Требуемый уход
Любые шестерёнки главной передачи и самоблока нуждаются в смазке и уходе. Несмотря на то, что все элементы ГП и самоблока смотрятся мощными железками, они всё же имеют свой ресурс прочности. Из-за этого советы, касающиеся резких стартов и торможения, грубых включений сцепления и иной нагрузки автомобиля, остаются актуальными и сегодня.
Все трущиеся элементы и зубья шестерёнок требуется регулярно смазывать. Из-за этого в картер наливается специальное масло, уровень которого нужно иногда проверять.
Масло, в котором функционируют шестерёнки, может вытекать сквозь слабые соединения и пришедшие в негодность сальники.
При появлении сомнений в возникновении какой-либо неисправности в трансмиссии необходимо поднять при помощи домкрата ведущее колесо машины. Заведите мотор и передачу для вращения колеса. Посмотрите на все крутящиеся детали, послушайте, есть ли непонятный, подозрительный шум.
Потом следует домкратом приподнять другое колесо. При значительном шуме, вибрации и появлении капелек масла необходимо обратиться в автосервис.
Ремонт крестовины сателлитов
При работе шейки крестовины сателлитов сильно изнашиваются в местах посадки.
Для восстановления посадочных мест сателлитовых шестерен отверстия последних шлифуют или развертывают до получения правильной геометрической формы, а шейки крестовины наращивают хромированием и шлифуют иод размер отверстий сателлитов.
При невозможности применить хромирование шейки крестовины шлифуют или протачивают резцом (предварительно произведя отжиг шеек), а затем на них напрессовывают стальные цементованные втулки и шлифуют их под размер отверстий сателлитов. Более сложным способом восстановления шеек крестовины является наплавка на них металла сваркой с последующей механической обработкой и цементацией.
Разнесенные двухступенчатые передачи
В таких конструкциях в средней части моста расположена одноступенчатая главная передача, а дополнительная передача, называемая приводом колес, размещена за пределами средней части картера моста, чаще всего возле ведущих колес или внутри них.
Приводы колес встречаются только в автомобилях высокой проходимости, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах. Применение колесных передач усложняет конструкцию ведущего моста, но упрощает получение больших передаточных чисел, так как они равны произведению передаточного числа главной передачи и колесной. Если ведущий мост снабжен колесной передачей, то в средней части моста устанавливается коническая или гипоидная главная передача.
Применение колесной передачи увеличивает число деталей ведущего моста, но не приводит к росту его массы. Это происходит потому, что основные части ведущего моста (главная передача, дифференциал и полуоси) воспринимают меньшие крутящие моменты, увеличиваемые в нужной мере лишь в колесных передачах. Благодаря этому основные детали ведущего моста могут быть выполнены меньших размеров, а следовательно, с меньшей массой, чем в случае создания идентичного крутящего момента на ведущих колесах посредством только одноступенчатой главной передачи.
Можно выделить следующие типы двухступенчатых разнесенных передач.
Рис. 2.79. Схема привода колес в ведущем мосту автомобиля:
а — наружного зацепления; б — внутреннего зацепления; 1 — полуось; 2 — ведущая шестерня бортовой передачи; 3 — ведомая шестерня бортовой передачи; 4 — ведущая коническая шестерня; 5 — ведомая коническая шестерня
Одноступенчатая коническая или гипоидная передача в средней части моста, соединенная с цилиндрической передачей привода колес наружного (рис. 2.79, а) или внутреннего (рис. 2.79, б) зацепления, передача наружного зацепления может быть расположена в отдельном картере между дифференциалом и ступицей колес или даже в ступицах «колес. Передача внутреннего зацепления обычно размещается в ступицах колес.
В отличие от ранее описанных конструкций крутящий момент увеличивается не в главной передаче, а в дополнительной цилиндрической передаче наружного зацепления, установленной возле ступиц колес или внутри них. В последнем случае возможно применение передачи внутреннего зацепления. Вследствие разделения общего передаточного числа средняя главная передача моста и полуоси могут быть выполнены меньшими. В результате этого даже при передаче больших крутящих моментов получается необходимый дорожный просвет и сокращается расстояние от фланца ведущей шестерни до середины моста.
