4 Дополнительные и раздаточные коробки

4.1 Назначение дополнительных и раздаточных коробок

Дополнительные коробки, выполненные в отдельном картере и соединяемые с ос­новной коробкой передач при помощи ко­роткой карданной передачи, предназначе­ны для увеличения числа передач и диапа­зона передаточных чисел. В настоящее время такие дополнительные коробки применяются крайне редко и только в том случае, если в трансмиссии используется стандартная коробка передач.

Раздаточные коробки, применяемые в полноприводных автомобилях, как прави­ло, одновременно выполняют функции де­мультипликатора, что дает возможность увеличить диапазон передаточных чисел, увеличить тяговую силу, которая рас­пределяется между всеми колесами, тем самым повышая проходимость автомо­биля.

4.2 Требования, предъявляемые к раздаточным коробкам

К раздаточным коробкам предъявляют­ся следующие требования: полное исполь­зование тяговой силы в соответствии со сцепным весом, приходящимся на каждый мост; отсутствие циркуляции мощности в трансмиссии автомобиля; общие требо­вания.

4.3 Компоновочные схемы основных типов раздаточных коробок

Конструкции раздаточных коробок раз­личаются по следующим признакам:

по расположению ведомых валов (с соосными и нееоосными ведомыми ва­лами) ;

по приводу выходных валов (с блоки­рованным и дифференциальным приво­дом);

по числу передач (одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые).

Компоновочные схемы основных типов раздаточных коробок приведены на рис. 49.

Рис. 49. Компоновочные схемы основных типов раздаточных коробок:

/ - ведущий вал; // - ведомый вал

4.4 Преимущества и недостатки раздаточных коробок с соосными ведомыми валами

Раздаточные коробки с соосными ведо­мыми валами имеют преимущественное применение. Их достоинством является возможность использования одинаковых по конструкции (взаимозаменяемых) глав­ных передач ведущих мостов. Следует, однако; учитывать, что ведущее зубча­тое колесо главной передачи переднего моста, имеющее обычное левое направ­ление спирали зубьев, будет работать на «ввинчивание», что при ослабленном креплении подшипников шестерни может привести к заклиниванию главной пере­дачи.

4.5 Преимущества и недостатки раздаточных коробок с несоосными ведомыми валами

Раздаточные коробки с несоосными ведомыми валами, в которых отсутству­ет промежуточный вал, более компактны, менее металлоемки, имеют более высо­кий КПД и более низкий уровень шума. Такую схему имеет раздаточная коробка автомобиля ЗИЛ-131 (рис. 49. б). В данной конструкции привод ведомых валов блокированный (дифференциал от­сутствует).

4.6 Назначение симметричного и несимметричного дифференциалов

Применение блокированного привода ведомых валов раздаточной коробки (рис. 49, о, б) позволяет использовать полную но условиям сцепления ведущих колес с опорной поверхностью (если бло­кируются также меж колесные дифферен­циалы) тяговую силу, но при этом через трансмиссию может передаваться цирку­лирующая мощность. Поэтому раздаточ­ные коробки с блокированным приводом ведомых валов обязательно должны иметь устройство для отключения переднего моста, чтобы исключить циркуляцию мо­щности при движении автомобиля по хо­рошим дорогам.

Однако при включенном приводе к пе­реднему мосту и включении пониженной передачи в демультипликаторе возможна передача чрезмерного крутящего момента на задний мост (или мосты задней тележ­ки). Но этой причине в раздаточных короб­ках с блокированным приводом должно быть устройство, не позволяющее вклю­чать пониженную передачу, пока не вклю­чен передний мост. Такие устройства (раз­личные по конструкции) имеют раздаточ­ные коробки с блокированным приводом автомобилей ГАЗ-66 и ЗИ.М-131.

При использовании раздаточных коро­бок с дифференциальным приводом пе­редний мост постоянно включен, так как возможность циркуляции мощности здесь исключена, но обязательно должно быть устройство для блокировки диф­ференциала при буксовании одного из колес оси и незаблокированном межколесном дифференциале движение ав­томобиля невозможно. Раздаточные ко­робки с дифференциальным приводом и с постоянно включенным передним мо­стом используются на автомобилях ВАЗ-2121, КамАЗ-4310, «Урал-4320». КАЗ-4540. Теоретически доказано, а опыт эксплуатации подтвердил, что при по­стоянно включенном приводе передних колес раздаточной коробки с дифферен­циальным приводом износ шин мень­ше, чем при отключении переднего мос­та в раздаточной коробке с блокиро­ванным приводом.

По условию получения максималь­но возможной тяговой силы распреде­ление момента между мостами полно-приводного автомобиля должно осуще­ствляться пропорционально распределе­нию вертикальных нагрузок.

Для обеспечения дифференциального привода в раздаточной коробке может быть использован симметричный (рис. 49, в) или несимметричный (рис. 49, г) дифференциал. Симметричный дифферен­циал в раздаточной коробке применя­ется в том случае, если в полноприводном двухосном автомобиле сцепной вес делится между мостами примерно поровну, как, например, в автомобиле КАЗ-4540 (рис. 50), где в нагруженном состоянии на передний мост приходится 61,2 кН, на задний 61,4 кН. В этой кон­струкции раздаточная коробка с симмет­ричным дифференциалом, имеющим при­нудительную блокировку, объединена с постоянно включенным одноступенчатым демультипликатором с передаточным чис­лом 1,4.

По такой же схеме выполнена кон­струкция раздаточной коробки ВАЗ-2121 (см. рис. 49, в). Здесь раздаточная ко­робка сочетается с двухступенчатым де­мультипликатором, обеспечивающим две понижающие передачи с передаточными числами 1,2 и 2,135.

В полноприводных трехосных автомо­билях, где вертикальная нагрузка на переднюю ось составляет приблизительно половину нагрузки на заднюю тележку,

дифференциальный привод в раздаточной коробке должен распределять момент между передним мостом и мостами задней тележки в соответствующей пропорции. Такое распределение осуществляется при помощи несимметричного дифференциала. В качестве примера на рис. 51 приведена конструкция раздаточной ко­робки автомобиля КамАЗ-4310. в кото­рой применен несимметричный цилиндрический дифференциал. Этот дифференци­ал распределяет моменты между перед­ним мостом и задней тележкой в отно­шении, равном отношению диаметра начальной окружности солнечного зубчатого колеса к диаметру начальной окружнос­ти эпициклического колеса. Привод к переднему мосту постоянно включен. Дифференциал имеет принудительную блоки­ровку, осуществляемую мри помощи пнев­матического привода. Раздаточная коробка объединена с двухступенчатым ре­дуктором. Для включения низшей пере­дачи предназначена зубчатая муфта на промежуточном валу: для включения по­вышенной передачи — зубчатая муфта на валу привода переднего моста: зубчатая муфта блокировки дифференциала — в отдельном картере, прикрепленном бол­тами к картеру раздаточной коробки. Размещение включающих зубчатых муфт на двух валах позволяет несколько умень­шить длину раздаточной коробки и, сле­довательно, снизить ее массу.