Ілля Мельников
Передній ведучий міст застосовується в автомобілях підвищеної прохідності. Він складається з картера, головною передачі, диференціала і півосей. Якщо передній ведучий міст має керуючі колеса, то крутний момент від диференціала до маточини коліс повинен передаватися під кутом, що змінюється і піввісь виконують розчленованими на дві частини. Між двома частинами піввісь встановлений кардан рівних кутових швидкостей.
Приводний вал розміщений всередині порожнистої поворотної цапфи на бронзовій втулці. На кінці приводного валу зроблені шліци, які входять у втулку фланця, з'єднану шпильками з маточиною колеса. Маточина встановлена на порожнистої поворотній цапфі на двох роликових конічних підшипниках. Поворотна цапфа з маточиною встановлена на конічних підшипниках в роз'ємному корпусі на шипах шворнів, приварених до сферичної чашці кожуха півосі. Зазор в підшипниках усувається регулювальними прокладками під кришками, що закріплюють підшипник в гніздах.
Головна передача являє собою редуктор, який зменшує частоту обертання ведучих коліс в порівнянні з карданним валом.
У задньопривідних автомобілів головна передача конструктивно з'єднана з ведучим мостом. Провідним мостом називають міст, агрегати і механізми якого передають крутний момент від коробки передач колесам. Ведучий міст складається з: картера (корпусу), головної передачі, диференціала і піввісь. На автомобілі, вали, що приводять у рух колеса, розміщені по відношенню до осі автомобіля і карданного валу під кутом 90 градусів. Щоб збільшити крутний момент після коробки передач і передати його під прямим кутом застосовують головну передачу. Головна передача виконана у вигляді пар шестерень, як однієї, так і двох. Зазвичай конічна пара складається з зубчастих шестерень і зубчастих коліс. Зубчаста шестерня є провідною, а зубчасте колесо - веденим. У подвійній головній передачі з'єднання складається з однієї пари конічних шестерень і однієї пари циліндричних шестерень. Головна передача, що складається з однієї пари конічних шестерень, називається одинарної, а з двох пар шестерень - конічної і циліндричної - подвійний.
Конічна передача дозволяє передати крутний момент від двигуна до задніх коліс під прямим кутом, а різні передавальні числа -знизити обертів і збільшити крутний момент. Передавальні числа головних передач автомобілів наступні: ЗІЛ-130 - 6,32, ГАЗ-53А - 6,83. КамАЗ - 7,22, 6,53; 5,94; 5,43. Передавальні числа 7,22 і 6,53 призначені для автомобілів у складі автопоїзда і сідельних тягачів, а передавальні числа 5,94 і 5,43 - для одиночних автомобілів.
Розглянемо головну передачу на прикладі автомобіля ГАЗ-53А. В автомобілі використовують одинарну головну передачу. Одинарна головна передача може бути як звичайною, так і гипоидной (передача з конічними шестернями зі схрещувати непересічними осями) .Ось провідної шестерні опущена щодо осі веденої шестерні, що знижує центр ваги і підвищує стійкість автомобіля.
Мал. Головна передача. А - звичайна передача, б - одинарна гипоидная. В - подвійна, 1 -ведучі шестерня з валом, 2 - ведена конічна шестерня, 3 - проміжна шестерня, 4 - проміжна циліндрична шестерня з валом, 5 - ведена циліндрична шестерня, 6 - диференціал.
Головна передача складається з провідною малої конічної шестерні 1, виконаної разом з валом, що її веде - великий конічної шестерні 2. Вал малої конічної шестерні 1 встановлений на двох конічних і одному циліндричному роликових підшипниках. Відома шестерня 2 і ведена шестерня 5, виготовлені у вигляді знімних вінців, прикріплені до коробки диференціала 6 болтами або заклепками. Під час руху автомобіля провідний вал разом з малою конічної шестернею приводить в рух ведену шестерню. Ведені шестерні обертаються разом з коробкою диференціала на конічних роликових підшипниках, закріплених в гніздах картера заднього моста.
