозволяє зменшити передавальне число центральної передачі та розвантажити її шестерні, диференціал та півосі від підвищених зусиль, покращуючи умови їх роботи. Крім того, шляхом заміни шестерень у колісних передачах спрощується завдання зміни передавального числа ведучого моста під час створення модифікацій автомобілів на основі базової моделі.
На деяких моделях вантажних автомобілів (МАЗ-500) передбачена можливість застосування для їх модифікацій двошвидкісного провідного мосту замість одношвидкісного шляхом заміни деяких деталей у головній передачі. Двошвидкісний провідний міст дає можливість отримувати в ньому перемиканням шестерень, крім стандартного передавального числа, що знижує передавальне число. Це значно розширює можливості використання таких автомобілів у найрізноманітніших експлуатаційних умовах.
Мал. 2. Схема роздільної головної передачі провідного мосту автомобіля: а - оаноскороїтна; б - двошвидкісна
Двошвидкісний провідний міст може бути отриманий шляхом введення головну передачу одношвидкісного моста додаткової планетарної передачі. У двошвидкісному мосту такого типу ведена шестерняцентральної передачі має внутрішні зуби, з якими входять у зачеплення зубів сателітів, встановлених на осях, які закріплені в коробці диференціала. Увімкнення передач здійснюється рухомою муфтою з центральною шестернею, керування якою здійснюється з кабіни за допомогою пневматичного або електричного приводу.
Для включення вищої (стандартної) передачі муфта встановлюється в таке положення, при якому її центральна шестерня одночасно входить в зачеплення і сателітами і з внутрішнім зубчастим вінцем коробки диференціала. При цьому планетарний механізм блокується, з'єднуючи шестерню, що наглухо ведеться, з коробкою диференціала.
Для включення нижчої передачі муфта зрушується в таке положення, при якому її центральна шестерня входить в зачеплення тільки з сателітами, а другий зубчастий вінець муфти входить в зачеплення з вінцем вінчастим, закріпленим в картері ведучого мосту. При цьому включається планетарна передача, і обертання з веденої шестерні передається на сателіти, які, обкатуючись по нерухомій центральній шестерні муфти, ведуть за собою коробку диференціала і півосі зі зниженим числом оборотів, забезпечуючи отримання передавального передавального числа.
Головна передача служить для підвищення крутного моменту в постійне число разів і є одинарним або подвійним шестерним редуктором. Крім того, вона дає можливість передавати обертання під кутом 90 від валу карданного до півосей провідних коліс.
У деяких конструкціях головну передачу виконують у вигляді двох окремих механізмів: шестерної конічної передачі, що встановлюється в задньому мосту, і планетарних редукторів, що встановлюються по кінцях півосей і передають крутний момент провідним колесам.
При невеликому передавальному числі головну передачу виконують одинарною – з однією парою конічних шестерень. Більше передатне число викликає необхідність застосування подвійної головної передачі.
Наприклад, у легкового автомобіля ГАЗ-24 при одинарній головній передачі її передавальне число 4,1, а у автомобіля ЗІЛ-130 з подвійною головною передачею воно збільшено до 6,32. Зазвичай передатне число головної передачі сучасних автомобілів знаходиться у межах від 4 до 8.
Одинарна головна передача складається з провідної конічної шестірні, виконаної за одне ціле зі своїм валом, і веденої шестерні, встановленої на коробці диференціала і разом з нею, що обертається в конічних роликових підшипниках. Гнізда підшипників розточені у картері головної передачі.
Опорами валу провідної шестерні служать один циліндричний і два конічні роликові підшипники. Конічні підшипники розташовані у склянці, жорстко з'єднаній з картером головної передачі.
На деяких вітчизняних вантажних та легкових автомобілях (ГАЗ-53А, ЗІЛ-133, ГАЗ-24 «Волга» та ін.) одинарна головна передача має шестерні з гіпоїдним зачепленням. Гіпоїдна передача відрізняється тим, що осі ведучої та веденої шестерень не перетинаються між собою, а проходять на деякій відстані одна від одної. При цьому кут нахилу гвинтової лінії зубів провідної шестерні значно більший, ніж ведена шестерня. Внаслідок цього розмір провідної шестерні при тому ж розмірі веденої шестерні (порівняно з іншими передачами) значно зростає.
Шестерні гіпоїдних передач мають велику товщину і робочу висоту зубів, а при роботі середня кількість зубів, що одночасно знаходяться в зачепленні, у них більша. Завдяки цьому підвищується термін служби шестерень, а їхня робота протікає більш плавно і безшумно.
Слід, однак, мати на увазі, що при роботі гіпоїдних шестерень відбувається поздовжнє прослизання зубів, що вимагає особливо ретельного захисту поверхні від заїдань, нагріву і підвищеного зносу. З цією метою на зубцях шестерень має бути створена дуже міцна масляна плівка, для чого потрібне застосування спеціальної трансмісійної олії з протизносною присадкою.
Подвійна головна передача застосовується на всіх автомобілях великої вантажопідйомності. Вона складається з пари циліндричних та пари конічних шестерень.
На рис. 3 показано подвійну головну передачу автомобіля ЗІЛ -130. Картер головної передачі кріпиться до балки заднього моста болтами. Вал провідної конічної шестерні встановлений у склянці картера головної передачі двох конічних роликових підшипниках. Між фланцями склянки та картера встановлені прокладки для регулювання зачеплення зубів провідної та веденої конічних шестерень. Вал провідної конічної шестерні утримується від осьового зміщення гайкою, встановленої з його хвостової частини, яка одночасно зміцнює фланець, що з'єднує головну передачу з карданним валом.
Мал. 3. Подвійна головна передача: 1 - фланець ведучої шестерні, 2 - сальник, 3 - кришка, 4 - шайба ведучої шестерні, 5 - прокладка, 6 - передній підшипник вала провідної конічної шестерні, 7 - склянка підшипників валу провідної конічної шестерні, 8 регулювальні шайби підшипників валу провідної конічної шестерні, 9-задній підшипник вала ведучої конічної шестерні, 10 - провідна конічна шестерня, 13 - 9 циліндричної шестерні, 15, 28 - кришки підшипників, 16 - провідна циліндрична шестерня, 17 - картер головної передачі, 18 - кришка підшипника диференціала, 19 - опорна шайба півосьової шестерні, 20 - права чаша коробки 2 циліндр, півосьова шестерня, 23 - ліва чашка коробки диференціала, 24 - підшипник коробки диференціала, 25 - регулювальна гайка підшипника диференціала, 26 - п олуось, 27 - балка заднього моста, 30 - масляна кишеня
Ведена конічна шестерня жорстко кріпиться до валу провідної циліндричної шестерні, що обертається на двох конічних роликових підшипниках. Ці підшипники встановлені у кришках, пригорнутих болтами до картера головної передачі. Для регулювання підшипників встановлені прокладки, затиснуті між кришками та фланцями картера.
