С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Устройство главной передачи

Устройство главной передачи


Главная передача и дифференциал - назначение, устройство и типы

Основное назначение главной передачи в трансмиссии — передача тяги двигателя к, так сказать, «конечному потребителю» – колесам. Если автомобиль заднеприводный, то тяга от коробки передач через карданный вал передается на главную передачу, а та, в свою очередь, перенаправляет поток мощности на колеса через полуоси (если задняя подвеска зависимая и имеет мост) или приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей (об этом пойдет речь дальше). Если автомобиль переднеприводный, то главная передача через шестерню связана непосредственно с коробкой передач.

Есть такое понятие, как неразрезной мост. Означает оно то, что главная передача вместе с дифференциалом находятся в корпусе, к которому подсоединены или отлиты вместе с ним изначально два кожуха полуосей. Полуоси — это валы, соединяющие дифференциал и главную передачу с колесами. Данная конструкция является частью зависимой подвески автомобиля, так как жестко связывает правое и левое ведущие колеса. Полуось жестко связывает колесо и главную передачу, то есть при преодолении какоголибо препятствия весь мост перемещается вместе с колесами и всем содержимым. Убираем кожух полуосей, корпус главной передачи устанавливаем на кузов или подрамник, колеса с главной передачей соединяем с помощью приводных валов через шарниры равных угловых скоростей и получаем разрезной мост и независимую подвеску колес. Все это подробнее описано ниже в разделе «Устройство главной передачи» и представлено на рисунке 5.32.

Примечание Главная передача служит для понижения числа оборотов, передаваемых от двигателя к колесам, и увеличения тягового усилия. Она обеспечивает передачу вращения с карданного вала на полуоси под углом 90° при классической компоновке автомобиля (о которой подробно рассказывается в главе 3). В главной передаче применяют шестеренчатые передачи, одинарные или двойные.

 Устройство главной передачи

Главная передача состоит из двух шестерен, а точнее, из конической шестерни (на рисунке 5.33 — ведущая шестерня) и конического колеса (на рисунке 5.33 — ведомое колесо).

Рисунок 5.33 Главная передача заднего неразрезного моста.

Шестерня является ведущим элементом (к ней подводится тяга от коробки передач и двигателя), а колесо —ведомым (принимает тягу от шестерни и перенаправляет под углом 90 градусов).

Шестерни изготавливают со спиральными зубьями, благодаря чему повышается прочность зубьев, увеличивается число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, и шестерни работают более плавно и бесшумно.

Кроме конической простой шестеренчатой передачи, у которой оси взаимно пересекаются, в легковых автомобилях применяют гипоидную передачу (показана на рисунке 5.34). В этой передаче зубья имеют специальный профиль и ось малой конической шестерни смещена вниз относительно центра большой шестерни на некоторое расстояние «S». Это дает возможность расположить карданный вал ниже и уменьшить высоту выпуклой верхней части туннеля для размещения вала в полу кузова, вследствие чего достигается более удобное размещение пассажиров в кузове. Кроме того, имеется возможность несколько снизить центр тяжести автомобиля и повысить его устойчивость при движении. Гипоидная передача обладает большей плавностью работы, более высокой прочностью зубьев и износоустойчивостью.

Примечание Однако у гипоидной передачи есть одна неприятная особенность: порог заклинивания при обратном ходе. Расчеты данной передачи, конечно, исключают такую возможность, но всегда стоит помнить, что данную главную передачу может заклинить при превышении расчетных оборотов (при вращении в обратную сторону). Так что будьте осторожны с выбором скорости движения задним ходом.

Для гипоидной передачи необходимо применение смазки специальных сортов из-за большого давления между зубьями при работе и больших скоростей относительного скольжения между зубьями. Кроме того, требуется более высокая точность монтажа передачи.

Рисунок 5.34 Элементы главной передачи. Гипоидная передача.

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.

Разновидности дифференциалов

Дифференциалы могут быть симметричными и не симметричными, а так же свободными или с возможностью блокировки.

Примечание Дифференциал, распределяющий тягу от двигателя поровну между колесами или между осями, называется симметричным. Если же дифференциал межосевой (делит тягу от двигателя в полноприводном автомобиле между передней и задней осью), он может быть несимметричным, то есть на одну из осей передавать меньше тяги, чем на другую.