Когда цилиндрическую передачу привода колес устанавливают в ступице колеса, ее обычно располагают внутри барабанных тормозов, для чего тормозной барабан должен быть достаточно большим. Остающееся пространство между тормозным барабаном и ободом при развиваемых в настоящее время тормозных усилиях может оказаться слишком малым. И в случае дальнейшего роста подводимого
крутящего момента было бы очень трудно передавать возникающие при этом относительно большие силы посредством одной пары шестерен цилиндрической передачи. В этом случае необходимо предусматривать возможность применения усиленных подшипников для зубчатых колес.
2. Одноступенчатая коническая или гипоидная главная передача, соединенная с планетарной передачей, расположенной в ступицах колес. В ведущем мосту с планетарными передачами в ступицах колес крутящий момент, подводимый к ведущему колесу автомобиля, непосредственно преобразуется в тяговую силу.
Рис. 2.80. Схемы конструкций планетарных передач, изображенных на рисунках: а — 2.94 — 2.101; 6 — 2.102 — 2.103;, в — 2.104—2.105; г — 2.1 Об — 2.108
Такая конструкция имеет следующие преимущества: малые размеры конической или гипоидной главной передачи; малое расстояние от середины моста до фланца ведущей шестерни главной передачи; планетарная передача располагается вне тормозов; со-осное положение шестерен, передающих крутящий момент; разделение передаваемого крутящего момента между несколькими (обычно три или пять) сателлитами; компактность; малые частота вращения и скольжение зубьев; высокий КПД и более равномерное распределение статических сил внутри главной передачи.
Существует много конструкций планетарных колесных передач, размещаемых в ведущих колесах, в которых используются различные кинематические схемы (рис. 2.80), причем у каждой из рассматриваемых конструкций имеется свое кинематическое передаточное число.
Принцип работы МКПП передний привод — Спецтехника
Автомобили с механической коробкой передач, которую сокращенно называют МКПП, до недавнего времени составляли абсолютное большинство среди других ТС с различными видами трансмиссий.
Более того, механическая (ручная) коробка и сегодня остается достаточно распространенным устройством для изменения и передачи крутящего момента двигателя.
Далее мы поговорим о том, как устроена и работает «механика», как выглядит схема КПП данного типа, а также какие преимущества и недостатки имеет данное решение.
Двухвальная механическая коробка передач: устройство и принцип работы
Разобравшись с тем, из чего состоит коробка передач с тремя валами, перейдем к двухвальным коробкам.
Данный тип КПП имеет в своем устройстве два вала: первичный и вторичный. Первичный вал является ведущим, вторичный ведомым. На валах закреплены шестерни и синхронизаторы.
Также в картере коробки находится главная передача и дифференциал.
Ведущий вал отвечает за соединение со сцеплением, также на валу находится блок шестерен в жестком зацеплении с валом. Ведомый вал расположен параллельно ведущему, при этом шестерни ведомого вала в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала, а также свободно вращаются на самом валу.
Добавим, чтобы уменьшить размеры КПП, а также увеличить количество передач, в современных коробках нередко вместо одного ведомого вала может быть установлено 2 или даже 3 вала.
На каждом таком валу жестко закреплена шестерня главной передачи, при этом такая шестерня имеет жесткое зацепление с ведомой шестерней. Получается, конструкция фактически реализует 3 главных передачи.
Сама главная передача, а также дифференциал в устройстве КПП осуществляют передачу крутящего момента от вторичного вала на ведущие колеса. При этом дифференциал также может обеспечить такое вращение колес, когда ведущие колеса вращаются с разными угловыми скоростями.
Что касается механизма переключения передач, на двухвальных КПП он вынесен отдельно, то есть за пределы корпуса. Коробка связана с механизмом переключения тросами или специальными тягами. Чаще встречается соединение при помощи тросов.
