ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТРАНСМИССИИ

Наибольшее распространение на современных автомобилях получили механические трансмиссии (таблица 2.1).

Конструкция и размещение механических трансмиссий зави­сят от колесной формулы автомобиля. К механизмам трансмиссии относятся: сцепление и коробка передач, ведущий мост и кардан­ные передачи, кроме того, полноприводные автомобили имеют раз­даточные коробки.

Трансмиссии с задним ведущим мостом применяются на всех типах автомобилей. С увеличением массы таких автомобилей ме­няются схемы и характеристики агрегатов: увеличивается число ступеней в коробке передач; вместо одинарных главных передач применяют двойные или разнесенные. Автомобили особо малой и малой грузоподъемности имеют 4-5 ступеней в полностью синхро­низированной коробке передач.

Коробки передач, синхронизированные только на высших пе­редачах, применяют редко. В трансмиссиях автомобилей полной массой до 12 т преимущественно используются пятиступенчатые коробки передач с высшей прямой передачей. Трансмиссии авто­мобилей средней грузоподъемности имеют одинарные главные пе­редачи. Для автомобилей большой грузоподъемности используются одинарные, двойные и разнесенные главные передачи. На автомо­билях особо большой грузоподъемности устанавливаются однодисковые или двухдисковые сцепления с гидравлическим или гидропневма­тическим усилителем. Коробки передач - многоступенчатые с чис­лом передач 8-16. Многоступенчатая коробка передач образуется соединением основной четырехступенчатой, шестиступенчатой коробки пере­дач и дополнительного двух-, трехступенчатого редуктора.

Трансмиссии многоосных автомобилей можно разделить на две группы: неполноприводные и полноприводные.

Неполноприводные автомобили (6х46 8х4) имеют, как прави­ло, ведущую тележку, состоящую из двух ведущих мостов. Мосты тележки могут иметь раздельный привод или промежуточный мост может быть проходным. Основное преимущество первой схемы - высокая степень унификации ведущих мостов. Недостаток - боль­шое количество карданных сочленений и необходимость установки отдельного агрегата - раздаточной коробки. Раздаточная коробка - агрегат более сложный и тяжелый, чем узел деления мощности ме­жду мостами в трансмиссиях, выполненных по второй схеме. По­этому конструкция трансмиссии с раздельным приводом имеет большую металлоемкость, требует большого объема работ по тех­ническому обслуживанию. Схема с проходным мостом отличается меньшей степенью унификации мостов. По схеме с раздельным приводом, выполнены трансмиссии автомобилей семейства КрАЗ моделей 255, 257, по схеме с проходным мостом - автомобили се­мейств МАЗ, КамАЗ, ЗИЛ.

У автомобилей 6X4, 8X4 общего назна­чения связь между ведущими мостами тележки обычно дифферен­циальная. Автомобили 6X4, 8X4, являющиеся модификацией пол­ноприводных автомобилей, имеют, как правило, блокированную связь между мостами.

В грузовых автомобилях 4X4 малой и средней грузоподъемности применяют трансмиссии с дифференциальным или блокиро­ванным приводом мостов. Коробки передач четырех-, шестиступенчатые в сочетании с двухступенчатой раздаточной коробкой с одной или двумя понижающими передачами. Главные передачи одинарные. Если общая масса автомобиля 4X4 превышает 8…9 т, то привод к мостам выполняется дифференциальным с механизмом блокировки. Главные передачи преимущественно двойные или раз­несенного типа. Широко используются блокируемые межколесные дифференциалы.

Для трансмиссий многоосных полноприводных автомобилей обычно применяют два типа схем: мостовые и бортовые. Известны комбинированные схемы трансмиссий. Привод по мостовой схеме наиболее распространен. Распределение момента между мостами осуществляется одной или несколькими раздаточными коробками. Схемы могут быть с раздельным приводом мостов и с проходными мостами. Трансмиссии с бортовым приводом применяются реже, главным образом, для специализированных автомобилей. Бортовая схема привода удобна для компоновки автомобилей с несущим ку­зовом. Основное ее преимущество заключается в том, что агрегаты трансмиссии размещены по бортам и средняя часть корпуса может использоваться для транспортируемого оборудования. В случае од­ного двигателя за коробкой передач устанавливается межбортовая раздаточная коробка с симметричным дифференциальным меха­низмом. Далее вращающий момент передается к бортовым редук­торам и через колесные передачи к ведущим колесам.

Трансмиссии полноприводных автомобилей могут быть дифференциальными и блокированными. Преимущества блокирован­ной трансмиссии - простота конструкции и высокая проходимость автомобиля в тяжелых дорожных условиях. Недостаток - наличие циркуляции мощности при кинематическом рассогласовании веду­щих колес. При использовании дифференциальной трансмиссии меньше затраты мощности при движении автомобиля и исключает­ся дополнительное нагружение деталей. Основной ее недостаток - конструктивная сложность и более высокая стоимость. Для улуч­шения тяговых свойств автомобиля с дифференциальной трансмис­сией используют принудительную блокировку дифференциалов или различные типы блокирующихся дифференциалов.