Если симметричное распределение не всегда играет на руку управляемости или проходимости автомобиля, значит эту проблему необходимо решить. Есть два пути:

1. Установить в главную передачу дифференциал с возможностью его блокировки.

Так появились дифференциалы с блокировкой. Процесс блокировки может быть отдан на откуп механическому приводу с выведением рычага управления в салон автомобиля или же передан в ведение электроники и может быть автоматическим полностью или же с управлением при помощи контроллеров в салоне автомобиля.

2. Установить дифференциал повышенного трения, который при усложнившихся дорожных ситуациях просто-напросто не позволит всей тяге «уйти» на колесо, потерявшее сцепление с поверхностью.

cnitomis.ru

Октябрь 15th, 2012

Передача мощности от двигателя ведущим колесам происходит между перпендикулярными осями: ось карданного вала расположена вдоль автомобиля, а ось ведущих колес — поперек; главная передача обеспечивает передачу между перпендикулярными осями, с одновременным снижением числа оборотов и соответствующим увеличением крутящего момента.

Рис. 152. Главная передача.

Соотношение между оборотами двигателя и оборотами колес на прямой передаче в коробке передач дает передаточное число для главной передачи. Для современных автомобилей передаточное число главной передачи берется от 4 до 10.

Объединение передач в коробке сделало бы ее громоздкой и нагрузило карданную передачу большими крутящими моментами, а объединение передач в главной передаче усложнило бы конструкцию и управление.

В тракторе главная передача называется конечной.

Основой главной передачи служит пара конических шестерен с прямыми или спиральными зубьями (рис. 152-а). Последние повышают плавность зацепления (бесшумность работы) и более прочны, чем прямые. В случаях, когда требуется образование повышенных передаточных чисел или передача больших мощностей, для сохранения минимального расстояния между нижней точкой кожуха передачи и полотном дороги употребляется двойная передача, состоящая из пары конических и пары цилиндрических шестерен (рис. 152-б). Передаточное число всего устройства равно произведению передаточных чисел составляющих пар.

Для восприятия осевых усилий, возникающих при работе конических шестерен, подшипники главной передачи делаются радиально-упорными.

Рубрики: Главная передача, дифференциал и полуоси | Теги: автомобиль, ведущий, двойной, карданный, коробка, расстояние

Главная передача и дифференциал. Устройство и принцип работы

Для того, что бы работающий двигатель сумел привести в движения автомобиль, в конструкции транспортного средства реализована следующая схема передачи крутящего момента: от коленвала мотора через сцепление на коробку передач, а потом через устройства привода ведущих колес (которыми являются главная передача и дифференциал) на эти самые ведущие колеса. По своим функциональным задачам главная передача предназначена для изменения в меньшую или большую сторону величины крутящего момента, поступающего на ведущие колеса, что дает возможность варьировать при необходимости скорость их вращения. Связанный с главной передачей дифференциал распределяет крутящий момент между разными сторонами (полуосями) ведущего моста.

Конструкция главной передачи, если смотреть на нее схематически, является достаточно простой: ведущая шестерня находится в зацеплении с ведомой. Размер ведущей шестерни будет меньше, чем у ведомой. Конструкторы очень тщательно подходят к выбору передаточного числа в таком шестеренчатом зацеплении, ведь нужно обеспечить соответствие максимума крутящего момента со значением частоты вращения колес на ведущем мосту. Следует отметить, что изменение главной передачи может существенно изменить тяговые или скоростные характеристики транспортного средства. Поэтому спортивные разновидности технического тюнинга серийного транспортного средства очень часто предполагают внесение изменений в конструкцию именно этого механизма.

По своему устройству главная передача является понижающим редуктором шестереночного типа, где ведущая шестерня имеет непосредственную связь с вторичным валом коробки передач, а ведомая шестерня – с ведущими колесами. Существует следующие виды главной передачи:

- цилиндрическая, применяемая на переднеприводных и имеющих поперечное расположение мотора и КПП автомобилях;- гипоидная, устанавливаемая на машины с задним приводом и получившая широкое распространение благодаря компактности и относительной бесшумности;- коническая, имеющая огромные размеры и издающая во время работы сильный шум, поэтому встречается редко и исключительно только на каких-то специальных видах техники;- червячная, характеризующаяся сложностью элементов, а значит, и дороговизной изготовления, поэтому в серийном производстве встречающаяся редко.