Сам механизм переключения 2-х вальной коробки имеет рычаг, который соединяется тросами с рычагом выбора и рычагом включения передачи. Указанные рычаги соединяются с центральным штоком переключения передач, который также имеет вилки.
Если говорить о принципе работы двухвальной механической коробки передач, он похож на принцип трехвальной КПП. Отличия состоят в том, как работает механизм переключения передач. В двух словах, рычаг может осуществлять как продольные, так и поперечные движения относительно оси автомобиля. Во время поперечного движения происходит выбор передачи, так как усилие идет на трос выбора передач, который оказывает воздействие на рычаг выбора передач.
Далее рычаг движется продольно, а усилие идет уже на трос переключения передач. Соответствующий рычаг горизонтально перемещает шток с вилками, вилка на штоке смещает синхронизатор, что и приводит к блокировке шестерни ведомого вала.
Напоследок отметим, что также механические коробки разных типов имеют дополнительные блокировочные устройства, которые препятствуют включению одновременно двух передач или же непредвиденному выключению передачи.
Механическая коробка передач устройство как правильно переключать передачи
Все автомобили с двигателями внутреннего сгорания непременно оснащены коробками передач.
Любой автолюбитель знает, сколько всего существует и каких разновидностей этого устройства, а также принимает факт, что самой распространенной на сегодняшний день является механическая коробка передач. Ее краткое обозначение – МКПП. Основное отличие, помимо конструкционных и показательных, заключается в том, что переключение передач полностью контролируется водителем. Разберемся подробнее, что собой представляет названная разновидность КП.
Определение передаточного числа главной передачи.
Передаточное число главной передачи находят исходя из максимальной скорости автомобиля на высшей передаче, заданной техническими условиями на проектируемый автомобиль.
Значение передаточного числа главной передачи определяют по формуле
Ur=3,6(wmaxrk)/VmaxUkUд
где vmax — максимальная скорость автомобиля, км/ч; wmах — максимальная угловая скорость коленчатого вала, рад/с; rk — радиус колеса, м; Uk — передаточное число коробки передач на высшей передаче; ид — передаточное число дополнительной коробки передач на высшей передаче (ид = 1).
Полагают, что передаточные числа коробки передач на высшей передаче имеют следующие значения: ик= 1,0 — для прямой передачи и ик = 0,9…1,0 — для повышающей передачи легковых автомобилей; ик — 1,0 — для грузовых автомобилей с числом передач не более шести; ик = 0,7…0,8 — для многоступенчатых коробок передач грузовых автомобилей.
Найденное расчетным путем передаточное число главной передачи UТ должно иметь следующие значения: не более 5,0 — у легковых автомобилей; не более 7,0 — у грузовых автомобилей грузоподъемностью до 8 т; не более 8,0 — у грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 8 т.
Расчетное значение передаточного числа главной передачи необходимо сравнить с существующими передаточными числами главных передач автомобилей аналогичного типа и назначения. В том случае, если у новой модели автомобиля проектируется ведущий мост, то это значение передаточного числа уточняют с учетом числа зубьев шестерен главной передачи.
Определение передаточного числа первой передачи коробки передач. Определение передаточных чисел промежуточных ступеней коробки передач.
При определении передаточных чисел коробки передач нужно помнить о том, что I передача предназначена для преодоления максимального сопротивления дороги. Промежуточные передачи коробки передач используются при разгоне автомобиля, преодолении повышенного сопротивления движению, работе автомобиля в условиях, не позволяющих двигаться с высокой скоростью (гололед, выбитая дорога, задержка впереди идущим транспортом и т.д.), а также при торможении двигателем на затяжных пологих спусках.
При расчете передаточных чисел сначала находят передаточное число I передачи по заданному техническими условиями максимальному коэффициенту сопротивления дороги ψmах или максимальному динамическому фактору автомобиля по тяге Dmax на I передаче.
