Главная передача, дифференциал, конечные передачи

Типы самоходных шасси:

1. Автомобильные;
2. Тракторные;
3. Специальное универсально самоходное шасси.

Как правило, шасси производится на автомобильном или тракторном заводе, а оборудование, которое размещается на нем, на другом специализированном заводе по производству навесного оборудования. Например, на автомобилях, типа УРАЛ устанавливают оборудование повышенной проходимости.

Пример самоходного шасси – автокран. Универсальные самоходные шасси широко используются в сельском хозяйстве на сезонном оборудовании.

Универсальное самоходное шасси

Самоходное шасси больше всего напоминает трактор, отличием является лишь компоновка, в которой мотор расположен позади кабины, перед кабиной, видимо, расположена рама с передним мостом. Рама может устанавливаться одно- или двух- балочная. На раме устанавливается различное специальное оборудование, используемое в сельском хозяйстве (кузов самосвал). Навес оборудования осуществляется быстро, для удобства его замены в случае необходимости.

Область применения самоходных шасси

-В сельском хозяйстве;

-В лесном хозяйстве;

-В коммунальных и дорожно-ремонтных службах;

-На складах (подъемники, погрузчики).

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.

Роботизированная КПП

Трансмиссии с роботизированным переключение передач, или «роботы», как их иногда называют, объединяют два предыдущих вида коробок. По своей сути, это механическая коробка переключения передач с двумя валами и сцеплением, которыми управляет компьютер. Таким образом, КПД такой коробки выше, двигатель всегда работает в оптимальном режиме, что позволяет получать максимум комфорта от езды.

Недостатком такой коробки может являться то, что к ней нужно привыкнуть. При классическом ручном переключении передач водитель сам может сглаживать плавность хода автомобиля благодаря плавному выжиманию сцепления, и добавлению оборотов. При езде с роботизированной коробкой в момент включения передачи может ощущаться небольшой рывок. Чтоб его компенсировать, производители придумали РКПП с двумя сцеплениями. Его суть такова: в момент переключения передач, компьютер одновременно готов подключить передачу на одну больше и на одну меньше. Благодаря этому переключение происходит практически мгновенно без рывков.

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.

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.

Неразрезной ведущий мост

Конструктивно такой мост выполняется пустотелым в виде балки, для размещения в ней узлов трансмиссии: дифференциала, главной пары и полуосей, являющихся приводом к ведущим колесам автомобиля. На концах балки установлены подшипники полуосей и смонтированы фланцы для крепления опорных дисков и тормозных механизмов. На теле балки выполнены площадки под крепления рессор или пружин, а также кронштейны для соединения с подвеской.

Назначение ведущего моста заключается в изменении подведенного крутящего момента и передачи его под прямым углом на ведущие колеса. При прохождении поворота ведущий мост дает возможность ведущим колесам автомобиля вращаться с различными скоростями. Мост также передает тяговое усилие и реактивный момент к раме или несущему кузову автомобиля от ведущих колес, а также воспринимает силу веса и боковые реакции, при движении автомобиля в повороте.

11.3 Ремонт главной передачи и дифференциала

Страница 1 из 5

Неисправности главной передачи и дифференциала имеют следующие признаки: увеличенный шум при движении, стук в главной передаче, повышенный нагрев картера главной передачи (картера заднего моста у автомобилей с классической схемой компоновки) и подтекание масла.

Увеличенный шум во время движения является следствием неправильной регулировки зубчатой пары главной передачи, ее повреждения, неправильной регулировки, изнашивания или разрушения подшипников, а также снижения уровня масла ниже минимального. Увеличенный уровень шума устраняется регулировкой зацепления зубчатой пары главной передачи путем подбора регулировочных шайб либо заменой изношенной зубчатой пары и (или) подшипников, а также доливкой масла до требуемого уровня.

Причиной возникновения повышенного шума при повороте автомобиля может быть также заедание сателлитов на оси вследствие повреждения рабочих поверхностей в местах посадки сателлитов на ось. Для обеспечения нормального вращения сателлитов необходимо разобрать дифференциал, удалить незначительные повреждения рабочих поверхностей тонкой шлифовальной шкуркой либо заменить поврежденные детали.

Главная передача и дифференциал также, как и коробка передач относятся к наиболее надежным элементам трансмиссии автомобиля, и необходимость их ремонта возникает, так правило, после продолжительной эксплуатации автомобиля либо в случае нарушения рекомендаций по применению масла или правил эксплуатации. Стук в главной передаче возникает при резком изменении режима движения вследствие изнашивания опорных поверхностей коробки и зубчатых колес дифференциала. В этом случае требуется замена изношенных деталей.

Повышенный нагрев картера главной передачи и дифференциала может возникнуть вследствие разрушения или нарушения регулировки подшипников ведущей шестерни главной передачи (у автомобилей с классической схемой компоновки) и подшипников коробки дифференциала, а также неправильной регулировки зацепления шестерен при сборке. Повышенный нагрев картера может сочетаться с увеличенным шумом при движении автомобиля.