Классические представители классов заднеприводных и переднеприводных авто различаются местом установки главной передачи. В переднеприводных машинах этот механизм (цилиндрического типа) располагается в коробке передач (в картере). Заднеприводная же конструкция предполагает установку главной передачи в корпус моста, а для соединения КПП и главной передачи используется карданный вал.

Дифференциал: устройство и разновидности

Для того, что бы понять сам смысл нахождения в конструкции автомобиля дифференциала достаточно просто вспомнить детство и опыт игр с маленькими автомобильчиками. У таких машинок колеса были просто насажены на жесткий стержень, поэтому плавность поворота во время катания такого «транспортного средства» обеспечить было нельзя. При повороте с нажимом на игрушечную машинку то колесо, которое двигалось по внешнему радиусу, заклинивалось и чертило по полу черную от стирающейся резины полосу. А все это объясняется просто: во время поворота колеса проходят разный по дистанции путь. Внешнее от центра поворота колесо проезжает более длительную дистанцию, чем то, которое к этому центру расположено близко. Именно поэтому в настоящем автомобиле реализован механизм, который позволяет в повороте придавать разную величину количества оборотов колесам, расположенным на разных сторонах ведущего моста.

Именно дифференциал и распределяет крутящий момент между разными сторонами моста и варьирует скорость вращения полуосей, расположенных на разных сторонах моста. Это помогает при прохождении поворотов или дорожных ухабов, ведь появляется возможность избежать проскальзывания колес на дорожном покрытии.

Дифференциал является планетарным редуктором, который состоит из двух пар шестерен, одна из которых относится к полуосям, а другая – к сателлитам. Дифференциал связан с главной передачей, поэтому эти два механизма принято размещать в одном корпусе. То есть у переднеприводных машин дифференциал будет находиться в КПП, а у заднприводных – в корпусе заднего моста. Полноприводные машины в этом плане отличаются тем, что дифференциал крепиться отдельно – между осями.

Виды дифференциала:

- конический; - цилиндрический; - червячный.

Назначение и устройство карданной, главной передачи и дифференциала

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от коробки передач (раздаточной коробки в случае полноприводной трансмиссии) к ре­дуктору главной передачи и допускает их взаимное перемещение, вызванное ходом подвески.

Детали карданной передачи

1 — фланцевая вилка заднего карданного шарнира; 2 — карданный вал; 3 — стопорное кольцо; 4 — крестовина; 5 — обойма подшипника; 6 — ролики подшипника; 7 — скользящая вилка передего кар­данного шарнира

Карданная передача может состоять из одного или нескольких карданных валов. Карданный вал состоит из полой металлической трубы и карданных шарниров с фланцевыми вилка­ми. Одна из вилок обычно имеет шлицевое соедине­ние, которое допускает незначительное продольное смещение вала. Карданный шарнир состоит из крестовины и игольчатых подшипников.

Назначение и устройство главной передачи и дифференциала

Главная передача предназначена для увеличения крутящего момента и изменения его направления.

Необходимость изменения направления крутяще­го момента возникает на автомобилях с продольным расположением двигателя, где ось вращения колен­чатого вала перпендикулярна оси вращения колес. Крутящий момент от карданной передачи поступа­ет на фланец вала ведущей шестерни.

Благодаря зубчатому зацеплению ведущая шестер­ня передает крутящий момент на ведомую. Далее крутящий момент передается к ведущим ко­лесам.

Схема работы главной передачи

1 — фланец; 2 — вал ведущей шестерни; 3 — ведущая шестерня; 4 — ведомая шестерня; 5 — ведущие (задние) колеса; 6 — полуоси; 7 — картер главной передачи

При движении в повороте ведущие колеса одной оси проходят за одно и то же время разный путь (внешнее — больший, а внутреннее — меньший). Соот­ветственно отличается и скорость их вращения. Исхо­дя из этого, колеса не могут быть жестко связаны, как изображено на рисунке выше.

Для обеспечения разности в скоростях вращения колес одной оси служит дифференциал. Принцип работы главной передачи с дифференци­алом показан на рисунке ниже.

Главная передача с дифференциалом

1 — полуоси; 2 — ведомая шестерня; 3 — ведущая шестерня; 4 — шестерни полуосей; 5 — шестерни-сателлиты

Благодаря наличию шестерен-сателлитов полуоси левого и правого колес могут при необходимости поворачиваться друг относительно друга.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости