Основні подвійні передачі. Призначення, пристрій та принцип роботи головної передачі Пристрій подвійної головної передачі

15.07.2019

Кузов

Головна передача

У задньопривідних автомобілів головна передача конструктивно поєднана з провідним мостом. Конструкція головної передачі задньопривідного автомобіляпредставлена на рис. 4.23.

Рис 4 23 Головна передача:
1 - картер редуктора заднього мосту; 2 - фланець для з'єднання з карданним валом; 3 – провідна вал шестерня; 4 – ведена шестерня; 5 – сателіти; 6 – коробка диференціала; 7 – вісь сателітів;
8 – шестерні півосей

Головна передача виконана у вигляді конічної пари: зубчастих шестерень та колеса. При цьому у шестерні менший розмір та менше зубів. Вона є ведучою, а зубчасте колесо – веденим. Конічна передача дозволила передати крутний момент від двигуна до заднім колесампід прямим кутом, а поєднання
розмірів і числа зубів шестерень - знизити оберти, збільшивши момент, що крутить.
На автомобілях із переднім приводом корпус головної передачі конструктивно поєднаний із корпусом коробки передач. У цьому випадку передача моменту, що крутить, до колес відбувається через спеціальні вали. Авто з будь-якою схемою приводу обладнають диференціалом головної передачі, схема роботи якого показана на рис. 4.24.

Необхідність використання диференціала обумовлена тим, що при проходженні поворотів колесо, що знаходиться із зовнішнього боку повороту, проходить більшу відстань, ніж колесо, що рухається з його внутрішньої сторони.
Диференціал дає можливість провідним колесам обертатися з різною кутовою швидкістю. Корпус диференціала жорстко пов'язаний із веденим конічним колесом (більшого розміру). У корпусі диференціала встановлені дві шестірні, які за допомогою півосей (заднеприводне компонування) або спеціальних валів (передньопривідне компонування) пов'язані з провідними колесами автомобіля. Між цими шестернями в постійному зачепленні з ними розташовані дві або чотири сателлітові шестерні, осі яких жорстко пов'язані з корпусом диференціала.
При русі автомобіля по прямий корпус диференціала обертається як єдине ціле з конічним колесом (відомим, більшого розміру), шестерні-сателіти не обертаються, провідні колеса обертаються з однаковою кутовою швидкістю. При русі автомобіля в повороті шестерні-сателіти починають обертатися навколо своїх осей, через що ліва і права шестерні, пов'язані з провідними колесами, можуть обертатися з різними швидкостями. Крім позитивного ефекту, У застосуванні диференціала в основній передачі є і негативний. При попаданні автомобіля лівими колесами на ділянку дороги з одним коефіцієнтом зчеплення, а правими - з іншим, що сильно відрізняється, диференціал може послужити недобру службу. Ви, напевно, звертали увагу, як взимку автомобіль, який потрапив одним ведучим колесом на лід, ніяк не може зрушити з місця, хоча друге провідне колесознаходиться на чистому асфальті. І все це через диференціал. Він автоматично перерозподіляє весь момент, що крутить, до того колеса, під яким менше опір. Автомобілі, призначені для роботи в таких важких умовах, обладнають спеціальними системами, що дозволяють блокувати роботу диференціалу У цьому випадку на обидва провідні колеса подається однаковий за величиною момент, що крутить.

Головна передача- механізм, частина трансмісії автомобіля, що передає крутний момент від коробки до провідних колес автомобіля.

Головною передачеюназивається шестеренний механізм, що підвищує передатне число трансмісії автомобіля. Вона служить для постійного збільшення крутного моменту двигуна, що підводиться до провідних колес, та зменшення кутовий швидкостіїх обертання до необхідних значень.

Головна передача може бути виконаною у вигляді окремого агрегату - ведучого мосту (задніпривідні автомобілі класичної компонування), або об'єднаної з двигуном, зчепленням та коробкою передач в єдиний силовий блок(заднемоторні та передньопривідні автомобілі).