Ведена циліндрична шестерня жорстко з'єднана з коробкою диференціала і обертається разом із нею двох конічних роликових підшипниках. Від осьового усунення підшипники утримуються гайками. Наприклад, лівий підшипник фіксується гайкою. Гайки також дозволяють регулювати затягування підшипників.
Мал. 4. Кулачковий диференціал підвищеного тертя: 1 - ліва чашка коробки диференціала, 2 - сухарі, 3 - внутрішня обойма, 4 - зовнішня обойма, 5 - права чашка коробки диференціала, 6 - сепаратор.
Підшипники валів ведучої та веденої конічних шестерень змащуються маслом, що подається каналами. Для накопичення олії, що стікає по стінках картера, у склянці передбачена спеціальна кишеня.
Диференціал. При русі по прямій всі колеса автомобіля проходять за один і той же час однаковий шлях. На криволінійних ділянках дороги зовнішні колеса проходять більший відрізок колії, ніж внутрішні. Повільніше обертання внутрішнього ведучого колеса призводить до його пробуксовування, що викликає підвищений знос шин, збільшує витрату потужності, ускладнює поворот автомобіля.
Щоб уникнути пробуксовування, разом з головною передачею встановлюється диференціал, а передача моменту, що крутить, до колес здійснюється півосями. При цьому праве та ліве провідні колеса можуть обертатися з різним числом обертів. На сучасних автомобілях застосовуються шестерні диференціали з конічними шестернями або кулачкові диференціали підвищеного тертя.
Конічний шестерний диференціал є планетарним механізмом. Ведена шестерня головної передачі жорстко з'єднана з коробкою диференціала, що складається з двох чашок. У коробці на хрестовині вільно обертаються шестірні-сателіти, що знаходяться в зачепленні з напівосьовими шестернями лівого та правого коліс. Напівосі вільно проходять через отвори в коробці диференціала.
При обертанні веденої шестерні головної передачі разом із нею обертається коробка диференціала, отже, і хрестовина із сателітами.
При прямолінійному русі автомобіля рівною дорогою обидва колеса зустрічають однаковий опір, внаслідок чого будуть однаковими і зусилля на зубах обох півосьових шестерень. Сателіти не повертаються навколо своєї осі, перебуваючи у стані рівноваги. Таким чином, всі деталі диференціалу обертаються як одне ціле і швидкість обертання обох півосьових шестерень, а отже, і півосей з колесами буде однаковою.
При повороті автомобіля внутрішнє колесо відчуває більший опір, ніж зовнішнє, і зусилля на шестерні півосьової, пов'язаної з внутрішнім колесом, стає більше. Внаслідок цього рівновага сателітів порушується і вони починають перекочуватися по осьовій шестірні, пов'язаної з внутрішнім колесом, обертаючись щодо власної осі і обертаючи другу півосьову шестірню зі збільшеною швидкістю. Внаслідок цього швидкість обертання внутрішнього колеса автомобіля зменшується, а зовнішнього колеса зростає і поворот автомобіля відбувається без юза та пробуксовки.
Диференціал завжди порівну розподіляє одержуваний ним крутний момент на обидва провідні колеса однієї осі. Однак у деяких випадках ця особливість диференціалу негативно впливає на подолання автомобілем важких ділянок дороги. Якщо одне з провідних коліс потрапляє на ділянку дороги з малим коефіцієнтом зчеплення, то інше колесо не може передавати крутний момент більш менш значної величини.
При підвищенні крутного моменту, що передається від двигуна, провідне колесо, що знаходиться на слизькій ділянці, почне пробуксовувати, а інше колесо виявиться не в змозі зрушити з місця автомобіль, що застряг. Якщо ж одне з коліс почне пробуксовувати під час руху, то створяться умови, що викликають бічний занос автомобіля. Для усунення зазначених недоліків на деяких автомобілях підвищеної прохідності (ГАЗ-66) застосовують кулачковий диференціал підвищеного тертя. Пристрій такого диференціала показано на рис. 4.
У нього входить сепаратор, жорстко з'єднаний із веденою шестернею головної передачі. В отвори сепаратора вільно вставлені сухарі, розташовані у два ряди у шаховому порядку. Своїми торцями сухарі упираються у внутрішню та зовнішню обойми. Поверхні цих обойм, що стикаються із сухарями, мають виступи-кулачки.
Зовні диференціал закритий лівою та правою чашками. У центральні отвори чашок входять півосі, одна з яких за допомогою шліців з'єднується з внутрішньою, а інша з зовнішньою обоймами.
Коли ведена шестерня головної передачі разом із сепаратором приводиться у обертання, сухарі чинять однаковий тиск на кулачки обох обойм і змушують їх обертатися.
Якщо одне з коліс автомобіля відчуває більший опір, то пов'язана з ним обойма обертатиметься повільніше сепаратора, і сухарі, чинячи більший тиск на іншу обойму, нібито підштовхуватимуть її, відповідно прискорюючи її обертання.
Однак підвищене тертя між сухарями та обоймами вимагає значного зусилля для зміни швидкості обертання однієї обойми по відношенню до іншої і може статися лише за досить великої різниці опорів, що випробовуються правим та лівим колесами. Це забезпечує передачу достатнього моменту, що крутить, на обидва колеса і, як правило, виключає можливість зупинки одного колеса при пробуксовуванні іншого.
Доатегорія: - Шасі автомобіля
Головна передача та диференціал задньопривідних автомобілів
Головна передача призначена для збільшення моменту, що крутить, і передачі його на півосі коліс під кутом 90 градусів (рис.1).
Мал. 1 Головна передача з диференціалом
1 – півосі; 2 - ведена шестерня; 3 – провідна шестерня; 4 – шестерні півосей; 5 - шестерні-сателіти
Головна передача складається з:
* провідної шестерні,
* веденої шестерні.
Крутний момент від колінчастого валу двигуна через зчеплення, коробку передач та карданну передачупередається на пару косозубих шестерень, які знаходяться у постійному зачепленні. На малюнку 1 обидва колеса обертатимуться з однаковою кутовий швидкістю. Але ж у цьому випадку поворот автомобіля неможливий, тому що колеса повинні пройти неоднакову відстань при цьому маневрі! Якщо взяти іграшкову машинку, у якої задні колеса пов'язані між собою жорсткою віссю, і трохи покатати її по підлозі, паркет у вашому будинку може помітно постраждати. При кожному повороті автомобільчика, одне з його коліс обов'язково прослизатиме, і залишатиме за собою чорний слід. Погляньмо на сліди, залишені на повороті мокрими колесами будь-якого реального автомобіля. Розглядаючи ці сліди зацікавлено, можна побачити, що зовнішнє від центру повороту колесо проходить шлях значно більший, ніж внутрішнє. Якби кожному колесу передавалося однакова кількість обертів, то поворот автомобіля, без чорних слідів на паркеті, був би неможливий. Отже, справжній автомобіль, На відміну від іграшкового, має якийсь механізм, що дозволяє йому робити повороти без «креслення» гумою коліс по асфальту. І цей механізм називається – диференціалом.
