Ведущая шестерня главной передачи выполнена двухопорной и представляет собой отдельную деталь.
Если ведущая шестерня главной передачи расположена между опорами, длина вала шестерни может быть меньшей, что повысит компактность передачи.
Задний мост автомобиля МАЗ-500. При вращении ведущей шестерни главной передачи вращается шестерня 11 вместе с коробкой дифференциала, крестовиной и сателлитами. При этом сателлиты не вращаются на своих осях. При движении крана по кривой наружное колесо, проходя больший путь, чем внутреннее, начнет вращаться быстрее, и соединенная с этой полуосью коническая шестерня начнет поворачивать сателлиты вокруг их осей. При этом число оборотов внутренней оси уменьшится настолько, насколько увеличилось число оборотов наружной полуоси. Это происходит потому, что шестерни имеют одинаковое число зубьев. Если коробка дифференциала не вращается, то при вращении одной из осей другая будет вращаться с той же скоростью, но в обратную сторону.
Контроль преднатяга подшипников линейной величиной. а - расстояние А между опорами (автомобиль ЗИЛ-130. б - толщина шайбы Б (автомобиль ЯАЗ-210. Преднатяг подшипников ведущей шестерни главной передачи автрмобилей ЯАЗ (ЯАЗ-210, КрАЗ - 219 и др.) создают шлифованием на определенную величину шайбы Б (рис. 63 6), установленной между внутренним кольцом одного подшипника и распорной втулкой другого подшипника.
Съемник для выпрессовки кольца подшипника М-4222 из кожуха полуоси. Из крышки подшипника ведущей шестерни главной передачи выпрессовывают сальник, с шейки ведущей ше - стерни съемником спрессовывают подшипник.
Регулировку конических подшипников ведущей шестерни главной передачи производят в том случае, если осевой зазор в них начинает превышать допустимое значение. Для этого отсоединяют фланец карданного вала, вынимают полуоси, отворачивают болты крепления картера главной передачи и вынимают ведущую шестерню в сборе. Устанавливают стакан ведущей шестерни в тиски, разбирают узел крепления и меняют толщину прокладок под подшипником. Затем собирают узел, затягивая подшипники гайкой и проверяя степень затяжки динамометром.
Натяг роликовых подшипников ведущей шестерни главной передачи регулируют, изменяя общую толщину шайб между торцевой поверхностью внутреннего кольца переднего подшипника и стальной распорной втулкой, установленной на валу ведущей шестерни.
Задний мост автомобилей МАЗ-200 и КрАЗ - 219. Конические подшипники вала ведущей шестерни главной передачи автомобиля ГАЗ-53А смазываются принудительно. Втулка 19, соприкасаясь с ведомой шестерней 16, собирает увлекаемое ею масло. Из втулки через верхний канал 20 масло подводится к подшипникам и отводится по нижнему каналу.
При вращении карданного вала ведущая шестерня главной передачи приводит во вращение ведомую главную шестерню и соединенную с ней коробку дифференциала. Вместе с коробкой совершают круговое движение и сателлиты, установленные на цапфах в коробке дифференциала. Будучи скреплены одновременно с шестернями приводных валов, сателлиты приводят во вращение оба приводных вала, которые вместе с жестко связанными ведущими колесами вращаются в одном направлении и с одинаковой скоростью. При этом сателлиты не вращаются на цапфах, а только совершают круговое движение вместе с коробкой дифференциала.
Приемы регулировки подшипников и зацепления шестерен главной передачи автомобиля ГАЗ-51. а - выпрессовывание гнезда с ведущей шестерней. б - проверка затяжки подшипников динамометром. в - удаление прокладок при регулировке зацепления шестерен.
Отсоединить кардан от фланца ведущей шестерни главной передачи и перемещением в осевом направлении хвостовика ведущей шестерни определить величину осевого зазора, который не должен превышать 0 1 мм.
Проверка регулировки подшипников вала ведущей шестерни главной передачи автомобиля ЗИЛ-130. После регулировки подшипников вала ведущей шестерни главной передачи и промежуточного вала устанавливают стакан с ведущей шестерней в картер редуктора, закрепляют его болтами, проверяют и регулируют зацепление шестерен главной передачи. Ведущую шестерню перемещают, изменяя толщину набора регулировочных прокладок между фланцем стакана этой шестерни и картером редуктора. Ведомую шестерню регулируют перекладыванием прокладок из-под одной крышки редуктора под другую, не изменяя их общей толщины, чтобы не нарушить регулировку подшипников промежуточного вала.
Для обеспечения равномерного вращения ведущей шестерни главной передачи необходимо, чтобы оси отверстий под подшипники в вилке заднего конца главного карданного вала и в скользящей вилке переднего карданного шарнира находились в одной плоскости. Поэтому при сборке вала нужно совместить метки (точки), которые имеются на скользящей вилке и на переднем конце трубы главного карданного вала.
Линейка для проверки схождения передних колес 272. Осевой зазор подшипников вала ведущей шестерни главной передачи автомобиля ГАЗ-66 (см. рис. 71) проверяют при помощи индикатора или покачиванием фланца 12 рукой. Регулировка необходима, если зазор превышает 0 03 мм. Для регулировки служат прокладки 15, установленные между распорным кольцом и торцом внутреннего кольца заднего конического подшипника.
Проверка затяжки подшипников вала ведущей шестерни главной передачи. Осевой зазор подшипников вала ведущей шестерни главной передачи автомобиля ГАЗ-53А (см. рис. 99) проверяют при помощи индикатора или покачиванием фланца 4 рукой. Регулировка необходима, если зазор превышает 0 03 мм. Для регулировки служат прокладки 8, установленные между распорным кольцом и торцем внутреннего кольца заднего конического подшипника.
Карданная передача заднеприводного автомобиля ВАЗ. Вместе с вторичным валом изготовлена ведущая шестерня главной передачи. Дифференциал главной передачи - двухсателлитный. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня главной передачи.
У всех автомобилей сначала производят установку ведущей шестерни главной передачи в картер редуктора или заднего моста, а потом - ведомой конической шестерни главной передачи. Роликовые подшипники последней регулируют с предварительным натягом. Исключение составляет автомобиль Москвич-402, где установку ведущей конической шестерни производят раньше, чем ведомой.
Для достижения равномерного вращения вала И ведущей шестерни главной передачи карданы 10 и 12 устанавливают на обоих концах карданного вала 9, а в приводе к передним ведущим колесам применяют карданы равных угловых скоростей.
Барабан / крепится к фланцу 4 вала ведущей шестерни главной передачи. На нем закреплена опорная ось 11 тормозных колодок. Тормозные колодки 2-штампованные, однореберные, шарнирно опираются на опорную ось. Тормозные колодки удерживаются в сжатом состоянии стяжными пру - Ж инами.
Признаком необходимости в ремонте являются большой радиальный зазор ведущей шестерни главной передачи, который нельзя устранить путем смены изношенных шайб сателлитов и шестерен полуосей, и сильный шум в заднем мосту при движении автомобиля.
Специальная оправка и стойка для контроля сборочного размера ведущей шестерни главной передачи.

При работе двигателя и включенной передаче коробки передач вращается ведущая шестерня главной передачи 3 и приводит во вращение ведомую (большую) коническую шестерню, которая вращается вместе с барабаном и венцами коронных шестерен планетарных передач.
Основными неисправностями ведущего моста являются: увеличенный люфт вала ведущей шестерни главной передачи, часто сопровождающийся стуком или повышенным шумом во время движения; подтекание масла через сальники или в разъеме кожухов полуосей ведущего моста.
Подшипники 2 и 6 (см. рис. 5.31) ведущей шестерни главной передачи трактора Т-150 К регулируют при излишне свободном перемещении ведущей шестерни в конических подшипниках (после проверки зазора в подшипниках с помощью приспособления с индикатором) в такой последовательности.
Главная передача заднего ведущего моста 122. Узлы, препятствующие вытеканию масла из картера в месте установки фланца ведущей шестерни главной передачи.
Кинематическая схема заднего ведущего моста ЗИЛ - 130. 1 - косозубая цилиндрическая шестерня. 2 - вал - шестерня. 3 - корпус. В последние годы на трехосных автомобилях применяют средние ведущие мосты с проходным валом ведущей шестерни главной передачи. Такая конструкция упрощает схему компоновки силовой передачи и обеспечивает почти полную унификацию деталей ведущих мостов.
При конструировании автомобилей следует помнить, что вторичный вал коробки передач является одновременно валом ведущей шестерни главной передачи; поэтому для него требуются подшипники, воспринимающие как осевые, так и радиальные нагрузки.
Главная передача автомобиля ЗИЛ-130. Для снижения центра тяжести, а следовательно, повышения устойчивости автомобиля необходимо карданный вал и ведущую шестерню главной передачи разместить как можно ниже. На автомобилях ГАЗ-53-12 применяют гипоидную главную передачу, где ось ведущей малой конической шестерни смещена вниз по отношению к оси ведомой.
Ручной тормоз автомобиля ГАЗ-21 Волга. Ручной тормоз автомобиля МАЗ-500-колодочный, привод его - тросовый, барабан установлен между фланцами заднего кардана и вала ведущей шестерни главной передачи.
Ручной тормоз автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-164А. Ручной тормоз автомобиля МАЗ-500 - колодочный, привод его - тросовый, барабан установлен между фланцами заднего кардана и вала ведущей шестерни главной передачи.

В карданной передаче трактора Т-150 один карданный вал 8 (рис. 121) передает крутящий момент от вторичного вала коробки передач к ведущим шестерням главных передач заднего моста. Фланец 5 переднего конца карданного вала крепят к ступице тормозного барабана, установленной на вторичном валу. Вилки 6 к 12 кардана при сборке соединяют так, как показано стрелками. У трактора Т-150 К конструкция шарнира несколько сложнее; в нее входят передний кардан, две двойные вилки и промежуточная опора.
Снятие вилки с переднего карданного вала.| Снятие промежуточной опоры с переднего карданного вала. Установка карданной передачи на автомобиль осуществляется в следующей последовательности: ввести карданный вал в туннель пола кузова спереди и соединить его с фланцем ведущей шестерни главной передачи; прикрепить промежуточную опору к кузову; передний вал с эластичной муфтой соединить с ведомым валом коробки передач; установить кронштейн безопасности; закрепить стяжную пружину уравнителя троса ручного тормоза.
При работе трактора в летний сухой период на транспортных работах, когда передний ведущий мост не нужен, его карданный вал целесообразно отъединить от ведущей шестерни главной передачи. Для этого отключите раздаточную коробку, поставив рычаг зубчатой муфты в положение / (рис. 36, б), - муфта выключена.
Задний мост сразу же демонтируют и, пока детали его нагреты, снова, как и перед началом испытаний, замеряют и записывают величину крутящего момента, необходимого для вращения вала ведущей шестерни главной передачи вручную.
Задний ведущий мост тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82. АБД; / э - диски тормоза; 16 - диафрагма АБД; 17 - крышка диафрагмы; 18 - блокировочный вал; 19 - нажимной диск; 22 - корпус муфты блокировки дифференциала; 23 - крестовина; 24 - сателлиты; 25 - муфта переключения ВОМ; 26 - i ведущая шестерня главной передачи; 27 - корпус коробки передач.
Подшипники ведущей шестерни главной передачи устанавливают с предварительным натягом, поэтому при появлении в подшипниках осевого зазора они должны быть подтянуты.
Зазор в подшипниках ведущей шестерни главной передачи переднего ведущего моста тракторов МТЗ должен составлять 0 02 - 0 05 мм; его регулируют шайбами, устанавливаемыми между распорной втулкой и кольцом наружного подшипника.
Первичный вал 17 (рис. 61) выполнен в виде блока ведущих шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Вместе с вторичным валом изготовлена ведущая шестерня главной передачи. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня главной передачи.
Электродвигатель привода движения прикреплен с помощью фланца к картеру ведущего моста. Крутящий момент ведущим колесам передается ведущей шестерней главной передачи, насаженной на конец вала электродвигателя, через дифференциал, полуоси и бортовые редукторы, представляющие собой пару шестерен с внутренним зацеплением.
Для проверки затяжки подшипников и зацепления шестерен главной передачи отсоединяют кардан от фланца ведущей шестерни главной передачи и перемещением в осевом направлении хвостовика ведущей шестерни определяют величину осевого зазора, которая не должна превышать 0 1 мм. Осевой зазор регулируют изменением толщины прокладок под подшипниками ведущей шестерни главной передачи.
Регулировка подшипников главной передачи, зацепления шестерен зад-него и переднего ведущих мостов и подшипников ступиц ведущих колес автомобилей ГАЗ-63 и ЗИС-151 такая же, как для автомобиля ГАЗ-51. У автомобиля ЗИС-151 под фланцем корпуса подшипников вала ведущей шестерни главной передачи для регулировки зацепления шестерен установлены прокладки толщиной 0 05; 0 10; 0 20, 0 50 и 1 0 мм. Между подшипником и распорной втулкой на валу для регулирования подшипников устанавливают два регулировочных кольца, подбираемые по требуемой толщине. Всего применяют восемь регулировочных колец следующей толщины: 2 00; 2 05; 2 15; 2 25; 2 35; 2 45; 2 55 и 2 60 мм.
Подтягивать подшипники надо так, чтобы при отсутствии осевого зазора ведущая шестерня легко вращалась от руки. Осевой зазор регулируют изменением толщины прокладок под подшипниками ведущей шестерни главной передачи.

Регулировку подшипников ведущей шестерни проверяют с помощью устройства КИ-8902А для проверки биения валов карданной передачи. Для этого устанавливают устройство на лонжерон рамы, к фланцу ведущей шестерни главной передачи с натягом 2 - 3 мм подводят измерительный стержень индикатора. Толкая фланец руками назад и вперед или включая поочередно первую передачу и задний ход, фиксируют показания индикатора.
На рис. 72 показан стояночный тормоз автомобиля MA3 - 5QOA, действующий на трансмиссию. Тормозной барабан / установлен между фланцами карданного вала и вала ведущей шестерни главной передачи. К этим фланцам барабан крепится сквозными болтами и центрируется буртиками, выполненными на самих фланцах.
Собранный мост устанавливают на стенде так, как он обычно монтируется в легковом автомобиле. Привод осуществляется от электромотора мощностью свыше 1 л. с., позволяющего вращать ведущую шестерню главной передачи со скоростью 2400 об / мин. Затем доливают масло до контрольного уровня. Включают мотор и вращают главную передачу в течение 4 ч при отсутствии нагрузки. Температуру масла поддерживают постоянной (82 С) с помощью специального нагревателя. По окончании испытаний выключают электромотор, снимают нагреватель и мост в собранном виде, не сливая масло, укладывают на стеллаж в том положении, в каком он должен находиться при работе в автомобиле. Мост хранится на стеллаже в течение 10 суток при комнатной температуре. По истечении этого времени масло из моста сливают, а детали после разборки подвергают осмотру, проверяя наличие следов ржавления.
Замер осевого люфта полуоси на автомобиле без снятия колеса и тормозного барабана.| Замер осевого люфта полуоси на автомобиле со снятым колесом и тормозным барабаном. Для оценки состояния элементов заднего моста автомобиль устанавливают на подъемник и вывешивают. При осмотре убеждаются в отсутствии механических повреждений балки заднего моста, отсутствии подтеканий масла через сальник ведущей шестерни главной передачи, через сальники полуосей и сапун.
На концах трубы заднего карданного вала приварены вилки карданных шарниров. У заднего карданного шарнира 6 вилка имеет фланец, которым она крепится болтами с самоконтрящимися гайками к фланцу ведущей шестерни главной передачи.
Проверка затяжки подшипников вала ведущей шестерни.| Механизм управления коробкой передач автомобиля ЗАЗ-966. Проверка осевого зазора вала ведущей шестерни (рис. 45) осуществляется индикатором при перемещении за фланец вала в осевом направлении. При наличии осевого зазора более нормы (табл. 105) во всех автомобилях (за исключением семейства ВАЗ) необходимо вынуть вал ведущей шестерни главной передачи и изменением толщины регулировочных прокладок 2 (рис. 46) между внутренним кольцом переднего подшипника 3 п распорной втулкой /, установленной между внутренними кольцами подшипников, отрегулировать нужный зазор.
При ТО-1 проверяют крепления фланцев карданных валов, опорной пластины подшипников крестовин и кронштейна опоры промежуточного вала. Выполняют также проверку люфта в шлицевом и шарнирных соединениях карданной передачи, состояния и герметичности картера заднего моста, крепления крышки картера, фланца на ведущей шестерне главной передачи, гаек шпилек полуоси.
Карданные валы я промежуточные опоры. Карданная передача автобуса ЛиАЗ - 677 состоит из четырех карданных валов, изготовленных иэ стальных тонкостенных труб, шести карданов и двух промежуточных опор. Карданные валы (рис. 81) собраны в два комплекта Один комплект передает крутящий момент от двигателя к входному валу гидромеханической передачи /, второй - от ведомого вала гидромеханической передачи к фланцу ведущей шестерни главной передачи. Эти комплекты одинаковы по устройству и отличаются только длиной.

Главная передача и дифференциал

К атегория:

Техническое обслуживание автомобилей

Главная передача и дифференциал

Главная передача. Главная передача служит для увеличения подводимого к ней крутящего момента и передачи его через дифференциал на полуоси, расположенные под прямым углом к продольной оси автомобиля.

Конструктивно главные передачи представляют собой зубчатые или червячные редукторы, последние из-за сравнительно малого к. п. д. широкого распространения не получили. На автомобилях в основном применяют зубчатые главные передачи, которые делятся на одинарные и двойные. Передаточное число главной передачи в основном зависит от быстроходности, мощности двигателя, массы и назначения автомобиля. Для большинства современных автомобилей оно находится в пределах 4-9. Для легковых автомобилей обычно применяют одинарную главную передачу, для грузовых автомобилей как одинарную, так и двойную.

Одинарная главная передача (рис. 14.29, а) состоит из одной пары конических зубчатых колес со спиральными зубьями. В такой передаче крутящий момент передается от карданной передачи на ведущую коническую шестерню, а от нее - на ведомое колесо, которое через специальный механизм (дифференциал) и полуоси передает вращение на ведущие колеса автомобиля. Оси зубчатых колес одинарных передач могут пересекаться или быть смещенными (рис. 14.29, б); в последнем случае одинарная передача называется гипоидной. В такой главной передаче зубья шестерни и колесо имеют специальную форму и наклон спирали, позволяющие опустить ось конической шестерни на расстояние С, равное 30-42 мм.

При применении главной передачи с гипоидным зацеплением зубчатых колес карданную передачу и пол кузова можно разместить ниже, уменьшив тем самым высоту центра тяжести автомобиля, что улучшает его устойчивость. Кроме того, в гипоидной передаче одновременно в зацеплении находится большее число зубьев, чем в обычной конической передаче, в результате чего зубчатые колеса работают более надежно, плавно и бесшумно. Однако при гипоидном зацеплении происходит продольное проскальзывание зубьев, сопровождающееся выделением теплоты в результате чего происходит разжижение и выдавливание масла с поверхности сопряженных зубьев, приводящее к их повышенному изнашиванию. Поэтому для гипоидных передач применяют специальные трасмиссионные масла с противо-износной присадкой.

Рис. 14.29. Схемы главных передач

Одинарные главные передачи со спиральными зубьями применяют на автомобилях семейства ЗАЗ и УАЗ, а гипоидные -- на автомобилях ЗИЛ-133, ГАЗ-53-12, ГАЗ-24-10 «Волга», ВАЗ-2106 «Жигули» и др.

Двойные главные передачи конструктивно могут выполняться в одном картере - центральные (рис. 14.29, в) или каждая пара зубчатых колес располагается отдельно- разнесенные (рис. 14.29, г). В последнем случае главная передача состоит из двух отдельных механизмов: одинарной конической зубчатой передачи, устанавливаемой в заднем мосту, и цилиндрических зубчатых передач - колесных редукторов.

Двойная центральная передача (см. рис. 14.29, в) состоит из пары конических и пары цилиндрических шестерен. Цилиндрические шестерни имеют прямые или косые зубья, а конические- спиральные. Крутящий момент передается от ведущей конической шестерни к ведомой, установленной на одном валу с цилиндрической шестерней, которая передает крутящий момент на цилиндрическую шестерню. Двойная главная передача по сравнению с одинарной обладает более высокой механической прочностью и позволяет увеличить передаточное число при достаточно большом дорожном просвете под балкой (картером) ведущего моста, что повышает проходимость автомобиля.

Двойные главные передачи применяют на автомобилях большой грузоподъемности и автобусах, на некоторых из них (автомобили МАЗ-5335, автобусы ЛиАЗ-677М) устанавливают разнесенную главную передачу (см. рис. 14.29, г).

Дифференциал. При повороте автомобиля его внутреннее ведущее колесо проходит меньший путь, чем наружное, поэтому, чтобы качение внутреннего колеса происходило без скольжения, оно должно вращаться медленнее, чем наружное. Это необходимо для того, чтобы исключить при повороте пробуксовывание колес, которое вызывает повышенное изнашивание шин, затрудняет управление автомобилем и увеличивает расход топлива. Для обеспечения различной частоты вращения ведущих колес их крепят не на одном общем валу, а на двух полуосях, связанных между собой межколесным дифференциалом, подводящим к полуосям крутящий момент от главной передачи. Таким образом, дифференциал служит для распределения крутящего момента между ведущими колесами и позволяет правому и левому колесам при поворотах автомобиля и при его движении на криволинейных участках дороги вращаться с различной частотой. Межколесный дифференциал бывает симметричным или несимметричным, соответственно распределяющим крутящий момент между полуосями поровну или непоровну. На автомобилях получили применение межколесные конические симметричные дифференциалы, межосевые конические и кулачковые дифференциалы повышенного трения.

Конический симметричный дифференциал (рис. 14.30, а) представляет собой шестеренный механизм, смонтированный в главной передаче. Он состоит из двух конических зубчатых колес, шестерен-сателлитов и крестовины. Ведомое колесо главной передачи жестко соединено с коробкой дифференциала, состоящей из двух чашек, между которыми крепится крестовина. Полуосевые зубчатые колеса установлены в коробке дифференциала на шлицах полуосей, соединенных с ведущими колесами автомобиля. От ведущей шестерни главной передачи крутящий момент передается на ведомое колесо и коробку дифференциала, вместе с которой вращается крестовина с расположенными на ней шестернями-сателлитами.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге оба ведущих колеса испытывают одинаковые сопротивления качению и проходят одинаковые пути. Поэтому сателлиты, вращаясь вместе с крестовиной и коробкой дифференциала, сообщают зубчатым колесам одинаковую частоту вращения, а сами относительно своих осей не поворачиваются. При этом сателлиты как бы заклинивают полуосевые зубчатые колеса, соединяя обе полуоси.