За кількістю пар зачеплення основні передачі поділяються на одинарні та подвійні. Одинарні головні передачі встановлюються на легкові автомобілі та вантажівки, що містять одну пару конічних шестерень постійного зачеплення. Подвійні головні передачі встановлюють на вантажівки, автобуси та важкі транспортні машини спеціального призначення. У подвійній головній передачі постійно зачепленні знаходяться дві пари шестерень - конічних і циліндричних. Подвійна передача здатна передати більший момент, що крутить, ніж одинарна.
На тривісних вантажних автомобіляхта багатовісний транспортної технікизастосовуються прохідні основні передачі, у яких крутний момент передається як на середню провідну вісь, а й у наступну, і навіть ведучу. В абсолютній більшості легкових автомобілів та двовісних вантажних автомобілів, автобусів, в іншій транспортній техніці з однією провідною віссю застосовуються головні непрохідні передачі.

Одинарні основні передачі за типом зачеплення поділяються на:

Черв'якові, в яких момент, що крутить, передається черв'яком на черв'ячне колесо. Черв'якові передачі, своєю чергою, поділяються передачі з нижнім і верхнім розташуванням черв'яка. Черв'якові головні передачі іноді застосовуються в багатовісних транспортних засобахз прохідною головною передачею (або з кількома прохідними головними передачами) та в автомобільних допоміжних лебідках.

У черв'ячних передачах ведоме шестерне колесо має однотипний пристрій (завжди великого діаметра, який залежить від закладеного в конструкцію редуктора передавального відношення, завжди виконується з косими зубами). А хробак може мати різну конструкцію.

За формою черв'яки поділяються на циліндричні та глобоїдні. У напрямку лінії витка - на ліві та праві. За кількістю канавок різьблення - на однозахідні та багатозахідні. За формою різьбової канавки – на черв'яки з архімедовим профілем, з конволютним профілем та евольвентним профілем.

ЦиліндричніОсновні передачі, у яких крутний момент передається парою циліндричних шестерень - косозубих, прямозубих чи шевронних. Циліндричні основні передачі встановлюються в передньопривідні автомобілі з поперечно розташованим двигуном.

Гіпоїдні (або спіроїдні)головні передачі, в яких момент, що крутить, передається парою шестерень з косими або криволінійними зубами. Пара шестерень гіпоїдної передачіабо співвісна (зустрічається рідше), або осі шестерень зміщені один до одного - з нижнім або верхнім зміщенням. За рахунок складної форми зубів площа зачеплення збільшена, і шестерні пара здатна передавати більший крутний момент, ніж шестерні головної передачі інших типів. Гіпоїдні передачі встановлюються в легкові та вантажні автомобілі класичної (задніпряної з переднім розташуванням двигуна) та задньомоторної компоновок.

Тип передачі	Переваги	Недоліки
Зубчасті передачі	Циліндричні	1.Компактність. 2.Можливість передавати великі потужності(До 1000 кВт). 3. Найбільші швидкості обертання (до 30 м/с). 4.Стійність передавального відношення. 5. Найбільший КПД (0,98 ... 0,99 в одному ступені).	1. складність передачі на значні відстані; 2. жорсткість передачі; 3. шум під час роботи; 4. необхідність у мастилі.
Конічні
Гвинтові	Черв'якові	1.великі передаточні відносини; 2.плавність і безшумність роботи; 3. висока кінематична точність; 4.самоторможення.	1. низький КПД; 2. знос, заїдання; 3. використання дорогих матеріалів; 4. вимоги до високої точності складання.

Подвійні основні передачі за типом зачеплення поділяються на:

1. Центральні одно та двоступінчасті. У двоступінчастих головних передачах передбачено перемикання пар шестерень для зміни моменту, що крутить, що передається на провідні колеса. Такі основні передачі використовуються на гусеничній та важкій транспортній техніці спеціального призначення.

2. Рознесені головні передачі з колісними або бортовими редукторами. Такі головні передачі встановлюють на легкові машини(джипи) та вантажні автомобілі для збільшення дорожнього просвіту, на колісні транспортери військового призначення.