Диференціал призначений для розподілу моменту, що крутить, між півосями провідних коліс при повороті автомобіля і при русі по нерівностях дороги. Диференціал дозволяє колесам обертатися з різною кутовою швидкістю та проходити неоднаковий шлях без прослизання щодо покриття дороги. Іншими словами, 100% крутного моменту, який приходить на диференціал, можуть розподілятися між провідними колесами як 50 на 50, так і в іншій пропорції (наприклад, 60 на 40). На жаль, пропорція може бути 100 на 0. Це означає, що одне з коліс стоїть на місці (в ямі), а інше в цей час буксує (по сирій землі, глині, снігу). Що поробиш! Ніщо не буває абсолютно правильним і ідеальним, зате дана конструкція дозволяє автомобілю повертати без замету, а водієві не міняти щодня геть-чисто. зношені шини.
Мал. 2 Схема роботи головної передачі
1 – фланець; 2 – вал провідної шестерні; 3 – провідна шестерня; 4 – ведена шестерня; 5 - провідні (задні) колеса; 6 – півосі; 7 – картер головної передачі
Конструктивно диференціал виконаний в одному вузлі разом із головною передачею (рис. 2) та складається з:
* двох шестерень півосей,
* двох шестерень сателітів.
Головна передача та диференціал передньопривідних автомобілів
В автомобілі з приводом на передні колеса, момент, що крутить, не йде так далеко від двигуна, як в автомобілі з заднім приводом. Всі агрегати трансмісії сконцентровані під капотом машини та об'єднані в один великий вузол агрегатів. Механізм зчеплення затиснутий в кожусі між двома монстрами - двигуном і коробкою передач, яка, у свою чергу, містить у собі ще й головну передачу з диференціалом. Тому вали приводу передніх коліс виходять безпосередньо з картера коробки.
Схема трансмісії передньопривідного автомобіля
I – двигун; II – зчеплення; III – коробка передач; IV - головна передача та диференціал; V - правий та лівий приводні вали з шарнірами рівних кутових швидкостей; VI - провідні (передні) колеса
Детальніше про ШРУС
1.Привод правого переднього колеса; 2. Коробка передач; 3. Привід лівого переднього колеса; 4. Корпус зовнішнього шарніру; 5. Стопорне кільце обойми шарніра; 6. 18.Обойма шарніра; 7. 19. Сепаратор шарніра; 8. 17.Куля шарніра; 9. Зовнішній хомут чохла; 10. 15.Захисний чохол шарніра; 11. Завзяте кільце; 12. 14.Вал приводу лівого колеса; 13. Внутрішній хомут чохла; 14. Фіксатор внутрішнього шарніру; 15. 20.Стопорне кільце обойми внутрішнього шарніра; 16. 21.Буфер валу; 17. 22. Корпус внутрішнього шарніра; 18. 23.Стопорне кільце півосьової шестерні.
Передньопривідний автомобіль характеризується насамперед тим, що передні керовані колеса одночасно є провідними. Для повороту провідних коліс на валах (напівосях) приводу розташовуються кульові шарніри, які повинні допускати поворот коліс без зміни швидкості їхнього обертання. Цій умові задовольняють кардани рівних кутових швидкостей (синхронні кульові шарніри). Звичайний карданний шарнір у умовах швидко виходить із ладу, оскільки за відхиленнях його провідного і веденого ланок створюється нерівномірна по кутовий швидкості передача обертання ведене ланка. Це викликає перевантаження валів приводу та швидке зношування карданного шарніра. У сучасних передньопривідних автомобілів для приводу передніх коліс застосовуються півосі з двома синхронними шаровими шарнірами: у ведучого колеса жорсткого типу (з кутовим ступенем свободи), а у силового агрегату- Універсального типу (з кутовим і осьовим ступенем свободи). Привід передніх коліс, що застосовується на автомобілі, компактний і надійний. Його довговічність при правильній експлуатації автомобіля висока. Це забезпечується досконалістю конструкції шарнірів, підбором покращених матеріалів, точністю виготовлення деталей, гарною герметичністю шарнірів та застосуванням спеціальної мастила. Приводи правого 1 і лівого колес 3 мають однакову конструкцію і відрізняються валами, який у приводу лівого колеса суцільний, а у правого - трубчастий, а також довжиною. Останнє пояснюється зміщенням коробки передач лівий бік від осі автомобіля. Привід кожного колеса складається з двох карданних шарнірів рівних кутових швидкостей та валу. Зовнішній шарнір, з'єднаний з маточиною колеса, складається з корпусу 13, сепаратора 6, внутрішньої обойми 4 і шести кульок. У корпусі шарніра та в обоймі виконані радіусні доріжки кочення, кривизна яких має меридіанальний напрямок. У цих доріжках розташовуються кульки, що з'єднують між собою корпус 4 і внутрішню обойму 6. Кулі поміщені у вікнах сепаратора 7 і утримуються в одній площині. Внаслідок цього відбувається центрація внутрішньої обойми та корпусу шарніра. Робочий кут повороту зовнішнього шарніра до 42". Внутрішня обойма насаджена на шліці валу 8 до упору в кільце 11. Утримується обойма на шліцях вала стопорним кільцем 5. Сепаратор має сферичну поверхню і вікна під кульки. Він забезпечує синхронність обертання з'єднання. кульок в безсекторній площині кута пересікаються осей ланок шарніра, тобто виконує роль дільника.Внаслідок цього, незалежно від кута повороту шарніра.кульки завжди утримуються в площині постійної частоти обертання.Одночасно через сепаратор передається крутний момент.Для герметизації порожнини шарніра застосовується гофрований1 , який на корпусі шарніра і на валу 12 приводу колеса кріпиться хомутами 9 і 13. Герметичність місць посадки чохла забезпечується кільцевими канавками на корпусі шарніра, в які вдавлюється чохол при затягуванні хомута. Осьовий фіксир ування чохла на валу досягається затятими буртиками на валу приводу. Хомути, що стягують, виконані зі сталевої стрічки, на якій виштамповані три гнізда і один фіксуючий зуб. Два гнізда служать для стягування хомута спеціальним пристосуванням, в третє заходить зуб, що фіксує. На шліцевий наконечник корпусу шарніра насаджується маточина переднього колеса. Вона кріпиться самоконтрольною гайкою. Внутрішній шарнір з'єднується з півосьовою шестернею диференціала. Він має незначні конструктивні відмінності порівняно із зовнішнім шарніром. Це насамперед тим, що доріжки у корпусі шарніра та в обоймі виконані прямими, а не радіусними, що