При движении автомобиля на повороте (рис. 14.30, б) его внутреннее колесо проходит меньший путь, чем наружное, в результате чего полуось (см. рис. 14.30, а) и полуосевое зубчатое колесо, связанные с внутренним колесом автомобиля, вращаются медленнее. При этом шестерни-сателлиты, вращаясь на шипах крестовины, перекатываются по замедлившему вращение полуосевому зубчатому колесу, в результате чего повышается частота вращения полуосевого зубчатого колеса и полуоси. Таким образом, ведущие колеса автомобиля при повороте получают возможность проходить за одно и то же время различные пути без юза и пробуксовывания.

Рис. 14.30. Конический симметричный дифференциал

Основная особенность любого симметричного дифференциала - поровну распределять крутящий момент между ведущими колесами. Эта особенность в некоторых случаях оказывает отрицательное влияние при преодолении автомобилем труднопроходимых участков дороги. В случае попадания одного из колес автомобиля, например левого, на скользкое покрытие дороги (лед, мокрый грунт и т. п.) крутящий момент на нем уменьшается до значения, ограниченного коэффициентом сцепления колеса с дорогой. Такой же крутящий момент действует и на правое колесо, хотя оно находится на поверхности с высоким коэффициентом сцепления. Если суммарный момент будет недостаточен для движения автомобиля, то последний не сможет тронуться с места. В этом случае левое колесо будет буксовать, а правое оставаться практически неподвижным.

Межосевой конический дифференциал устанавливают на автомобилях повышенной проходимости с колесными формулами 6X4 и 6X6, ведущие мосты которых могут работать в различных условиях сцепления колес с дорогой.

В качестве примера рассмотрим межосевой дифференциал автомобиля КамАЭ-5320. Картер (рис. 14.31, а) межосевого дифференциала прикреплен к картеру главной передачи промежуточного моста. Коробка 3 дифференциала состоит из двух чашек, соединяемых болтами. Передняя чашка имеет хвостовик, который опирается на шариковый подшипник. На шлицованной части хвостовика установлен фланец, связывающий дифференциал с карданной передачей. Внутри коробки размещен дифференциальный механизм, в который входят сателлиты с крестовиной, коническое зубчатое колесо привода заднего моста и колесо привода промежуточного моста. Зубчатое колесо при помощи шлицев жестко соединяется с ведущей шестерней главной передачи промежуточного моста, а колесо - со шлицованным концом проходного вала привода заднего моста. Зубчатое колесо имеет наружные зубья, с которыми в постоянном зацеплении находятся внутренняя зубчатая муфта и муфта блокировки дифференциала.

Блокировка осуществляется при помощи механизма, который трубопроводами связан с пневматическим краном управления, размещенным на щитке приборов в кабине автомобиля. Для включения блокировки водитель открывает кран управления, и сжатый воздух поступает в полость между крышкой и мембраной (рис. 14.31, б), которая, прогибаясь, перемещает вперед при помощи пружины стака и ползун, преодолевая сопротивление возвратной пружины. При этом замыкаются контакты микровыключателя (см. рис. 14.31, а), включающие контрольную лампу на щитке приборов.

Вместе с ползуном перемещается и укрепленная на нем вилка, которая вводит муфту в зацепление с зубчатым венцом на корпусе дифференциала. В этом случае колесо привода среднего моста и коробка дифференциала оказываются жестко соединенными, тем, самым дифференциал принудительно блокируется и зубчатые колеса привода мостов вращаются с одинаковой частотой. При разблокировке дифференциала кран управления закрывается. При этом полость за мембраной механизма блокировки соединяется с атмосферой. В результате этого под давлением возвратной пружины (см. рис. 14.31, б) мембрана и ползун с вилкой (см. рис. 14.31, а) перемещаются вправо, возвращая одновременно муфту блокировки в исходное положение.

Рис. 14.31. Межосевой дифференциал автомобилей семейства КамАЭ-5320

Кулачковый дифференциал повышенного трения (рис. 14.32) за счет дополнительных сил трения (в результате самоблокировки) передает больший крутящий момент на то колесо автомобиля, которое вращается медленнее, что уменьшает возможность его пробуксовывания и повышает устойчивость автомобиля против бокового заноса.

Картер кулачкового механизма состоит из двух половин, соединенных болтами вместе с ведомым зубчатым колесом и опирающихся на конические роликоподшипники. Правой половиной дифференциала является его чашка, а левой - сепаратор. В сепараторе расположены два ряда радиальных отверстий (по 12 отверстий в каждом ряду), в которых размещены сухари, установленные между внутренней и наружной звездочками, при помощи шлицев соединенными с полуосями. Внешняя поверхность внутренней звездочки по окружности имеет два ряда кулачков (по шесть кулачков в каждом ряду), а внутренняя поверхность наружной звездочки имеет один ряд кулачков. Крутящий момент от ведомого колеса передается сепаратору, а от него через сухари - на кулачки звездочек и затем на полуоси.

При движении автомобиля по прямой и ровной дороге сопротивление движению обоих колес одинаково и звездочки вращаются с одинаковой частотой. При движении автомобиля по скользкой дороге в случае, когда одно колесо испытывает большее сопротивление, чем другое, сепаратор дифференциала прижимает сухари к кулачкам наружной и внутренней звездочек. В результате самоблокировки дифференциала возникает сила трения, которая на отстающей звездочке направлена в сторону вращения, а на забегающей - против вращения. При этом крутящий момент распределяется между звездочками неодинаково: на отстающей он будет больше на величину момента сил трения, на забегающей - меньше на ту же величину.

Рис. 14.32. Кулачковый дифференциал повышенного трения автомобиля ГАЗ-66-11

Из-за наличия сил трения происходит перераспределение момента между колесами. Наряду с этим в результате повышенного трения между сухарями и звездочками требуется значительное усилие для изменения частоты вращения одной звездочки относительно другой, что может произойти только при сравнительно большой разнице между дорожными сопротивлениями правого и левого колес. Поэтому у автомобилей с такими дифференциалами при пробуксовывании одного колеса полная остановка другого колеса будет происходить значительно реже по сравнению с автомобилями, имеющими конический симметричный дифференциал.

На автомобилях ГАЗ-66-11 кулачковый самоблокирующийся дифференциал устанавливается также и в главной передаче переднего ведущего моста, что обеспечивает эффективную эксплуатацию этих автомобилей в тяжелых дорожных условиях.

Вышеописанные главные передачи с дифференциалами являются составными частями ведущих мостов, поэтому их работа и взаимодействие с деталями узлов привода колес рассмотрены ниже на примерах ведущих мостов конкретных автомобилей.

К атегория: - Техническое обслуживание автомобилей

Назначение: служит для постоянного увеличения крутящего момента и передачи его под прямым углом.

Характеристика: непроходная (для среднего моста - проходная), несоосная, односкоростная, двухступенчатая.

Главные передачи всех ведущих мостов взаимозаменяемые.

Установка и крепление : устанавливается в картере моста 10.

Рис.123. Мост средний (задний) ведущий автомобиля Урал – 4320.31:

1 - крышка картера; 2, 9 - прокладки; 3 – картер главной передачи; 4 – шайбы; 5 – первичный вал в сборе; 6, 14 - болт крепления; 7 – сателлит; 8 – опора дифференциала;10 - картер моста; 11 – подшипник; 12 - отверстие сливное; 13 – отверстие заливное, контрольное; 15 - кожух полуоси

Устройство (в соответствии с рисунком 123): картер 10, редуктор, детали крепления 14 и уплотнения 2, 4, 9.

Картер главной передачи.