Подтекание масла возникает при его излишке, а также вследствие нарушения герметичности сальников, прокладок или ослабления креплений частей картера и уменьшения вязкости масла. Для устранения подтекания необходимо обеспечить требуемый уровень масла в картере, подтянуть крепления частей картера либо заменить поврежденные прокладки и сальники.

Ремонт главной передачи и дифференциала включает в себя снятие с автомобиля, разборку, проверку и замену изношенных и поврежденных деталей, регулировку и сборку. Ведущую и ведомую шестерни главной передачи при ремонте не разукомплектовывают, а заменяют парами.

На переднеприводных автомобилях главная передача и дифференциал объединены с коробкой передач в единый узел (ведущая шестерня главной передачи выполняется как одно целое со вторичным валом коробки передач), поэтому снятие их с автомобиля производится вместе с коробкой передач и совмещается с разборкой-сборкой коробки. На автомобилях с классической схемой компоновки главная передача и дифференциал вынесены в картер заднего моста.

На автомобилях ВАЗ-2105 и ИЖ-21251 главная передача и дифференциал образуют единый узел — редуктор заднего моста, снимаемый с автомобиля после отъединения от него карданной передачи и снятия полуосей, которые для снятия редуктора необходимо выдвинуть из шлицевых отверстий полуосевых шестерен дифференциала.

Выполнение работ по ремонту главной передачи и дифференциала требует применения специальных приспособлений и инструмента и высокой квалификации исполнителя. Поэтому данные работы так же, как и работы по ремонту коробки передач, выполняются, как правило, на специализированных постах или участках предприятий по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей. Порядок разборки, сборки и регулировки главной передачи и дифференциала определяется конкретной конструкцией автомобиля. Рассмотрим разборку, сборку и регулировку главной передачи и дифференциала на примере редуктора заднего моста автомобиля ВАЗ-2105.

Виды мостов по конструкции

Конструктивно мосты проектируются в виде полнотелой поперечины или пустотелой балки.

а — поперечина; б — неразъемная балка; в — разъемная балка; 1, 4 — рукава полуосей; 2, 3 — части картера моста.

С поперечиной

Мосты с поперечиной изготавливаются в виде двутавра переменного сечения из металлического бруса методом ковки. Часто поперечину по ошибке называют балкой. Обычно центральная часть поперечины двутаврового сечения изогнута вниз с целью более низкого расположения агрегатов (например, двигателя).

С балкой

Мосты с балкой пустотелые с целью размещения внутри балки элементов привода ведущей оси. Существуют мосты с разъемной и неразъемной балкой. Последние имеют значительно более высокую жесткость, поэтому применяются в тяжелой технике. Мосты с разъемной балкой предназначены для легковых автомобилей и грузовиков с небольшой грузоподъемностью,

Задний неразъемный ведущий мост грузовика Mercedes-Benz Actros

Также мосты с балкой отличаются по технологии изготовления. В основном применяются штампованные и литые балки.

• Разъемные — есть поперечный разъем в области картера, соединяемый болтами. Трубчатые рукава полуосей запрессованы в разъемные части картера;
• Неразъемные — балка цельная с литым картером, в который запрессованы рукава полуосей. Плюсом такой компоновки, помимо более высокой жесткости по сравнению с разъемными мостами, также является удобство обслуживания — для доступа к дифференциалу и главной передаче не нужно демонтировать мост целиком;
• Штампованные — изготавливаются из ковкого чугуна методом штамповки с применением сварки, превосходят по жесткости разъемным балки, но уступают по этому параметру литым балкам;
• Литые — наиболее жесткий и надежный вид балок, применяется в тяжелой технике, однако технология изготовления наиболее сложная и дорогостоящая. Материалом для изготовления служат ковкий чугун или сталь.

Как устроена ГП?

Из чего состоит главная передача:

• коническая шестерёнка;
• коническое колесо.

Шестерёнка — это ведущая деталь (к ней присоединяется тяга от КПП и мотора), а колесо — ведомый элемент (принимает тягу от зубчатого колеса и передаёт её под углом 90°).

Шестерни выполняют с зубьями в виде спирали, из-за этого увеличивается их твёрдость и количество. При этом они сцеплены, и шестерёнки функционируют плавно и без шума.

Это интересно: Как выбрать долговечную зимнюю резину для автомобиля? 3 основных критерия выбора

Помимо конической шестерёнчатой передачи с осями, которые пересекаются взаимно, в машине используют гипоидную передачу. Тут зубья обладают определённой конструкцией и осью небольшой конической шестерёнки. Она сдвинута вниз по отношению к центру наибольшей шестерёнки на определённое расстояние.

Это позволяет разместить кардан ниже и снизить высоту выпуклой верхней части туннеля для расположения вала на днище кузова, за счёт этого увеличивается площадь салона автомобиля.

Появляется возможность немного уменьшить центр тяжести машины и увеличить её устойчивость. Гипоидная передача имеет значительную плавность хода, высокую прочность зубьев и износоустойчивость.