дозволяє деталям шарніра переміщатися у поздовжньому напрямку. Це необхідно для компенсації переміщень, викликаних коливаннями передньої підвіски та силового агрегату. Поздовжнє переміщення обойми в корпусі шарніра обмежується з одного боку дротяним фіксатором 16, з іншого - пластмасовим буфером 18. Фіксатор встановлений у канавку корпусу шарніра, а буфер у торець валу приводу колеса. Хвостовик корпусу шарніра з'єднується за допомогою шліц із півосьовою шестернею диференціала. Напівосьова шестерня утримується на шліцях валу стопорним кільцем 23. Захист деталей шарніра від впливу вологи та бруду здійснюється так само, як і у зовнішнього шарніра. При складанні карданних шарнірів в них закладається спеціальне мастило ШРУС-4. При експлуатації автомобіля заміна мастила не проводиться, якщо чохли забезпечують герметичність шарнірів. Приводи передніх коліс працюють у найбільш важких і несприятливих умовах, так як вони розташовані в зоні найбільшого впливу вологи і бруду і передають крутний момент на колеса під кутами, що постійно змінюються, і навантаженнями. Висока точність виготовлення деталей шарнірів, застосування високоякісних матеріалів та мастила забезпечують надійну роботу вузла і в цих умовах, але лише за збереження герметичності шарнірів. Тому необхідно періодично перевіряти стан захисних чохлів та хомутів, щоб своєчасно виявити на них тріщини, деформації або сліди зачеплення про дорожнє покриття та вжити заходів щодо їх заміни. Цим самим попереджається передчасне зношування шарнірів.
Основні несправності головної передачі та диференціала
Шум («виття» головної передачі) при русі на великій швидкості виникає через знос шестерень, неправильне їх регулювання або у разі відсутності масла в картері головної передачі. Для усунення несправності необхідно відрегулювати зачеплення шестерень, замінити зношені деталі, відновити рівень оливи.
Підтікання олії може бути через сальники та нещільні сполуки. Для усунення несправності слід замінити сальники, підтягнути кріплення.
Експлуатація головної передачі та диференціала
Як і будь-які шестерні – шестерні головної передачі та диференціала вимагають «мастила та ласки». Щодо «ласки». Хоча всі деталі головної передачі та диференціала і виглядають масивними «залізяками», але вони теж мають запас міцності. Тому рекомендації щодо різких стартів та гальмування, грубих включень зчеплення та іншого перевантаження машини залишаються в силі. Делі, що труться, і зуби шестерень, у тому числі, повинні постійно змащуватися - це ми вже знаємо. Тому в картер заднього моста (у задньопривідних автомобілів) або картер блоку - коробка передач, головна передача, диференціал (у передньопривідних автомобілів), заливається масло, рівень якого необхідно періодично контролювати. Олія, в якій працюють шестірні, має схильність до «витікання» через нещільність у з'єднаннях і через зношені маслоутримуючі сальники. А ще будь-який картер повинен мати постійний зв'язок з атмосферою. Коли в закритій «наглухо» коробці з шестеренками та олією виділяється тепло, що неминуче при роботі механізмів, тиск усередині різко збільшується і тоді олія обов'язково знайде якусь дірочку. Для того щоб не доливати масло по два рази на день, слід знати про маленьку деталь будь-якого картера - сапуні. Це пружний ковпачок, що прикриває вентиляційний отвір або трубку. Згодом він «залипає» і можлива втрата зв'язку картера з атмосферою. При черговій плановій заміні олії або раніше, у разі потреби, переверніть ковпачки та відновіть працездатність пружин усіх сапунів на агрегатах вашого автомобіля. В результаті цієї нескладної операції, невеликі витоку олії можуть припинитися. Зазвичай середньостатистичного водія важко розібратися в тій гамі звуків, які видає його «захворілий» автомобіль. Мало мати хороший слух, треба ще й розуміти, що означають ці «завивання», «хрумкання» та інші «скрипування», що доносяться з певних зон автомобіля. Однак можна трохи звузити район пошуку несправності. При виникненні підозри на якусь неприємність з трансмісією, підніміть домкратом одне з провідних коліс автомобіля (і обов'язково опустіть на козла - стійку підставку). Запустіть двигун і, увімкнувши передачу, змусіть обертатися колесо. Перегляньте все, що крутиться, прослухайте все, що видає підозрілі звуки. Потім підніміть колесо домкратом з іншого боку. При підвищеному шумі, вібраціях і підтікання масла - починайте пошук свого майстра, якому з гордістю можете сказати, що проблеми у вашого автомобіля ліворуч, а не праворуч.
Головна передача та диференціал
Доатегорія:
Технічне обслуговування автомобілів
Головна передача та диференціал
Головна передача Головна передача служить для збільшення моменту, що підводиться до неї, і передачі його через диференціал на півосі, розташовані під прямим кутом до поздовжньої осі автомобіля.
Конструктивно головні передачі є зубчасті або черв'ячні редуктори, останні через порівняно малого к. п. д. широкого поширення не отримали. На автомобілях в основному застосовують зубчасті головні передачі, які поділяються на одинарні та подвійні. Передатне число головної передачі переважно залежить від швидкохідності, потужності двигуна, маси та призначення автомобіля. Для більшості сучасних автомобілів воно знаходиться у межах 4-9. Для легкових автомобілівзазвичай застосовують одинарну головну передачу, для вантажних автомобілів як одинарну, і подвійну.
Одинарна головна передача (рис. 14.29 а) складається з однієї пари конічних зубчастих коліс зі спіральними зубами. У такій передачі момент, що крутить, передається від карданної передачі на провідну конічну шестерню, а від неї - на ведене колесо, яке через спеціальний механізм (диференціал) і півосі передає обертання на провідні колеса автомобіля. Осі зубчастих коліс одинарних передач можуть перетинатися або бути зміщеними (рис. 1429 б); в останньому випадку одинарна передача називається гіпоїдною. У такій головній передачі зубці шестірні та колесо мають спеціальну форму та нахил спіралі, що дозволяють опустити вісь конічної шестерні на відстань, що дорівнює 30-42 мм.
