Системы питания двигателей 14 страница

Для устранения этого недостатка применяют принудительную блокировку (выключение) дифференциала, жестко соединяя одну из полуосей с корпусом дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесу с луч­шим сцеплением, увеличивается. В результате создается большая суммарная тяговая сила на обоих ведущих колесах автомобиля. При этом суммарная тяговая сила увеличивается на 20...25% во время движения в реальных дорожных условиях.

Конический симметричный дифференциал является дифферен­циалом малого трения, так как имеет небольшое внутреннее тре­ние.

Трение в дифференциале повышает проходимость автомоби­ля, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший — на буксующее, что может предотвратить буксование. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах достигает максимального значения.

Однако в дифференциале малого трения увеличение суммар­ной тяговой силы на ведущих колесах составляет всего 4...6%, что также не способствует повышению тяговых свойств и прохо­димости автомобиля.

Конический симметричный дифференциал малого трения прост по конструкции, имеет небольшие размеры и массу, высокие КПД и надежность. Он обеспечивает хорошие управляемость и устой­чивость, уменьшает изнашивание шин и расход топлива. Этот диф­ференциал также называется простым дифференциалом.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между главными передачами ведущих мостов многоприводных автомобилей. Дифференциал устанавливается в раздаточной ко­робке или в приводе главных передач. Межосевой дифференциал исключает циркуляцию мощности в трансмиссии автомобиля, которая очень сильно нагружает трансмиссию, особенно при дви­жении по ровной дороге. В качестве межосевых на автомобилях применяются и конические, и цилиндрические дифференциалы.

Кулачковые (сухарные) дифференциалы могут быть с горизонталь­ным (рис. 4.74, а) или радиальным (рис. 4.74, б) расположением сухарей. Сухари 3 размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы 2 корпуса 1 дифференциала между полуосевыми звездоч­ками 4 и 5, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль сателлитов.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге сухари неподвижны относительно обоймы и полуосевых звездочек.

3 2

2 3

Л

ю-

у

Ьр Ю

Н^

X 7**

%$^

Рис. 4.74. Кинематические схемы кулачковых (а, б) и червячных (в, г)

дифференциалов:

/ — корпус; 2 — обойма; 3 — сухарь; 4, 5 — звездочки; б, 8 — червяки; 7 — сателлит; Я 10 — шестерни

Своими концами они упираются в профилированные кулачки полуосевых звездочек и расклинивают их. Все детали дифферен­циала вращаются как одно целое, и оба ведущих колеса автомо­биля вращаются с одинаковыми скоростями.

При движении автомобиля на повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают веду­щим колесам автомобиля разную скорость вращения без проскаль­зывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами по­вышенного трения, так как имеют значительное внутреннее тре­ние, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее колесо. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля достигает максимального значения. Так, за счет повышенного внутреннего трения суммарная тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 10... 15%, что способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля. Кулачковые дифференциалы относитель­но просты по конструкции и имеют небольшую массу. Они широко применяются на автомобилях повышенной и высокой проходи­мости.

Червячные дифференциалы могут быть с сателлитами или без сателлитов. В червячном дифференциале с сателлитами (рис. 4.74, в) крутящий момент от корпуса / дифференциала через червячные сателлиты 7 и червяки 6 и 8 передается полуосевым червячным шестерням 9 и 10, которые установлены на шлицах полуосей, связанных с ведущими колесами автомобиля.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге корпус, сателлиты, червяки и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. При движении автомобиля на повороте и по не­ровностям дороги разная скорость вращения ведущих колес обес­печивается за счет относительного вращения сателлитов, червя­ков и полуосевьтх шестерен.

3-1

В червячном дифференциале без сателлитов (рис. 4.74, г) полу­осевые червячные шестерни 9 и 10 находятся в зацеплении с чер­вяками 6 и 8, которые находятся также в зацеплении между собой. Крутящий момент от корпуса 1 дифференциала передается полу­осевым шестерням 9 и 10 через червяки.