Перевага головною гипоидной передачі на відміну від звичайної конічної - безшумність роботи шестерень і плавність зачеплення. Таке зачеплення підвищує швидкість ковзання зубів шестерень одне за одним і такого зачеплення потрібна спеціальна мастило.
Подвійна головна передача застосовується на автомобілях ЗІЛ - 130. Момент, що крутить в такій передачі передається через дві пари шестерень. Ведучий вал разом з малою конічної шестернею 1, приводить в обертання ведену конічну шестерню 2, закріплену на фланці проміжного вала. Разом з проміжним валом виконана мала проміжна циліндрична шестерня 4, яка веде в рух велику ведену циліндричну шестірню 5. Велика ведена циліндрична шестерня закріплена на коробці диференціала і разом з нею обертається на підшипниках і в гніздах картера ведучого моста.
Перевага подвійний головною передачі, яка застосовується на деяких вантажних автомобілях, у порівнянні з одинарної - можливість дещо зменшити зовнішні розміри середньої частини картера заднього моста, підвищити дорожній просвіт автомобіля (відстань від його нижчої точки до дороги), при великих передавальних числах.
При русі по нерівній дорозі і при поворотах праві і ліві колеса автомобіля проходять неоднаковий шлях. Якби колеса оберталися з однаковою швидкістю, то одне з коліс проходило б менший шлях і проскакувало щодо дороги. Для того, щоб не відбувалося прослизання і колеса оберталися з різною швидкістю (частотою обертання) застосовують спеціальний механізм (диференціал).
Диференціал складається з корпусу 1, в якому встановлена хрестовина 3. На неї одягнені чотири шестерні 4, звані сателітами. Сателіти знаходяться в постійному зачеплення з двома шестерні піввісь 2, піввісь 8 і 7 (правої і лівої). Осі шестерень 4 жорстко пов'язані з корпусом диференціала 1.Крестовіна разом з сателітами закріплена в коробці диференціала і обертається разом з нею. При русі автомобіля по прямій, обидва колеса проходять однакові шляхи, сателіти, обертаються як одне ціле з коробкою диференціала і конічним колесом (веденим колесом більшого розміру) і повідомляють обом шестерні піввісь 2 однакову частоту обертання. Шестерні - сателіти при цьому навколо своїх осей не обертається. Коли одна з шестерень 2 сповільнить рух, сателіти починають обертатися навколо своїх осей, з-за чого інша з шестерень 2, пов'язані з полуосью 7ілі 8 і провідними колесами, буде обертатися швидше, а отже і колесо, яке описує більший шлях, починає обертатися швидше.
Мал. Диференціал а - пристрій, б - схема роботи при прямолінійній русі, в - схема роботи при повороті, 1 - корпус (чашка), 2 - напівосьові шестерні, 3 - хрестовини, 4 - сателіт, 5 -відомості шестерня головної передачі, 6 - провідний вал головної передачі, 7 - права піввісь, 8 - ліва піввісь, 9 - зовнішнє провідне колесо.
З огляду на те, що в різних умовах, крутний момент від диференціала до ведучих коліс повинен передаватися різним по частоті, потрібні дві півосі. Напівосі 7 і 8 пов'язують диференціал з провідними колесами і приводять їх у рух. Кожна з піввісь з'єднана одним кінцем з шестернею 2, іншим - з маточиною колеса.
Головна передача, диференціал і піввісь знаходяться в роз'ємному картері, який являє собою порожню балку, що виконує функції задньої осі автомобіля. Разом з головною передачею, диференціалом і півосями, а також встановленими на кінцях його балки маточинами, колесами і колісними гальмівними механізмами картер утворює задній міст.