Это передаточное число определяют с помощью выражения, полученного из формулы для динамического фактора, пренебрегая силой сопротивления воздуха, так как она незначительна при небольших скоростях движения:
u1=(Gaψmaxrk)/Mmaxηтрuгuд
где Ga — вес автомобиля с полной нагрузкой, Н; Mmax — максимальный крутящий момент двигателя, Н • м.
Полученное передаточное число I передачи коробки передач не гарантирует отсутствия буксования ведущих колес автомобиля. Чтобы не было буксования ведущих колес при движении на I передаче, необходимо выполнение следующего неравенства:
(Mmaxηтрuгuдu1)/ Gark≤Dсц=(mp2Ga2φx)/Ga
где Dсц — динамический фактор автомобиля по сцеплению; тР2 -= 1,20…1,35 — коэффициент изменения реакций на задних ведущих колесах; Ga2 —- вес, приходящийся на задние колеса автомобиля с полной нагрузкой, Н; фх= 0,6…0,8 — коэффициент сцепления колес с дорогой.
Из этого соотношения определяют новое передаточное число I передачи, при котором буксования ведущих колес не будет:
u1=(mp2Ga2φxrk)/ Mmaxηтрuгuд
После проверки передаточного числа I передачи на отсутствие буксования ведущих колес автомобиля из двух найденных передаточных чисел I передачи коробки передач для дальнейших расчетов выбирают меньшее.
По этому значению передаточного числа I передачи и известному значению передаточного числа высшей передачи определяют передаточные числа промежуточных передач.
Если высшая передача прямая (ип = 1), то для расчёта передаточных чисел промежуточных передач используют следующее выражение:
Uk=
где п’ — число передач, не считая повышающую передачу и передачу заднего хода; к — номер передачи.
Если высшая передача повышающая (ик < 1), то значение ее передаточного числа выбирают в соответствии с типом автомобиля, а остальные передаточные числа промежуточных передач рассчитывают с помощью приведенного выше выражения.
Передаточное число передачи заднего хода
Uзк=(1.2…..1,3)u1
Окончательное значение передаточного числа передачи заднего хода определяют при компоновке коробки передач.
Рассчитанные передаточные числа коробки передач являются ориентировочными и при проектировании новой коробки передач могут незначительно изменяться.
Применяемость конических пар в транспортных средствах
Конические зубчатые пары наиболее часто используются в редукторах трансмиссий транспортных средств различного назначения:
- В качестве главной передачи в редукторах ведущих мостов заднеприводных и полноприводных автомобилей. Обычно такая передача выполнена в виде пары из шестерен разного размера, одна из которых (ведомая) устанавливается непосредственно на корпус дифференциала. Ведущая шестерня одинарной передачи изготавливается вместе с валом, шестерня двойной передачи — с валом и еще одной шестерней (конической или цилиндрической);
- В качестве верхних и нижних редукторов ведущих передних мостов колесных тракторов. В верхних редукторах обе шестерни могут иметь одинаковое число зубьев и размеры, они выполняются заодно со своими валами. В нижних редукторах ведомая шестерня выполняется большого диаметра и имеет специальную конструкцию для соединения с колесом;
- В различных агрегатах трансмиссии и иных систем. Конические пары могут иметь различную конструкцию, но в целом они соответствуют тому, что сказано выше.
Таким образом, на автомобиле может присутствовать от одной (на ТС с одним ведущим мостом) до трех (в полноприводных трехосных ТС) и более (в многоосных ТС с полным приводом) конических пар, а в тракторах с передним ведущим мостом присутствует четыре конические пары, еще как минимум один такой механизм может использоваться в трансмиссии трактора для поворота крутящего момента на вал отбора мощности.
Виды главных передач автомобилей
Углубляться в описании каждого вида главных передач не будем, я назову их кратко с кратким описанием и приложу фото для наглядного восприятия каждого вида:
Ординарная главная передача
Одинарные главные передачи получили наибольшее распространение. В таких передачах применяют конические или гипоидные зубчатые колеса. Передаточные числа одинарных главных передач находятся в пределах 3,0—6,5. Дальнейшее увеличение передаточного числа вызывает необходимость увеличения диаметра ведомого зубчатого колеса, что уменьшает дорожный просвет и усложняет термообработку.
