Главная передача, дифференциал, ведущие мосты.

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

Типы главных передач. Конструктивно главные передачи представляют собой зубчатые или червячные редукторы; последние из-за сравнительно малого КПД широкого применения не получили. На автомобилях применяют зубчатые главные передачи, которые делятся на одинарные и двойные (рис. 1). Передаточное число главной передачи в основном зависит от быстроходности и мощности двигателя, массы и назначения автомобиля и для большинства современных автомобилей составляет 4 – 9. Для легковых автомобилей обычно применяют одинарную главную передачу, а для грузовых автомобилей как одинарную, так и двойную.

Рис. 1. Типы главных передач

Одинарная главная передача (рис. 2а) состоит из одной пары конических зубчатых колёс со спиральными зубьями. К такой передаче крутящий момент передаётся от карданной передачи на ведущую коническую шестерню 1, а от неё на ведомое колесо 2, которое через специальный механизм (дифференциал) и полуоси передаёт крутящий момент на ведущие колёса автомобиля. Оси зубчатых колёс могут пересекаться или быть смещёнными (рисунок 2б); в последнем случае одинарная передача называется гипоидной. В такой передаче зубья шестерни 1 и колесо 2 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 трансмиссионные масла с противоизносной присадкой.

Одинарные главные передачи со спиральными зубьями применяют на ряде моделей автомобилей «ГАЗель», УАЗ, а гипоидные — на автомобилях ЗИЛ-4331,ЗИЛ-5301 «Бычок», ГАЗ-3307, ВАЗ-2106, ИЖ-21261, автобусе ПАЗ-3205 и др.

Двойные главные передачи конструктивно могут выполняться в одном картере — центральные (рис. 2в) или каждая пара зубчатых колес располагается отдельно — разнесенные (рис.2г). В последнем случае главная передача состоит из двух отдельных механизмов: одинарной конической зубчатой передачи, устанавливаемой в заднем мосту, и цилиндрических зубчатых передач - колесных редукторов.

Рис. 2.Схемы главных передач:

а- одинарной; б- гипоидной; в- двойной; г - разнесенной

Двойная центральная передача (рис. 2в) состоит из пары конических и пары цилиндрических шестерен. Цилиндрические шестерни 5 и 6 имеют прямые или косые зубья, а конические 3 и 4 — спиральные. Крутящий момент передается от ведущей конической шестерни 3 к ведомой 4, установленной на одном валу с цилиндрической шестерней 6, которая передает крутящий момент на цилиндрическую шестерню 5. Двойная глав­ная передача (рис. 2г) 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 массы и автобусах, на некоторых из них устанавливают разнесенную главную передачу (рис. 2г)

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 пробуксовку колес, которое вызывает повышенное изнашивание шин, затрудняет управление автомобилем и увеличивает расход топлива. Для обеспечения разных значений частоты вращения ведущих колес их крепят не на одном общем валу, а на двух полуосях, связанных между собой межколёсным дифференциалом, подводящим к полуосям крутящий момент от главной передачи.

Рис. 3. Типы дифференциалов, классифицированных по различным признакам