Крім цього подвійні основні передачі поділяються на кшталт зачеплення пар шестерень на:

1. Конічно-циліндричні.

2. Циліндрично-конічні.

3. Конічно-планетарні.

У автомобілях зубчасті головні передачі виконані у вигляді єдиного агрегату з диференціалом - механізмом поділу моменту, що крутить, між двома колесами провідної осі.

Принцип роботи гіпоїдної головної передачі

Крутний момент передається від двигуна через зчеплення, коробку передач та карданний вална вісь провідної шестерні гіпоїдної головної передачі. Вісь ведучої шестерні встановлена співвісно ведучому валу двигуна та веденому валу КП. При обертанні провідна шестерня, що має менший діаметр, ніж ведена шестерня, передає крутний момент зубцям веденої шестерні, приводячи її в обертання. Оскільки контакт поверхні зубів збільшений за рахунок їх особливої форми - косої або криволінійної - крутний момент, що передається, може досягати дуже високих значень.

Однак складна форма зубів призводить до того, що на їх поверхню впливають не тільки ударні навантаження, але й сили тертя (через прослизання зубів щодо один одного). Тому в гіпоїдних головних передачах використовують спеціальна олія, що володіє високими мастильними властивостями та забезпечує довгий термінслужби шестерної пари.

Одинарна головна передача.

Одинарна головна передача складається з пари конічних зубчастих коліс, що знаходяться в постійному зачепленні, застосовується переважно на легкових автомобіляхта вантажних автомобілях малої та середньої вантажопідйомності. Шестерня в ній з'єднана з карданною передачею, а колесо - з коробкою диференціалу та через диференціал із півосями. Одинарна головна передача може бути із звичайними конічними та гіпоїдними зубчастими колесами.

Черв'якові основні передачі відрізняються невеликими розмірами при великих передавальних числах і відсутністю шуму під час роботи. Однак через менший ккд у порівнянні з конічними або гіпоїдними передачами, необхідність застосування дорогих матеріалів та високу вартість виробництва черв'ячні редукторинабули обмеженого поширення. А ось гіпоїдні передачі, що відрізняються від конічних плавністю зачеплення, навпаки стали більш затребувані в автомобілебудуванні. До речі, це сталося ще й тому, що на ринку значно розширився асортимент. мастильних матеріалів, Забезпечують підвищену міцність масляної плівки (це потрібно для нейтралізації значного ковзання в контакті зубів).

Перевагою гіпоїдної передачі є те, що вісь її шестерні розташована нижче від осі веденого колеса (осі заднього моста). Внаслідок цього центр тяжіння автомобіля нижчий і кращий за його стійкість. Гіпоїдна передача має більшу надійність, плавність і безшумність, ніж передача зі звичайними копічними зубчастими колесами зі спіральними зубами.

Одинарні передачі з конічними зубчастими колесами зі спіральними зубами застосовують на автомобілях сімейств ЗАЗ та УАЗ, а гіпоїдні одинарні передачі – на автомобілях ГАЗ-3307, ГАЗ-3102 «Волга», сімейства ВАЗ.

Мал. 15.3. Головні передачі:

а -конічна; б-Гіпоїдна; в-подвійна; 1 і 2 - відповідно шестерня та колесо конічні; 3 і 4 -відповідно шестерня та колесо циліндричні

При русі автомобіля крутний момент передається і потім, через головну передачу і диференціал, на провідні колеса. дозволяє збільшувати або зменшувати момент, що крутить, переданий і одночасно зменшувати і відповідно збільшувати швидкість обертання коліс. Передавальне числов головній передачі підбирається таким чином, що максимальний момент, що крутить, і частота обертання провідних коліс знаходяться в найбільш оптимальних значеннях для конкретного автомобіля. Крім того, головна передача дуже часто є об'єктом тюнінгу автомобіля.

