книги из ГПНТБ / Боевые колесные машины (армейские автомобили и бронетранспортеры) учебник

сальники 8 в металлических обоймах. Внутренняя полость кресто­ вины через масленку 11 заполняется жидким маслом, которое при вращении вала поступает к подшипникам под действием центро­ бежных сил. Для защиты сальников от повреждения давлением масла при смазке кардана предусмотрен предохранительный, кла­ пан 12, который открывается при избыточном давлении в полости крестовины не более 3,0—3,5 кгс!см2.

Рис. 3.25. Конструкция уплотнений карданов с игольчатыми подшипниками:

Подшипники карданов уплотняют резиновыми самоподжимными сальниками 6 (рис. 3.25, в и г ) . Рабочая, нагруженная пружи­ ной кромка резинового сальника может быть обращена в сторо­ ну подшипника или наружу, к центру крестовины. Если сальник подшипника монтируется нагруженной кромкой наружу, предо­ хранительный клапан на крестовине не устанавливается. При

173

смазке кардана масло из полости крестовины выдавливается че­ рез сальники, чем обеспечивается обновление масла в подшипни­ ках.

В кардане (рис. 3.25, б) уплотнение подшипников достигается резиновым кольцом 1 и пробковым кольцом 2. Полость крестови­ ны такого кардана заполняется маслом только при сборке, через отверстие, закрываемое пробкой 5.

Резиновый сальник подшипника крестовины иногда защищают специальным резиновым уплотнителем 7 (рис. 3.26). Уплотнитель предохраняет рабочую кромку сальника от попадания под нее пе­ ска и грязи, повышая надежность уплотнения. При смазке через масленку масло в подшипниках такого кардана обновляется; оно выдавливается между торцами сальников и уплотнителей.

Карданы с игольчатыми подшипниками имеют высокий коэф­ фициент полезного действия (до 0,99 при угле между валами до 8—10°), небольшие размеры, обеспечивают точную центровку ва­ лов п отличаются высокой долговечностью.

Максимальный угол между осями валов, допускаемый такими карданами, зависит в основном от конструкции вилок кардана и обычно составляет 15—20°. Карданы, имеющие специальные удли­ ненные вилки, допускают значительно большие углы между вала­ ми (до 45°).

Если угол работы кардана с игольчатыми подшипниками ме­ нее 1° и при передаче крутящего момента изменяется незначитель­

такое явление, вместо игольчатых подшипников в карданах иногда применяют подшипники скольжения — втулки.

Подшипники карданов иногда устанавливаются в специальных съемных опорах, укрепляемых к фланцам валов, или закрепляют­ ся в вилках пружинными разрезными кольцами.

К а р д а н н ы е в а л ы выполняются главным образом из тон­ костенных труб, к которым привариваются вилки карданов, шли­ цевые втулки или наконечники. Выполнение вала из трубы позво­ ляет получить более жесткий вал, стойкий к поперечным изгибам и вибрациям.

Уменьшение поперечных нагрузок, действующих на вал, до­ стигается жесткими требованиями к биениям валов относительно оси вращения и динамической балансировкой карданного вала в сборе с карданами.

Балансировка карданных валов 2 осуществляется приваркой к трубе вала по ее концам балансировочных грузов 19, а иногда также установкой грузов под крышки подшипников карданов. ■

174

Рис. 3.26. Шлицевые соединения карданных валов:

Сл

речных нагрузок и вибрации валов, что снижает срок службы карданов и механизмов, соединенных карданной передачей.

Шлицевое соединение карданного вала выполняют по возмож­ ности большого диаметра на самом валу или между шлицованным концом — втулкой промежуточного вала и шлицованным валом вилки карданного шарнира.

У легковых автомобилей шлицевое соединение карданной пере­ дачи иногда выполняют между удлиненным вторичным валом ко­ робки. передач и ступицей переднего кардана. Шлицевое соедине­ ние при этом размещается в крышке картера коробки и смазыва­ ется маслом, находящимся в картере.

Защита шлицевых соединений карданных передач от вытека­ ния смазки и загрязнения осуществляется войлочными и резино­ выми кольцами, а иногда также и резиновым кожухом 12

(рис. 3.26).