Червячные дифференциалы обладают повышенным внутрен­ним трением, которое увеличивает суммарную тяговую силу на ведущих колесах автомобиля на 10... 15 %. Это способствует повы­шению тяговых свойств и проходимости автомобиля. Однако чер­вячные дифференциалы наиболее сложные по конструкции. Они самые дорогостоящие из всех дифференциалов, так как их сател­литы и полуосевые шестерни изготавливают из оловянистой бронзы. В связи с этим в настоящее время червячные дифференциалы на автомобилях применяются очень редко.

Полуоси. Валы трансмиссии, соединяющие дифференциал с колесами ведущего моста автомобиля, называются полуосями. Полуоси служат для передачи крутящего момента двигателя от дифференциала к ведущим колесам.

На автомобилях применяются различные типы полуосей (рис. 4.75).

Фланцевая полуось (рис. 4.76, а) представляет собой вал, ко­торый изготовлен за одно целое с фланцем 2. Фланец находится на наружном конце полуоси и служит для крепления ступицы или диска колеса. Внутренний конец 1 полуоси имеет шлицы для соединения с полуосевой шестерней дифференциала. Фланцевые полуоси получили наибольшее применение.

Бесфланцевая полуось (рис. 4.76, б) представляет собой вал, наружный и внутренний концы которого имеют шлицы. Шлицы наружного конца 3 предназначены для установки фланца крепле­ния полуоси со ступицей колеса, а шлицы внутреннего конца 1 — для связи с полуосевой шестерней дифференциала.

При движении автомобиля, кроме крутящего момента, полуоси могут быть нагружены изгибающими моментами от сил, действу­ющих на ведущие колеса при прямолинейном движении на по­вороте, при торможении, заносе и т.п. Нагруженность полуосей зависит от способа их установки в балке ведущего моста.

К

Полуоси

По конструкции

По погруженности

Фланцевые

Полуразгруженные

Разгруженные

Бесфланцевые

Рис. 4.75. Типы полуосей, классифицированных по различным

признакам

Полуразгруженная полуось 6 (рис. 4.76, в) наружным концом опирается на подшипник 4, установленный в банке 5заднего мо­ста. Полуось не только передает крутящий момент на ведущее ко­лесо и работает на скручивание, но и воспринимает изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях от сил, действующих на ведущее колесо при движении автомобиля. Полу­разгруженные полуоси применяются в задних ведущих мостах лег­ковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъем­ности.

Разгруженная полуось б'(рис. 4.76, г) имеет ступицу 7 колеса, установленную на балке 5 моста на двух подшипниках 4. В резуль­тате все изгибающие моменты воспринимаются балкой моста, а полуось передает только крутящий момент, работая на скручива­ние. Разгруженные полуоси применяются в ведущих мостах авто­бусов и грузовых автомобилей средней и большой грузоподъем­ности.

Конструкции ведущих мостов. Задний мост легкового автомоби­ля ВАЗ (рис. 4.77) выполнен в виде цельной балки 7 с развитой центральной частью кольцевой формы. Балку моста сваривают из двух стальных штампованных половин. С одной стороны к средней части балки моста приварена крышка 12, в которой имеется мас­лоналивное отверстие с резьбовой пробкой, а с другой — при-

Рис. 4.77. Задний ведущий мост легковых автомобилей ВАЗ:

а — общий вид; 6, в — схемы главной передачи и дифференциала; 1 — тормозной барабан; 2, 17 — кольца; 3, 11, 19 — подшипники; 4, 21 — фланцы; 5, 20 — манжеты; 6 — чашка; 7 — балка; 8, 26 — кронштейны; 9 — полуось; 10, 31 — гайки; 12— крышка; 13 — сателлит; 14, 15, 22— шестерни; 16— картер; 18 — втулка; 23— ось; 24 — шайба; 25— корпус; 27 — пластина; 28— щит; 29— болт;

30 — колпак; 32 — окно

креплен болтами картер 16 главной передачи и дифференциала. По обоим концам балки приварены стальные кованые фланцы 4 для крепления тормозных щитов 28 тормозных механизмов. К балке заднего моста также приварены опорные чашки 6 пружин зад­ней подвески и кронштейны 8 и 26 крепления деталей подвески. В заднем мосту размещаются главная передача, дифференциал и полуоси. В задний мост заливается трансмиссионное масло. Внут­ренняя полость моста сообщается с атмосферой через сапун, кото­рый исключает повышение давления внутри моста и предотвращает попадание воды внутрь моста при преодолении водных преград.