Пристрій головної передачі

По суті, головна передача - це не що інше, як шестерний понижувальний редуктор, у якому провідна шестерня пов'язана з вторинним валом КПП, а ведена з колесами автомобіля. За типом зубчастого з'єднанняОсновні передачі різняться на такі різновиди:

циліндрична – в більшості випадків застосовується на автомобілях з поперечним розташуванням та коробки передач та переднім приводом;
конічна - застосовується дуже рідко, тому що має великі габаритиі високий рівеньшуму;
гіпоїдна - найбільш затребуваний різновид головної передачі, яка застосовується на більшості автомобілів з класичним заднім приводом. Гіпоїдна передача відрізняється малими розмірами та низьким рівнемшуму;
черв'ячна – практично не застосовується на автомобілях через трудомісткість виготовлення та високу вартість.

У автомобілях із класичним заднім приводом головна передача встановлена в корпусі провідного мостуі з'єднана з коробкою за допомогою . До функціоналу гіпоїдної передачі задньопривідного автомобіля також входить і розворот обертання на 90 градусів за рахунок конічних шестерень. Незважаючи на різні типита розташування, призначення головної передачі залишається незмінним.

Диференціал автомобіля

Диференціал автомобілянайчастіше поєднаний з головною передачею і розташовується відповідно в картері коробки або корпусі заднього моста. Однак диференціал може бути встановлений між провідними осями повнопривідного автомобіля. Диференціал є і ділиться на такі різновиди:

конічний – здебільшого встановлюється разом із головною передачею між колесами однієї приводної осі;
циліндричний – найчастіше застосовується для розв'язування провідних осей повнопривідних автомобілів;
черв'ячний – є універсальним та встановлюється як між колесами, так і між провідними осями.

Основне призначення диференціала полягає в розподілі моменту, що крутить, між колесами автомобіля і зміни їх частоти обертанні відносно один одного. Так наприклад поворот автомобіля без диференціала був би просто неможливим, тому що при повороті зовнішнє колесо обов'язково має обертатися з більшою частотою, ніж внутрішнє.

Диференціали існують симетричні та несиметричні. Симетричний диференціал передає рівний момент, що крутить, на обидва колеса і встановлюється найчастіше спільно з головною передачею. Несиметричний диференціал дозволяє передати момент, що крутить, в різних пропорціях і встановлюється між .

Диференціал складається з корпусу, шестерень сателітів та півосьових шестерень. Корпус зазвичай поєднаний із веденою шестернею головної передачі. Шестерні сателіти відіграють роль планетарного редуктораі з'єднують півосьові шестерні з корпусом диференціалу. Напівосьові (сонячні) шестерні з'єднані з провідними колесами за допомогою півосей на шліцевих з'єднаннях.

При всіх плюсах у найпростішого диференціалу існує і недолік. Справа в тому, що частота обертання може бути розподілена на колеса не тільки у співвідношенні, наприклад 50/50, 40/60 або 35/65, а й 0/100. Тобто, на одне колесо автомобіля може бути переданий абсолютно весь момент, що крутить, в той час як друге колесо буде абсолютно статично. Таке трапляється, якщо автомобіль застряг у бруді або на льоду.

Однак сучасні диференціалинайбільш досконалі і майже позбавлені цього недоліку. Багато диференціалів мають жорстке автоматичне або ручне блокування. Крім того, сучасні легкові повнопривідні автомобілі забезпечуються системою. курсової стійкості, яка заснована на оптимальному розподілі моменту, що крутить, між осями і окремими колесами в залежності від траєкторії руху.

Подвійна центральна головна передача дозволяє отримати велике передатне число при досить великому дорожньому просвіті під картером моста. Така головна передача встановлюється, наприклад, у провідних мостах деяких автомобілів.

Картер 18 головної передачі разом з балкою 7 провідного моста є жорсткою конструкцією, що сприяє забезпеченню правильного зачеплення шестерень.

Головна передача складається з пари конічних шестерень 13 та 14 зі спіральними зубами та пари циліндричних шестерень 11 та 12 з косими зубами. Така форма зубів сприяє зменшенню шуму під час роботи головної передачі, а ретельна обробка зубів шестерень підвищує ККД головної передачі. Провідна конічна шестерня 14 виконана як єдине ціле з провідним валом головної передачі, встановленим на двох роликових конічних підшипниках 16, корпус яких привернути болтами до фланця картера головної передачі, і на одному роликовому циліндричному підшипнику 17. На зазначеному валу між внутрішніми кільцями підшипників 16 є шайби для регулювання попереднього натягу підшипників.