Картер главной передачи 3, в соответствии с рисунком 123, отливается из чугуна. В картере выполнены четыре расточки для установки подшипников валов. Картер главной передачи устанавливается на картер моста через уплотнительную паронитовую прокладку 9 толщиной 0,8 мм и крепится с помощью тринадцати болтов и двух шпилек.

Одиннадцать болтов и шпильки установлены снаружи, а два болта 14 - в полости конических шестерен. Два болта находятся в полости конических зубчатых колес и шплинтуются проволокой. Доступ к внутренним болтам возможен только после снятия боковой крышки 1. Под наружные болты и гайки шпилек установлены пружинные шайбы. Внутренние болты зашплинтованы проволокой.

Посадочная поверхность картера главной передачи к картеру моста обрабатывается (шлифуется) и имеет буртик (выступ) для точной установки. Для облегчения монтажа в картере выполнен люк, закрываемый боковой крышкой 1. Места установки подшипников валов закрываются крышками.

Для заправки масла в картере выполнено заливное отверстие 13, в соответствии с рисунком 123, закрываемое пробкой. Контрольное 13 и сливное 12 отверстия размещаются на картере ведущего моста и также закрываются пробками.

Редуктор главной передачи.

Характеристика: двухвальный, с неподвижными осями, передаточное число -7,32.

Устройство (в соответствии с рисунком 124): ведущий вал в сборе 17, промежуточный вал в сборе 4, ведомое цилиндрическое зубчатое колесо 35.

Ведущий вал 17 в сборе, в соответствии с рисунком 124, устанавливается в картере на двух опорах: два роликовых конических подшипника 14, расположенных седлообразно, а задний – роликовый цилиндрический подшипник 25.

Ведущий вал 17 изготавливается из легированной стали. На переднем и заднем концах вала нарезаны шлицы. На шлицах переднего конца вала устанавливается ведущее коническое зубчатое колесо 15, а на среднем и заднем мосту – и фланцы карданных валов 10, 20. На шлицах заднего конца вала главных передач переднего и среднего мостов также устанавливаются фланцы. Фланцы крепятся гайками 21, которые после затяжки фиксируются шплинтами.

Ведущее коническое зубчатое колесо 15, в соответствии с рисунком 124, изготавливается из легированной стали и имеет зубчатый венец со спиральными зубьями и удлиненную ступицу с внутренними шлицами. Наружная поверхность ступицы шлифуется и на нее устанавливаются внутренние обоймы подшипников. Между обоймами устанавливается регулировочная шайба 26. Обоймы подшипников стягиваются гайкой 28, которая стопорится отгибанием края стопорной шайбы 29 в паз гайки. Наружные обоймы подшипников устанавливаются в стакане 27, который болтами крепится к картеру. Между стаканом и картером устанавливаются регулировочные прокладки 13 для регулирования зацепления конических зубчатых колес.

Выходы ведущего вала из картера закрываются крышками 12, 19. В крышках валов устанавливаются самоподжимные резиновые сальники 11 (манжеты). Задний конец вала заднего моста и передний конец вала переднего моста закрываются глухими крышками 22, 23. Между крышками и картером (стаканом) устанавливаются паронитовые уплотнительные прокладки 18.

Промежуточный вал 4 в сборе, в соответствии с рисунком 124, устанавливается в картере на двух опорах. Передней опорой является роликовый цилиндрический подшипник 2, задней – два роликовых конических радиально-упорных подшипника 6, установленная бочкообразно. На валу устанавливается ведомое коническое зубчатое колесо 1.

Промежуточный вал 4 изготавливается из легированной стали заодно с ведущим цилиндрическим зубчатым колесом. На переднем конце вала выполняется обработанная шейка со шпоночным пазом для установки ведомого конического зубчатого колеса. На заднем конце вала – шейка для установки подшипников. Внутренние обоймы подшипников 6 через шайбу стягиваются гайкой. На торце ведущего цилиндрического зубчатого колеса со стороны конического выполнено отверстие.

Рис.124 Мост средний (задний) ведущий автомобиля Урал – 4320.31:

1 - шестерня коническая ведомая; 2,25 - подшипники роликовые цилиндрические; 3 - картер главной передачи; 4 – вал промежуточный с шестерней цилиндрической ведущей; 5 - стакан подшипников; 6 - подшипник роликовый конический; 7,8,13 - прокладки регулировочные; 9,12 - крышка стакана подшипников; 10 - фланец привода среднего моста; 11 -манжета; 14 - стакан с подшипниками ведущей конической шестерни; 15 - ведущее коническое зубчатое колесо; 16 - сапун; 17 – вал ведущий; 18 - прокладка; 19 - крышка заднего подшипника; 20 - фланец привода заднего моста; 21 - гайка фланца; 22, 23 - крышка глухая; распорная; 24 – втулка; 26 – шайба регулировочная; 27 – стакан подшипников; 28 – гайка; 29 - шайба стопорная; 30 – винт; 31 - контргайка; 32 - шестерня полуосевая; 33 - сателлит дифференциала; 34 -крестовина дифференциала; 35 - ведомое зубчатое колесо; 36 - шайба опорная; 37 - крышка подшипника дифференциала; 38 - пластина стопорная; 39 - пластина замочная; 40 - гайка регулировочная подшипника дифференциала; 41 - чашка дифференциала; 42 - крышка картера; I - для переднего моста; II - для заднего моста

Ведомое коническое зубчатое колесо 1 изготавливается из легированной стали. Оно имеет зубчатый венец со спиральными зубьями, удлиненную ступицу и напрессовывается на шейку промежуточного вала. Для предотвращения проворачивания колеса на валу устанавливается призматическая шпонка. На наружной поверхности ступицы устанавливается внутренняя обойма роликового цилиндрического подшипника 2. Наружная обойма роликового цилиндрического подшипника устанавливается в картере через втулку.

Наружные обоймы роликовых конических подшипников устанавливаются в стакане 5, который болтами крепится к картеру. Между картером и стаканом устанавливаются регулировочные прокладки 7 для регулирования зацепления конических зубчатых колес. Стакан закрывается крышкой 9, которая своим буртиком стягивает наружные обоймы подшипников.

В нижней части крышки имеется полость, которая сверлением в стакане и картере и отверстиями в прокладках сообщается с картером моста для стока масла, вытекающего из подшипников.

Ведомое цилиндрическое зубчатое колесо 35, в соответствии с рисунком 124, изготавливается из легированной стали. На наружной поверхности нарезаны косые зубья для зацепления с ведущим цилиндрическим зубчатым колесом. Колесо имеет фланец с отверстиями, через которые проходят болты крепления колеса к чашкам (корпусу) дифференциала.

Главные передачи переднего и заднего мостов, в соответствии с рисунком 124, отличаются от главной передачи среднего моста приводными фланцами. На передний конец вала ведущей шестерни переднего моста, устанавливается втулка 24 с крышкой 23, а на задний конец - фланец. Главная передача заднего моста имеет один фланец со стороны, ведущей конической шестерни. На противоположном конце вала ведущей шестерни шлицы могут не выполняться.

Действие главной передачи.

Крутящий момент, в соответствии с рисунком 124, на ведущий вал 17 поступает через карданную передачу. Вращение вала вызывает вращение ведущего конического зубчатого колеса 15, находящегося в постоянном зацеплении с ведомым коническим зубчатым колесом 1. Так как размеры и количество зубьев ведущего колеса меньше чем ведомого, то происходит увеличение крутящего момента и снижается частота вращения, передача крутящего момента осуществляется под углом 90 о.

Ведомое зубчатое коническое колесо 1 через шпонку передает крутящий момент на промежуточный вал 4 и нарезанное с ним заодно ведущее цилиндрическое зубчатое колесо небольшого диаметра. От ведущего цилиндрического зубчатого колеса крутящий момент передается ведомому колесу 35, которое больше размерами и имеет большее число зубьев. В этой паре также происходит увеличение крутящего момента и снижается частота вращения. Таким образом, ведомое цилиндрическое зубчатое колесо вращается, например, в 7,32 раза медленнее, чем ведущий вал, а крутящий момент на нем на эту же величину больше.

