6.1.1.3. Цилиндрическая главная передача

Одинарная цилиндрическая главная передача (см. рис. 6.1, в) применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателя. Зубчатые колеса передачи – косозубые, имеющие по сравнению с прямозубыми (применяются на тракторах; опоры такой передачи не нагружаются осевой силой) большую несущую способность и создающие меньший шум при работе.

Передаточное число передачи – 3,5...4.2. КПД передачи высокий – 0,98...0,99. Ведущую шестерню передачи (с числом зубьев не менее 10), как правило, выполняют за одно целое с ведомым валом двухвальной коробки передач.

6.1.1.4. Червячная главная передача

Червячная главная передача состоит из червяка и червячного колеса и в зависимости от требований компоновки может быть с верхним или нижним расположением червяка (см. рис. 6.1, г).

Преимущества червячных главных передач:

1. Обеспечивают достижение больших передаточных чисел (до 8...12) при малых габаритных размерах и массе передач:

Z2 Dw

io = ▬ = ▬▬▬▬ , ( 6.9 )

Z1 dw · tg β

где Z1 = 1, 2 или 4 – число заходов червяка; Dw и dw – начальные диаметры колеса и червяка соответственно; β – угол подъема винтовой линии червяка (обычно β = 25...30⁰).

2. Наиболее бесшумны, обеспечивают высокую плавность зацепления и, как следствие, минимальные динамические нагрузки.

3. При нижнем расположении червяка позволяют снизить уровень пола в кузове на 100...120 мм, что значительно больше, чем при гипоидной передаче, но при этом увеличивается угол наклона карданного вала.

4. При верхнем расположении червяка позволяют легко создать проходной мост и обеспечить благоприятные условия для работы карданной передачи.

Необходимо отметить, что при одинаковых передаточных числах и начальных диаметрах шестерни и червяка гипоидной и червячной передач соответственно, начальный диаметр червячного колеса меньше начального диаметра гипоидного колеса на 15...45 %.

Недостатки червячных главных передач:

1. Низкий КПД передачи (0,90...0,92) вследствие продольного скольжения зубьев, неблагоприятного для создания масляного клина. КПД передачи зависит от угла β подъема винтовой линии червяка и скорости скольжения (т.е. скорости движения автомобиля) и достигает наибольшего значения при β = 45⁰ и максимальной скорости движения автомобиля. Но при таком значении β увеличиваются размеры передачи, а при снижении скорости автомобиля уменьшается скорость скольжения и падает КПД передачи.

2. Высокая стоимость передачи, что связано с необходимостью обеспечения высокой точности зацепления, для чего зубчатый венец червячного колеса изготовляют из высококачественной оловянистой бронзы, а поверхность червяка подвергают шлифованию и полированию.

3. Высокий нагрев передачи, для снижения которого делают сложный оребренный картер.

Необходимо отметить, что в автомобилестроении червячные главные передачи не получили распространения.