Богатырев А.В., Есеновский-Лашков Ю.К. и др. Автомобили

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 17.12. Кинематическая схема раздаточной коробки автомобиля КамАЗ-4310:

—

ведущее зубчатое колесо; 2

—

зубчатая муфта включения вала отбора мощности; 3

—

муфта

включения понижающей передачи; зубчатое колесо привода понижающей передачи; 5—

зубчатое колесо корпуса водила; б

—

планетарное зубчатое колесо (сателлит); 7—коронное

зубчатое колесо; 8— вал привода задних мостов; 9— солнечное зубчатое колесо;

10 —

проме-

жуточное зубчатое колесо включения повышающей передачи;

11 —

муфта включения повыша-

ющей передачи;

12—

муфта блокировки дифференциала;

13—

вал привода переднего моста;

—

промежуточный вал;

15—

зубчатое колесо раздаточной коробки

метричные межосевые дифференциалы. Симметричные диффе-

ренциалы применяют, когда вес груженого автомобиля равномер-

но распределяется между передним и задним мостами (например,

на автомобилях BA3-21213 и КАЗ-4540). Несимметричные диффе-

ренциалы устанавливают на машины, где вертикальная нагрузка

на ведущие мосты существенно различается (например, на авто-

мобиле КамАЗ-4310).

Раздаточная коробка автомобиля КамАЗ-4310 двухступенчатая пла-

нетарного типа с несимметричным дифференциалом. У автомобиля

колесная формула 6x6.1, а вертикальная нагрузка на заднюю те-

лежку примерно в 2 раза больше, чем на передний мост. Дифферен-

циал распределяет вращающий момент между передним мостом и

задней тележкой в соотношении 1:2. Кинематическая схема этого

несимметричного дифференциала показана на рисунке 17.12.

Вращающий момент передается с выходного вала коробки пе-

редач на ведущий вал раздаточной коробки. На нем установлено

270

зубчатое колесо 7, которое находится в постоянном зацеплении с

зубчатым колесом

75 и

колесом

10.

Зубчатое колесо 4 свободно ус-

тановлено на промежуточном валу 14 и находится в постоянном

зацеплении с зубчатым колесом 5, являющимся корпусом водила,

на котором установлены оси сателлитов 6. Дифференциал плане-

тарного типа состоит из коронного 7, солнечного 9 и планетарных

6 (сателлитов) зубчатых колес. Внутри корпуса водила проходит

вал

привода переднего моста. Раздаточная коробка оборудована

двумя передачами: повышающей и понижающей.

Понижающую передачу включают, перемещая муфту 3 влево

по шлицам и соединяя зубчатые колеса 15 и 4. Вращающий мо-

мент передается с зубчатого колеса

на колесо 75, далее на колесо

4, которое вращает корпус водила и оси сателлитов. Сателлиты

передают вращающий момент на солнечное 9и коронное /зубча-

тые колеса и валы 13 и 8 в соотношении 1:2.

Обычно раздаточные коробки с межосевым дифференциаль-

ным приводом оборудованы принудительной блокировкой диф-

ференциала, который включают при движении по скользкой до-

роге и бездорожью, когда необходимо повысить сцепные качества

и устойчивость машины. Блокировку включают при остановлен-

ной машине. Для этого соединяют водило (слева по рисунку) и

вал 13 скользящей муфтой 12. Тогда водило и солнечное зубчатое

колесо вращаются как одно целое, т. е. дифференциал заблокиро-

ван. При смещенной влево зубчатой муфте

дифференциал раз-

блокируется.

Раздаточные коробки располагают в специальном корпусе, ко-

торый крепят непосредственно к коробке передач или отдельно от

нее к раме автомобиля, соединяя с коробкой передач карданным

валом.

Передние ведущие мосты у автомобилей, имеющих межосевой

дифференциал, постоянно включены.

Раздаточная коробка автомобиля BA3-21213 (рис. 17.13) имеет

соосные ведомые валы и симметричный конический дифферен-

циал с принудительной блокировкой.

Корпус 9 раздаточной коробки кронштейнами 4 крепят к кузо-

ву автомобиля. Привод раздаточной коробки от коробки передач

осуществляется промежуточным карданным валом, присоединен-

ным к фланцу ведущего вала 12. На ведущем валу свободно уста-

новлены зубчатые колеса высшей 6 и низшей 10передач. Большие

косозубые зубчатые венцы каждого из колес 6 к 10 находятся в

постоянном зацеплении соответственно с зубчатыми колесами

промежуточного вала 13. Малые цилиндрические венцы колес 6 и

10, расположенные против зубчатого венца ступицы 7, скользя-

щей муфтой 8 последовательно могут быть соединены при вклю-

чении высшей или низшей передачи. Ступица 7закреплена на ве-

дущем валу. Муфту 8 перемещают с помощью вилки, концы кото-

рой входят в ее кольцевую проточку.

