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

реплены на цапфе вместе с кронштейном тормоза гайкой 20, кото­ рая стопорится шайбой п контргайкой.

Подшипники ступицы регулируются подбором толщины про­ кладок, устанавливаемых между подшипником 6 и втулкой 5 так, чтобы ступица легко вращалась без ощутимого осевого люфта

Рис. 3.36. Колесный редуктор неуправляемого колеса БТР-60П:

194

.(без предварительного натяга). К ступице прикрепляется шпиль­ ками фланец 12, к которому крепятся болтами тормозной бара­ бан 14 и колесо 22.,

Картер редуктора герметизирован; в местах выхода из карте­ ра вала карданной передачи 3, цапфы 7 и ступицы 9 установлены самоподжимиые резиновые сальники. Тормоз защищен от замас-. ливания сальниками 15 и маслоотражателем.

Такая конструкция колесного редуктора позволяет хорошо герметизировать тормоз и разместить его с наружной стороны колеса, обеспечив тем самым интенсивное охлаждение тормоза и удобный доступ для его обслуживания.

§ 7. ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ

Дифференциалами в колесных машинах называют трансмис­ сионные устройства, предназначенные для соответствующего рас­ пределения крутящего момента между выходными валами при возможном их вращении с различными угловыми скоростями.

В зависимости от.места установки в трансмиссии дифферен­ циалы можно разделить на межколесные, межосевые, межтележечные и межбортовые. Каждый из дифференциалов имеет три ва­ ла: входной и два выходных. Дифференциал является механиз­ мом с двумя степенями свободы и потому не определяет соотно­ шения между угловыми скоростями выходных валов. Это позво­

типа шестерен могут быть цилиндрическими, коническими, чер­ вячными.

В зависимости о,т характера распределения крутящего момен­ та между выходными валами дифференциалы могут быть симмет­ ричные и несимметричные. В первом случае момент делится меж­ ду выходными валами поровну, во втором случае не поровну, а в заданном соотношении.

Простейшим дифференциалом является обыкновенный плане­ тарный ряд (рис. 3.38, а), состоящий из водила, солнечной и эпи­ циклической шестерен, сателлитов.

I м8

Рис. 3.38. Схемы простейших дифференциалов':

а — простой цилиндрический кинематически несимметричный дифференциал; 6 — простой конический кинематически симметричный дифференциал; в — простой конический диффе­ ренциал повышенного трения

Кинематически несимметричные дифференциалы

Кинематически несимметричные дифференциалы устанавлива­ ют в трансмиссиях колесных машин только в качестве межосевых. В качестве межколесных и межбортовых их устанавливать нельзя в связи с тем, что левые и правые колеса функционально совер­ шенно равноправны, так как вероятность появления левых пово­ ротов равна вероятности появления правых и, кроме того, обычно машины проектируются так, что нагрузка на левые и правые ко­ леса примерно одинакова. Крутящий момент к левым и правым колесам подводится поровну, поэтому межколесный дифференци­ ал должен быть кинематически симметричным.

Нагрузка по осям машины может быть и неодинаковой, тогда распределение момента между этими осями должно быть в соот­

19 6

циал смонтирован в корпусе шестерни 3, которая получает вра­ щение от шестерни 17 промежуточного вала. Корпус дифферен­ циала образован шестерней 3 и обоймами 1 и 5. Между эпицик­ лической шестерней 2 и солнечной шестерней 4 дифференциала установлены четыре сателлита 8. Сателлиты вращаются в брон­ зовых втулках, запрессованных в гнезда обойм дифференциала, выполняющих роль водила. Дифференциал позволяет валам 7 и 18, а следовательно, и ведущим валам главных передач переднего и задних мостов вращаться с разными угловыми скоростями. При необходимости дифференциал может блокироваться муфтой 6. Муфта 6 при работе дифференциала передает крутящий момент от зубчатого венца вала солнечной шестерни к зубчатому венцу вала привода 7 переднего моста. Для блокировки дифференциала необходимо блокировочную муфту 6 ввести в зацепление с зубча­ тым венцом передней обоймы 5 дифференциальной коробки. В этом случае муфта 6 заставит вращаться вал солнечной шестерни и водило с одинаковыми угловыми скоростями, сателлиты не смо­ гут вращаться вокруг своих осей и будут вращать эпицикл и весь

циал кинематически несимметричен, а следовательно, он несим­ метричен и в силовом отношении. Это обеспечивает равномерное распределение тяговых усилий по колесам всех трех мостов. Од­ на часть момента направляется на переднюю ось и две части на две задние оси. Если радиусы всех колес равны и машина совер­ шает прямолинейное движение по ровной поверхности, то угловая скорость вращения передних колес равна угловой скорости вра­ щения задних колес и, следовательно, угловые скорости вращения солнечной шестерни и эпицикла равны и дифференциал вращает­ ся как единое целое.

