Напівкарданні шарніри
Рис. 5. Напівкарданні шарніри (пружна муфта Гуїбо):
1-гайка; 2- ведений вал коробки передач; 3- шайба; 4- болт; 5,6- фланці муфти; 7- обойма; 8- карданний вал; 9- сальник; 10,11- стопорне та центровочне кільця; 12 – ущільнювач.
Напівкарданні шарніри дають можливість передавати крутний момент від одного вала до іншого, який розташований під невеликим кутом, знижувати динамічне навантаження на трансмісію при різких змінах кутової швидкості валів і обов’язково центруються та гума посилюється тросом або міцною тканиною.
Рис. 6. Пружний напівкарданний шарнір автомобіля Тойота у розтину
Рис. 7. Підвісна опора асинхронної карданної передачі
автомобіля Тойота з підшипником
Шарніри рівних кутових швидкостей
Рис. 8. Карданна передача з шарнірами рівних кутових
швидкостей автомобіля VW Transporter
Сучасні специфічні тенденції розвитку шарнірів рівних кутових швидкостей:
- кульові з подільним важелем (типу Рцепа) найбільше застосування отримали у трансмісії вантажних автомобілів;
- широко в трансмісії розповсюджені кульові з подільними канавками (пятикульовий типу Вейса), (шестикульовий типу Бірфільд та універсальний типу GKN, “Лебро”);
- шипові (тришиповий типу “Tрипод”) найбільше застосування отримали у трансмісії легкових автомобілів;
- кулачкові (типу “Тракта”) та дискові застосовуються для передачі великого крутного моменту;
Рис. 9. Карданна передача з універсальними шестикульовими
карданними шарнірами (типу GKN) рівних кутових швидкостей:
1-штопорне кільце корпуса внутрішнього шарніра; 2-захисне кільце в нутрішнього шарніра; 3-корпус внутрішнього шарніра; 4-упор вала; 5-штопорне кільце; 6-обойма; 7-куля; 8-упорне кільце; 9-сепаратор; 10-зовнішній хомут; 11-фіксатор внутрішнього шарніра; 12-захисний чехол; 13-внутрішній хомут; 14-вал приводу колеса; 15-захисне кільце зовнішнього шарніра; 16-корпус зовнішнього шарніра;
Рис. 10. Тришиповий карданний шарнір рівних кутових швидкостей автомобіля Тойота
Рис. 11. Шестикульовий шарнір рівних кутових швидкостей
автомобіля Тойота
Рис. 12. Шестикульовий шарнір рівних кутових швидкостей з подільними канавками
Рис. 13. Шарнір рівних кутових швидкостей «Вейс» з подільними канавками:
1,5- вали; 2,4- кулаки; 3- кулі; 6- центруючи куля; 7,8- фіксуючі штифти.
А). Б).
Рис. 14. Кулачкові карданні шарніри:
а) дисковий; б). шарнір “Тракта”.
Використовуються у автомобілях великої вантажопід’ємності.
Головна передача
Збільшує величину крутного моменту та передачу його до диференціалу та привідних валів ( півосей ) коліс, а також зменшує частоту обертання ведучих коліс.
Рис. 15. Схеми головних передач
Сучасні тенденції розвитку головних передач
Аналіз автомобільного парку показує, що останні 20 років часом спостерігається тенденція збільшення кількості передньопривідних автомобілів з одинарними циліндричними головними передачами. У конструкції вантажних автомобілів в трансмісії поширюються подвійні передачі.
З одинарних передач найбільш поширеною є гіпоїдна та циліндрична;
У подвійних передачах знаходять застосування і центральні і рознесені.
Черв’ячна головна передача не отримала значного розповсюдження але дає можливість передавати крутний момент до послідовно розташованих мостів, створити сприятливі умови для роботи карданної передачі, понизити рівень долу автобусів, значно зменшити рівень шуму, забезпечити плавність зачеплення та мінімізувати динамічні навантаження.
Рис. 16. Черв’ячна головна передача
При використанні черв’ячних головних передач в багатоосьових автомобілях покращується передача крутного моменту до послідовно розташованих ведучих мостів. Значно зменшуються габарити черв’ячної головної передачі, шумність, динамічні навантаження. Разом з тим собівартість черв’ячної передачі велика, а коефіцієнт корисної дії дорівнює лише 0,9…0,92.