271

27 26 25 24 15 23 20

Рис. 17.13. Раздаточная коробка автомобиля BA3-21213:

1 —

привод спидометра; 2— пробка для заливки и контроля уровня масла; 3, 5— подшипники

соответственно промежуточного и ведущего валов; кронштейны подвески раздаточной ко-

робки;

6,10 —

зубчатые колеса соответственно высшей и низшей передач; 7, соответствен-

но ступица и скользящая муфта переключения передач; 9— корпус;

11 —

втулка;

12—

ведущий

вал;

13—

промежуточный вал;

14 —

корпус дифференциала;

15—

подшипники корпуса диф-

ференциала;

16,

27— валы привода соответственно заднего и переднего мостов;

17, 20—

зубча-

тые колеса привода соответственно заднего и переднего мостов; 18— сателлит;

19—

ось сател-

литов; 21,

22—

соответственно ось и резиновая подушка подвески раздаточной коробки;

23 —

ведомое зубчатое колесо;

24—

скользящая муфта блокировки дифференциала;

25—

зубчатый

венец корпуса дифференциала;

26—

зубчатое колесо вала привода переднего моста

Ведомое зубчатое колесо 23 находится в постоянном зацепле-

нии с левым (по рисунку) зубчатым колесом промежуточного вала

13. Корпус дифференциала 14 состоит из двух частей, соединен-

ных болтами. Этими же болтами к корпусу дифференциала кре-

пится и ведомое зубчатое колесо 23. Корпус дифференциала вра-

щается на двух шариковых подшипниках 15. Внутри корпуса на

оси 19 установлены два сателлита 18. С ними в зацеплении нахо-

дятся конические зубчатые колеса 17

20, соединенные шлицами

272

1 2

13 12 11

Рис. 17.14. Раздаточная коробка автомобиля КАЗ-4540:

/—корпус; 2, 5, 7— подшипники соответственно ведущего и промежуточного зубчатых колес

и корпуса дифференциала; 3, 4,

б —

соответственно ведущее, промежуточное и ведомое зубча-

тые колеса; 8— конические зубчатые колеса привода переднего и заднего мостов; 9— фланцы

крепления карданных валов привода заднего и переднего мостов; 10— корпус привода заднего

моста; //,

13—

соответственно задняя и передняя чашки дифференциала;

12—

крестовина ус-

тановки сателлитов;

14—

муфта блокировки дифференциала; /5—корпус привода переднего

моста;

16—

зубчатое колесо привода спидометра;

17—

сателлит; 18

—

датчик электропривода

спидометра;

19—

червячное зубчатое колесо привода спидометра

с валами привода переднего 27 и заднего 16 мостов. На конце

крышки корпуса дифференциала, обращенного в сторону пере-

днего моста, нарезан зубчатый венец 25, на котором установлена

скользящая зубчатая муфта 24 блокировки дифференциала. На

валу привода переднего моста 27 закреплено зубчатое колесо 26.

Соединяя муфтой 24 зубчатый венец 25 и зубчатое колесо 26, бло-

кируют дифференциал, так как вал 27и корпус /Сбудут вращаться

как одно целое, т. е. передний и задний мосты будут жестко соеди-

нены.

Для переключения высшей и низшей передач раздаточной ко-

робки, а также блокировки дифференциала используют два рыча-

га в салоне автомобиля. Рычаги действуют на штоки, на которых

закреплены вилки, с помощью которых перемещают муфты 8и 24.

Штоки вилок блокировки дифференциала и включения передач

фиксируются во включенном и выключенном положениях.

В переднем торце промежуточного вала расположен привод 1

спидометра.

Детали раздаточной коробки смазываются разбрызгиванием.

Трансмиссионное масло заливают в корпус коробки до уровня от-

верстия, закрываемого пробкой 2.

Раздаточная коробка автомобилей УАЗ двухступенчатая с соос-

ными валами и механизмом переключения передач без дифферен-

циала. Она непосредственно прикреплена к заднему торцу короб-

ки передач.

Раздаточная коробка имеет две передачи: прямую (I ступень) и

пониженную (II ступень). Передачи включают двумя рычагами в

кабине, тем самым соединяя валы коробки передач с валом приво-

да переднего моста.

Передний мост и пониженную передачу включают на скольз-

кой дороге или при движении по полю, когда влияние циркуля-

ции паразитной мощности, вызванной кинематическим рассогла-

сованием, незначительно.