Між фланцем корпусу 16 підшипників і картером 18 головної передачі встановлені регулювальні прокладки для регулювання зачеплення пари конічних шестерень. Провідна конічна шестерня 14 входить у зачеплення з веденою конічною шестернею 13, напресованої на шпонці на проміжний вал, виготовлений заодно з провідною циліндричною шестернею 12. Цей вал встановлений у внутрішній перегородці картера на роликовому циліндричному підшипнику, а корпус якого разом з кришкою прикріплений болтами до бокового фланця картера головної передачі. Під фланцем корпусу встановлені прокладки для регулювання зачеплення конічних шестерень, а регулювання роликового конічного підшипника між його внутрішніми кільцями поставлені шайби.

Мал. Схема механізму приводу керованого мосту

Провідна циліндрична шестерня 12 входить у зачеплення з веденою шестернею 11, скріпленої болтами з корпусом диференціала 10, вміщеного в гніздах картера головної передачі на роликових конічних підшипниках, для регулювання яких служать гайки зі стопорним пристроєм.

У картері головної передачі є отвори для заливки, контролю та зливу олії, закриті пробками. Рівень олії перевіряється в процесі експлуатації спеціальним щупом. У картері виконані порожнини (кишені), в які при обертанні шестерень потрапляє масло, звідки воно надходить каналами до підшипників провідної та веденої конічних шестерень, покращуючи їх змащування. Картер головної передачі повідомляється із атмосферою через сапун.

Головні передачі всіх мостів автомобіля мають однаковий пристрій, але картери головних передач середнього та заднього мостів відрізняються від переднього формою та розташуванням щодо балок своїх мостів. Крім того, провідний вал середнього моста виконаний наскрізним (прохідним) для приводу головної передачі заднього моста, тому обидва кінці цього валу ущільнені самопідтискними сальниками і на обох кінцях на шліцях закріплені фланці гайками. карданних шарнірів 15 карданних передачприводу провідних мостів.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 15

Тема: «Призначення, будову та принцип роботи головної передачі та диференціала»

Мета роботи: вивчення призначення, устрою та принципу роботи головної передачі та диференціала.

загальні положення

На більшості сучасних автомобілівдо складу трансмісії включаються одна або кілька (за кількістю приводних осей) головних передач та відповідне число міжколісних диференціалів. Крім того, на автомобілях з кількома приводними осями (провідними мостами) можуть бути встановлені міжосьові диференціали.

Головна передача на автомобілі виконує дві функції:

1) узгодження частот обертання колінчастого валудвигуна та провідних коліс та обумовлене цим постійне підвищення крутного моменту, що передається на провідні колеса;

2) зміна напрямку вектора крутного моменту відповідно до компоновочної схеми автомобіля (наприклад, поворот вектора крутного моменту на 90° при поздовжньому розташуванні двигуна).

Диференціал - механізм трансмісії автомобіля, що розподіляє момент, що підводиться до нього, крутний момент між валами і дозволяє їм обертатися з неоднаковими кутовими швидкостями.

Міжколісний диференціал служить для кінематичного неузгодженості коліс однієї осі під час руху автомобіля на поворотах або по нерівностях.

Міжосьовий диференціалслужить для кінематичного неузгодженості коліс різних осейпри русі автомобіля по нерівностях або зміні швидкості руху, і навіть для постійного розподілу у певному співвідношенні крутного моменту між мостами повнопривідних автомобілів.

Головна передача

При русі автомобіля крутний момент від колінвала двигуна передається коробці передач і потім, через головну передачу та диференціал, на провідні колеса. Головна передача дозволяє збільшувати або зменшувати момент, що крутить, переданий колесам автомобіля і одночасно зменшувати і відповідно збільшувати швидкість обертання коліс.

