2021-07-31
55
Узел -представляет собой законченную сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение (подшипник качения, муфта, редуктор и т. п.). Сложные узлы могут включать несколько простых узлов (подузлов); например, редуктор включает подшипники, валы с насаженными на них зубчатыми колесами и т. п.
Редукторы
Редуктор предназначен для передачи крутящего момента с вала якоря тягового двигателя через карданную муфту на ось колесной пары с учетом имеющегося передаточного отношения. Редуктор колесной пары одноступенчатый цилиндрический с косым зубом. Передаточное отношение редуктора 5,33. Монтируется он на удлиненной ступице или втулке колеса. Передаточное число редуктора – это отношение числа зубьев большого зубчатого колеса (80) к числу зубьев малой шестерни (15) или отношение числа оборотов малой шестерни к числу оборотов большого зубчатого колеса.
Тяговый редуктор состоит из следующих элементов:
· большого зубчатого колеса (2), напрессованного на удлиненную ступицу или втулку первого колеса;
· шестерни (1), выполненной заодно с валом и находящейся в зацеплении с зубчатым колесом;
· двух больших подшипников - шарикового (7) и роликового (8), также напрессованных на удлиненную ступицу колеса или втулку (11);
· двух больших лабиринтных крышек (5) и разрез (6) с лабиринтными кольцами (9) и (10);
· двух уплотнительных колец раздельной смазки (12) и (13), установленных с внутренней стороны больших подшипников;
- двух малых подшипников - шарикового (14) и роликового (4), напрессованных на вал шестерни;
· уплотнительных колец раздельной смазки (15) и (16), расположенных с внутренней стороны малых подшипников;
· запорного лабиринтного кольца (17), установленного с наружной стороны малого роликового подшипника;
· шайбы и трех болтов, крепящих малый шариковый подшипник;
· крышек, прижимающих наружные кольца малых подшипников и тем самым фиксирующих малую шестерню в верхней половине корпуса редуктора;
· верхней и нижней половины корпуса (3).
Тяговый редуктор имеет систему раздельной смазки. Она заключается в том, что полости подшипников заполняют густой смазкой ЛЗ-ЦНИИ, а в полость редуктора заливают жидкую смазку - нигрол, ТАП 15. Нижняя часть большого зубчатого колеса должна находиться в смазке. Полости друг от друга отделены лабиринтными уплотнителями раздельной смазки. В процессе эксплуатации густую смазку дополняют с помощью шприцев через пресс-масленки, установленные в крышках редуктора. Корпус редуктора представляет собой массивную коробку, состоящую из двух половин. Фланцы верхней и нижней половин соединены болтами.
Реверсивные механизмы
Муфты предназначены для постоянного или периодического соединения двух стыкующихся валов (или вала с другими звеньями привода - зубчатым колесом, шкивом) и передачи вращения между ними.
В зависимости от назначения муфты бывают: постоянные, сцепные, самоуправляемые.
Постоянные муфты соединяют валы, которые не надо разъединять.
Жёсткие муфты соединяют соосные валы. Муфта (рис. 3.17) в виде втулки 3 соединяет валы 1 и 4 посредством штифтов 2. Такая муфта применяется в тихоходных и неответственных конструкциях машин при диаметре валов до 70 мм.
Из жёстких муфт наибольшее распространение получили фланцевые муфты (рис. 3.18), состоящие из двух фланцев, установленных на валах и стянутых болтами.
Упругие муфты позволяют соединять валы с небольшим отклонением от соосности и сглаживают динамические нагрузки в приводе за счет упругих деформаций промежуточных деталей, изготовленных из эластичных материалов.
Втулочно-пальцевая упругая муфта (рис. 3.19), состоящая из полумуфт / и 4, с помощью резиновых колец 3, установленных на пальцах 2, амортизирует вибрации, передаваемые с одного вала на другой.
Сцепные муфты необходимы для периодического соединения звеньев привода (например, зубчатого колеса и вала в коробке передач). Кулачковые и зубчатые сцепные муфты состоят из двух полумуфт, имеющих на торцовых поверхностях выступы-кулачки (рис. 3.20, а) или внешние и внутренние зубья (см. рис. 3.20, б).