Передаточные числа: первой прямой ступени L

= 1; понижаю-

щей ступени /

р>к

= 1,94. Зубчатые колеса прямозубые.

Детали раздаточной коробки смазываются разбрызгиванием.

Раздаточная коробка автомобиля КАЗ-4540 (рис. 17.14) односту-

пенчатая с симметричным межосевым коническим дифференциа-

лом и принудительной блокировкой. Передаточное число

'р.к= 1Л

Механизм привода блокировки электропневматический. При

необходимости блокировки межколесного дифференциала вклю-

чают переключатель, расположенный справа на щитке приборов.

Электропневматический клапан открывает доступ сжатого воздуха

в камеру.

274

17.7. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

При техническом обслуживании коробок передач и раздаточ-

ных коробок выполняют следующее: проверяют и при необходи-

мости доливают до установленного уровня масло; устраняют под-

текание масла, которое могло произойти через прокладки или

сальники; проверяют крепление всех соединений; проверяют и

регулируют привод включения передач.

Трансмиссионные масла для коробок передач и раздаточных

коробок: ТСп-15К, ТАП-15В, ТАД-17и, ТСп-10 (в холодное время

года). В соответствии с регламентом работы масла заменяют.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите основные типы коробок передач, применяемых на отечествен-

ных автомобилях. 2. По какому принципу подбирают передаточные числа автомо-

билей? 3. С какой целью в коробках передач применяют синхронизаторы?

4. Объясните принцип действия синхронизатора. 5. Перечислите основные детали

коробок передач и охарактеризуйте их назначение. 6. Объясните работу коробки

передач автомобиля BA3-21213. 7. С какой целью коробки передач оборудуют ус-

коряющей передачей? 8. Для чего и на каких машинах устанавливают раздаточные

коробки? 9. Что такое циркуляция паразитной мощности и какими конструктив-

ными мероприятиями ее можно устранить? 10. В чем особенность конструкции

раздаточной коробки автомобиля КамАЗ-4310? 11. Какие преимущества и недо-

статки имеет гидромеханическая трансмиссия? 12. Объясните принцип работы

гидротрансформатора и перечислите его основные характеристики.

Глава 18

КАРДАННЫЕ ПЕРЕДАЧИ. ВЕДУЩИЕ МОСТЫ

18.1. ТИПЫ КАРДАННЫХ ПЕРЕДАЧ

Карданная передача предназначена для передачи вращающего

момента и соединения агрегатов трансмиссии, валы которых не-

соосны или расположены под некоторым углом один к другому,

изменяющимся при движении автомобиля. К карданным переда-

чам предъявляют следующие требования: передача вращающего

момента без создания дополнительных изгибающих, скручиваю-

щих, вибрационных и осевых нагрузок; обеспечение равенства уг-

ловых скоростей соединяемых валов независимо от угла между

ними; высокий КПД и бесшумность работы.

Основные элементы карданной передачи (рис. 18.1): шарниры

/, валы (2, 4,6,8) и промежуточные опоры 3. При наличии проме-

жуточной опоры карданная передача включает в себя два вала:

промежуточный 2 и главный 4.

Карданные передачи могут быть: плоскими, если ведущий кар-

данный и ведомый валы лежат в одной плоскости; пространствен-

ными, если это условие не соблюдается; одно- и многошарнирными.

275

Рис. 18.1. Карданные передачи:

о —автомобиля с одним ведущим мостом; б— автомобиля с двумя ведущими мостами; в

—

элементы жесткого карданного шарнира; /

—

карданный шарнир;

2 —

промежуточный кардан-

ный вал; 3

—

промежуточная опора; 4—главный карданный вал;

5 —

ведущий мост; б—кар-

данный вал среднего моста; 7— средний ведущий мост;

8—

карданный вал заднего моста; 9—

задний ведущий мост; /0—подшипник; //—масленка; /2—предохранительный кла-

пан; 13, /5—вилки; /4

—

крестовина; /б—балансировочная пластина

Условия работы карданных передач определяются углами уста-

новки их валов: чем больше углы, тем тяжелее условия эксплуата-

ции. Если карданная передача соединяет агрегаты, укрепленные

на раме или кузове автомобиля, то угол между их валами не пре-

вышает 3°. Если же при движении автомобиля один или оба со-

276

единяемых агрегата перемещаются вместе с колесами, то угол

между их валами увеличивается до 20°, а в автомобилях высокой

проходимости

—

до 45°.

Карданные шарниры (далее

—

карданы) по кинематике делят

на карданы неравных и равных угловых скоростей.