Таким образом, характеристика дифференциала с точки зре­ ния его кинематической асимметрии является чисто условной и может быть выявлена физически только после затормаживания водила. Во всех других случаях соотношение угловых скоростей' вращения выходных валов может быть произвольным и зависит только ог условий движения. Это дает возможность вращаться выходным валам с той скоростью, какая необходима в данный момент по условиям движения, что является проявлением одного из основных свойств дифференциала.

Кинематически симметричные дифференциалы

Кинематически симметричные дифференциалы устанавливают, как правило, в качестве межколесных/ межбортовых дифферен­ циалов для обеспечения симметричного' распределения крутящего момента между левыми и правыми колесами мостов, и бортов. В

1 9 7 .

ряде случаев кинематически симметричные дифференциалы уста­ навливают и в качестве межосевых, как, например, на КрАЗ-255, если нагрузка на мосты одинакова и радиусы колес равны.

Рассмотрим устройство этого наиболее распространенного дифференциала.

К о и и ч е с к и й п р о с т о й ' с и м м е т р и ч и ы й м е ж к о л е с- ный д и ф ф е р е н ц и а л БРДМ установлен в картере главной пе­ редачи. Ступицей ведомой шестерни главной передачи служит корпус дифференциала (коробка дифференциала). Корпус уста­ навливается на конических роликоподшипниках для восприятия осевых усилий от конической ведомой шестерни главной переда­ чи, зубчатый венец которой закреплен на одной из половин короб­ ки дифференциала (рис. 3.39).

Рис. 3.39. Межколесный дифференциал БРДМ:

1 н 5 — коробка дифференциала; 2 — шайба полуосевой шестерни; 3 — полуосевая шестерня; 4 ~ сателлиты; 6 — стяжной болт; 7 — шайба сателлита; 8 — крестовина

Коробка дифференциала чаще делается разъемной (состоящей из двух половин 1 и 5), хотя встречаются и неразъемные конст­ рукции, для повышения жесткости. В коробке дифференциала, вы­ полняющей роль( водила, жестко устанавливается крестовина 8, на шипах которой вращаются четыре сателлита 4. Торцевые по­ верхности сателлитов, опирающиеся на коробку дифференциала, выполнены сферическими, что обеспечивает лучшую центровку и правильность зацепления сателлитов с полуосевыми шестерня­ ми 3,

19 8

Для уменьшения трения между опорными поверхностями са­ теллитов и полуосевых шестерен, с одной стороны, и коробкой дифференциала, с другой — установлены шайбы 2 и 7. Для обес­ печения подачи смазки внутрь коробки дифференциала на ней устанавливают специальный маслоуловитель в виде черпака. Для поступления смазки в зазор между шипом крестовины и каждым сателлитом на цилиндрических поверхностях шипов крестовины

шестерен. Такимобразом, обеспечивается равное распределение момента между обеими полуосями привода левых и правых колес (без учета сил трения в деталях дифференциала, которые обычно малы).

Это распределение крутящих моментов поровну является бла­ гоприятным при движении машины по дорогам с высокими сцеп­ ными качествами и относительно малым сопротивлением движе­ нию. Оно приводит к меньшей величине нагруженности трансмис­ сии привода колес, уменьшает износ шин и расход топлива, не создает момента сопротивления повороту из-за симметричности приложения сил. Однако это свойство простого конического сим­ метричного ^дифференциала ухудшает проходимость, когда одно из колес попадает на участок местности или дороги с низкими сцепными качествами (рис. 3.40).

Для ликвидации этого недостатка следует иметь устройство, которое бы блокировало дифференциал при необходимости, прев­ ратило привод в единую кинематически жесткую ось и позволило получить максимально возможную силу по сцеплению. Такая бло­

кировка обычно выполняется соединением вала одной из полуосевых шестерен с корпусом водила зубчатой муфтой пли шарико­

Ведущим элементом дифференциала является кольцо с шипами крестовины 17 (см. рис. 3.21), сидящее на шпонках на промежу­ точном валу раздаточной коробки. Сателлиты 16, установленные на втулках шипов крестовины, находятся в зацеплении с конически­ ми зубчатыми венцами шестерен 5 и 6, которые являются веду­ щими шестернями привода среднего и заднего мостов. Для вос­ приятия осевых нагрузок от конического зацепления и удержания сателлитов на шипах, крестовины имеется обойма 18. При необ­ ходимости (например, при возникновении буксования) дифферен­ циал может быть заблокирован с помощью зубчатой муфты 15, соединяющей в этом случае промежуточный вал 28 с шестерней 6 дифференциала, имеющей специальный зубчатый венец.