При застосуванні головної передачі з гіпоїдним зачепленням зубчастих коліс карданну передачу та підлогу кузова можна розмістити нижче, зменшивши тим самим висоту центру ваги автомобіля, що покращує його стійкість. Крім того, в гіпоїдній передачі одночасно в зачепленні знаходиться більше зубів, ніж у звичайній конічній передачі, в результаті чого зубчасті колеса працюють більш надійно, плавно і безшумно. Однак при гіпоїдному зачепленні відбувається поздовжнє прослизання зубів, що супроводжується виділенням теплоти в результаті чого відбувається розрідження та видавлювання олії з поверхні сполучених зубів, що призводить до їх підвищеного зношування. Тому для гіпоїдних передач застосовують спеціальні трасмісійні олії з протизносною присадкою.
Мал. 14.29. Схеми основних передач
Одинарні головні передачі зі спіральними зубами застосовують на автомобілях сімейства ЗАЗ та УАЗ, а гіпоїдні - на автомобілях ЗІЛ-133, ГАЗ-53-12, ГАЗ-24-10 "Волга", ВАЗ-2106 "Жигулі" та ін.
Подвійні головні передачі конструктивно можуть виконуватися в одному картері - центральні (рис. 14.29, в) або кожна пара зубчастих коліс розташовується окремо-рознесені (рис. 14.29, г). В останньому випадку головна передача складається з двох окремих механізмів: одинарної конічної зубчастої передачі, що встановлюється в задньому мосту, і зубчастих циліндричних передач - колісних редукторів.
Подвійна центральна передача (див. рис. 14.29, в) складається з пари конічних та пари циліндричних шестерень. Циліндричні шестерні мають прямі чи косі зуби, а конічні-спіральні. Крутний момент передається від провідної конічної шестерні до веденої, встановленої на одному валу з циліндричною шестернею, яка передає крутний момент на циліндричну шестірню. Подвійна головна передача в порівнянні з одинарною має більш високу механічну міцність і дозволяє збільшити передатне число при досить великому. дорожньому просвітіпід балкою (картером) провідного мосту, що підвищує прохідність автомобіля.
Подвійні головні передачі застосовують на автомобілях великої вантажопідйомності та автобусах, на деяких із них (автомобілі МАЗ-5335, автобуси ЛіАЗ-677М) встановлюють рознесену головну передачу (див. рис. 14.29, г).
Диференціал. При повороті автомобіля його внутрішнє провідне колесо проходить менший шлях, ніж зовнішнє, тому щоб кочення внутрішнього колеса відбувалося без ковзання, воно повинно обертатися повільніше, ніж зовнішнє. Це необхідно для того, щоб виключити при повороті пробуксовування коліс, що викликає підвищене зношування шин, ускладнює керування автомобілем та збільшує витрату палива. Для забезпечення різної частоти обертання провідних коліс їх кріплять не на одному загальному валу, а на двох півосях, пов'язаних між собою міжколісним диференціалом, що підводить до півосей момент, що крутить, від головної передачі. Таким чином, диференціал служить для розподілу моменту, що крутить, між провідними колесами і дозволяє правому і лівому колесам при поворотах автомобіля і при його русі на криволінійних ділянках дороги обертатися з різною частотою. Міжколісний диференціал буває симетричним або несиметричним, що відповідно розподіляє момент, що крутить, між півосями порівну або непорівну. На автомобілях отримали застосування міжколісні конічні симетричні диференціали, міжосьові конічні та кулачкові диференціали підвищеного тертя.
Конічний симетричний диференціал (рис. 14.30 а) являє собою шестеренний механізм, змонтований в головній передачі. Він складається з двох конічних зубчастих коліс, шестерень-сателітів та хрестовини. Ведене колесо головної передачі жорстко з'єднане з коробкою диференціала, що складається з двох чашок, між якими кріпиться хрестовина. Напівосьові зубчасті колеса встановлені в коробці диференціала на шліцях півосей, з'єднаних з провідними колесами автомобіля. Від провідної шестерні головної передачі крутний момент передається на ведене колесо і коробку диференціала, разом з якою обертається хрестовина з шестернями-сателітами, що розташовані на ній.
При прямолінійному русі автомобіля рівною дорогою обидва ведучі колеса відчувають однакові опори коченню і проходять однакові шляхи. Тому сателіти, обертаючись разом із хрестовиною та коробкою диференціала, повідомляють зубчастим колесам однакову частоту обертання, а самі щодо своїх осей не повертаються. При цьому сателіти хіба що заклинюють напівосьові зубчасті колеса, з'єднуючи обидві півосі.
При русі автомобіля на повороті (рис. 14.30 б) його внутрішнє колесо проходить менший шлях, ніж зовнішнє, в результаті чого піввісь (див. рис. 14.30, а) і напівосьове зубчасте колесо, пов'язані з внутрішнім колесом автомобіля, обертаються повільніше. При цьому шестерні-сателіти, обертаючись на шипах хрестовини, перекочуються по обертовому напівосьовому зубчастому колесу, що уповільнило обертання, в результаті чого підвищується частота обертання напівосьового зубчастого колеса і півосі. Таким чином, провідні колеса автомобіля при повороті отримують можливість проходити за те саме час різні шляхи без юза і пробуксовування.
Мал. 14.30. Конічний симетричний диференціал
Основна особливість будь-якого симетричного диференціала - порівну розподіляти момент, що крутить, між провідними колесами. Ця особливість у деяких випадках негативно впливає при подоланні автомобілем важкопрохідних ділянок дороги. У разі попадання одного з коліс автомобіля, наприклад лівого, на слизьке покриття дороги (лід, мокрий грунт і т. п.) момент, що крутить, на ньому зменшується до значення, обмеженого коефіцієнтом зчеплення колеса з дорогою. Такий же момент, що крутить, діє і на праве колесо, хоча воно знаходиться на поверхні з високим коефіцієнтом зчеплення. Якщо сумарний момент буде недостатнім для руху автомобіля, то останній не зможе рушити з місця. У цьому випадку ліве колесо буксуватиме, а праве залишатиметься практично нерухомим.
Міжосьовий конічний диференціал встановлюють на автомобілях підвищеної прохідності з колісними формулами 6X4 та 6X6, провідні мости яких можуть працювати у різних умовах зчеплення коліс із дорогою.