Автомобили высокой проходимости могут иметь два двигате­ля. Два двигателя в большинстве случаев используют при отсутст­вии одного двигателя достаточной мощности.

В механических трансмиссиях полноприводных автомобилей применяют одно-, двухдисковые сцепления сухого типа с механическим, гидравлическим или гидропневматическим приводом. Ко­робки передач четырех-, шестиступенчатые. Наибольшее распро­странение получили двухступенчатые раздаточные коробки с одной или двумя понижающими ступенями.

К главным передачам автомобилей высокой проходимости предъявляется высокое требование - обеспечение достаточного до­рожного просвета. Поэтому наряду с одинарными главными пере­дачами широко используют двойные с конической и цилиндриче­ской парами зубчатых колес или двойные разнесенные. В полноприводных автомобилях большой грузоподъемности используют, как правило, двойные разнесенные главные передачи. В трансмис­сиях с бортовым приводом функции главной передачи выполняют бортовые редукторы, каждый из которых передает движение к од­ному колесу. При применении колесных редукторов появляется возможность уменьшить размеры главных центральных передач и карданных шарниров привода колес при независимой их подвеске. Применяются планетарные колесные редукторы и редукторы, вы­полненные в виде цилиндрической пары с наружным или внутрен­ним зацеплением. В трансмиссиях грузовых автомобилей различ­ной грузоподъемности применяются гидромеханические передачи с числом передач шесть - восемь, а в трансмиссиях полноприводных автомобилей высокой проходимости - три - пять передач.

Таблица 2.1 - Схемы трансмиссии автомобиля

Схема	Автомобиль
	4х2 с задними ведущими колесами
	6х2 с раздельным приводом
	6х2 с проходным мостом
	4х4 с раздаточной коробкой
	4х4 без раздаточной коробкой
	6х6 с раздельным приводом ведущих колес
	6х6 с проходным средним мостом
	8х8 с раздельным приводом ведущих мостов через раздаточные коробки
	8х8 с проходными мостами
	6х6 с бортовым приводом и центральной раздаточной коробкой

а-ВАЗ-2101; б-ГАЗ-24; в-ГАЗ-53, УАЗ-451; в-ЗИЛ-130; г-КамАЗ ЯМЗ-14; е-JFA «W50L»; ж-Eaton «D-203»; д-Zahnradfabrik «AK6-80»; z_вщп, z_вмп, z_вщ1, z_вм1-числа зубьев ведущего (вщ) и ведомого (вм) зубчатых колес пары привода промежуточного вала (п) и первой передачи (1)

Рисунок 2.1. Схемы трехвальных коробок передач с соосным расположением входного и выходного валов

а-Сitroen «GS»; б-AUDI; в-Hillman Imperial; г-Запорожец 968

Рисунок 2.2. Схемы двухвальных коробок передач

а-десятиступенчатая, с передним редуктором-делителем; б-восьмиступенчатая, с задним вальным редуктором; в-девятиступенчатая, с задним планетарным редуктором; г-восьмиступенчатая; д-шестнадцатиступенчатая, с передним делителем и задним вальным редуктором; z_вщд, z_вмд-число зубьев ведущего и ведомого зубчатых колес пары делителя; z_вщб, z_вмб, z_вщт, z_вмт-то же, быстроходной и тихоходной пары заднего редуктора; z_вщп, z_вмп-то же, пары привода промежуточного вала базовой коробки переедая

Рисунок 2.3. Схемы многоступенчатых коробок передач

Рисунок 2.4. Двухступенчатая гидромеханическая передача

Рисунок 2.5. Трехступенчатая гидромеханическая передача

а-УРАЛ-375; б-КамАЗ-4310; в-Zahnradfabrik «VG-380»

Рисунок 2.6. Схемы раздаточных коробок с дифференциальным приводом

а-ГАЗ-66; б-Aystin Gipsy; в-ЗИЛ-131

Рисунок 2.7. Схемы раздаточных коробок с блокированным приводом и несоосными выходными валами

а-Tatra-138; б-Henschel; в-Timken; г-МАЗ-7310

Рисунок 2.8. Схемы раздаточных коробок с блокированным приводом и соосными выходными валами