Если уплотнение шлицевого соединения выполнено по шлицам вала (рис. 3.26, б), отверстия в уплотнительных кольцах 3 и 5 п стальных упорных кольцах 6 выполняются по форме шлиц. В уп­

В карданных передачах, состоящих из двух валов и трех кар­ данов, промежуточная опора (рис. 3.22, в) обычно представляет собой шарикоподшипник, закрепленный на промежуточном валу. Подшипник закрыт с обеих сторон крышками с ' сальниками и установлен в упругой резиновой втулке кронштейна, укрепляемого на раме. Упругая опора подшипника предотвращает возникнове­ ние больших напряжений в промежуточном валу, которые могут быть вызваны неточностью монтажа опоры и деформациями рамы.

Промежуточная опора карданной передачи с двумя валами и четырьмя карданами (рис. 3.22. г) имеет короткий промежуточ­ ный вал, смонтированный в двух, обычно конических подшипни­ ках, установленных в отдельном корпусе.

Карданы равных угловых скоростей (синхронные) устанавли­ ваются в приводе к управляемым колесам, где при повороте ко­ лес относительно шкворня угол между осями валов достигает большой величины. Наиболее широко применяются ш а р и к о в ы е к а р д а н ы и д в о й н ы е к у л а ч к о в ы е к а р д а н ы . '

На рис. 3.27 показаны схема и детали синхронного шарикового кардана.

Соединяемые карданные валы контактируются через шарики,

заодно с валами. В каждом кулаке выполнено по четыре канав­ ки К, в которые закладываются шарики 3. Пятый шарик 4, мень­ шего диаметра, расположен между торцами кулаков и обеспечи­ вает их центровку. Для установки четвертого рабочего шарика при сборке кардана центрирующий шарик 4 имеет лыску Б. После

176

сборки кардана центрирующий шарик поворачивается лыской в сторону торца вала кулака 1 и фиксируется в этом положении штифтом 5, входящим в сверление шарика и вала кулака 1. При вращении в любую сторону крутящий момент передается от од­ ного кулака кардана к другому через два шарика.

Канавки К кулаков расположены симметрично и имеют оди­ наковые средние радиусы (АО = ВО) с центрами в точках А и В, равноотстоящими от центра кардана С (точки пересечения осей валов).

а

з5

в

Рис. 3.27. Схема и детали шарикового кардана равных угловых ско­ ростей с делительными канавками:

Каждый рабочий шарик в кардане лежит одновременно в ка­ навках обоих кулаков, а его центр при этом располагается на пе­ ресечении осей канавок (в точке О). Благодаря этому при враще­ нии валов и изменении угла между их осями шарики 3 всегда устанавливаются в биссекторную плоскость. Так как осевое сме­ щение кулаков изменяет взаимное положение канавок, вилки кар­ дана фиксируются от осевых перемещений.

В передних ведущих мостах карданы привода управляемых колес размещаются в полости, образованной шаровой опорой и

177

поворотным кулаком. При этом центр кардана (центрального ша­ рика) располагается на осп шкворней поворотного кулака, а осе­ вое смещение (расхождение) кулаков ограничивается.

На рис. 3.28 показана установка шарикового кардана в приво­ де управляемых колес БТР-60П. Кардан размещен в полости, об­ разованной крышкой 2 колесного редуктора и шаровым кожу-

хом 13. Шкворни 10 и 19, относительно оси которых осуществля­ ется поворот управляемого колеса, приварены к крышке редукто­ ра и вместе с ним могут поворачиваться в бронзовых втулках со­ единительных осей 11 и 20 рычагов подвески. Шаровой кожух центрируется опорными кольцами 6 и 12, имеющими сферическую внутреннюю поверхность. Между фланцем опорного кольца и

178

179

крышкой колесного редуктора поставлены стальные прокладки, которыми при сборке регулируется осевой люфт кулаков карда­ на. Вал ведомого кулака кардана 5 соединяется с шестерней ре­ дуктора, вал ведущего кулака центрируется во втулке шарового кожуха и карданом неравных угловых скоростей соединяется с валом дифференциала (полуосью). Полость, где размещен кар­ дан, защищена сальниками 3, 15 и 18. Сальник 3 разделяет поло­ сти кардана и колесного редуктора, в который заправляется жид­ кая смазка.