Як приклад розглянемо міжосьовий диференціал автомобіля КамАЕ-5320. Картер (рис. 14.31 а) міжосьового диференціала прикріплений до картера головної передачі проміжного моста. Коробка 3 диференціала складається із двох чашок, що з'єднуються болтами. Передня чашка має хвостовик, що спирається на кульковий підшипник. На шліцованій частині хвостовика встановлено фланець, що зв'язує диференціал з карданною передачею. Усередині коробки розміщений диференціальний механізм, який включає сателіти з хрестовиною, конічне зубчасте колесо приводу заднього моста і колесо приводу проміжного мосту. Зубчасте колесо за допомогою шліців жорстко з'єднується з провідною шестернею головної передачі проміжного моста, а колесо - з шліцованим кінцем прохідного валу приводу заднього моста. Зубчасте колесо має зовнішні зубці, з якими в постійному зачепленні знаходяться внутрішня зубчаста муфта і блокування муфта диференціала.
Блокування здійснюється за допомогою механізму, який трубопроводами пов'язаний із пневматичним краном керування, розміщеним на щитку приладів у кабіні автомобіля. Для включення блокування водій відкриває кран керування, і стиснене повітря надходить у порожнину між кришкою та мембраною (рис. 14.31 б), яка, прогинаючись, переміщає вперед за допомогою пружини стака і повзун, долаючи опір поворотної пружини. При цьому замикаються контакти мікровимикача (див. рис. 14.31 а), що включають контрольну лампу на щитку приладів.
Разом із повзуном переміщається і укріплена на ньому вилка, яка вводить муфту в зачеплення із зубчастим вінцем на корпусі диференціала. В цьому випадку колесо приводу середнього моста і коробка диференціала виявляються жорстко з'єднаними, тим самим диференціал примусово блокується і зубчасті колеса приводу мостів обертаються з однаковою частотою. Під час розблокування диференціала кран керування закривається. При цьому порожнина за мембраною механізму блокування поєднується з атмосферою. В результаті цього під тиском поворотної пружини (див. рис. 14.31 б) мембрана і повзун з вилкою (див. рис. 14.31 а) переміщуються вправо, повертаючи одночасно муфту блокування у вихідне положення.
Мал. 14.31. Міжосьовий диференціал автомобілів сімейства КамАЕ-5320
Кулачковий диференціал підвищеного тертя (рис. 14.32) за рахунок додаткових сил тертя (в результаті самоблокування) передає більший момент, що крутить, на те колесо автомобіля, яке обертається повільніше, що зменшує можливість його пробуксовування і підвищує стійкість автомобіля проти бічного занесення.
Картер кулачкового механізму складається з двох половин, з'єднаних болтами разом із веденим зубчастим колесом і спираються на конічні роликопідшипники. Правою половиною диференціалу є його чашка, а лівою – сепаратор. У сепараторі розташовані два ряди радіальних отворів (по 12 отворів у кожному ряду), в яких розміщені сухарі, встановлені між внутрішньою та зовнішньою зірочками, за допомогою шліців з'єднаними з півосями. Зовнішня поверхня внутрішньої зірочки по колу має два ряди кулачків (по шість кулачків у кожному ряду), а внутрішня поверхня зовнішньої зірочки має один ряд кулачків. Крутний момент від веденого колеса передається сепаратору, а від нього через сухарі - на кулачки зірочок і потім півосі.
При русі автомобіля прямою та рівною дорогою опір руху обох коліс однаково і зірочки обертаються з однаковою частотою. При русі автомобіля по слизькій дорозі у випадку, коли одне колесо зазнає більшого опору, ніж інше, сепаратор диференціала притискає сухарі до кулачок зовнішньої та внутрішньої зірочок. В результаті самоблокування диференціала виникає сила тертя, яка на відстаючій зірочці спрямована у бік обертання, а на тій, що забігає, - проти обертання. При цьому момент, що крутить, розподіляється між зірочками неоднаково: на відстаючій він буде більше на величину моменту сил тертя, на забігає - менше на ту ж величину.
Мал. 14.32. Кулачковий диференціал підвищеного тертя автомобіля ГАЗ-66-11
Через наявність сил тертя відбувається перерозподіл моменту між колесами. Поряд з цим у результаті підвищеного тертя між сухарями та зірочками потрібно значне зусилля для зміни частоти обертання однієї зірочки щодо іншої, що може статися лише за порівняно великої різниці між дорожніми опорами правого та лівого коліс. Тому в автомобілів з такими диференціалами при пробуксовуванні одного колеса повна зупинка іншого колеса відбуватиметься значно рідше в порівнянні з автомобілями, що мають симметричний конічний диференціал.
На автомобілях ГАЗ-66-11 кулачковий диференціал, що самоблокується, встановлюється також і в головній передачі переднього провідного мосту, що забезпечує ефективну експлуатацію цих автомобілів у важких дорожніх умовах.
Вищеописані основні передачі з диференціалами є складовими частинамипровідних мостів, тому їхня робота та взаємодія з деталями вузлів приводу коліс розглянуті нижче на прикладах провідних мостів конкретних автомобілів.
Доатегорія: - Технічне обслуговування автомобілів
Призначення:служить для постійного збільшення моменту, що крутить, і передачі його під прямим кутом.
Характеристика:непрохідна (для середнього мосту – прохідна), неспіввісна, одношвидкісна, двоступінчаста.
Головні передачі всіх провідних мостів взаємозамінні.
Установка та кріплення: встановлюється у картері моста 10.
Рис.123. Міст середній (задній) провідний автомобіля Урал – 4320.31:
1 – кришка картера; 2, 9 – прокладки; 3 – картер головної передачі; 4 – шайби; 5 – первинний вал у зборі; 6, 14 – болт кріплення; 7 – сателіт; 8 - опора диференціала; 10 - картер моста; 11 – підшипник; 12 - зливний отвір; 13 – отвір заливний, контрольний; 15 - кожух півосі
Пристрій(відповідно до рисунка 123) : картер 10, редуктор, деталі кріплення 14 та ущільнення 2, 4, 9.
Картер головної передачі.
Картер головної передачі 3, відповідно до рисунка 123, відливається з чавуну. У картері виконані чотири розточування для встановлення підшипників валів. Картер головної передачі встановлюється на картер моста через ущільнювальну паронітову прокладку товщиною 9,0 мм 9 і кріпиться за допомогою тринадцяти болтів і двох шпильок.
Одинадцять болтів і шпильки встановлені зовні, а два болти 14 – у порожнині конічних шестерень. Два болти знаходяться в порожнині конічних зубчастих коліс і шплінтуються дротом. Доступ до внутрішніх болтів можливий лише після зняття бічної кришки 1. Під зовнішні болти та гайки шпильок встановлені пружинні шайби. Внутрішні болти зашплінтовані дротом.
Посадкова поверхня картера головної передачі до картера моста обробляється (шліфується) та має буртик (виступ) для точної установки. Для полегшення монтажу в картері виконаний люк, що закривається бічною кришкою 1. Місця встановлення підшипників валів закриваються кришками.