Передатне число в головній передачі підбирається таким чином, що максимальний момент, що крутить, і частота обертання провідних коліс знаходяться в найбільш оптимальних значеннях для конкретного автомобіля. Крім того, головна передача дуже часто є об'єктом тюнінгу автомобіля.

По суті, головна передача - це не що інше, як шестерний понижувальний редуктор, у якому провідна шестерня пов'язана з вторинним валом КПП, а ведена з колесами автомобіля. За типом зубчастого з'єднання основні передачі розрізняються на наступні різновиди:

· циліндрична– у більшості випадків застосовується на автомобілях з поперечним розташуванням двигуна та коробки передач та переднім приводом;

· конічна- застосовується дуже рідко, оскільки має великі габарити та високий рівень шуму;

· гіпоїдна– найбільш затребуваний різновид головної передачі, що застосовується на більшості автомобілів із класичним заднім приводом. Гіпоїдна передача відрізняється малими розмірами та низьким рівнем шуму;

· черв'ячна– практично не застосовується на автомобілях через трудомісткість виготовлення та високу вартість.

Також варто відзначити, що автомобілі з переднім та заднім приводом мають різне розташування головної передачі. У передньопривідних автомобілях з поперечним розташуванням КПП та силового агрегату, головна циліндрична передача розташовується безпосередньо в картері КПП. У автомобілях з класичним заднім приводом головна передача встановлена в корпусі провідного моста і з'єднана з коробкою за допомогою карданного валу. До функціоналу гіпоїдної передачі задньопривідного автомобіля також входить і розворот обертання на 90 градусів за рахунок конічних шестерень. Незважаючи на різні типи та розташування, призначення головної передачі залишається незмінним.

Схема роботи головної передачі автомобіля
1 – фланець; 2 – вал провідної шестерні; 3 – провідна шестерня; 4 – ведена шестерня; 5 – провідні (задні) колеса; 6 – півосі; 7 – картер головної передачі

Диференціал

Диференціал- це механізм, що дозволяє (за потреби) провідним колесам автомобіля обертатися з різними швидкостями. Для чого це потрібно? При русі по прямій колеса проходять однаковий шлях, а в повороті зовнішнє колесо проходить шлях більший, ніж внутрішнє колесо. Тому, щоб «встигнути» за автомобілем, зовнішнє колесо має обертатися швидше.

Влаштування диференціаланескладне - корпус, вісь сателітів та два сателіти (шестірні). Корпус кріпиться до веденої шестерні головної париі обертається разом із нею. Сателіти входять у зачеплення із шестернями півосей, які безпосередньо обертають колеса.

У такій конструкції сателіти передають більший момент, що крутить, на ту піввісь, яка чинить менший опір обертанню. Тобто, з більшою швидкістюобертатиметься колесо, яке диференціалу легше розкрутити. Під час руху по прямій колеса навантажені однаково, диференціал ділить крутний момент порівну, сателіти не обертаються навколо своєї осі. У повороті внутрішнє колесо навантажено більше, зовнішнє розвантажується. Тому сателіти починають обертатися навколо осі, підкручуючи менш навантажене колесо, збільшуючи цим швидкість його обертання.

Але така особливість диференціалу іноді призводить до дуже неприємним наслідкам. Якщо, наприклад, одне з коліс потрапить на слизьку поверхню, диференціал обертатиме лише його, повністю ігноруючи колесо, що має нормальний контакт із дорогою. Тобто автомобіль буде «буксувати».

Для боротьби із цим явищем застосовуються блокування диференціала. Способів блокування придумано безліч - від простих механічних до витончених електронних.

Головна передача автомобіля – елемент трансмісії, у найбільш поширеному варіанті, що складається з двох шестерень (відомої та ведучої), покликаний перетворювати крутний момент, що надходить від коробки передач, і передавати його на провідну вісь. Від конструкції головної передачі залежать безпосередньо тягово-швидкісні характеристикиавтомобіля та витрата палива. Розглянемо пристрій, принцип дії, види та вимоги до механізму трансмісії.