При вращении ведомого цилиндрического зубчатого колеса масло из картера 10, в соответствии с рисунком 123, захватывается зубьями и разбрызгивается по картеру. Так смазываются ведущее и ведомое цилиндрические зубчатые колеса. Разбрызгиваемое ими масло попадает, в соответствии с рисунком 124, на подшипники промежуточного вала 2, 6 и смазывает их. После смазки подшипников задней опоры промежуточного вала масло через сверление и полость в крышке 9 и сверления в стакане 5 и картере главной передачи стекает в картер ведущего моста. Масло, прошедшее через передний подшипник промежуточного вала 2, попадает в полость конических зубчатых колес и разбрызгивается их зубьями, смазывания подшипники 24 ведущего вала. Излишнее масло стекает в картер ведущего моста.

При сборке моста после регулирования главной передачи или установке новой главной передачи через отверстие в картере под сапун 16 (вентиляционную трубку) необходимо в полость конических зубчатых колес картера залить 0,5 л масла.

Сущность и физический смысл преднатяга подшипников главной передачи.

Для конической зубчатой передачи характерны значительные знакопеременные усилия, действующие на опоры валов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: вертикальной, горизонтальной и осевой. Под действием этих усилий валы стремятся сместиться, при этом нарушается правильность зацеплений, ухудшая условия работы зубчатой передачи, создается повышенный шум и ускоряется износ деталей. Как было изучено выше, в качестве опор обязательно применяют роликовые конические подшипники, увеличивают жесткость картера, делая его достаточно массивным. Одним из действенных методов повышения жесткости конструкции является установка роликовых конических подшипников с предварительным натягом, или, как он именуется в технической литературе, с преднатягом.

Сущность преднатяга заключается в том, что при затяжке подшипников не только устраняют имеющиеся зазоры, но и приложив большее усилие, чем это требуется для устранения зазоров, вызывают упругую деформацию обойм и роликов. В процессе работы, по мере износа деталей подшипников, эта упругая деформация, подобно сжатой пружине, постепенно исчезает (распрямляется), постоянно выбирая появляющиеся зазоры, и обеспечивает требуемую жесткость конструкции длительное время, вплоть до полного ее исчезновения. Усилие, требуемое для затяжки подшипников, нормируется техническими условиями, как правило, изложенными в инструкции по эксплуатации машины.



Как и следует из названия, одинарные (или одноступенчатые) главные передачи состоят из одной пары зубчатых колес (шестерен), которые могут быть цилиндрическими, коническими с прямыми или спиральными зубьями, а также гипоидными. Применение того или иного типа конических зубчатых колес диктуется особенностями компоновки автомобиля, возможностью упрощения конструкции агрегатов, снижения стоимости их изготовления и эксплуатации.

Цилиндрические главные передачи

Цилиндрические главные передачи широко используются в переднеприводных легковых автомобилях с поперечным расположением двигателя, например семейства ВАЗ-2108, -09, -10 и других. При этом обычно главная передача объединяется в одном корпусе (картере) с коробкой перемены передач, что позволяет существенно упростить и удешевить конструкцию трансмиссии.
Пример конструктивного выполнения главной передачи автомобиля ВАЗ-2109 приведен на рис. 3 , где показана четырехступенчатая коробка передач, выполненная заодно с главной передачей.

Ведущее зубчатое колесо главной передачи, имеющее небольшой размер, обычно выполняется заодно с вторичным валом КПП, ведомое зубчатое колесо крепится на чашке дифференциала. Зубья цилиндрических зубчатых передач могут выполняться прямыми, косыми или шевронными. Передаточные числа в таких главных передачах могут варьировать в пределах от 3,5 до 4,5 с целью снижения шума и габаритных размеров.

Конические главные передачи

Такой тип главных передач применяется, когда необходимо изменить не только величину, но и направление передаваемого ведущим колесам крутящего момента. Конические главные передачи с прямыми или (чаще) спиральными зубьями наиболее просты по конструкции и технологичны в производстве, поэтому широко применяются на легковых автомобилях с приводом на задние колеса и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности.

Поскольку оси ведущего и ведомого зубчатых колес в таких передачах лежат в одной плоскости и пересекаются, такие передачи называют соосными коническими передачами.

К преимуществам соосных конических передач относится высокий КПД, технологичность производства, относительно невысокие требования к качеству смазочного материала и простота технического обслуживания. Тем не менее, у таких передач есть один существенный недостаток – их применение в конструкции автомобиля не позволяет снизить расположение центра масс и общую компоновку кузова автомобиля, что для многих легковых автомобилей и небольших грузовиков является актуальным вопросом.

По этой причине в качестве одинарной главной передачи некоторых легковых и грузовых автомобилей применяются конические передачи с перекрещивающимися осями зубчатых колес, т. е. оси колес в таких передачах лежат не в одной плоскости и не пересекаются. Такие передачи называются гипоидными.

Гипоидная главная передача

Гипоидная главная передача применяется на отечественных автомобилях ГАЗ-66-11, ЗИЛ-431410, ЗИЛ-133, марки «Волга» и многих других.
Ось ведущего вала и ведущей шестерни в гипоидной передаче расположена ниже оси ведомой шестерни на величину «Е» (рис. 1, б ), называемую гипоидным смещением.
Такая конструкция главной передачи позволяет ниже расположить карданную передачу заднеприводного автомобиля и, тем самым, сделать ниже компоновку всего автомобиля. При этом улучшается такой важный эксплуатационный показатель автомобиля, как устойчивость к опрокидыванию, а также появляется возможность сделать ниже пол автомобиля, особенно в районе «карданного тоннеля», что повышает комфорт пассажиров заднего сиденья заднеприводного легкового автомобиля.
Иногда в многоосных автомобилях смещение «Е» в гипоидных передачах делают вверх, что позволяет сделать ведущий вал проходным, а на переднеприводных автомобилях такая конструкция позволяет проще выполнить условия компоновки. Смещение «Е» обычно выполняется в пределах 30…45 мм в зависимости от размера передачи.

В гипоидных передачах зубья зубчатых колес имеют спиральную форму, благодаря чему достигается увеличение площади контакта зубьев, бесшумность их работы и прочностные показатели передачи. Однако при такой конструкции конической передачи существенно повышаются силы трения между поверхностями зубьев колес, в зоне контакта появляется эффект поперечного и продольного скольжения зубьев, из-за чего в гипоидных передачах приходится применять дополнительное упрочнение поверхностей зубьев зубчатых колес и специальные смазочные материалы для увеличения срока их службы.

Скольжение зубьев приводит к снижению КПД передачи и даже возможности ее заедания (при превышении допустимой нагрузки), а применение относительно дорогостоящих смазок – к удорожанию технического обслуживания, что относится к недостаткам гипоидных передач.



Достоинством гипоидных передач является плавность хода и низкий уровень шума во время работы, а такой недостаток, как продольное скольжение имеет и положительную сторону, поскольку благодаря ему улучшается приработка зубьев колес передачи. Увеличение зоны контакта зубьев позволяет уменьшить размеры ведущего зубчатого колеса, поскольку при работе передачи нагрузка на каждый зуб уменьшается.
Кроме того, как указывалось выше, применение гипоидных передач позволяет корректировать компоновку трансмиссии и общую компоновку автомобиля.