Для заправки олії в картері виконано заливний отвір 13, відповідно до рисунка 123, закривається пробкою. Контрольний 13 і 12 зливний отвори розміщуються на картері провідного моста і також закриваються пробками.
Редуктор основної передачі.
Характеристика:двовальний, з нерухомими осями, передавальне число -7,32.
Пристрій(відповідно до малюнка 124): провідний вал у зборі 17, проміжний валу зборі 4, ведене циліндричне зубчасте колесо 35.
Ведучий вал 17 у зборі, відповідно до рисунка 124, встановлюється в картері на двох опорах: два роликових конічних підшипника 14, розташованих сідлоподібно, а задній – роликовий циліндричний підшипник 25.
Ведучий вал 17 виготовляється з легованої сталі. На передньому та задньому кінцях валу нарізані шліци. На шліцах переднього кінця валу встановлюється провідне конічне зубчасте колесо 15, а на середньому та задньому мосту – і фланці карданних валів 10, 20. На шліцях заднього кінця валу головних передач переднього та середнього мостів також встановлюються фланці. Фланці кріпляться гайками 21, які після затягування фіксуються шплінтами.
Провідне конічне зубчасте колесо 15, відповідно до рисунка 124, виготовляється з легованої сталі і має зубчастий вінець зі спіральними зубами і подовжену маточину з внутрішніми шліцами. Зовнішня поверхня маточини шліфується і на неї встановлюються внутрішні обойми підшипників. Між обоймами встановлюється регулювальна шайба 26. Обойми підшипників стягуються гайкою 28, яка стопориться відгинання краю стопорної шайби 29 в паз гайки. Зовнішні обойми підшипників встановлюються в склянці 27, яка кріпиться болтами до картера. Між склянкою і картером встановлюються регулювальні прокладки 13 регулювання зачеплення конічних зубчастих коліс.
Виходи провідного валу з картера закриваються кришками 12, 19. У кришках валів встановлюються самопідтискні гумові сальники 11 (манжети). Задній кінець валу заднього моста і передній кінець валу переднього моста закриваються глухими кришками 22, 23. Між кришками та картером (склянкою) встановлюються паронітові ущільнювальні прокладки 18.
Проміжний вал 4 у зборі, відповідно до рисунка 124, встановлюється в картері на двох опорах. Передньою опорою є роликовий циліндричний підшипник 2, задньої – два роликових конічних радіально-упорних підшипників 6, встановлена бочкоподібно. На валу встановлюється ведене зубчасте конічне колесо 1.
Проміжний вал 4 виготовляється з легованої сталі заодно з провідним зубчастим циліндричним колесом. На передньому кінці валу виконується оброблена шийка зі шпоночним пазом для встановлення веденого зубчастого конічного колеса. На задньому кінці валу – шийка для встановлення підшипників. Внутрішні обойми підшипників через 6 шайбу стягуються гайкою. На торці провідного циліндричного зубчастого колеса з боку конічного виконано отвір.
Рис.124 Міст середній (задній) провідний автомобіля Урал - 4320.31:
1 - шестерня конічна ведена; 2,25 – підшипники роликові циліндричні; 3 – картер головної передачі; 4 – вал проміжний з шестернею циліндричної ведучої; 5 – склянка підшипників; 6 – підшипник роликовий конічний; 7,8,13 - прокладки регулювальні; 9,12 – кришка склянки підшипників; 10 - фланець приводу середнього моста; 11 -манжета; 14 - склянка з підшипниками провідної конічної шестерні; 15 - провідне конічне зубчасте колесо; 16 - сапун; 17 - вал ведучий; 18 – прокладка; 19 - кришка заднього підшипника; 20 - фланець приводу заднього моста; 21 - гайка фланця; 22, 23 - кришка глуха; розпірна; 24 – втулка; 26 - шайба регулювальна; 27 – склянка підшипників; 28 – гайка; 29 - стопорна шайба; 30 – гвинт; 31 – контргайка; 32 - шестерня півосьова; 33 - сателіт диференціала; 34 -хрестовина диференціала; 35 - ведене зубчасте колесо; 36 - опорна шайба; 37 - кришка підшипника диференціала; 38 - стопорна пластина; 39 - пластина замкова; 40 - гайка регулювальна підшипника диференціала; 41 - чашка диференціалу; 42 - кришка картера; I – для переднього мосту; II - для заднього моста
Ведене конічне колесо зубчасте 1 виготовляється з легованої сталі. Воно має зубчастий вінець зі спіральними зубами, подовжену маточину і напресовується на шию проміжного валу. Для запобігання провертанню колеса на валу встановлюється призматична шпонка. На зовнішній поверхні маточини встановлюється внутрішня обойма роликового циліндричного підшипника 2. Зовнішня обойма роликового циліндричного підшипника встановлюється в картері через втулку.
Зовнішні обойми роликових конічних підшипників встановлюються в склянці 5, який кріпиться болтами до картера. Між картером і склянкою встановлюються регулювальні прокладки 7 регулювання зачеплення конічних зубчастих коліс. Склянка закривається кришкою 9, яка своїм буртиком стягує зовнішні обойми підшипників.
У нижній частині кришки є порожнина, яка свердлінням у склянці та картері та отворами в прокладках повідомляється з картером мосту для стоку олії, що витікає з підшипників.
Ведене циліндричне зубчасте колесо 35, відповідно до рисунка 124, виготовляється з легованої сталі. На зовнішній поверхні нарізані косі зуби для зачеплення із провідним циліндричним зубчастим колесом. Колесо має фланець з отворами, через які проходять болти кріплення колеса до чашок (корпусу) диференціала.
Головні передачі переднього та заднього мостів,відповідно до рисунка 124, відрізняються від головної передачі середнього моста приводними фланцями. На передній кінець валу провідної шестерні переднього моста встановлюється втулка 24 з кришкою 23, а на задній кінець - фланець. Головна передача заднього моста має один фланець із боку, що веде конічної шестерні. На протилежному кінці валу провідної шестерні шліци можуть виконуватися.
Дія головної передачі.
Крутний момент, відповідно до рисунка 124, на провідний вал 17 надходить через карданну передачу. Обертання валу викликає обертання ведучого конічного зубчастого колеса 15, що знаходиться в постійному зачепленні з веденим конічним зубчастим колесом 1. Так як розміри і кількість зубів ведучого колеса менше ніж веденого, то відбувається збільшення крутного моменту і знижується частота обертання, передача крутного моменту 9 о.