Пристрій головної передачі

По суті, головна передача - це не що інше, як шестерний понижувальний редуктор, в якому провідна шестерня пов'язана з вторинним валом КПП, а ведена з колесами автомобіля. За типом зубчастого з'єднання основні передачі розрізняються на такі різновиди:

Також варто відзначити, що автомобілі з переднім та заднім приводом мають різне розташування головної передачі. У передньопривідних автомобілях із поперечним розташуванням КПП та силового агрегату, циліндрична головна передача розташовується безпосередньо в картері КПП.

У автомобілях із класичним заднім приводом головна передача встановлена в корпусі провідного мостуі з'єднана з коробкою за допомогою карданного валу. До функціоналу гіпоїдної передачі задньопривідного автомобіля також входить і розворот обертання на 90 градусів за рахунок конічних шестерень. Незважаючи на різні типи та розташування, призначення головної передачі залишається незмінним.

Принцип роботи

Основна характеристика цього редуктора – передавальне число. Цей параметрвідображає відношення кількості зубів веденої шестерні (пов'язана з колесами) до ведучої (пов'язана з вторинним валом коробки). Чим більше передатне число, тим швидше автомобільрозганяється (крутний момент збільшується), але при цьому зменшується значення максимальної швидкості. Зменшення передавального числа збільшує максимальну швидкістьПри цьому машина починає прискорюватися повільніше. Для кожної моделі автомобіля передатне число підбирається з урахуванням характеристик двигуна, КПП, розміру коліс, гальмівної системиі т.д.Принцип дії головної передачі досить простий: під час руху автомобіля крутний момент від двигуна передається коробці змінних передач(КПП), а потім, за допомогою головної передачі та диференціала, приводним валамавтомобіля. Таким чином, головна передача безпосередньо змінює крутний момент, який передається колесам машини. Відповідно, за допомогою неї змінюється швидкість обертання коліс.

Основні вимоги. Сучасні тенденції

Головним передачам висувається чимало вимог, основними з яких є:

Надійність;
Мінімальна потреба в обслуговуванні;
Високі показники ККД;
Плавність та безшумність;
Мінімально можливі габаритні розміри.

Звичайно, ідеального варіанта не існує, тому конструкторам при виборі типу головної передачі доводиться шукати компроміси.

Відмовитися від використання головної передачі у конструкції трансмісії поки що не виходить, тому всі напрацювання спрямовані на підвищення експлуатаційних показників.

Примітно, що зміна робочих параметрів редуктора одна із основних видів тюнінгу трансмісії. За рахунок установки шестерень зі зміненим передатним числом можна суттєво вплинути на динаміку авто, максимальну швидкість, витрату палива, навантаження на КПП та силовий агрегат.

Насамкінець варто згадати особливості конструкції роботизованих КППз подвійним зчепленням, що позначається і пристрої головної передачі. У таких КПП парні та непарні передачі розділені, тому на виході є два вторинних валів. І кожен із них передає обертання на свою провідну шестерню головної передачі. Тобто, у таких редукторах провідних шестерень – дві, а ведена лише одна.

Схема коробки DSG

Ця конструктивна особливістьдозволяє зробити передатне число на редукторі змінним. Для цього лише використовуються провідні шестерні з різною кількістю зубів. Наприклад, при залученні низки непарних передач підвищення тягового зусиллявикористовується шестерня, що забезпечує більше передатне число, а шестерня парного ряду має менше значення цього параметра.

Подвійні основні передачі

Ці передачі застосовуютьсяна вантажних автомобілях середньої та великої вантажопідйомності, на повнопривідних тривісних автомобіляхта автобусах для збільшення передавального числа трансмісії, щоб забезпечити передачу великого крутного моменту. ККД подвійних головних передач знаходиться в межах 0,93…0,96 .

Подвійні основні передачі мають дві зубчасті париі зазвичай складаються з пари конічних шестерень зі спіральними зубами та пари циліндричних шестерень із прямими або косими зубами. Наявність циліндричної пари шестерень дозволяє не тільки збільшити передатне число головної передачі, але й підвищити міцність та довговічність конічної пари шестерень.