Главная передача автомобиля ГАЗ-66-11

На автомобиле ГАЗ-66-11 (рис. 2 ) главная передача – гипоидная, смонтирована в отдельном картере редуктора, который свободно вставляется в отверстие картера моста и закрепляется болтами. Он может быть снят с автомобиля без отсоединения моста. Гипоидное смещение «Е» в передаче равно 32 мм , передаточное число – 6,83 .

Основные элементы конструкции главной передачи: картер 2 , ведущее зубчатое колесо 9 , ведомое зубчатое колесо 17 . Картер является базовой деталью. Он отлит из ковкого чугуна. В картере имеется контрольное отверстие, закрытое резьбовой пробкой 1 0 для заправки смазкой и контроля ее уровня.

Ведущее зубчатое колесо 9 главной передачи изготовлено как одно целое с валом. Его опорами являются два конических подшипника 8 , смонтированных в стакане 6 , и один цилиндрический подшипник 11 , установленный в гнезде картера.

Регулировку зацепления зубчатых колес осуществляют прокладками 5 . Регулировка в процессе эксплуатации не нарушается благодаря наличию предварительного натяга в подшипниках 8 .
В заднем мосте большое внимание уделено смазыванию конических подшипников ведущего зубчатого колеса. Смазочный материал к этим подшипникам подводится принудительно, для чего в картере установлена маслосъемная втулка, которая, соприкасаясь с ведомым зубчатым колесом, собирает масло и направляет его к подшипникам по специальному каналу.
Ведомое зубчатое колесо 17 прикреплено к корпусу дифференциала 3 корончатыми гайками.
Предварительный натяг подшипников 12 зубчатого колеса 17 регулируют гайками 15 и 20 . Этими гайками регулируют величину бокового зазора, а также величину и расположение пятна контакта в зацеплении гипоидных зубчатых колес.

Для предотвращения чрезмерных деформаций зубчатого колеса при передаче максимальных усилий в картере редуктора установлен упор 4 регулируемого типа. Он состоит из винта, напрессованной на него бронзовой втулки и гайки. В случае ослабления затяжки гайки необходимо регулировочный винт завернуть до отказа, затем отвернуть его на 1/6 оборота и законтрить гайку. Благодаря этому зазор между торцами ведомого зубчатого колеса 17 и втулкой упора будет восстановлен.

Для предотвращения повышения давления внутри картера моста при нагревании деталей и смазочного материала во время работы в картере устанавливают сапун – специальный клапан, соединяющий внутреннюю полость моста с атмосферой.

Применение конических и гипоидных зубчатых передач ограничено значением передаточного числа и несущей способностью зубчатого зацепления, поскольку при передаче значительного крутящего момента необходимо увеличивать модуль зуба, размеры зубчатых колес и общие габариты главной передачи. Это негативно сказывается на компоновке автомобиля и дорожном просвете, который существенно уменьшается при увеличении габаритных размеров средней части ведущего моста, в которой обычно располагается редуктор главной передачи.
Чтобы снизить нагрузку на зубья зубчатых колес и уменьшить габариты агрегатов на автомобилях большой грузоподъемности применяют двойные (двухступенчатые) главные передачи.



Главная передача и дифференциал заднеприводных автомобилей

Главная передача предназначена для увеличения крутящего момента и передачи его на полуоси колес под углом 90 градусов (рис.1).

Рис. 1 Главная передача с дифференциалом
1 - полуоси; 2 - ведомая шестерня; 3 - ведущая шестерня; 4 - шестерни полуосей; 5 - шестерни-сателлиты

Главная передача состоит из:

* ведущей шестерни,

* ведомой шестерни.

Крутящий момент от коленчатого вала двигателя через сцепление, коробку передач и карданную передачу передается на пару косозубых шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении. На рисунке 1 оба колеса будут вращаться с одинаковой угловой скоростью. Но ведь в этом случае поворот автомобиля невозможен, так как колеса должны пройти неодинаковое расстояние при этом маневре! Если взять игрушечную машинку, у которой задние колеса связаны между собой жесткой осью, и немного покатать ее по полу, то паркет в вашем доме может заметно пострадать. При каждом повороте автомобильчика, одно из его колес обязательно будет проскальзывать, и оставлять за собой черный след. Давайте посмотрим на следы, оставленные на повороте мокрыми колесами любого реального автомобиля. Рассматривая эти следы заинтересованно, можно увидеть, что внешнее от центра поворота колесо проходит путь значительно больший, чем внутреннее. Если бы каждому колесу передавалось одинаковое количество оборотов, то поворот автомобиля, без черных следов на «паркете», был бы невозможен. Следовательно, настоящий автомобиль, в отличие от игрушечного, имеет некий механизм, позволяющий ему делать повороты без «черчения» резиной колес по асфальту. И этот механизм называется – дифференциалом.
Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между полуосями ведущих колес при повороте автомобиля и при движении по неровностям дороги. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью и проходить неодинаковый путь без проскальзывания относительно покрытия дороги. Иными словами 100% крутящего момента, который приходит на дифференциал, могут распределяться между ведущими колесами как 50 на 50, так и в другой пропорции (например, 60 на 40). К сожалению, пропорция может быть и 100 на 0. Это означает, что одно из колес стоит на месте (в яме), а другое в это время буксует (по сырой земле, глине, снегу). Что поделаешь! Ничто не бывает абсолютно правильным и идеальным, зато данная конструкция позволяет автомобилю поворачивать без заноса, а водителю не менять каждый день напрочь изношенные шины.

Рис. 2 Схема работы главной передачи
1 - фланец; 2 - вал ведущей шестерни; 3 - ведущая шестерня; 4 - ведомая шестерня; 5 - ведущие (задние) колеса; 6 - полуоси; 7 - картер главной передачи

Конструктивно дифференциал выполнен в одном узле вместе с главной передачей (рис. 2) и состоит из:

* двух шестерен полуосей,

* двух шестерен сателлитов.

Главная передача и дифференциал переднеприводных автомобилей

В автомобиле с приводом на передние колеса, крутящий момент не уходит так далеко от двигателя, как в автомобиле с задним приводом. Все агрегаты трансмиссии сконцентрированы под капотом машины и объединены в один большой узел агрегатов. Механизм сцепления `зажат` в кожухе между двумя `монстрами` - двигателем и коробкой передач, которая, в свою очередь, содержит в себе еще и главную передачу с дифференциалом. Поэтому валы привода передних колес выходят непосредственно из картера коробки передач.

Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля
I - двигатель; II - сцепление; III - коробка передач; IV - главная передача и дифференциал; V - правый и левый приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей; VI - ведущие (передние) колеса

Подробнее о ШРУС

1.Привод правого переднего колеса; 2. Коробка передач; 3. Привод левого переднего колеса; 4. Корпус наружного шарнира; 5. Стопорное кольцо обоймы шарнира; 6. 18.Обойма шарнира; 7. 19.Сепаратор шарнира; 8. 17.Шарик шарнира; 9. Наружный хомут чехла; 10. 15.Защитный чехол шарнира; 11. Упорное кольцо; 12. 14.Вал привода левого колеса; 13. Внутренний хомут чехла; 14. Фиксатор внутреннего шарнира; 15. 20.Стопорное кольцо обоймы внутреннего шарнира; 16. 21.Буфер вала; 17. 22.Корпус внутреннего шарнира; 18. 23.Стопорное кольцо полуосевой шестерни.