На автомобілі КамАЗ встановлено два ведучих моста - середній і задній, для зменшення навантаження на задню вісь. Для рівномірного розподілу крутного моменту і зменшення зносу шин, на вантажних автомобілях з двома провідними мостами встановлюють міжосьовий диференціал, який встановлений в проміжному мосту в окремому корпусі 13.
Мал. Середній (проміжний) міст і міжосьовий диференціал автомобіля КамАЗ. 1 -діфференціал проміжного моста, 2 і 18 - відповідно ведуча й ведена циліндричні шестерні, 3 - ведена конічна шестерня, 4 -Вал приводу заднього моста, 5 - провідна конічна шестерня проміжного моста, 6 - діафрагмове камера, 7 - шток, 8 - вилка , 9 - муфта блокування диференціала, 10 - задня чашка, 11 - передня чашка з провідним валом, 12 - конічна шестерня приводу середнього мосту, 13 - корпус, 14 - конічна шестерня приводу заднього моста, 15 - сателіт, 16 - хрестовина, 17 - ліва піввісь, 19 картер, 20 - права піввісь переможе точного моста.
Корпус 13 кріпиться болтами до фланця стакана підшипникового вузла провідної конічної шестерні середнього моста. У картері розташовані ззаду 10 і передня 11 чашки міжосьового диференціала, конічні шестерні 12 і 14 приводу середнього та заднього мостів, між якими розташована хрестовина 16 з посадженими на ній сателітами 15 (на бронзових втулках). У корпусі розташуванні механізм блокування диференціала, що складається з муфти блокування 9, вилки муфти 8, диафрагменной камери 6. Муфта 9 жорстко з'єднана з конічною шестернею 12 приводу головної передачі середнього моста.
При застосуванні диференціала в головній передачі є і негативний ефект, для нейтралізації якого і застосовують механізм примусового блокування диференціала. При попаданні автомобіля одними колесами, наприклад, правими, на ділянку дороги з коефіцієнтом зчеплення, сильно відрізняється від коефіцієнта дороги, на який потрапили ліві колеса, диференціал може зіграти негативну роль. Диференціал в цьому випадку автоматично розподілить весь крутний момент до того колеса, під яким менше опір. Тому взимку, автомобіль, що потрапив одним ведучим колесом на лід, ніяк не може зрушити з місця, хоча друга провідне колесо знаходиться на чистому асфальті. Автомобілі, призначені для роботи в таких складних умовах і для руху по слизьких і розмоклі дорогах обладнуються механізмом примусового блокування диференціала. Системи блокують роботу диференціала дозволяють подавати на провідні колеса однаковий за величиною крутний момент. Блокування слід проводити при малій швидкості руху автомобіля або перед початком його руху. При русі на сухих дорогах з твердим покриттям блокувати міжосьовий диференціал не слід, так як це призводить до підвищеного зносу шин і перевитрати палива.
При включенні блокування повітря з - під діафрагми камери 6 йде в атмосферу, і пружина переміщує шток, вилку і муфту в початкове вихідне положення.
Напівосі проміжного моста17 і 20 виконані зі шліцами на кінцях. Зовнішні кінці піввісь з'єднані фланцями з маточинами ведучих коліс 1
Мал. Схема піввісь. а - полуразгруженная піввісь, б - повністю розвантажена піввісь, 1 - провідне колесо, 2 - піввісь, 3 - кожух, 4 - підшипник, 5 - маточина, G - сила, що діє на кожух і піввісь, М - крутний момент.
Напівосі можуть бути частково або повністю розвантажені від згинальних моментів сил, що діють на колеса, в залежності від їх установки в корпусі моста.
Коли кожна з маточин, встановлена на корпусі заднього моста на двох підшипниках кожна, то піввісь називаються повністю розвантаженими.
На вантажних автомобілях півосі повністю розвантажені. На таку піввісь діє тільки крутний момент, а всі інші сили сприймаються кожухом півосі, так як маточина колеса встановлена на підшипники, посаджені на корпус.
Кінець ознайомчого фрагмента. Full version