Ведене зубчасте конічне колесо через шпонку 1 передає крутний момент на проміжний вал 4 і нарізане з ним заодно провідне циліндричне зубчасте колесо невеликого діаметру. Від провідного циліндричного зубчастого колеса момент, що крутить, передається веденому колесу 35, яке більше розмірами і має більшу кількість зубів. У цій парі також відбувається збільшення моменту, що крутить, і знижується частота обертання. Таким чином, ведене циліндричне зубчасте колесо обертається, наприклад, у 7,32 рази повільніше, ніж провідний вал, а момент, що крутить, на ньому на цю ж величину більше.
При обертанні веденого циліндричного зубчастого колеса масло з картера 10, відповідно до малюнка 123, захоплюється зубами і розбризкується по картеру. Так змащуються провідне та ведене циліндричні зубчасті колеса. Олія, що розбризкується, потрапляє, відповідно до малюнка 124, на підшипники проміжного валу 2, 6 і змащує їх. Після змащування підшипників задньої опори проміжного валу масло через свердління та порожнину в кришці 9 і свердління в склянці 5 і картері головної передачі стікає в картер провідного моста. Масло, що пройшло через передній підшипник проміжного валу 2, потрапляє в порожнину конічних зубчастих коліс і розбризкується їх зубами, змащування підшипники 24 провідного валу. Зайва олія стікає в картер провідного мосту.
При складанні моста після регулювання головної передачі або встановлення нової головної передачі через отвір у картері під сапун 16 (вентиляційну трубку) необхідно в порожнину конічних зубчастих коліс картера залити 0,5 л масла.
Сутність та фізичний зміст переднатягу підшипників головної передачі.
Для конічної зубчастої передачі характерні значні знакозмінні зусилля, що діють на опори валів у трьох взаємно перпендикулярних площинах: вертикальній, горизонтальній та осьовій. Під впливом цих зусиль вали прагнуть зміститися, у своїй порушується правильність зачеплень, погіршуючи умови роботи зубчастої передачі, створюється підвищений шум і прискорюється знос деталей. Як було вивчено вище, як опори обов'язково застосовують роликові конічні підшипники, збільшують жорсткість картера, роблячи його досить масивним. Одним з ефективних способів підвищення жорсткості конструкції є установка роликових конічних підшипників з попереднім натягом, або, як він називається в технічній літературі, з преднатягом.
Сутність преднатягу полягає в тому, що при затягуванні підшипників не тільки усувають наявні зазори, але і приклавши більше зусилля, ніж це потрібно для усунення зазорів, викликають пружну деформацію обойм і роликів. У процесі роботи, у міру зносу деталей підшипників, ця пружна деформація, подібно до стиснутої пружини, поступово зникає (розпрямляється), постійно вибираючи зазори, що з'являються, і забезпечує необхідну жорсткість конструкції тривалий час, аж до повного її зникнення. Зусилля, потрібне для затягування підшипників, нормується технічними умовами, як правило, викладеними в інструкції з експлуатації машини.
У задньопривідних і передньопривідних автомобілів пристрій головної передачі відрізняється. Спочатку розглянемо, як вона функціонує на задньопривідних автомобілях.
Головна передача (рис. 4.8) призначена для збільшення моменту, що крутить, для його передачі на півосі коліс під прямим кутом, а також для зменшення частоти обертання провідних коліс. Вона складається з пари шестерень - ведучої та веденої, встановлених під прямим кутом по відношенню один до одного. Ці шестерні знаходяться у постійному зачепленні один з одним. Крутний момент, що виникає в двигуні автомобіля, через колінвал, зчеплення, коробку перемикання передач і карданний вал передається на провідну шестірню, а від неї під прямим кутом - на ведучу шестірню,
звідки, своєю чергою, передається на півосі коліс. Зазначимо, що розмір провідної шестерні значно менший за ведену.
Однак існує важливий нюанс: очевидно, що при повороті автомобіля провідні колеса повинні пройти різну відстань: колесо всередині повороту менше, а колесо зовні повороту більше. Але головна передача не забезпечує такого ефекту, отже поворот автомобіля, по ідеї, неможливий.
За рахунок чого вирішується ця проблема?
Ця проблема вирішується за рахунок спеціального пристрою, який називається диференціалом. Воно призначене спеціально для того, щоб розподілити момент, що крутить, між півосями (а значить, між колесами) при виконанні поворотів, а також при русі по нерівних дорогах. Інакше кажучи, за допомогою диференціалу колеса крутяться з різною кутовою швидкістю і проходять різну відстань, не прослизаючи по поверхні дороги.
Диференціал складається з двох шестерень півосей і двох сателітів шестерень і встановлений разом з головною передачею, утворюючи з нею єдиний механізм (рис. 4.9).
Напевно, багатьом доводилося бачити, як автомобіль, застрягши в бруді або в снігу, буксує тільки одним колесом, а друге колесо цієї ж осі стоїть нерухомо, оскільки сильно загрузло. Це наочна демонстрація роботи диференціала: в даному випадку момент, що крутить, повністю передається тільки на одне колесо — те, яке крутиться; правда, це якраз нестача диференціалу.
Але його переваги з лишком перекривають цей недолік: завдяки диференціалу автомобіль може нормально повертати і без нього гуму на колесах довелося б міняти в кілька разів частіше.
Що стосується передньопривідних автомобілів, то через конструктивні особливості у них пристрій головної передачі та диференціала дещо інше (рис. 4.10). Справа в тому, що у передньопривідних автомобілів двигун встановлений поперек напрямку руху, отже, немає необхідності передавати крутний момент під прямим кутом, оскільки він і так передається в площині, що відповідає руху коліс.
Мал. 4.8.
У передньопривідних машин головна передача та диференціал розташовані безпосередньо в коробці перемикання передач.
Щоб механізми головної передачі та диференціала передчасно не зношувалися, у задньопривідних автомобілів заливається трансмісійна олія в картер заднього моста. Візуально він виглядає як характерне потовщення центральної частини заднього моста. У передньопривідних автомо-
Біля масло заливається в коробку передач.
Рівень масла необхідно контролювати, при необхідності доливати його, а також своєчасно змінювати сальники, що зносилися, які повинні запобігати витоку масла.
Будь-який стукіт або дзвін, який доноситься з району заднього моста, змушує нервувати будь-якого автолюбителя. Однак раніше часу панікувати не варто: причини виникнення подібних звуків можуть бути зовсім невинними. Зокрема, причиною їхньої появи може бути, наприклад, те, що глушник зачіпає балку заднього моста.
Мал. 4.9.
А - Автомобіль йде по прямій (сателіти не обертаються, провідні колеса обертаються з однаковою швидкістю); б - автомобіль рухається по закругленню (швидкості провідних коліс різні, сателіти обертаються навколо осей); 1 - ведена шестерня; 2 - провідна шестерня; 3 - сателіт; 4 - півосьова шестерня; 5 - піввісь
Мал. 4.10.