У центральній головній передачі (малюнок 2, г) конічна та циліндрична пара шестерень розміщені в одному картері в центрі провідного мосту. Крутний момент від конічної пари через диференціал підводиться до провідних колес автомобіля.

У рознесеної головної передачі (малюнок 2, д) конічна пара шестерень 5 знаходиться в картері в центрі провідного моста, а циліндричні шестерні 6 - у колісних редукторах. При цьому циліндричні шестерні з'єднуються півосями через 7 диференціал з конічною парою шестерень. Крутний момент від конічної пари через диференціал та півосі 7 підводиться до колісних редукторів.

Широке застосування в рознесених головних передачахотримали однорядні планетарні колісні редуктори . Такий редуктор складається з прямозубих шестерень. сонячної 8, коронної 11 та трьох сателітів 9. Сонячна шестерня обертається через піввісь 7 і знаходиться в зачепленні з трьома сателітами, вільно встановленими на осях 10, жорстко пов'язаних з балкою мосту. Сателіти входять у зачеплення з коронною шестернею 11, прикріпленої до маточини колеса. Крутний момент від центральної конічної пари шестерень 5 до маточини провідним коліс передається через диференціал півосі 7, сонячні шестерні 8, сателіти 9 і шестерні коронні 11.

При поділі головної передачіна дві частини зменшуються навантаження на півосі та деталі диференціала, а також зменшуються розміри картера та середньої частини провідного мосту. В результаті збільшується дорожній просвіті цим підвищується прохідність автомобіля. Однак рознесена головна передача складніша, має велику металомісткість, дорога і трудомістка в обслуговуванні.

Класифікація основних передач

За кількістю пар зачеплень

Одинарна та подвійна головна передача

Одинарна - має у складі лише одну пару шестерень: провідну та ведучу.
Подвійна – має у складі дві пари зубчастих коліс. Поділяється на подвійну центральну або подвійну рознесену. Подвійна центральна розташовується лише у провідному мосту, а подвійна рознесена ще й у маточини провідних коліс. Застосовується на вантажний транспорт, тому що на ньому потрібно підвищене передатне число.

На вигляд зубчастого з'єднання

По компонуванніЦиліндрична. Застосовується на машинах з переднім приводом, у яких двигун та коробка перемикання передач мають поперечне розташування. У цьому типі з'єднання застосовуються шестерні з шевронними та косими зубами.
Конічна. Використовується на тих задньопривідних машинах, В яких не важливі розміри механізмів і немає обмежень на рівень шуму.
Гіпоїдна – найпопулярніший вид зубчастого з'єднання для автомобілів із заднім приводом.
Черв'ячна - у конструкції трансмісії автомобілів практично не застосовується.

Розміщені в коробці або в силовий агрегат. На передньопривідних автомобілях головна передача розташована у корпусі КПП.
Розміщені окремо від КПП. У машинах із заднім приводом головна пара шестерень розташовується в картері провідного мосту разом із диференціалом.

Зазначимо, що в повнопривідних автомобілівРозташування головної пари зубчастих коліс залежить від різновиду приводу.

Переваги і недоліки

Циліндрична головна передача. Максимальне передатне число обмежене 4,2. Подальше збільшення відношення числа зубів веде до суттєвого збільшення розміру механізму, а також до підвищення рівня шуму.Кожен із типів зубчастих з'єднань має свої плюси та мінуси. Розглянемо їх:

Гіпоїдна головна передача. Цей тип відрізняється низьким навантаженням на зуби та зниженим рівнем шуму. При цьому через зміщення в зачепленні шестерень підвищується тертя ковзання і знижується ККД, але з'являється можливість опустити карданний вал максимально низько. Передатне число для легкових автомобілів – 3,5-4,5; для вантажних – 5-7;
Конічна основна передача. Використовується рідко через великого розмірута шумності.
Черв'якова головна передача. Даний різновид зубчастого з'єднання через трудомісткість виготовлення та високу вартість виробництва практично не використовується.