Цилиндрическая главная передача
Цилиндрические главные передачи широко используются в переднеприводных легковых автомобилях с поперечным расположением двигателя, например семейства ВАЗ-2108, -09, -10 и других. При этом обычно главная передача объединяется в одном корпусе (картере) с коробкой перемены передач, что позволяет существенно упростить и удешевить конструкцию трансмиссии.
Коническая главная передача
Такой тип главных передач применяется, когда необходимо изменить не только величину, но и направление передаваемого ведущим колесам крутящего момента. Конические главные передачи с прямыми или (чаще) спиральными зубьями наиболее просты по конструкции и технологичны в производстве, поэтому широко применяются на легковых автомобилях с приводом на задние колеса и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности.
Гипоидная главная передача
Гипоидная главная передача (гиперболоидная) — вид винтовой зубчатой передачи, осуществляемой коническими колёсами (с косыми или криволинейными зубьями) со скрещивающимися осями (обычно 90°). Гипоидная передача имеет смещение по оси между большим и малым зубчатыми колесами. Данный тип передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода и бесшумностью работы. Передаточное отношение от 1 до 10 (в пределе: до 60).
В отличие от обычных конических передач, начальные конусы которых имеют совпадающие вершины и касаются по общей образующей, вершины начальных конусов гипоидных колес не совпадают, а их оси смещены на величину так называемого гипоидного смещения Е=kEdm2, где kE — коэффициент гипоидного смещения (обычно kE=0,2—0,3), а dm2 — средний начальный диаметр колеса. Зубья гипоидных колес имеют пропорционально уменьшающуюся высоту от наружного к внутреннему диаметру.
Червячная главная передача
Червяячная главная передача (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса (для преобразования угловой скорости и усилия вращения) или гайки (для линейных перемещений).
Двойная главная передача
Двойные главные передачи применяются на грузовых автомобилях при необходимости получения больших передаточных чисел. По компоновке они выполняются центральными и разделенными. Центральные двойные главные передачи представляют собой сочетание конической или гипоидной пары, которые объединены в общем картере.
Центральная двойная главная передача
Двойная центральная главная передача позволяет получить большое передаточное число при достаточно большом дорожном просвете под картером моста. Такая главная передача устанавливается, например, в ведущих мостах некоторых автомобилей. Картер главной передачи вместе с балкой ведущего моста представляет собой жесткую конструкцию, что способствует обеспечению правильного зацепления шестерен.
Разнесённая двойная главная передача
Такая передача имеет следующие преимущества:
- малые нагрузки на дифференциал, полуоси и карданные механизмы равных угловых скоростей, устанавливаемых в ведущих управляемых мостах (поэтому их габаритные размеры и масса уменьшаются);
- малые нагрузки на зубья при небольших размерах центральной части моста; при этом увеличивается дорожный просвет, что позволяет получить большие значения передаточных чисел;
Недостатками разнесенных двойных главных передач являются относительная сложность конструкции в связи с увеличением числа цилиндрических зубчатых колес и необходимость иметь дополнительно два раздельных картера. Кроме того, размещение подшипниковых узлов колесных редукторов затруднено.
В колесных редукторах применяются передачи с параллельными и соосными валами. Применение передачи с параллельными валами с расположением шестерни над зубчатым колесом позволяет иметь наибольший дорожный просвет, но не дает возможности получить большое передаточное число.
Общий принцип работы КПП
Классическая механическая коробка представляет собой редуктор, состоящий из множества ступеней. Основная задача редуктора – увеличить или уменьшить на выходе скорость вращения вала с одновременным изменением крутящего момента, передаваемого от коленвала силового агрегата на пару ведущих колёс. В МКПП работой редуктора управляют вручную, используя рычаг переключения передач, устанавливаемый в салоне ТС.