а-КрАЗ-255; б-ЗИЛ-157к; в-Magirus Deutz; г-Т-70 (США); д-Berliet; е-Magirus D-15

Рисунок 2.9. Схемы комбинированных раздаточных коробок

а-автомобиль с задним ведущим мостом; б-полноприводный автомобиль с двумя ведущими мостами; в-полноприводный автомобиль с индивидуальными приводами мостов; г-полноприводный автомобиль со средним проходным мостом; д-автомобиль с передним ведущим мостом; 1-коробка передач; 2, 4,7, 9, 10-карданный вал; 3-промежуточная опора карданного вала; 5-задний мост; 6-раздаточная коробка; 8-средний ведущий мост; 11-передний ведущий мост; 12-карданный шарнир

Рисунок 2.10. Схемы карданных передач

Рисунок 2.11. Передний ведущий мост с одинарной главной передачей

Рисунок 2.12. Передний ведущий мост с двойной главной передачей

Рисунок 2.13. Передний ведущий мост с разнесенной главной передачей

Рисунок 2.14. Передний ведущий мост с бортовым цилиндрическим редуктором

Рисунок 2.15. Передний ведущий мост с кулачковым дифференциалом

Рисунок 2.16. Передний ведущий мост с планетарным редуктором

Рисунок 2.17. Задний ведущий мост с двойной главной передачей

Рисунок 2.18. Задний ведущий мост с разнесенной главной передачей

Рисунок 2.19. Задний ведущий мост с колесным планетарным редутором

Рисунок 2.20. Средний и задний ведущие мосты с последовательным приводом

Рисунок 2.21. Средний и задний ведущие мосты с межосевым дифференциалом

Рисунок 2.22. Средний и задний ведущие мосты с паразитной шестерной

1-ведомое колесо; 2-двигатель; 3-сцепление; 4-коробка передач; 5-карданная передача; 6-главная передача; 7-ведущее колесо; 8-полуось; 9-дифференциал

Рисунок 2.23. Кинематическая схема автомобиля с колесной формулой 4х2

На рисунках 2.24, 2.25 и 2.26 показаны кинематические схемы трансмиссии некоторых полнопрводных автомобилей. Эти схемы характерны для зарубежных легковых автомобилей.

Рисунок 2.24. Кинематическая схема трансмиссии полноприводного автомобиля с раздаточной коробкой

Рисунок 2.25. Кинематическая схема трансмиссии полноприводного автомобиля с межосевым дифференциалом

Рисунок 2.26. Кинематическая схема трансмиссии полноприводного автомобиля без межосевого дифференциала

Чертеж кинематической схемы трансмиссии автомобиля должен соответствовать рисунку 2.23, при этом в спецификации на поле чертежа необходимо показать составляющие элементы, указанные на чертеже.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Литвинов Л.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989. -237 с.

2 Гришкевич А.П. Автомобили: Теория. Минск.: «Выщеэйшая школа», 1986. -207 с.

3 Автомобили: Основы проектирования: Учебное пособие для вузов/ М.С. Высоцкий, А.Г. Выгонный и др; Под ред. М.С. Высойкого, -Мн.: Выш. шк., 1987. -152 с.

4 Автомобильные транспортные средства /Д. П. Великанов, В. И. Бернацкий, Б. Н. Ни­фонтов, И. П. Плеханов; Под ред. Д. П. Великанова.-М.: Транспорт, 1977.-326 с.

5 Агейкин Я. С. Проходимость автомобиля.- М.: Машиностроение, 1981.- 232 с.

6 Афанасьев Л. Л., Дьяков А. Б., И Ларио­нов В. А. Конструктивная безопасность авто­мобиля.- М.: Машиностроение, 1983.- 212 с.

7 Высоцкий М. С. Основы проектирования автомобилей и автопоездов большой грузоподъ­емности.- Мн.: Наука и техника, 1980.- 200 с.

8 Грузовые автомобили /М. С. Высоцкий, Ю. Ю. Беленький, Л. X. Гилелес и др.- М.: Машиностроение. 1979.- 384 с.

9 Родионов В.Ф., Фиттерман Б.М. Проектирование легковых автомобилей, -2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980. -479 с.

10 Проектирование полноприводных колесных машин: В 2 т. Учеб. для вузов/ Б.А. Афанасьев, Н.Ф. Бочаров, Л.Ф. Жеглов и др.; Под общ. ред. А.А. Полунгяна. –М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. -488 с.

11 Автомобильный справочник/ Б.С. Васильев, М.С. Высоцкий и др. Под общ. ред. В.М. Приходько. М.: ОАО «Издательство Машинострение», 2004. -704 с.

12 Основы эргономики и дизайна автомобилей и тракторов: Учебник для студ. выш. учеб. заведений/ И.С. Степанов, А.Н. Евграфов, А.Л. Карунин и др.; Под ред. В.М. Шарипова, -М.: Издательский центр «Академия», 2005. -256 с.

13 Куанышев Г.И. Тяговый расчет автомобиля. Методические указания и задания к курсовой и семестровой работе по Теории движения автомобиля. Алматы: КазНТУ, 2007, 1-39 с.