Переднеприводной автомобиль характеризуется прежде всего тем, что передние управляемые колеса одновременно являются ведущими. Для поворота ведущих колес на валах (полуосях) привода располагаются шаровые шарниры, которые должны допускать поворот колес без изменения скорости их вращения. Этому условию удовлетворяют карданы равных угловых скоростей (синхронные шаровые шарниры). Обычный карданный шарнир в этих условиях быстро выходит из строя, так как при отклонениях его ведущего и ведомого звеньев создается неравномерная по угловой скорости передача вращения на ведомое звено. Это вызывает перегрузку валов привода и быстрый износ карданного шарнира. У современных переднеприводных автомобилей для привода передних колес применяются полуоси с двумя синхронными шаровыми шарнирами: у ведущего колеса жесткого типа (с угловой степенью свободы), а у силового агрегата - универсального типа (с угловой и осевой степенью свободы). Применяемый на автомобиле привод передних колес компактен и надежен. Его долговечность при правильной эксплуатации автомобиля высокая. Это обеспечивается совершенством конструкции шарниров, подбором улучшенных материалов, точностью изготовления деталей, хорошей герметичностью шарниров и применением специальной смазки. Приводы правого 1 и левого 3 колес имеют одинаковую конструкцию и отличаются валами, который у привода левого колеса сплошной, а у правого - трубчатый, а также длиной. Последнее объясняется смещением коробки передач в левую сторону от оси автомобиля. Привод каждого колеса состоит из двух карданных шарниров равных угловых скоростей и вала. Наружный шарнир, соединенный со ступицей колеса, состоит из корпуса 13, сепаратора 6, внутренней обоймы 4 и шести шариков. В корпусе шарнира и в обойме выполнены радиусные дорожки качения, кривизна которых имеет меридианальное направление. В этих дорожках располагаются шарики, соединяющие между собой корпус 4 и внутреннюю обойму 6. Шарики помещены в окнах сепаратора 7 и удерживаются им в одной плоскости. Вследствие этого происходит центрация внутренней обоймы и корпуса шарнира. Рабочий угол поворота наружного шарнира до 42". Внутренняя обойма насажена на шлицы вала 8 до упора в кольцо 11. Удерживается обойма на шлицах вала стопорным кольцом 5. Сепаратор имеет сферическую поверхность и окна под шарики. Он обеспечивает синхронность вращения соединяемых шарниром валов за счет установки шариков в бессекторной плоскости угла пересекающихся осей звеньев шарнира, то есть выполняет роль делителя. Вследствие этого, независимо от угла поворота шарнира. шарики всегда удерживаются в плоскости постоянной частоты вращения. Одновременно через сепаратор передается крутящий момент. Для герметизации полости шарнира применяется гофрированный резиновый чехол 10, который на корпусе шарнира и на валу 12 привода колеса крепится хомутами 9 и 13. Герметичность мест посадки чехла обеспечивается кольцевыми канавками на корпусе шарнира, в которые вдавливается чехол при затягивании хомута. С другой стороны канавки выполнены в самом чехле, они создают лабиринтное уплотнение. Осевое фиксирование чехла на валу достигается упорными буртиками на валу привода. Стягивающие хомуты выполнены из стальной ленты, на которой выштампованы три гнезда и один фиксирующий зуб. Два гнезда служат для стягивания хомута специальным приспособлением, в третье заходит фиксирующий зуб. На шлицевой наконечник корпуса шарнира насаживается ступица переднего колеса. Она крепится самоконтрящейся гайкой. Внутренний шарнир соединяется с полуосевой шестерней дифференциала. Он имеет незначительные конструктивные отличия по сравнению с наружным шарниром. Это прежде всего тем, что дорожки в корпусе шарнира и в обойме выполнены прямыми, а не радиусными, что позволяет деталям шарнира перемещаться в продольном направлении. Это необходимо для компенсации перемещений, вызванных колебаниями передней подвески и силового агрегата. Продольное перемещение обоймы в корпусе шарнира ограничивается с одной стороны проволочным фиксатором 16, с другой - пластмассовым буфером 18. Фиксатор установлен в канавку корпуса шарнира, а буфер в торец вала привода колеса. Хвостовик корпуса шарнира соединяется при помощи шлиц с полуосевой шестерней дифференциала. Полуосевая шестерня удерживается на шлицах вала стопорным кольцом 23. Защита деталей шарнира от воздействия влаги и грязи осуществляется таким же образом, как и у наружного шарнира. При сборке карданных шарниров в них закладывается специальная смазка ШРУС-4. При эксплуатации автомобиля замена смазки не производится, если чехлы обеспечивают герметичность шарниров. Приводы передних колес работают в наиболее тяжелых и неблагоприятных условиях, так как они расположены в зоне наибольшего воздействия влаги и грязи и передают крутящий момент на колеса под постоянно изменяющимися углами и нагрузками. Высокая точность изготовления деталей шарниров, применение высококачественных материалов и смазки обеспечивают надежную работу узла и в этих условиях, но только при сохранении герметичности шарниров. Поэтому необходимо периодически проверять состояние защитных чехлов и хомутов, чтобы своевременно обнаружить на них трещины, деформации или следы задевания о дорожное покрытие и принять меры по их замене. Этим самым предупреждается преждевременное изнашивание шарниров.

Основные неисправности главной передачи и дифференциала

Шум («вой» главной передачи) при движении на большой скорости возникает из-за износа шестерен, неправильной их регулировке или в случае отсутствия масла в картере главной передачи. Для устранения неисправности необходимо отрегулировать зацепление шестерен, заменить изношенные детали, восстановить уровень масла.

Подтекание масла может быть через сальники и неплотные соединения. Для устранения неисправности следует заменить сальники, подтянуть крепления.

Эксплуатация главной передачи и дифференциала

Как и любые шестеренки – шестерни главной передачи и дифференциала требуют «смазки и ласки». Относительно «ласки». Хотя все детали главной передачи и дифференциала и выглядят массивными «железяками», но они тоже имеют запас прочности. Поэтому рекомендации относительно резких стартов и торможений, грубых включений сцепления и прочей перегрузки машины остаются в силе. Трущиеся детали и зубья шестерен, в том числе, должны постоянно смазываться – это мы уже знаем. Поэтому в картер заднего моста (у заднеприводных автомобилей) или в картер блока – коробка передач, главная передача, дифференциал (у переднеприводных автомобилей), заливается масло, уровень которого необходимо периодически контролировать. Масло, в котором работают шестерни, имеет склонность к «утеканию» через неплотности в соединениях и через изношенные маслоудерживающие сальники. А еще, любой картер должен иметь постоянную связь с атмосферой. Когда в закрытой «наглухо» коробке с шестеренками и маслом выделяется тепло, что неизбежно при работе механизмов, давление внутри резко увеличивается и тогда масло обязательно найдет какую-нибудь дырочку. Для того чтобы не доливать масло по два раза в день, следует знать о маленькой детальке любого картера – сапуне. Это подпружиненный колпачок, прикрывающий вентиляционное отверстие или трубку. Со временем, он «залипает» и возможна потеря связи картера с атмосферой. При очередной плановой замене масла или ранее, в случае необходимости, проверните колпачки и восстановите работоспособность пружин всех сапунов на агрегатах вашего автомобиля. В результате этой несложной операции, небольшие утечки масла могут прекратиться. Обычно среднестатистическому водителю трудно разобраться в той гамме звуков, которые издает его «заболевший» автомобиль. Мало обладать хорошим слухом, надо еще и понимать, что означают эти «завывания», «похрустывания» и прочие «поскрипывания», доносящиеся из определенных зон автомобиля. Однако можно немного сузить район поиска неисправности. При возникновении подозрения на какую-либо неприятность с трансмиссией, поднимите домкратом одно из ведущих колес автомобиля (и обязательно опустите на «козла» - устойчивую подставку). Запустите двигатель и, включив передачу, заставьте вращаться это колесо. Просмотрите на все, что крутится, прослушайте все, что издает подозрительные звуки. Затем поднимите домкратом колесо с другой стороны. При повышенном шуме, вибрациях и подтеканиях масла – начинайте поиск своего мастера, которому с гордостью можете сказать, что проблемы у вашего автомобиля слева, а не справа.