Карданна передача.
Кардани (карданні зчленування) поділяються на жорсткі і м'які (пружні), жорсткі в свою чергу на копитні і кардани рівних кутових швидкостей.
Вила кардан (рис. 78, а) має хрестовину 3, яка з'єднує дві вилки 4 і 7.
При з'єднанні валів 8 і 9 (рис. 78, б) вильчатим карданом 10 вал 9 обертатиметься нерівномірно. Ця нерівномірність викликає значну інерційну навантаження на деталі трансмісії. Для досягнення рівномірного обертання валу 11 провідної шестерні головної передачі кардани 10 і 12 встановлюють на обох кінцях карданного валу 9, а в приводі до передніх ведучих коліс застосовують кардани рівних кутових швидкостей.
1 - голчастий підшипник; 2 - сальник; 3 - хрестовина; 4 і 7 - вилки кардана; 5 - запобіжний клапан; 6 - маслянка; 8 - провідний вал; 9 - карданний вал; 10 і 12 - копитні кардани; 11 - вал провідної шестерні головної передачі; 13 - зовнішня піввісь; 14 - внутрішня піввісь; 15 і 17 - шпильки; 16 - жолоби вилок; 18 - центральний кульку; 19 - провідні кульки; 20 - кулаки дискового кардана; 21 - диск кардана
Кульковий кардан рівних кутових швидкостей (ГАЗ-66. ЗІЛ-131) складається з двох вилок 4 і 7 (рис. 78, в), чотирьох провідних кульок 19 і центрального кульки 18. Вилка 7 є провідною і становить одне ціле з внутрішньої полуосью 14 . Ведена вилка 4 викував разом з зовнішньої полуосью 13, на кінці якої кріпиться маточина колеса. Крутний момент від провідної вилки до відомою передається через кульки, які котяться по кругових жолобах 16 вилок. Центральний кулька 18 служить для центрування вилок і утримується в певному положенні шпильками 15 і 17. Кутові швидкості провідною і відомою вилок однакові внаслідок симетричності механізму щодо вилок.
Вилки 4 і 7 (рис. 78, г) дискового кардана рівних кутових швидкостей (КрАЗ-214Б, Урал-375) охоплюють два циліндричних кулака 20. У внутрішні пази куркулів вставлений диск 21 кардана, який, поєднуючи обидва кулака, дозволяє передавати обертання від внутрішньої піввісь 14 до зовнішньої 13. Внутрішня і зовнішня піввісь можуть гойдатися кожна на своєму кулаці у вертикальній площині і разом з кулаком навколо диска в горизонтальній площині.
Дисковий кардан працює подібно до двох сполучених вильчатим карданами, з яких перший створює нерівномірність обертання, а другий усуває цю нерівномірність. В результаті обертання від внутрішньої піввісь до зовнішньої передається рівномірно.
Головна передача.
Крутний момент, підведений до головної передачі від карданного валу, збільшується відповідно до її передавальним числом і передається через диференціал і піввісь на провідні колеса автомобіля.
1 - упор відомої шестерні; 2 і 8 - регулювальні прокладки; 3 - муфта підшипників; 4 - фланець; 5 - гайка; 6 - вал провідної шестерні; 7 - кришка сальника; 9 - гайка підшипника диференціала; 10 - піввісь; 11 і 17 - чашки коробки диференціала; 12 - стопорная пластина; 13 - кришка підшипника; 14 - зовнішня обойма диференціала; 15 - сухар; 16 - ведена шестерня; 18 - внутрішня обойма диференціала; 19 - Маслос'емниє трубка; 20 - верхній масляний канал
Головні передачі поділяються на одинарні (легкові автомобілі, автомобілі ГАЗ-66) - з однією парою конічних або гіпоїдних шестерень - і подвійні (ЗІЛ-131. МАЗ-500, КрАЗ-257), - з однією парою конічних і однією парою циліндричних шестерень.
У гипоидной головної передачі (ГАЗ-53А. ГАЗ-66) вісь вала провідної конічної шестерні не перетинається з віссю відомої шестерні, а розташована нижче її (рис. 79). Гіпоїдна передача дозволяє розташувати нижче карданний вал, опустити підлогу кузова легкового автомобіля і сам кузов, що знижує висоту центру ваги і підвищує стійкість автомобіля. Така передача безшумна в роботі і довговічніша, так як має велику довжину і товщину зубів ведучої шестірні при інших рівних розмірах передачі.
З іншого боку, гипоидная передача вельми чутлива до порушення правильності зачеплення, в ній більше, ніж у передачі з конічними шестернями, взаємне ковзання зубів, більш високий нагрів деталей і видавлювання мастила. Тому поверхні зубів гіпоїдною головною передачі повинні мати високу твердість, необхідні ретельна обробка і збірка шестерень, а в процесі експлуатації - застосування олій, що володіють високою міцністю плівки, і особливо ретельне обслуговування.
