Оглавление: Общее устройство и принцип действия… ↓ Главная передача автомобилей… ↓ Главная передача автомобилей… ↓ Главная передача автомобиля ВАЗ-2105 ↓ Главная передача автомобиля ИЖ-21251 ↓ Дифференциалы ↓
Общее устройство и принцип действия главной передачи и дифференциала
Главная передача служит для передачи крутящего момента на переднеприводных автомобилях от вторичного вала коробки передач через дифференциал на валы привода передних ведущих колес, а на автомобилях с классической схемой компоновки — от карданной передачи через дифференциал на полуоси заднего ведущего моста. Главная передача изменяет по величине и направлению крутящий момент, при этом тяговое усилие на ведущих колесах увеличивается с увеличением передаточного числа главной передачи. На изучаемых легковых автомобилях главная передача представляет собой зубчатую пару, включающую ведущую шестерню 2 (рис. 101) и прикрепленную к коробке дифференциала ведомую шестерню 1.
Рис. 101. Схема устройства и работы главной передачи и дифференциала: а - автомобиль идет по прямой (сателлиты не вращаются, ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью); б - автомобиль движется по закруглению (скорости ведущих колес разные, сателлиты вращаются вокруг своих осей); 1 и 2 - ведомая и ведущая шестерни главной передачи; 3 - ось сателлитов; 4 - сателлит; 5 - полуосевая шестерня; 6 - валы привода передних ведущих колес (у переднеприводных автомобилей) или полуоси заднего ведущего моста (у автомобилей с классической схемой компоновки)
Дифференциал распределяет подводимый к нему крутящий момент поровну между приводными валами (полуосями) ведущих колес и позволяет им вращаться с неодинаковыми скоростями. Необходимость вращения ведущих колес с разной скоростью на поворотах и при движении по неровностям дороги объясняется тем, что колеса в этих условиях проходят неодинаковый путь. При повороте, например, внешнее по отношению к центру поворота колесо проходит больший путь, чем внутреннее. Для того, чтобы качение внутреннего колеса было без проскальзывания, оно должно вращаться медленнее, чем внешнее. Дифференциал состоит из коробки с прикрепленной к ней ведомой шестерней 1 главной передачи, размещенных внутри коробки на оси 3 сателлитов 4, и полуосевых шестерен 5, которые установлены на валах 6 привода передних колес. При движении автомобиля усилие от главной передачи передается на коробку дифференциала, затем через ось 3 на сателлиты 4 и далее через полуосевые шестерни 5 и приводные валы (полуоси) 6 к ведущим колесам.
При движении автомобиля по прямой и ровной дороге сопротивление качению правого и левого колес одинаково, сателлиты, каждый из которых можно рассматривать как равноплечий рычаг, вокруг своей оси не вращаются. Они оказывают одинаковое давление на шестерни полуосей и вращают их с равными скоростями. Во время поворота автомобиля или движения по неровностям дороги, когда одно из колес, встречая большее сопротивление, замедляет свое вращение, второе начнет вращаться с большей частотой за счет вращения сателлитов вокруг своей оси. При этом сумма частот вращения правого и левого колес всегда равна удвоенной частоте вращения коробки дифференциала.
Главная передача и дифференциал на изучаемых переднеприводных автомобилях размещены в одном картере с коробкой передач, а на автомобилях с классической схемой компоновки они объединены в отдельный редуктор, размещенный в картере заднего ведущего моста.
Главная передача на рассматриваемых автомобилях одноступенчатая, с цилиндрическими косозубыми шестернями (на автомобилях ВАЗ-2109 и ЗАЗ-1102) или с коническими шестернями со спиральными зубьями (гипоидная передача, устанавливаемая на остальных автомобилях).
Главная передача автомобилей ВАЗ-2109 и ЗАЗ-1102
Главная передача автомобилей ВАЗ-2109 и ЗАЗ-1102 состоит из пары цилиндрических шестерен 18 и 19 (см. рис. 84). Ведущее зубчатое колесо изготавливается вместе со вторичным валом коробки передач, а ведомое крепится болтами к коробке 21 дифференциала.
Главная передача автомобилей АЗЛК-2141 и -21412
Главная передача автомобилей АЗЛК-2141 и -21412 гипоидная (см. рис. 88), состоит из двух конических зубчатых колес 4 и 24 со спиральными зубьями. Ведущее зубчатое колесо 4 смещено относительно оси ведомого зубчатого колеса 24, что позволяет расположить ведущий вал коробки передач над коробкой дифференциала и снизить центр масс автомобиля.
Главная передача автомобиля ВАЗ-2105
Главная передача автомобиля ВАЗ-2105 — гипоидная, размещена вместе с дифференциалом в картере 8 (рис. 102) редуктора, который крепится к картеру 10 заднего моста болтами. Ведущая шестерня 2 вращается в роликовых конических подшипниках 3 и 5. Между внутренними кольцами подшипников расположена распорная втулка 4, которая, деформируясь при затягивании гайки 6 ведущего зубчатого колеса, обеспечивает предварительный натяг в подшипниках. Между торцом ведущей шестерни и внутренним кольцом заднего подшипника 3 установлено регулировочное кольцо 7, определяющее правильное положение ведущей шестерни 2 относительно ведомой 1. Смазывание главной передачи производится трансмиссионным маслом из картера заднего моста, которое периодически заменяется через закрывающиеся пробками 9 и 11 сливное и наливное отверстия.