Карданы неравных угловых скоростей (асинхронные) характери-

зуются периодическим неравенством угловых скоростей ведущего

и ведомого валов.

Простые асинхронные карданы (рис. 18.2, а) обеспечивают

только угловые перемещения, универсальные (рис. 18.2, б) —уг-

ловые и осевые.

Переменное передаточное отношение асинхронных карданных

шарниров приводит к возникновению в трансмиссии крутильных

колебаний, особенно при высоких угловых скоростях валов кар-

данных передач. С целью снижения амплитуды крутильных коле-

баний подбирают углы установки и жесткости валов шарниров.

Карданы равных угловых скоростей (синхронные) обеспечивают

одинаковые угловые скорости соединяемых валов при любом их

угловом смещении.

Синхронные шарниры (как простые, так и универсальные) в

зависимости от рабочих элементов бывают сдвоенные карданные с

крестовинами и игольчатыми подшипниками, шариковые с шестью

(рис. 18.3, д), пятью и четырьмя (рис. 18.3, б) шариками, трехшипо-

вые с роликами (рис. 18.3, в) и дисковые (рис. 18.3, г).

Рис. 18.2. Карданные шарниры:

—

простой; 5—универсальный; /

—

ведущая вилка; 2—ведомая вилка; 3

—

крестовина; 4—

игольчатый подшипник; 5

—

подвижное шлицевое соединение; б—труба карданного вала

277

Рис. 18.3. Синхронные шарниры:

—

с шестью шариками; б— с пятью и четырьмя шариками; в

—

трехшиповые с роликами;

г —дисковые; /

—

корпус; 2 —сепаратор; J

—

обойма; 4— шарик; 5—трехшиповая крестови-

на; б—ролик; 7—игла;

8—

чашка;

9—

шип;

10—

центрирующее устройство; //

—

вилка;

12 —

диск

Карданные шарниры равных угловых скоростей используют

преимущественно при передаче моментов на ведущие и управляе-

мые колеса. В этих случаях обеспечивается равномерное вращение

колес при больших меняющихся углах между валами.

На автомобилях высокой проходимости в основном устанавли-

вают шариковые карданные шарниры равных угловых скоростей с

делительными канавками и делительным рычажком.

На рисунке 18.4 показан шариковый кардан типа «Вейс» с де-

лительными канавками. Шарики, через которые передается уси-

лие от одной вилки к другой, всегда находятся в биссекторной

плоскости.

Усилие от вилки 1 передается к вилке 5 через шарики 3, кото-

рые перемещаются по криволинейным канавкам 2 и 4. Канавки

расположены симметрично в вилках 1 и 5, лежащих во взаимно

перпендикулярных плоскостях. Средние линии канавок представ-

ляют собой часть окружностей одинакового радиуса, проведенных

из центров О

и О

. Расстояния от этих центров до центра кардана

О одинаковые.

Оси канавок при вращении образуют две сферические поверх-

ности, пересекающиеся между собой по окружности пп, которая и

является траекторией движения шариков 3. Вследствие симмет-

ричного расположения канавок в общих вилках при смещении ва-

лов на угол а центры шариков всегда находятся в биссекторной

плоскости. При вращении по ходу часовой стрелки усилие переда-

ется через одну пару шариков, а при вращении в обратном на-

правлении

—

через другую пару.

В этом кардане небольшое осевое смещение одной вилки отно-

сительно другой вызывает значительное изменение радиуса ок-

ружности пп. Поэтому вилки должны четко фиксироваться одна

относительно другой. Для этого между торцами вилок размещают

установочный шарик 6. Шпилька 7 входит внутрь шарика 6 и

фиксирует его, а шпилька 8 запирает шпильку 7 в вилке. Лыска А

на шарике 6 необходима для прохода шариков 3 при сборке и раз-

борке кардана. Установочное кольцо 9 служит для осевой фикса-

ции кардана и восприятия осевых нагрузок.

Иной принцип действия у шарикового кардана равных угловых

скоростей типа «Рцеппа», устанавливаемого в полноприводных

автомобилях УАЗ, ЗИЛ и ГАЗ. Шарики 2 (рис. 18.5) этого кардана

расположены в плоскости, проходящей через центр кардана в ше-

сти меридиональных канавках полукруглого профиля. Канавки

выполнены на внутренней сферической поверхности корпуса 1 и

в наружной сферической поверхности звездочки 3. Центры сфе-

рических поверхностей совпадают с центром кардана.

Шарики заключены в обойму 4, благодаря чему предотвраща-

ется их защемление в канавках или выпадение из них и обеспечи-

вается расположение шариков в биссекторной плоскости при лю-

бом смещении валов кардана. В торец обоймы упирается сфери-

279