Увеличивая обороты мотора, водитель разгоняет машину, но на каждой конкретной передаче существует максимальная скорость, выше которой авто ехать не сможет Проблема решается переходом на другую передачу с увеличенным передаточным числом, что позволяет снизить обороты при примерно том же крутящем моменте.
Но что такое передаточное число коробки, о котором мы упоминаем?
Под этим термином понимают вполне конкретную величину: соотношение количества зубьев, имеющихся на ведомой шестерне, к числу зубьев на одной из ведущих шестерен. То есть при переключении передач на шестерню с 30 зубьями при 60 зубьях на ведомой шестерне будем иметь передаточное число, равное двум (60:30).
Это значит, что передаточное число коробки передач говорит о том, насколько быстрее будет вращаться ведомый вал по сравнению со скоростью вращения коленвала.
https://youtube.com/watch?v=Bb7leiitIo4
Устройство и основные требования к главной передаче
Устройство рассматриваемого механизма простое: главная передача состоит из двух шестерен (зубчатый редуктор). Ведущая шестерня имеет меньший размер, при этом она имеет связь с вторичным валом коробки передач. Ведомая шестерня больше ведущей, а связана она с дифференциалом и, соответственно, с колесами машины.
Схема главной передачи ведущего моста автомобиля: 1 — ведущие колеса; 2 — полуось; 3 — ведомая шестерня; 4 -ведущий вал; 5 -ведущая шестерня
Рассмотрим основные требования, предъявляемые к главной передаче:
- минимальный уровень шума и вибраций при работе;
- минимальный расход топлива;
- высокий КПД;
- обеспечение высоких тягово-динамических характеристик;
- технологичность;
- минимальные габаритные размеры (чтобы увеличить клиренс и не повышать уровень пола в автомобиле);
- минимальная масса;
- высокая надежность;
- минимальная необходимость в обслуживании.
Увеличить КПД главной передачи можно повысив качество изготовления зубьев обоих шестерен, а также увеличив жесткость деталей и применив в конструкции подшипники качения. Отметим, что максимально сокращать вибрации и шум при работе чаще всего требуется для зубчатых редукторов легковых автомобилей. Вибрации и шум можно минимизировать, обеспечив надежное смазывание зубьев, повысив точность зацепления зубчатых колес, увеличив диаметр валов, а также прочими мерами, которые повышают жесткость элементов механизма.
Плюсы и минусы заваренного редуктора на бездорожье
В статье про трицикл из мотоцикла Урал я говорил, что дифференциал в жигулевском мосту заварен. Но позже туда был установлен обычный дифференциал. Разница почувствовалась сразу.
Перевернутый жигулевский мост на трицикле
Итак, перечислим основные достоинства заваренного дифференциала на бездорожье:
- Проходимость. Что есть, то есть. Из-за отсутствия распределения крутящего момента проходимость заметно повышается. Снижается вероятность пробуксовки колеса из-за недостаточного сцепления с поверхностью, что само по себе уже ухудшает это сцепление. Подробнее про этот эффект (трение покоя и скольжения) в статье по типам полного привода (ссылка в конце этой статьи).
- Прямолинейность движения. С заблокированным редуктором трицикл стремится ехать прямо в любых условиях, что иногда оказывается полезно. Можно, например, тормозить поворотом руля. Но этот эффект скорее мешает, чем помогает. Подробнее чуть ниже.
На этом достоинства «электродуговой» блокировки моста заканчиваются, а недостатков у нее не меньше.
- Управляемость. Точнее ее отсутствие. Из-за того, что оба задних колеса постоянно вращаются с одинаковой угловой скоростью трицикл поворачивает неохотно. Особенно это мешает при резких поворотах и разворотах. Сложнее точно держать траекторию движения, а если попал в глубокую колею, то выехать из нее почти невозможно.
- Тяжелое управление. Вытекает из предыдущего пункта. Особенно проявляется при продолжительных поперечных кренах, когда руки просто «затекают» от постоянного напряжения на руле.