В рабочем положении кулачки (зубья) одной полумуфты входят во впадины другой. Для включения и выключения муфты одна из ее полумуфт устанавливается на валу подвижно на шпоночном или шлицевом соединении. Перемещение полумуфты осуществляется с помощью механизма управления.
Кулачковая муфта проста по конструкции, надёжна, имеет небольшой осевой ход для включения, но не может включаться при больших скоростях вращения валов. Зубчатая муфта более работоспособна и технологична, чем кулачковая.
В дисковой фрикционной муфте (муфте трения) вращение передают диски двух типов. Диски 2 с внутренними выступами (рис. 3.21 а) ) соединены со втулкой 1, закрепленной на валу I, а диски 3 с наружными выступами (см. рис. 3.21 б)) - с корпусом 4, закрепленным на валу II.
Величина передаваемой нагрузки с вала I на вал II определяется силой Р сжатия дисков. Диски сжимаются механическими, гидравлическими, пневматическими или электромагнитными устройствами.
Фрикционные муфты позволяют включать механизмы станка на ходу. Дисковые электромагнитные муфты очень удобны для дистанционного управления.
Самоуправляемые муфты предназначены для автоматического сцепления и расцепления валов при изменении заданного режима работы.
Предохранительные муфты служат для предохранения ответственных и дорогостоящих деталей механизмов от поломок при перегрузках, а также для автоматизации управления движениями (например, для остановки стола станка жёстким упором).
Простейшими являются предохранительные муфты со срезающимися штифтами, передающими крутящий момент, если он не превысил расчётное значение. Муфты с подпружиненными шариками (рис. 3.22), которые отжимаются при перегрузке, проскальзывают и разъединяют детали муфты. Подпружиненные шарики способны сами восстанавливать сцепление после снижения нагрузки. Такими же свойствами обладают пружинно-кулачковые муфты, имеющие сильно скошенные кулачки.
Муфты обгона применяют в тех случаях, когда ведомому валу, имеющему медленное вращение, требуется периодически сообщать быстрое вращение. Наибольшее применение нашла роликовая муфта обгона (рис. 3.23). Она состоит из закрепляемого на ведущем валу (п1) корпуса 4, наружного кольца или втулки 1, связанной (или составляющей одно целое) с ведомым зубчатым колесом или шкивом (п2), и нескольких роликов 2, помещённых в вырезах корпуса 4. Каждый ролик поджимается подпружиненными штифтами 3 к кольцу 1. Если ведущей частью является корпус 4, то при вращении его по часовой стрелке (п1), ролики увлекаются трением в узкую часть вырезов и заклиниваются там. В этом случае корпус 4 и кольцо 1 будут вращаться вместе. Муфта обгона всегда передает вращение в одном направлении.
Если при продолжающемся движении корпуса 4 кольцу 1 сообщить движение по другой кинематической цепи, направленное в ту же сторону, но имеющее скорость (п2), большую по величине, чем скорость корпуса 4, то кольцо 1 сместит ролики к широкой части вырезов корпуса 4 и муфта окажется расцепленной. При этом детали 1 и 4 будут вращаться каждая со своей скоростью. Ведущим может быть и кольцо 1. В этом случае направление вращения деталей I и 4 изменится на противоположное.
Реверсировать рабочее движение (изменять его направление) при неизменном направлении работы двигателя можно введением дополнительной зубчатой передачи (паразитного колеса) или переключением устройства с коническими колёсами.
В цилиндрических зубчатых передачах паразитное колесо вводят, включая дополнительную (с паразитным колесом) ветвь цени с помощью скользящего колеса r2 (рис. 3.24, а) или муфты М (см. рис. 3.24, б). Реверсивные механизмы с коническими колёсами (см. рис. 3.24, в) переключаются обычно двухсторонней муфтой М.
Рисунок 3.24 - Реверсивные механизмы
Коробки передач
Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.
КПП предназначена для нескольких задач:
· изменения крутящего момента,
· изменения скорости,
· коррекции направления движения автомобиля,
· разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
· блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).
При этом одни КПП способны решать все эти задачи, а другие, как например, механическая, только базовые – изменение крутящего момента и скорости. Схема устройства зависит от вида КПП.
В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более), синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.
Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).
В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.
Сцепление
Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.
Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.
Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.
Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.
Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.
Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.