1 - провідна шестерня; 2 - ведена шестерня; 3 - провідна циліндрична шестерня; 4 і 18 - регулювальні прокладки; 5 - кришка; 6 - підшипник; 7 - кільце розпору; 8 - ведена циліндрична шестерня; 9 - сателіт; 10 - хрестовина: 11 - шестерня піввісь; 12 - чашка; 13 - стопор; 14 - регулювальна гайка; 15 - картер; 16, 19 і 21 - фланці; 17 - прохідний вал; 20 - регулювальні шайби
Подвійна головна передача автомобіля ЗІЛ-131 (рис. 80) складається з двох конічних шестерень 1 і 2 і двох циліндричних шестерень 3 і 8. Вал 17 провідною шестерні середнього моста є одночасно прохідним валом, передає крутний момент до головної передачі заднього моста. Тому на задньому кінці вала середнього моста є фланець 19, а задній кінець вала заднього моста закритий кришкою.
На автомобілях МАЗ-503 застосована подвійна головна передача, що складається з центрального одноступінчастого редуктора, що має одну пару конічних шестерень (рис. 81), і планетарної колісної передачі.
Застосування колісних передач дозволяє розвантажити диференціал і піввісь, зменшити габаритні розміри мосту і збільшити дорожній просвіт.
Колісна передача (рис. 81, б) складається з циліндричних шестерень: сонячної шестірні 18, насадженої на півосі 14; трьох сателітів 20, що вільно обертаються на осях 21; коронної шестерні 8 з внутрішніми зубами, з'єднаної з маточиною 16 колеса. Сателіти вільно обертаються на циліндричних роликових підшипниках 22. Три осі 21 сателітів закріплені в нерухомому водію.
1 - шестерні піввісь; 2 - сателіт; 3 - кільце розпору; 4 - регулювальна шайба; 5 - провідна конічна шестерня; 6 - ведена конічна шестерня; 7 - упор; 8 - коронна (ведена) шестерня; 9 - контргайка; 10 - стопорная шайба; 11 - гайка підшипників маточини; 12 - кожух півосі; 13 - упор сонячної шестерня; 14 - піввісь; 15 - внутрішня чашка водила; 16 - маточина колеса; 17 - зовнішня чашка водила; 18 - сонячна (ведуча) шестерня; 19 - стопорне кільце; 20 - сателіт; 21 - вісь сателіта; 22 - підшипник сателіта; 23 - стопорний болт
Водило колісної передачі складається з двох чашок: внутрішньої 15 зі шлицевой маточиною і зовнішньої 17, з'єднаних між собою болтами. Водило кріпиться на кожусі піввісь гайкою 11 і контргайкою 9 підшипників маточини. Між гайкою і контргайкою є стопорная шайба 10.
Сонячна шестерня 18 фіксується на півосі 14 стопорним кільцем 19. Зміщення шестерні 18 всередину обмежується упором 13.
Від осьового зсуву осі сателітів утримуються стопорними болтами 23.
Задні мости автомобілів ЗІЛ і МАЗ можуть виконуватися двоступінчастими. При цьому досягаються високі динамічні властивості автомобіля в різних умовах руху і збільшується кількість передач між двигуном і провідними колесами. Так, при п'ятиступінчастою коробці передач і двухступенчатом задньому мосту можливі десять передач.
Двоступенева (із заниженою передачею) головна передача (рис. 82) має коронну шестерню 3, сателіти 4 і сонячну шестерню 7, жорстко пов'язану з рухомою зубчастої муфтою 9. Коли муфта 9 входить в зачеплення з шестірнею 8, шестерня 7 нерухома. Шестерня 3, обертаючись від вала 1 головної передачі, обкатує сателіти 4 по нерухомій шестірні 7. Сателіти при цьому обертають зі зниженою швидкістю водило 5 і коробку диференціала 10.
Якщо муфту 9 вивести із зачеплення з шестернею 8, а сонячну шестерню 7 ввести в зачеплення з шестірнею 6, пов'язаної з коробкою диференціала 10, то планетарна передача блокується. У цьому випадку механізм обертається зі швидкістю коронної шестерні 3, яка дорівнює швидкості обертання веденої шестірні 2 головної передачі.
Переміщення муфти 9 в осьовому напрямку здійснюється пневматичним циліндром керованим з кабіни водія.
Міжколісний диференціал.
Найбільшого поширення набули міжколісні диференціали з конічними сателітами. Міжколісні диференціали легкових автомобілів мають два сателіта, вантажних - чотири.
У конічному диференціалі (див. Рис. 81, а) зусилля від відомої шестерні 6 головній передачі і скріпленої з нею коробки диференціала передається на хрестовину сателітів. Так як це зусилля рівномірно розподіляється між шестерні піввісь 1, то піввісь завжди навантажуються однаковими крутять моментами.