На автомобиле применяется шестеренная главная передача, оди­нарная, гипоидная. Передаточное число главной передачи 4,3. Глав­ная передача имеет одну пару конических шестерен со спираль­ным зубом. Оси шестерен не пересекаются, а перекрещиваются и лежат на некотором расстоянии (ось ведущей шестерни ниже оси 246

ведомой), т. е. имеют гипоидное смещение. Благодаря гипоидному смещению уменьшается высота расположения карданной переда­чи и пола кузова, вследствие чего повышается комфортабельность автомобиля, несколько снижается его центр тяжести и повыша­ется устойчивость. Кроме того, гипоидная главная передача имеет повышенные прочность и долговечность, а также обеспечивает плавное зацепление шестерен и бесшумность работы. Ось ведущей шестерни 22 смещена вниз на 31,75 мм относительно оси ведомой шестерни 14. Ведущая шестерня 22, изготовленная вместе с ва­лом, на котором закреплен фланец 21, установлена в картере 16 на двух конических роликовых подшипниках 19, уплотненных манжетой 20. Между подшипниками находится распорная втулка 18, обеспечивающая правильную затяжку подшипников. Ведомая шестерня 14 прикреплена болтами к корпусу 25 дифференциала. Правильное положение ведущей шестерни относительно ведомой обеспечивается регулировочным кольцом 17.

На автомобиле применяется конический межколесный диф­ференциал, симметричный, двухсателлитный, малого трения. Он распределяет крутящий момент поровну между ведущими колеса­ми автомобиля.

Корпус 25 дифференциала установлен в подшипниках 11. За­тяжка подшипников и зацепление зубьев ведущей 22 и ведомой 14 шестерен главной передачи регулируются регулировочными гай­ками 10. Внутри корпуса дифференциала закреплена ось 23 с двумя сателлитами 13. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с шестернями 15 полуосей, которые соединены с шлицевыми кон­цами полуосей 9 и имеют опорные шайбы 24. Все шестерни диф­ференциала выполнены прямозубыми.

На автомобиле применяются полуразгруженные полуоси. Они передают крутящий момент и воспринимают изгибающие момен­ты в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Полуось 9 вы­полнена в виде сплошного вала. Внутренний конец полуоси имеет шлицы, а наружный — фланец. Полуось внутренним концом свя­зана с шестерней 15, находящейся в корпусе 25 дифференциала. Наружный конец полуоси установлен в подшипнике 3, который размещен во фланце 4 балки моста и уплотнен манжетой. К фланцу полуоси крепится болтами 29 тормозной барабан / и гайками 31 колесо с шиной, а также декоративный колпак 30. От смещения полуось удерживается специальной пластиной 27, фиксирующей подшипник 3. Пластина вместе с тормозным щитом 28 прикреп­лена к фланцу 4 балки моста.

Рассмотрим устройство заднего ведущего моста легковых авто­мобилей ГАЗ (рис. 4.78).

Задний мост разъемный в продольной вертикальной плоскости и состоит из двух соединенных между собой частей — картера 9 и крышки 18, которые связаны с полуосевыми рукавами //.

1716 15

Рис. 4.78. Задний мост легковых авто­мобилей ГАЗ:

/ — фланец; 2, 23, 27— манжеты; 3, 6, 20, 24— подшипники; 4, 19— прокладки; 5 — вал; 7, 12— кольца; 1?, 17— шестерни глав­ной передачи; 9 — картер; 10 — сателлит; // — рукав; 13 — корпус; 14 — полуосевая шестерня; 15— штифт; 16 — ось; 18— крыш­ка; 21 — полуось; 22, 28— втулки; 25 — тор­мозной барабан; 26 — диск; 29 — шит; 30, 31 — шайбы

Картер 9 отлит из алюминиевого сплава, и в его горловину, усиленную стальным кольцом 12, запрессован и приклепан сталь­ной трубчатый полуосевой рукав //. Крышка /# картера стальная, и к ней приварен другой полуосевой рукав.