- Нагрузка на конструкцию. Особенно страдает подвеска, как передняя, так и задняя. Пару раз отрывало тяги заднего поста, крепление задних амортизаторов, треснула рама в районе рулевой колонки. С обычным редуктором ничего подобного не наблюдалось, даже при жесткой эксплуатации.
- Возможно малый срок службы заваренного дифференциала. На Урале ввиду относительно малой мощности двигателя (около 35 л.с. против 75 л.с. у жигулевского) заваренный мост исправно служил более двух лет без каких-либо проблем. Но при использовании «электродуговой» блокировки на автомобиле, да еще и по асфальту, думаю мост долго не протянет.
Вывод
Заметного ухудшения проходимости после установки на трицикл обычного дифференциала не наблюдалось. Даже на скользкой поверхности «гребут» обычно два колеса. Только если сцепление с поверхностью у колес заметно различается, тогда блокировки действительно не хватает. Зато управляемость заметно улучшилась, что позволило виртуозно маневрировать в сложных ситуациях. А это, как я считаю, гораздо важнее. Конечно, блокировка бы не помешала, но только автоматическая или подключаемая вручную. Но не постоянная.
Еще нужно учесть, что перечисленные плюсы и минусы заваренного моста ярко проявляются при использовании его на трицикле. Т.е. если, скажем поставить заваренный мост на автомобиль, у которого база гораздо больше, то управляемость ухудшится не так сильно. А если он еще и полноприводный, то этот эффект будет еще менее заметен. Но лучше все таки потратиться на самоблоки или принудительные блокировки, если речь идет об автомобиле, который будет использоваться не только для бездорожья, но и для повседневных поездок по городу.
Дифференциал
Назначение дифференциала
Дифференциал позволяет катиться правому и левому ведущим колесам с различным числом оборотов при поворотах автомобиля и при движении по неровностям дороги.
При движении автомобиля на повороте (как показано на рисунке 5.35) внутреннее ведущее колесо его проходит меньший путь, чем наружное, и, для того чтобы обеспечить качение без буксования, оно должно вращаться медленнее, чем наружное колесо. Для того чтобы колеса могли вращаться с разным числом оборотов, их подсоединяют через приводные валы к дифференциалу, а уже дифференциал жестко связан с ведомым колесом главной передачи.
Принцип работы дифференциала
Дифференциал состоит из (смотрите рисунок 5.33) полуосевых шестерен, сателлитов, оси сателлитов (которая может быть крестовидной, если сателлитов четыре) и корпуса. Полуосевые конические шестерни закреплены на внутренних концах полуосей, на наружных концах которых крепятся ведущие колеса. Сателлиты, представляющие собой малые конические шестерни, посажены свободно на оси.
Рисунок 5.x Схема работы дифференциала.
При движении автомобиля на повороте, внутреннее колесо проходит меньший путь и вследствие сцепления с дорогой начинает вращаться медленнее. При этом сателлиты, вращаясь, начинают перекатываться по замедлившей свое вращение полуосевой шестерне внутреннего колеса. В результате сателлиты начинают вращаться около своих осей, увеличивая число оборотов второй полуосевой шестерни и наружного колеса соответственно.
Примечание
При наличии дифференциала между количеством оборотов колес существует определенная зависимость, при которой сумма чисел оборотов колес всегда равна удвоенному числу оборотов коробки дифференциала, т. е. при уменьшении числа оборотов одного из колес число оборотов другого колеса на столько же увеличивается. При неподвижной коробке дифференциала, если вращается одно из колес, другое колесо будет вращаться в обратную сторону.
Однако работа дифференциала и результат положителен только в случае сухой дороги. В определенных условиях дифференциал может отрицательно повлиять на движение автомобиля.
Так, при попадании одного из колес на скользкое место (лед, грязь) колесо из-за недостаточного сцепления с дорогой начинает буксовать. При значительном ухудшении сцепления буксующего колеса с дорогой тяговое усилие на нем становится очень низким. При этом второе колесо, имеющее достаточное сцепление с дорогой, останавливается, так как вследствие свойства дифференциала распределять усилие между колесами поровну тяговое усилие на втором колесе также становится очень малым и недостаточным для движения автомобиля. Буксующее колесо вращается при этом с удвоенным числом оборотов, и автомобиль полностью останавливается.