Конічна головна передача найбільш розповсюджена. Конічна головна передача з круговим зубом дозволяє зменшити габарити, контактні напруги зуб’їв та підвищини зносостійкість.
Коефіцієнт корисної дії конічної передачі з круговим зубом становить 0,97…0,98.
Особливістю роботи конічних головних передач є наявність значних зусиль, що діють в трьох площинах. Під дією цих зусиль вали з шестірнями зміщуються від заданого положення, що порушує правильне зачеплення зубів та зменшує довговічність головної передачі.
Для уникнення такого явища підшипники валів шестірень головних передач установлюються з деяким попереднім натягом.
Циліндрична головна передача отримала широке розповсюдження в передньоприводних автомобілях та як ступінь подвійної головної передачі вантажних автомобілів. Не потребує в процесі експлуатації значного обслуговування, забезпечує достатній амортизаційний ресурс. Коефіцієнт корисної дії дорівнює 0,98. Передаточне число 3,5…4,2 . Збільшення передаточного числа приводить до збільшення габаритів та зменшення дорожнього просвіту.
Рис. 17. Циліндрична головна передача
Зуби циліндричної головної передачі можуть бути прямі, косі або шевронні.
Гіпоїдна головна передача завдяки великій надійності , довговічності та безшумності застовується в багатьох конструкціях задньоприводних легкових та вантажних автомобілів. Передаточне число становить 3,5….4,5 для легкових автомобілів та 5….7 для вантажних автомобілів. Коефіцієнт корисної дії становить 0,96…0,97.
Наявність ковзання в гіпоїдних парах потребує застосування спеціальних гіпоїдних мастил. В процесі експлуатації складне регулювання зазорів між зуб’ями. Відсутність нормальних зазорів приводить до значних шумів та зменшення амортизаційного ресурсу головної передачі. Наявність шуму в головній передачі вказує на низький рівень надійністі, невеликий амортизаційний ресурс, низький коефіцієнт корисної дії, недостатню жорсткість конструкції.
Рис. 18. Головна одинарна гіпоїдна передача Land Rover
Рис. 19. Рознесена головна передача з колісним планетарним редуктором
Передача складається з центральної одинарної конічної (гіпоїдної) передачі і колісного редуктора, який зв’язаний з центральною передачею приводними валами.
Застосування подвійних рознесених головних передач дозволяє розвантажити центральну частину головної передачі, зменшити габарити, збільшити дорожній просвіт та покращити прохідність автомобіля.
Рис. 20. Подвійна центральна головна передача автомобіля ЗИЛ-131:
1. Ліва піввісь з лівим поворотним кулаком; 2. Сапун; 3. Регулювальна гайка підшипника диференціалу; 4. Підшипник ведучого валу; 5. Кришка підшипника диференціалу; 6. Підшипник диференціалу; 7. Ведуча конічна шестірня; 8. Чашка диференціалу; 9. Ведена конічна шестірня; 10. Ведена циліндрична шестірня; 11,21. Стакан підшипника; 12. Регулювальні прокладки стакана; 13. Кришка стакана підшипника; 14. Підшипник валу ведучої шестірні; 15. Ведуча циліндрична шестірня; 16. Брудовідбивач;
17. Гайка кріплення фланця та затягування підшипника; 18. Фланець кардана ведучого валу; 19. Ведучий вал редуктора; 20. Кришка підшипників вала;
22. Картер редуктора; 23. Підшипник ведучого валу з регулювальними шайбами; 24. Бокова кришка картера редуктора; 25. Балка переднього ведучого моста.
Центральна подвійна головна передача автомобіля ЗИЛ-131 з конічною та циліндричною передачами забезпечує малі габарити та велике передаточне число. На одному валу розташовано ведену конічну та ведучу циліндричну шестірні.
Рис. 21 . Подвійна центральна головна передача з прохідним ведучим валом середнього моста автомобіля КАМАЗ–5320:
1, 6. Фланці; 2. Міжосьовий диференціал; 3. Механізм включання диференціалу; 4. Прохідний ведучий вал; 5. Ведуча конічна шестірня головної передачі; 7. Ведена циліндрична шестірня головної передачі.