Благодаря простоте и достаточной надежности карданы с де­ лительными канавками применяются широко при углах между осями валов до 30—312°. Их недостатками являются необходимость достаточно точной фиксации валов в осевом направлении, а так­ же высокие удельные давления на контактных поверхностях, что снижает их долговечность и ограничивает возможность примене­ ния на тяжелых машинах.

В приводе управляемых колес иногда применяются сдвоенные карданы неравных угловых скоростей (двойные карданы). Широ­ кого применения они не получили из-за относительно больших размеров и сложности конструкции.

Разновидностью сдвоенного кардана является кулачковый двойной кардан. Кардан состоит из двух вилок 31 и 33 (рис. 3.29), двух кулаков 32 и диска 26. Кулаки имеют цилиндрические шей­ ки А и внутренние пазы Б с плоскими боковыми поверхностями. Шейки кулаков охватываются вилками, а в пазы Б кулаков вхо­ дит диск 26 кардана. Благодаря такому соединению каждый из валов получает возможность поворачиваться относительно оси диска и оси шейки кулака, т. е. относительно двух взаимно перпен­ дикулярных осей. Таким образом, двойной кулачковый кардан по существу состоит из двух несинхронных карданов, вследствие чего полуось и вал привода колеса вращаются с одинаковыми угловы­ ми скоростями.

Необходимая точность установки кардана относительно оси шкворня обеспечивается центрирующими втулками 30 и 39 вилок

иупорными шайбами 29 и 38, поставленными в шаровой опоре 27

ицапфе поворотного кулака.

Благодаря большой контактной поверхности деталей, через ко­ торые передаются усилия, кулачковый кардан имеет относительно малые размеры. Недостатком кардана являются большие, чем у шариковых карданов, потери на трение, что снижает КПД и вы­ зывает повышенный нагрев кардана при работе.

§ 6. ГЛАВНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Назначение главной передачи. Основные типы главных передач

Главная передача предназначена для постоянного увеличения крутящего момента, подводимого к ведущим колесам.

Современные быстроходные двигатели внутреннего сгорания развивают на коленчатом валу небольшой крутящий момент. Если

180

крутящий момент двигателя подвести к ведущим колесам, не уве­ личивая, он не сможет обеспечить получение тяговой силы, необ­ ходимой для движения машины даже по хорошей дороге.

Величина передаточного числа главной передачи зависит в основном от мощности и быстроходности двигателя, массы и на­ значения машины. У армейских грузовых автомобилей оно обыч­

рис. 3.2, рис. 3.3) или разнесенной, состоящей из центрального ре­ дуктора и колесных редукторов, расположенных около ведущих

гипоидные и червячные *.

Двойные центральные передачи состоят из конической (реже гипоидной) и цилиндрической пар шестерен. Двойная передача может быть с проходным или непроходным ведущим валом.

Центральные редукторы разнесенных главных передач выпол­ няются одинарными, обычно коническими, колесные редукторы — цилиндрическими, с неподвижными осями валов или планетарны­ ми. Краткие характеристики главных передач некоторых колес­ ных машин даны в табл. 3.3.

Устройство главных передач

Конические главные передачи обычно имеют шестерни с кри­ волинейными (круговыми) зубьями. Такие шестерни благодаря криволинейности зубьев и большому числу зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, обладают большой прочностью и из­ носостойкостью. Они бесшумны при работе и не требовательны к смазочным материалам**.

* Ч е р в я ч н ы е г л а в н ы е п е р е д а ч и , о т л и ч а ю щ и е с я б е с ш у м н о с т ь ю п р и р а б о т е

и п о з в о л я ю щ и е п р о с т о , ч е р е з в а л ч е р в я к а , п о с л е д о в а т е л ь н о о с у щ е с т в л я т ь п р и ­

и з г о т о в л е н и я ч е р в я ч н о й п е р е д а ч и .

** В е д у щ а я к о н и ч е с к а я ш е с т е р н я с к р у г о в ы м и з у б ь я м и м о ж е т б ы т ь и з г о ­ т о в л е н а с м е н ь ш и м ч и с л о м з у б ь е в , ч е м п р я м о з у б а я ( с 5 — 6 в м е с т о 9 — 11 у п р я ­ м о з у б о й ) , ч т о п о з в о л я е т п а р о й т а к и х ш е с т е р е н п о л у ч и т ь б о л ь ш о е п е р е д а т о ч ­ н о е ч и с л о .

181

182