В картере установлена одинарная гипоидная главная передача с нижним гипоидным смещением. Вал 5 ведущей конической шестерни 8 главной передачи установлен на двух конических ро-

ликовых подшипниках Зн 6, которые затягиваются гайкой и уплот­няются двойной манжетой 2. На валу закреплен фланец 1 кар­данного шарнира карданной передачи с грязеотражательным щитком.

Между ведущей шестерней 8 и подшипником 6 установлено регулировочное кольцо 7 зацепления шестерен главной передачи. Регулировочные прокладки 4 обеспечивают затяжку подшипников.

Ведомая шестерня /7главной передачи прикреплена к корпу­су 13 дифференциала, который установлен в картере моста на двух конических роликовых подшипниках 20. Прокладками 19 ре­гулируют затяжку подшипников дифференциала и зацепление ше­стерен главной передачи.

Дифференциал — конический, симметричный, малого трения. Корпус 13 дифференциала неразъемный и отлит из ковкого чугуна. В корпусе штифтом /5 закреплена ось 16, на которой установлены два сателлита 10, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шес­тернями 14, под которые установлены стальные упорные шайбы.

Полуоси 21 фланцевые, полуразгруженные. Наружный конец каждой полуоси установлен на шариковом подшипнике 24 в сталь­ном наконечнике, приваренном к полуосевому рукаву. На полу­оси подшипник закреплен напрессованной на полуось втулкой 22 с пружинной шайбой 31, а в наконечнике — пластиной, при­крепленной к наконечнику вместе с тормозным щитом 29. Пру­жинная шайба 30 пол наружным кольцом подшипника исключает возникновение стука подшипника.

Подшипник полуоси — неразборный, заправляется смазкой при сборке и в процессе эксплуатации не смазывается. Полуось уплот­нена войлочной манжетой 27, установленной на распорной втул­ке 28, а также манжетой 23. К фланцу полуоси крепятся диск 26 колеса и тормозной барабан 25.

В картер моста заливается жидкое трансмиссионное масло. Его заливка и слив производятся через резьбовые отверстия с пробка­ми. Для связи внутренней полости моста с окружающей средой имеется сапун (специальный клапан), который расположен на по­луосевом рукаве.

Задний ведущий мост грузовых автомобилей ЗИЛ (рис. 4.79) имеет неразъемную стальную балку 18, к концам которой приваре­ны наконечники 32. В центре балки прикреплен картер /Р главной передачи и дифференциала. Главная передача — двойная централь­ная. Она имеет две пары шестерен — коническую со спиральными зубьями и цилиндрическую с косыми зубьями.

Ведущая коническая шестерня 16 с валом установлена в двух ко­нических роликовых подшипниках 7 и 10 в отдельном корпусе 14, прикрепленном к картеру на регулировочных прокладках 15. Между подшипниками размещены распорная втулка 8 и два регулиро­вочных кольца 9. Подшипники затянуты гайкой 12, которая одно-

временно крепит фланец 13 карданного шарнира и упорную шай­бу. Корпус 14 уплотнен манжетой 11.

Ведомая коническая шестерня /7прикреплена к фланцу попе­речного вала 4, изготовленного за одно целое с ведущей цилинд­рической шестерней. Вал установлен в картере на двух конических роликовых подшипниках 5, под крышками 3 которых находятся регулировочные прокладки. Ведомая цилиндрическая шестерня 23 прикреплена к корпусу 25 дифференциала, установленного в кар­тере на двух роликовых подшипниках 26. Подшипники дифферен­циала закреплены в картере крышками 27и зафиксированы регу­лировочными гайками 28.