При наличии механизма принудительной блокировки диффе­ ренциала обеспечивается:

—симметричное распределение крутящих моментов по полу­ осям (при незаблокированном дифференциале);

—движение без буксования одного из колес при заблокиро­ ванном дифференциале;

—распределение крутящих моментов в соответствии с момен­ тами сопротивления колес (при заблокированном дифференциале)

ив соответствии с коэффициентами сцепления колес при получе­ нии предельных тяговых сил;

—возможность тронуться с места при полностью вывешенном одном колесе (например, при наезде кожухом одной полуоси на пень);

—возможность использования деталей обычных серийных дифференциалов с добавлением механизма блокировки.

Однако введение простой механической блокировки . имеет и свои недостатки, к которым относятся:

—неавтоматичность процессов блокировки и разблокировки, что может привести к потере проходимости (при неправильной

оценке водителем дорожной обстановки и несвоевременной блоки­ ровке дифференциала), и к циркуляции момента и мощности меж­ ду колесами разных бортов при несвоевременной разблокировке дифференциала водителем;

— трудность разблокировки из-за заклинивания системы цир- -кулирующим моментом при выезде на хороший участок дороги.

Недостатки принудительной системы блокировки могут быть устранены, если ввести автоматический принцип блокировки или

2 0 0

самоблокировки дифференциала при выезде на трудные участки дороги, где возможна потеря проходимости.

Системы принудительной блокировки, когда водитель не мо­ жет забыть разблокировать дифференциал, имеются. Например, это осуществляется при применении электропневматического, электрогидравлического или другого подобного привода управле­ ния, когда водитель для блокировки дифференциала вынужден нажать на кнопку управления и держать ее нажатой в течение всего времени блокированного состояния дифференциала. Однако это неудобно и, кроме того, не гарантирует от ошибок несвоевре­ менного включения блокировки дифференциала. Поэтому обычно стремятся получить автоматический эффект без вмешательства водителя, для этого устанавливают самоблокирующиеся диффе­ ренциалы.

Самоблокирующиеся дифференциалы

Примерами самоблокнрующихся дифференциалов могут слу­ жить дифференциалы повышенного трения автомобилей МАЗ-537 и ГАЗ-66.

М е ж к о л е с н ы й д и ф ф е р е н ц и а л п е р е д н и х о с е й с

метричный конический дифференциал, но имеет повышенное внут­ реннее трение. Крутящий момент с ведомой конической шестерни 1 (рис. 3.41) главной передачи передается на коробку 8 диффе­ ренциала, вращающуюся на конических роликоподшипниках. В ко­

втулках шипов вращаются сателлиты 3 с укрепленными на них опорными шайбами 2' с сильно развитыми поверхностями трения. Для увеличения трения между опорными шайбами 2 и вкладыша­ ми 5 установлены поджимные пружины 7 с усилием 170 кгс. Это усилие суммируется с распорным усилием, возникающим в зацеп­ лении конической пары, и обеспечивает повышенный момент тре­ ния в дифференциале, перераспределение моментов на выходных валах полуосей и способствует повышению проходимости.

Иногда для повышения коэффициента самоблокировки Х0 ис­ пользуется трение непосредственно в зацеплении. Например, чер­ вячный дифференциал из-за существенного трения в зацеплении имеет величину коэффициента самоблокировки Хс = 6—НО. В этом дифференциале вместо полуосевых конических шестерен и кони­ ческих сателлитов установлены червячные. Контакт сателлитов с

пределение моментов по выходным валам при буксовании, явля­ ется кулачковый (сухарный) дифференциал повышенного трения.

Такие дифференциалы применены на БТР-60П и ГАЗ-66

(рис. 3.42).

К у л а ч к о в ы й д и ф ф е р е н ц и а л п о в ы ш е н н о г о т р е ­

Рис. 3.41. Межколесный дифференциал передних осей МАЗ-537:

ния сухарей. Этот цилиндрический выступ-сепаратор и является ведущим элементом дифференциала. Два ряда радиально уста­ новленных сухарей 4 смещены один относительно другого по ок­ ружности на полшага. Между рядами отверстий под сухари на наружной и внутренней поверхности сепаратора поставлены сто­ порные кольца, предотвращающие проворачивание сухарей во­ круг своих осей, а также удерживающие их от выпадания из се­ паратора при сборке дифференциала.

Сухари входят в контакт q кулачками наружной звездочки 3 и двумя рядами кулачков внутренней звездочки 1. Ряды кулачков внутренней звездочки сдвинуты на полшага по окружности один

2 0 2