1 - ліва чашка; 2 - сухарі; 3 - внутрішня обойма; 4 - зовнішня обойма; 5 - права чашка диференціала
У автомобілів з диференціальним приводом до коліс при недостатньому зчепленні одного з провідних коліс з дорогою крутний момент передається через колесо, що буксує, що обертається з великою швидкістю, а інше колесо залишається нерухомим. Для усунення цього недоліку диференціала і підвищення прохідності автомобіля по поганих дорогах іноді застосовують механізми для виключення диференціала (блокування) або диференціали з підвищеним внутрішнім тертям.
На рис. 83 показані деталі кулачкового диференціала підвищеного тертя, що встановлюється на автомобілях ГАЗ-66.
У радіальні прорізи лівої чашки 1 диференціала, з'єднаної з відомою шестернею головної передачі, вільно вставлені сухарі 2. Обойми 3 і 4 мають кулачки (виступи) і з'єднуються з півосями. Обертання від відомої шестерні передається через сухарі 2 і кулачки обойм 3 і 4 на півосі. Напівосі можуть обертатися з різними швидкостями за рахунок радіального переміщення сухарів 2 по кулачкам обойм 3 і 4. Однак внаслідок підвищеного тертя між сухарями і обоймами для провертання піввісь потрібна значна різниця у величині опорів на колесах. В результаті на обидві півосі передається крутний момент, достатній для руху автомобіля, і при буксовании одного з коліс повна зупинка іншого колеса, що зазнає більший опір дороги, відбувається рідше.
Крутний момент Мк (рис. 84), підведений до ведучого колеса від колінчастого вала двигуна, викликає з боку дороги штовхає силу Хк. Вертикальне навантаження Gк на колесо викликає вертикальну реакцію від дороги Zк. При русі на повороті, по дорозі, що має поперечний ухил, і при впливі на автомобіль бічного вітру колесо сприймає бічну силу Y і відповідну їй бічну реакцію yк.
Залежно від розташування підшипників піввісь сприймають різні навантаження і за умовами роботи підрозділяються на два основних типи: повністю розвантажені (вантажні автомобілі) і підлозі розвантажені (легкові автомобілі).
Повністю розвантажена піввісь передає тільки крутний момент Мк. Одним кінцем піввісь лежить в коробці диференціала, а іншим за допомогою фланця з'єднана з маточиною колеса. Маточина колеса обертається на двох підшипниках кочення, встановлених на кожусі піввісь.
Полуразгруженная піввісь передає крутний момент і сприймає згинальні моменти від усіх трьох реакцій, що діють на провідне колесо; підшипник колеса встановлений на півосі.
Привід до передніх ведучих коліс.
Так як передні колеса є керованими, то між зовнішньою 2 і внутрішньої 14 півосями (рис. 85) ставиться кардан рівних кутових швидкостей 15. Внутрішня піввісь 14 шлицами з'єднана з напівосьової шестернею диференціала, а зовнішня 2 - фланцем 4 з маточиною 5 колеса. У картер переднього моста запресовані кожухи 12 піввісь, на які посаджено кульові опори 11; фланці кульових опор кріпляться до фланців 13 картера переднього моста. У кульові опори запресовані і приварені шкворни 8 і 17.
1 - поворотна цапфа; 2 - зовнішня піввісь; 3 - регулювальна гайка підшипників маточини; 4 - фланець; 5 - маточина колеса; 6 - опорний гальмівний диск; 7 - верхня кришка шворня; 8 і 17 - шкворни; 9 і 16 - поворотні важелі; 10 - корпус поворотної цапфи; 11 - кульова опора; 12 - кожух півосі; 13 - фланець картера переднього моста; 14 - внутрішня піввісь; 15 - кардан рівних кутових швидкостей; 18 - опора корпусу поворотної цапфи
До литому корпусу 10 прикріплені поворотна цапфа 1, опорний гальмівний диск 6 і маслоуловітель. На шиях поворотної цапфи встановлені роликові конічні підшипники маточини колеса; на різьбовому кінці цапфи є гайка 3 для кріплення і регулювання підшипників. Корпус поворотної цапфи встановлений на шкворнях на двох циліндричних роликових підшипниках. Наполегливий кульковий підшипник нижнього шворня 17 розташований в опорі 18, яка ввертається в корпус і закріплюється контргайкою і замкової шайбою. Ця опора дозволяє регулювати зазор між верхнім шкворнем 8 і кришкою 7 (повинен бути не більше 0,5 мм). Кришка 7 виготовлена за одне ціле з важелем 9. До нижньої частини корпусу 10 прикріплений поворотний важіль 16.
В.М. Кленніках, Н.М. Ільїн