Механізми ведучих мостів - Технічні науки - Скачать бесплатно

Мости автомобіля виконують функції осей, на які встановлюють­ся колеса. Залежно від схеми трансмісії мости можуть бу­ти: ведучими; веденими; керованими; підтримувальними. На автомобілях найчастіше встановлюють два або три мости. Якщо ав­томобіль має два мости, то за ведучий, як звичайно, править задній міст, рідше передній. У двовісних автомобілів підвищеної прохіднос­ті ведучі обидва мости. Якщо на автомобілі три мости, ведучими є два задніх мости або всі три. Найпростішу конструкцію має задній ведучий міст автомобілів із колісною формулою 4x2.

Ведучий міст, як правило, об'єднує в одному агрегаті такі меха­нізми: головну передачу; диференціал; півосі. Зазначені меха­нізми конструктивно розміщуються в спільному картері ведучого моста й призначені для передавання крутного моменту на колеса. Механізми моста збільшують передаваний момент і розподіляють його на колеса відповідно до умов контакту кожного колеса з доро­гою. Під час передавання крутного моменту картер моста наванта­жується реактивним моментом, який намагається повернути його проти напряму обертання коліс. Від такого повороту міст утримуєть­ся підвіскою або її напрямними елементами. Підвіска передає на картер моста також вертикальні, горизонтальні й бокові зусилля, що виникають під час руху автомобіля.

Механізми переднього ведучого моста відрізняються від механіз­мів заднього ведучого моста складнішим приводом до коліс. На ван­тажних автомобілях півосі до кожного колеса роблять розрізними й з'єднують одним карданним шарніром однакових кутових швид­костей. На передньоприводних легкових автомобілях піввісь з'єд­нується з колесом і диференціалом двома кульковими шарнірами однакових кутових швидкостей. На автомобілях підвищеної прохід­ності для збільшення тягового зусилля в приводі до ведучого й керо­ваного коліс іноді роблять колісну передачу планетарного типу. Головну передачу й диференціал у передньому й задньому ведучих мостах виконують однаковими.

Головна передача слугує для збільшення крутного моменту та зміни його напряму під прямим кутом до поздовжньої осі автомо­біля й виконується з конічних шестерень. Залежно від кіль­кості шестерень головні передачі поділяють на: одинарні ко­нічні, що складаються з однієї пари шестерень і, в свою чергу, поді­ляються на прості й гіпоїдні; подвійні, які складаються з пари конічних і пари циліндричних шестерень.

Одинарні конічні прості передачі застосовують пере­важно на легкових автомобілях і вантажних автомобілях малої й се­редньої вантажопідйомності. В цих передачах ведучу конічну шестір­ню з'єднано з карданною передачею, а ведену з коробкою ди­ференціала й через механізм диференціала з півосями.

У більшості автомобілів одинарні конічні передачі мають зубчасті колеса з гіпоїдним зачепленням. Гіпоїдні передачі порівняно з простими мають низку переваг: у них є вісь ведучого колеса, розташована нижче від осі веденого, що дає змогу опустити нижче карданну передачу, а отже, знизити підлогу кузова легкового автомо­біля. Внаслідок цього опускається центр ваги й підвищується стій­кість автомобіля. Крім того, гіпоїдна передача має потовщену форму основи зуб’їв шестерень, що істотно підвищує їхню навантажувальну здатність і стійкість проти спрацювання. Проте для мащення шесте­рень необхідно застосовувати спеціальну оливу (гіпоїдну), розрахо­вану для роботи в умовах передавання великих зусиль, що виника­ють у місці контакту зуб'їв шестерень.

Подвійні головні передачі установлюють на автомобі­лях великої вантажопідйомності для збільшення загального переда­точного числа трансмісії й підвищення передаваного крутного мо­менту. В цьому разі передаточне число головної передачі обчис­люють як добуток передаточних чисел конічної і циліндричної пар.

Подвійна головна передача автомобіля є частиною механізмів ведучого заднього моста, розміщених у його балці. Ведучий вал головної, передачі виконано як одне ціле з веду­чою конічною шестірнею. Його встановлено на конічних ролико­вих підшипниках у стакані, закріпленому на картері головної передачі. Тут же в картері на роликових конічних підшипниках установлено проміжний вал із ведучою циліндричною шестірнею. На фланці вала жорстко закріплено ведену конічну шестірню, що перебуває в зачепленні з шестірнею. Ведену циліндричну шестірню з'єднано з лівою та правою чашками диференціала, які утворюють його коробку. В коробці встановлено деталі диферен­ціала: хрестовину з сателітами і півосьовими шестернями.

Під час роботи головної передачі крутний момент передається від карданної передачі на фланець ведучого вала та його шестірню, да­лі на ведену конічну шестірню, проміжний вал і його шестірню, ведену циліндричну шестірню і через деталі диференціала на півосі, зв'язані з маточинами коліс автомобіля.

Диференціал призначається для передавання крутного мо­менту від головної передачі до півосей і дає їм змогу обертатися з різ­ною швидкістю під час повороту автомобіля й на нерівностях до­роги.

На автомобілях застосовують шестеренчасті конічні диференціали, які складаються з півосьових шестерень, сателітів та корпусу, що об'єднує їх і кріпиться до веденої шестірні головної пе­редачі.

Диференціали такого типу використовують як міжколісні (між колесами ведучих мостів). Вони різняться конструкцією корпусу й кількістю сателітів. Конічні диференціали використовують також і як міжосьові. В цьому разі вони розподіляють крутний момент між головними передачами ведучих мостів.

Для спрощення не показано корпус диференціала, тому для розгляду принципу дії вважатимемо, що вісь сателітів установлено в корпусі. Під час обертання ведучої шестірні і веденої шестірні головної передачі крутний момент передається на вісь сателітів, далі через сателіти на півосьові шестерні й на півосі.

Під час руху автомобіля по прямій і рівній дорозі задні колеса зустрічають однаковий опір і обертаються з однаковою частотою. Сателіти навколо своєї осі не обертаються, й на обидва колеса передаються однакові крутні моменти. Як тільки умови руху змінюються, наприклад на повороті, ліва піввісь почи­нає обертатися повільніше, оскільки колесо, з яким вона зв'язана, зустрічає великий опір. Сателіти починають обертатися навколо своєї осі, обкочуючись по- півосьовій шестірні (лівій), що сповіль­нюється, й збільшуючи частоту обертання правої півосі. В результаті праве колесо прискорює своє обертання й проходить більший шлях по дузі зовнішнього радіуса.

Водночас зі зміною швидкостей півосьових шестерень змінюєть­ся крутний момент на колесах — на колесі, яке прискорюється, мо­мент зменшується. Оскільки диференціал розподіляє моменти на ко­леса порівну, то в цьому разі на колесі, що сповільнюється, також зменшується момент. У результаті сумарний момент на колесах зменшується й тягові властивості автомобіля погіршуються. Це нега­тивно впливає на прохідність автомобіля під час руху по бездоріжжю й на слизьких дорогах. Проте на дорогах із добрим зчепленням шес­теренчастий конічний диференціал забезпечує кращі стійкість і ке­рованість.

Для підвищення прохідності автомобіля під час руху по бездоріж­жю застосовують диференціали з примусовим блокуванням або самоблоківні.