Дифференциал конический, симметричный, малого трения. Корпус дифференциала разъемный и состоит из двух половин 36, между которыми размешена крестовина 21 с четырьмя сателлита­ми 20. Сателлиты находятся в зацеплении с полуосевыми шестер­нями 22, установленными на шлицах внутренних концов полу­осей /. Под сателлитами и полуосевыми шестернями размещены опорные шайбы 37 и 38.

Полуоси фланцевые, разгруженные. Фланцы наружных концов полуосей прикреплены к ступицам 31 ведущих колес автомобиля, каждая из которых установлена на наконечнике балки моста на двух конических роликовых подшипниках 30. Подшипники сту­пи 11 колес закреплены гайкой 35, стопорным кольцом и контргай­кой 33. Ступица колеса и подшипники уплотнены манжетами 29 и 34. В картер моста заливают жидкое трансмиссионное масло, которое поступает к подшипникам ведущей конической шестер­ни 16 по каналам 6, отлитым в картере. Внутренняя полость кар­тера через сапун 24 сообщается с окружающей средой.

Затяжка подшипников ведущей конической шестерни 16 регу­лируется кольцами 9 и гайкой 12, а зацепление конических ше­стерен — прокладками 15 и перестановкой прокладок 2. Прокладка­ми 2 также регулируют затяжку подшипников поперечного вала 4. Подшипники дифференциала регулируют гайками 28, а подшип­ники ступиц колес автомобиля — гайками 35.

Задний ведущий мост грузовых автомобилей ЗИЛ с одинарной гипоидной главной передачей и блокируемым дифференциалом представлен на рис. 4.80.

Ведущая шестерня 4 главной передачи вместе с валом уста­новлена на трех подшипниках. Два роликовых конических под­шипника размещены в специальном стакане, а цилиндрический роликовый подшипник — в перегородке картера 1. Регулировка затяжки конических подшипников производится распорной втул­кой 3, установленной между ними.

Ведомая шестерня 15 главной передачи приклепана к фланцу левой чашки дифференциала. Ее перемещение при пиковых на­грузках ограничивает опорный болт 2, ввернутый в катер и закреп-

Рис. 4.80. Задний ведущий мост с блокируемым дифференциалом грузовых автомобилей ЗИЛ:

/ — картер; 2 — болт; 3 — втулка; 4, 15 — шестерни главной передачи; 5, 7 — прокладки; 6— шток; 8 — пневмокамера; 9 — диафрагма; 10 — вилка; //, 13 — муфты; 12 —корпус; 14— крестовина; 16— полуосевая шестерня; 17 — гайка

ленный контргайкой. Зазор между торцами ведомой шестерни и болта составляет 0,15...0,25 мм.

Зацепление шестерен главной передачи регулируется проклад­ками 5.

Дифференциал конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный, с блокировкой. Корпус дифференциала со­стоит из двух чашек, соединенных между собой болтами. В корпу-

се закреплена крестовина 14 с сателлитами, которые находятся в зацеплении с полуосевыми шестернями 16. Дифференциал уста­новлен на двух конических роликовых подшипниках, затяжка ко­торых производится регулировочными гайками 17.

Дифференциал имеет механизм блокировки, который повы­шает проходимость и тяговые свойства автомобиля.

В механизм блокировки входят корпус 12 и муфта 13. Корпус крепится болтами к правой чашке дифференциала.

Привод управления механизмом блокировки дифференциала пневматический. Управление механизмом производится клавишей, расположенной в кабине на панели приборов.

При включении механизма блокировки дифференциала сжа­тый воздух из пневмосистемы автомобиля поступает в пневмати­ческую камеру 8 и воздействует на диафрагму 9. Диафрагма пе­ремещает шток 6с вилкой 10и муфтой 11 включения блокировки. В результате муфта 11 включения торцовыми зубьями соединяется с зубьями муфты 13 блокировки, и правая полуось с чашкой диф­ференциала блокируется.

Зазор между торцами зубчатых муфт включения и блокировки, равный 1,5...2,5 мм, регулируется прокладками 7.

Полуоси заднего ведущего моста фланцевые, разгруженные. Они прикрепляются к ступицам ведущих колес автомобиля, которые устанавливаются на наконечниках балки моста на конических ро­ликовых подшипниках.

