Устройство одинарных главных передач

Червячные ГП. Червячные ГП (рис. 2) иногда применяются в многоосных транспортных средствах с проходной главной передачей (или с несколькими проходными главными передачами) и в вспомогательных лебедках. Червячная ГП состоит из червяка и червячного колеса.

Червячной ГП имеет следующие преимущества и недостатки:

+ малые размеры;

+ бесшумность;

+ плавное зацепление и минимальные динамические нагрузки;

+ высокое передаточное число Uг = 4...5;

- малый КПД (0,9 - 0,92 объясняется продольным скольжением зубьев);

- высокая трудоемкости изготовления и высокая стоимость (материал червяка – оловянистая бронза).

Рисунок 2 – Червячная ГП с верхним расположение червяка

1 – червяк; 2 – червячное колесо.

В зависимости от расположения червяка по отношению к червячному колесу различают червячные передачи с верхним и с нижним расположением червяка. Эти передачи при внешнем сходстве обладают различными свойствами.

Червячная передача с верхним расположением червяка имеет следующие преимущества и недостатки:

+ обеспечивает минимальные углы для работы карданной передачи;

+ обеспечивает удобство организации передачи крутящего момента к последовательно расположенным ведущим мостам;

- имеет плохие условия смазки червяка (особенно в начале движения).

Червячная передача с нижним расположением червяка имеет следующие преимущества и недостатки:

+ обеспечивает возможность снижения уровня пола;

+ обеспечивает благоприятные условия смазки червячной пары;

- увеличивает угол для работы карданной передачи.

Цилиндрическая ГП. Цилиндрическая ГП (рис. 3) применяется при поперечном расположении двигателя в переднеприводных автомобилях и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением. В существующих конструкциях зубья цилиндрической передачи выполняются прямыми («Форд Фиеста»), косыми (ВАЗ-2108, «Фиат Уно») и шевронными (Хонда). Состоит цилиндрическая ГП из ведущей зубчатой шестерни и зубчатого ведомого колеса.

Цилиндрическая ГП имеет следующие преимущества и недостатки:

+ высокий КПД – (не менее 0,98);

+ технологичность и низкая себестоимость в сравнении с другими типами ГП;

- недостаточная плавность зацепления (для улучшения необходимо увеличивать размеры зубчатых колес, что снижает дорожный просвет и повышает уровень шума при работе главной передачи);

- низкое максимальное передаточное число, не позволяющее применять данный тип ГП на грузовых автомобилях.

Рисунок 3 - Цилиндрическая ГП

а – прямозубая; б – косозубая; в – шевронная.

1 – зубчатая шестерня; 2 – зубчатое колесо.

Коническая ГП нашла свое применение на автомобилях семейства ЗАЗ и УАЗ. В соответствии с классификацией конические передачи различают: прямозубые, косозубые и со спиральным зубом (рис. 4, а). Конические ГП с прямым зубом на современных автомобилях не устанавливают. Состоит коническая ГП из ведущей конической шестерни и ведомого конического зубчатого колесо, оси которых пересекаются. Коническая ГП имеет следующие преимущества и недостатки:

+ высокий КПД (0,97... 0,98);

+ выше плавность и ниже динамические нагрузки в сравнении с цилиндрической ГП;

+ повышенная износостойкости в сравнении с цилиндрической ГП;

- зубья шестерни всегда имеют левое направление спирали, (чтобы не было ввинчивания шестерни на передачах переднего хода), это может быть причиной заклинивания при заднем ходе, когда подшипники недостаточно затянуты.

- более высокий уровень центра тяжести в сравнении гипоидной ГП.

Рисунок 4 - ГП

а – коническая ГП с о спиральным зубом; б – гипоидная ГП с нижним смещением

1 –шестерня; 2 – зубчатое колесо.

Гипоидные ГП являются наиболее распространенными (рис. 4, б). Они применяются как на легковых автомобилях (ГАЗ – 24), так грузовых автомобилях (ГАЗ-53А, ЗИЛ-133). Состоит гипоидная ГП из ведущей шестерни и ведомого зубчатого колеса, но в отличие от конической передачи в гипоидной оси зубчатых колес не пересекаются, а перекрещиваются. Ось шестерни получает смещение l относительно оси колеса. Смещение оси шестерни может быть нижним (на автомобилях классической компоновки для снижения центра тяжести) и верхним (на многоосных автомобилях для того, чтобы вал шестерни выполнить проходным, а на переднеприводных автомобилях - по условиям компоновки).

Гипоидная ГП имеет следующие преимущества и недостатки:

+ большая в сравнении с конической прочность, бесшумность, плавность хода и сопротивление усталости (повышение прочности гипоидной передачи обусловлено увеличением среднего диаметра шестерни при прочих равных условиях);

+ снижение центра тяжести автомобиля (при нижнем смещении);

- КПД гипоидной передачи 0,96...0,97 (несколько ниже КПД конической, что связано с наличием наряду с поперечным продольного скольжения зубьев со скоростью);

- необходимость применения специального гипоидного масло.