Лекция 18

Устройство элементов трансмиссии

1 Назначение, классификация и общее устройство раздаточных коробок

2 Назначение, классификация и общее устройство карданных передач

3 Назначение, классификация и общее устройство главных передач

4 Назначение, классификация и общее устройство дифференциалов

5 Назначение, классификация и общее устройство привода колес

6 Правила эксплуатации

1 Назначение, классификация и общее устройство раздаточных коробок

Механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент между ведущими мостами, называется раздаточной коробкой (РК). Они классифицируются по схеме (рисунок 1).

Рисунок1-Схема классификации раздаточных коробок

Схемы конструкций раздаточных коробок представлены на рисунке 2.

а – с блокированным приводом; б, в –с дифференциальным приводом; 1 – ведущий вал; 2,3,6 – шестерни; 4 – промежуточный вал; 5 – ведомый вал; 7 – зубчатая муфта; 8 – вал; 9 – симметричный дифференциал; 10 – несимметричный дифференциал

Рисунок 2 – Схемы раздаточных коробок

Устройство РК показано на рисунках 3а, 3б, 3в.

Рисунок 3а- Раздаточная коробка грузового автомобиля ГАЗ повышенной

проходимости: а — общий вид; б, в — механизм переключения; 1 — ведущий вал; 2, 4, 5, 9 и 11 — шестерни; 3 — картер; 6 — крышка; 7, 10— валы привода мостов; 8 — промежуточный вал; А, Б, В, Г и Д — выемки; 12 и 15 — ползуны; 13 и 14 — сухари

Рисунок 3б- Раздаточная коробка полноприводного грузового автомобиля

КамАЗ: 1 — ведущий вал; 2, 4, 8, 13... 15, 18 и 29 — шестерни; 3 — крышка; 5, 19, 20 и 28 — муфты; 6 — коробка отбора мощности; 7 — маслосборник; 9 — подшипник; 10 — сателлит; 11 и 21 — валы привода мостов; 12 — обойма; 16 — диффе­енциал; 17 — картер; 22 — вилка; 23 — пневмокамера; 24 — шток; 25 —диафрагма; 26 — включатель; 27 — промежуточный вал

Рисунок 3в- Раздаточная коробка автомобиля ВАЗ-2121: 1 — ведомая шестерня высшей передачи; 5 — муфта блокировки дифференциала; 7 — зубчатый венец вала; 8—вал привода переднего моста; 17 — ведущая шестер­ня высшей передачи; 18 — муфта переключения передач; 19 — картер; 20 — ведущая шестерня низшей передачи; 22— ведущий вал; 24 — промежуточный вал; 25 — корпус дифференциала; 27 —вал привода заднего моста; 28 — шестерня при­вода заднего моста; 29 — сателлит; 30 — ось сателлитов; 35 — шестерня привода переднего моста автомобиля

2 Назначение, классификация и общее устройство карданных передач

Карданная передача (КП) предназначена для передачи крутящего момента между валами, оси которых не совпадают или изменяют свое положение. Классификация КП приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 -Классификация карданных передач

Схемы конструкции КП приведена на рисунках 5-9.

1 – коробка передач; 2 – карданные шарниры; 3, 5 – карданные валы; 4 – промежуточная опора; 6 – вал главной передачи; 7 – ведущий мост; 8,10 – ведущая и ведомая вилки шарнира; 9 – крестовина с шипами; А–А, Б–Б – оси поворота ведомой вилки; α, α₁ – углы наклона осей валов

Рисунок 5 – Схема карданной передачи (а) с шарнирами (б) неравных угловых скоростей

1,6 – промежуточный и основной карданные валы; 2 – шлицевая втулка; 3 – промежуточная опора; 4 – кронштейн; 5 – карданный шарнир; 7 – резиновая обойма; 8 – шариковый подшипник; 9 – крышка; 10 – компенсирующее устройство