Задний ведущий мост полноприводных грузовых автомобилей ГАЗ (рис. 4.81) состоит из неразъемной балки 21, к которой при­креплен картер 20 главной передачи и дифференциала.

Главная передача одинарная гипоидная, с нижним гипоидным смещением. Ведущая шестерня 19 главной передачи установлена в трех роликовых подшипниках — двух конических и цилиндрическом. Ведомая шестерня 18 главной передачи прикреплена к корпусу дифференциала, установленному в двух конических роликовых подшипниках, фиксируемых регулировочными гайками. Упорный болт 17 с бронзовой пластиной на конце исключает деформацию ведомой шестерни при больших нагрузках.

Дифференциал кулачковый, несимметричный, повышенного трения, самоблокирующийся. Корпус дифференциала разъемный и состоит из двух половин — чашки / и сепаратора 4, в котором размещены в два ряда в шахматном порядке сухари 2 Сухари упи­раются своими вершинами в выступы внутренней 6 и наружной 3 звездочек, установленных на шлицевых концах полуосей 5. Полу­оси фланцевые, разгруженные. Полуось фланцем соединяется со ступицей 10 колеса автомобиля, установленной на двух кониче­ских роликовых подшипниках 9 на наконечнике 14 балки моста. Полуось уплотнена манжетой 16. Шланг 8, уплотнительная муфта 7, канал в полуоси 5, штуцер //, наружная трубка /2 с крышкой 13

Рис. 4.81. Задний ведущий мост грузовых автомобилей ГАЗ повышенной

проходимости:

а — продольный разрез; б — дифференциал; 1 — чашка дифференциала; 2 — сухарь; 3, 6 — звездочки; 4 — сепаратор; 5 — полуось; 7 — уплотнительная муфта; 8 — шланг; 9 — подшипник; 10 — ступица; // — штуцер; 12 — трубка; 13— крышка; /-/—наконечник; 15 — кран; 16— манжета; /7—упорный болт; /<?, 19 — шестерни; 20 — картер; 21 — балка

и кран 15 предназначены для подвода воздуха к ведущему колесу автомобиля, имеющему шину с регулируемым давлением.

В ведущем мосту автомобиля регулируют зацепление шестерен главной передачи и затяжку подшипников.

Задний ведущий мост грузовых автомобилей КамАЗ (рис. 4.82) имеет стальную сварную балку 9, к которой приварены фланец для крепления картера 8 главной передачи и дифференциала, фланцы для крепления суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, кронштейны крепления реактивных штанг и опоры рессор подвески.

Главная передача двойная, центральная. Передача состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары ци­линдрических шестерен с косыми зубьями.

Ведущая коническая шестерня главной передачи установлена на шлицах ведущего вала 5, а ведомая коническая шестерня 6 — на валу ведущей цилиндрической шестерни 7, которая выполне­на как единое целое с валом, установленным на трех роликовых подшипниках. Ведомая цилиндрическая шестерня связана с кор­пусом 13 дифференциала, который установлен в картере главной передачи на двух конических роликовых подшипниках.

Дифференциал конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный. Корпус дифференциала разъемный и состо­ит из двух половин. Внутри корпуса дифференциала находятся кре­стовина 11 с четырьмя сателлитами 10 и полуосевые шестер­ни 12, установленные на шлицах полуосей 14. Полуоси фланце­вые, разгруженные. Каждая полуось крепится фланцем к ступице 3 колеса автомобиля, которая установлена на наконечнике балки моста на двух конических роликовых подшипниках, закреплен­ных гайкой 15, замковой шайбой 1 и контргайкой 2. Ступица ко­леса уплотнена манжетами.

В балке моста имеются резьбовые отверстия с пробками для заливки и слива масла, а также сапун 4 для связи внутренней полости моста с окружающей средой.

Средний ведущий мост грузовых автомобилей КамАЗ имеет конструкцию, аналогичную заднему ведущему мосту. Отличием является наличие в среднем ведущем мосту блокируемого меж­осевого дифференциала, картер которого крепится к картеру глав­ной передачи моста.