Назначение и типы главных передач
Независимо от типа привода его функция связана с осями. Передача силы и движения может быть по форме и трением. Передача по форме называется так, потому что форма передающих элементов подходит для вложения этих элементов вместе. Этот тип передачи наиболее часто используется, особенно с ключевыми элементами, зубчатыми шпинделями и шлицевыми шпинделями. Вид зубчатого соединения определяет следующие типы главной передачи: цилиндрическая, коническая, гипоидная, червячная.
Цилиндрическая главная передача применяется на переднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены поперечно. В передаче используются шестерни с косыми и шевронными зубьями. Передаточное число цилиндрической главной передачи находится в пределах 3,5-4,2. Дальнейшее увеличение передаточного числа приводит к увеличению габаритов и уровня шума.
Передача трения обеспечивает хорошую централизацию деталей, связанных с осями. Однако это не позволяет передавать большие усилия, передаваемые формой. Основными элементами трения являются кольцевые элементы и звездообразные шайбы. Эти элементы состоят из двух конических колец, сжатых вместе и действующих одновременно на оси и втулке. Звездные шайбы обеспечивают большую точность осевого и радиального движения. Шайбы затягиваются болтами, которые одновременно прижимают шайбу к валу и ступице. Описание некоторых элементов передачи. Ниже приведено краткое описание основных элементов передающей машины: ремни, цепи, шестерни, колеса фрикционных, резьбы, стальные тросы и муфта. В современных конструкциях механической коробки передач применяется несколько вторичных валов (два и даже три), на каждом из которых устанавливается своя ведущая шестерня главной передачи. Все ведущие шестерни имеют зацепление с одной ведомой шестерней. В таких коробках главная передача имеет несколько значений передаточных чисел. По такой же схеме устроена главная передача роботизированной коробки передач DSG .
Это элементы машины, которые передают движение вращения между осями через шкивы. Ремни могут быть непрерывными или сращиваться. Шкивы цилиндрические, сшитые в различные материалы. Они могут крепиться к осям с помощью давления, ключа или болта. Это элементы передачи, обычно металлические, состоящие из ряда колец или звеньев. Существует несколько типов тока, и каждый тип имеет конкретное приложение. соединительная цепь цепи втулки. Также известны как звездочки, шестерни – это элементы машины, используемые в трансмиссии между осями. Существуют различные типы снаряжения. Это проекции постоянного профиля в виде пропеллера. Нити движутся равномерно, снаружи или внутри, вокруг цилиндрической или конической поверхности. Выступы называются филе. Существуют транспортные или двигательные нити, которые превращают вращательное движение в продольное движение. Эти нити обычно используются в токарных станках и прессах, особенно при сборе узлов и разборке. На пререднеприводных автомобилях может производиться замена главной передачи, являющаяся составной частью тюнинга трансмиссии. Это приводит к улучшению разгонной динамики автомобиля и снижению нагрузки на сцепление и коробку передач.
Коническая, гипоидная и червячная главные передачи применяются на заднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены параллельно движению, а крутящий момент на ведущую ось необходимо передать под прямым углом.
Из всех типов главной передачи заднеприводных автомобилей самой востребованной является гипоидная главная передача , которую отличает меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума. Вместе с тем, наличие смещения в зацеплении зубчатых колес приводит к повышению трения скольжения и, соответственно, снижению КПД. Передаточное число гипоидной главной передачи составляет: для легковых автомобилей 3,5-4,5, для грузовых автомобилей 5-7.
Коническая главная передача применяется там, где не важны габаритные размеры и не ограничен уровень шума. Червячная главная передача ввиду трудоемкости изготовления и дороговизне материалов в конструкции трансмиссии автомобиля практически не применяется.
> Главная передача.