Рисунок 6 – Карданная передача автомобилей ЗИЛ

а – устройство карданной передачи автомобиля ЗИЛ-431410; б – схема расположения валов карданной передачи полноприводного автомобиля; I, II, III – жесткие шарниры неравных угловых скоростей; 1 – передний мост; 2 – коробка передач; 3 – карданный вал привода переднего моста; 4 – основной карданный вал; 5 – раздаточная коробка; 6 – карданный вал привода среднего моста; 7 – средний мост; 8 – карданный вал привода заднего моста; 9 – задний мост; 10 – фланец-вилка крепления к ведомому валу коробки передач; 11 – передняя вилка I карданного шарнира; 12 – промежуточный вал; 13 – шлицы; 14 – сальники опоры; 15 – крышка подшипника опоры; 16 – шарикоподшипник опоры; 17 – кронштейн крепления промежуточной опоры; 18 – промежуточная опора; 19 – сальник; 20 – защитный кожух; 21 – основной вал; 22,23 – вилка III карданного шарнира; 24 – стопорная пластина; 25 – иглы подшипников; 26 – крестовина; 27 – крышка стакана; 28 – скользящая вилка II карданного шарнира; 29 – защитные отражатели; 30 – пресс-маслёнка; 31 – резиновая подушка опоры; 32 – шлицевая втулка; 33 – балансировочная пластина; 34 – стаканы игольчатых подшипников; 35 – сальники подшипников

Рисунок 7 – Карданные передачи автомобилей

а – одновальная; б, г, - двухвальная с промежуточной опорой; в – три одновальные с раздаточной коробкой; д – одновальные передачи с дополнительным редуктором среднего моста; 1 – коробка передач; 2 – карданные шарниры; 3 – карданный вал; 4,7,9 – задний, передний и средний ведущие мосты; 5,8 – промежуточные опоры; 6 – раздаточная коробка; 10 – дополнительный редуктор среднего моста

Рисунок 8 – Карданные передачи

Упругая муфта (Гуибо) обеспечивает равенство угловых скоростей валов при несоосности валов до 8 градусов и осевое перемещение до 12 мм.

а – общий вид; б – эластичная муфта; в – промежуточная опора; 1 – эластичная муфта; 2- кронштейн безопасности; 3,7 – передний и задний карданные валы; 4 – промежуточная опора; 5 – поперечина; 6 – карданный шарнир; 8,9 – передний и задний фланцы муфты; 10,19 – манжеты; 11 – наконечник; 12 – пробка; 13 – гайка; 14 – вторичный вал коробки передач; 15 – резиновая подушка; 16,20 – вилки; 17 – стопорное кольцо; 18,22 – игольчатые и шариковые подшипники; 21 – крестовина

Рисунок 9 – Карданная передача легковых автомобилей ВАЗ

Карданный шарнир (КШ) предназначен для соединения валов, изменяющих свое положение и расположенных несоосно (рисунок 10). Они бывают неравных и равных угловых скоростей, т.е. обеспечивают условие ω₁ ≠ ω₂ ( ω₂ =ω₁/cos γ) и ω₁ =ω_2. Для первых равенство угловых скоростей выполняется при γ < 5⁰ или установке 2-х шарниров, т.е. ω₃ =ω₂ ∙ cos γ = (ω₁/cos γ)∙ cos γ= ω₁, для вторых- при γ <50⁰.

а – неравных угловых скоростей (крестовинный); б – равных угловых скоростей (шарнир Вейса, плоскость А-А расположения шариков делит угол θ пополам); 1,3 – вилки ведущего и ведомого валов; 2 – крестовина; 4,5 – ведущий и ведомый валы; 6,7 – рабочие и центральные шарики

Рисунок 10 – Карданные шарниры

Рисунок 11 - График за­висимости угловых скоро­стей ведущего и ведомого валов КШ неравных угловых скоростей: а — угол поворота ведущего вала; β—угол поворота ведомого вала; γ—угол между валами (с увеличением угла γ неравномерность ω₂ увеличивается, ω₂ и ω₂^* соответствуют γ и γ^* и γ^* > γ )

КШ равных угловых скоростей (ШРУСы) обеспечивают равенство угловых скоростей при углах до 50 ⁰ . Схема конструкции и работы такого устройства показана на рисунке 11а.

Рисунок 11а- Схема работы ШРУСа ( условие равенства скоростей- r₁ = r₂)

Конструкции ШРУСов показаны на рисунке 12.

а – шариковый; б – кулачковый; 1,4 – вилки шарикового шарнира; 2,3 – делительные канавки; 5 – шлицевые валы вилок; 6 – шпилька; 7 – штифт; 8 – центральный шарик; 9 – рабочие шарики; 10,14 – вилки кулачкового шарнира; 11,13 – кулачки; 12 – диск шарнира

Рисунок 12 – Карданные шарниры равных угловых скоростей

Шарниры привода передних колес обеспечивают необходимый угол их поворота, а также компенсируют осевое перемещение колес (рисунок 12а).

Рисунок 12а- Шарниры привода передних колес

1 и 11 — корпус; 2 и 8— кольца; 3 — обойма; 4 — шарик; 5 — хомут; 6— кожух; 7 — сепаратор; 9 - чехол; 10 — вал