Рис. 102. Главная передача автомобиля ВАЗ-2105: 1 и 2 - ведомая и ведущая шестерни главной передачи; 3 и 5 - соответственно задний и передний роликовые подшипники; 4 - распорная втулка; 6 - гайка; 7 - регулировочное кольцо; 8 и 10 - картеры редуктора и заднего моста; 9 и 11 - пробки сливного и наливного отверстия
Главная передача автомобиля ИЖ-21251
Главная передача автомобиля ИЖ-21251 устроена аналогично главной передаче автомобиля ВАЗ-2105, но в отличие от нее не имеет распорной втулки между подшипниками и отличается местом установки прокладок для регулировки положения ведущей шестерни относительно ведомой, которые устанавливаются с передней стороны заднего подшипника между его наружным кольцом и торцом посадочного отверстия под подшипник в картере редуктора.
Дифференциалы
Дифференциалы рассматриваемых автомобилей конические с двумя сателлитами и разъемной коробкой, устроены и работают аналогично.
Коробка дифференциала 14 (рис. 103) чугунная, имеет сферическую внутреннюю полость и два окна для установки шестерен. В коробке имеется два отверстия для оси 12, на которую свободно надеты размещенные внутри коробки сателлиты 7. От смещения ось удерживается стопорным штифтом 9. Для обеспечения смазки трущихся по поверхности сателлитов ось сателлитов имеет канавки.
Рис. 103. Главная передача и дифференциал автомобиля ЗАЗ-1102: 1, 4, 10 и 16 - подшипники; 2 - вторичный вал коробки передач; 3 и 15 - соответственно ведущая и ведомая шестерни главной передачи; 5 - маслоотражательное кольцо; 6 - полуосевая шестерня; 7 - сателлиты; 8 - вал - ведомое зубчатое колесо привода спидометра; 9 - штифт; 11 - болт; 12 - ось сателлитов; 13 - ведущее зубчатое колесо привода спидометра; 14 - коробка дифференциала; 17 - регулировочная шайба; 18 - манжета
На внутреннюю сферическую поверхность коробки опираются полуосевые шестерни 6, которые имеют шлицевое соединение с валами привода передних колес (на переднеприводных автомобилях) либо с полуосями (на автомобилях с классической схемой компоновки).
Коробка дифференциала с ведущей шестерней главной передачи вращается на двух шариковых подшипниках 10 и 16, установленных в картере коробки передач (на переднеприводных автомобилях) либо в корпусе редуктора заднего моста (на автомобилях с классической схемой компоновки). Для совмещения ведущего и ведомого зубчатых колес главной передачи и устранения осевого перемещения дифференциала между торцами наружных обойм подшипников и посадочными поверхностями картеров устанавливаются регулировочные шайбы (прокладки) 17 необходимой толщины для обеспечения предварительного осевого натяга. Манжеты 18 служат для уплотнения соединенных с полуосевыми шестернями проводных валов (ил! полуосей у автомобилей с классической схемой компоновки).
Дифференциал автомобиля ВАЗ-2105 для обеспечения необходимого осевого натяга в подшипниках 15 (рис. 104) коробки дифференциала, а также для зазора между зубьями шестерен 19 и 30 главной передачи, имеет регулировку при помощи гаек 14, завертываемых в разъемные постели подшипников 15. Шестерни 20 полуоси установлены в цилиндрических гнездах дифференциала и опираются на коробку через опорные шайбы 32. Необходимый зазор между сателлитами и шестернями полуоси обеспечивается подбором толщины этих шайб.
Дифференциал автомобиля ИЖ-21251 имеет аналогичное устройство и регулировку.
Рис. 104. Задний мост автомобиля ВАЗ-2105: 1 - полуось; 2 - болт крепления колеса; 3 - направляющий штифт; 4 - маслоотражатель; 5 - тормозной барабан; 6 и 15 - подшипники соответственно полуоси и коробки дифференциала; 7 - запорная втулка; 8 и 10 - соответственно фланец балки и балка заднего моста; 9 - сальник полуоси; 11 - пластина крепления подшипника; 12 - щит заднего тормоза; 13 - направляющая полуоси; 14 - регулировочная гайка; 16 - крышка подшипника; 17 - сапун; 18 - сателлит; 19 и 30 - ведомая и ведущая шестерни; 20 - шестерня полуоси; 21 и 24 - соответственно регулировочное кольцо и сальник ведущей шестерни; 22 - распорная втулка; 23 и 29 - передний и задний подшипники ведущей шестерни; 25 и 27 - соответственно грязе- и маслоотражатели; 26 - фланец; 28 - картер редуктора заднего моста; 31 - ось сателлитов; 32 - опорная шайба; 33 - коробка дифференциала; 34 - болт крепления крышки подшипника дифференциала; 35 - стопорная пластина