Главная передача

Наличие портала вынуждает применять в автомобилях главные передачи и вертикальные, как правило, цепные бортовые передачи.

При разбивке общего передаточного числа между главной и бортовыми передачами обычно передаточное число главной передачи по возможности выбирают минимальным, это необходимо для уменьшения осевых усилий на подшипники их шестерен и снижения крутящих моментов, передаваемых элементами трансмиссии, расположенными между главной передачей и ведущей звездочкой цепной бортовой передачи. Особенно важно придерживаться такой разбивки для автомобилей с подрессоренными ведущими колесами, так как при этом уменьшаются размеры и снижается вес неподрессоренных элементов трансмиссии, который включает две трети веса полуосевых карданных передач и полный вес верхних полуосевых головок с ведущими звездочками цепных бортовых передач.

Однако, как доказывает практика проектирования цепных передач, очень больших возможностей в назначении больших передаточных чисел для бортовых передач нет, и у большинства выполненных конструкций передаточные числа цепных передач находятся в пределах 1,2—2,5.

Для главных передач чаще всего используют одноступенчатые (с одним передаточным числом), реже — двухступенчатые (с двумя передаточными числами), передачи.

Одноступенчатые главные передачи применяются в основном на портальных автомобилях, используемых в качестве внутризаводского транспорта или для городских перевозок на короткие расстояния со стабильными режимами движения.

Двухступенчатые главные передачи применяются в тех случаях, когда автомобили предназначаются для работы на более длинных расстояниях с резко переменными режимами движения (например, для систематических маршрутов, проходящих частично в городских, частично в загородных условиях). Поскольку эти передачи имеют два передаточных числа и возможность переключения передач в зависимости от условий движения, они позволяют получить широкий диапазон передаточных чисел трансмиссии без применения сложных многоступенчатых коробок передач, обеспечить максимальное использование мощности двигателя при разных условиях движения и высокие средние скорости при небольшой удельной мощности двигателя. При этом низшая передача трансмиссии может быть получена во второй ступени главной передачи, в связи с чем продольная карданная передача и коническая пара главной передачи не передают максимального крутящего момента.

Применение двухступенчатых главных передач в портальных автомобилях целесообразно еще и потому, что в большинстве случаев обратный рейс эти автомобили совершают без груза. Большая разница в весах нагруженного и ненагруженного автомобиля позволяет, используя передачи с меньшим передаточным числом, увеличить скорость движения !при холостых пробегах.

Для первой ступени двухступенчатых главных передач используются конические шестерни со спиральными зубьями или гипоидные шестерни, а для второй — две 1пары ко-созубых цилиндрических шестерен или "планетарная передача. На рис. 66 показана кинематическая схема двухступенчатой главной передачи фирмы Итон (Англия), а в табл. 33 приведены параметры некоторых главных передач этой фирмы.

Управление двухступенчатыми главными передачами автомобилей осуществляется, большей частью, с помощью пневмо-

Таблица 33

Параметры двухступенчатых главных передач фирмы Итон

привода или вакуумного привода. В частности, пневмопривод с электромагнитным управлением использован в двухступенчатой главной передаче Итон портальных автомобилей Шорланд.

Двухступенчатые передачи увеличивают размеры и вес главных передач, но учитывая, что они подрессорены и их размеры, в отличие от размеров главных передач обычных автомобилей, не влияют на проходимость портальных автомобилей, применение их следует считать вполне оправданным с точки зрения повышения эксплуатационных качеств.

Рис. 67. Общий вид главной передачи автомобиля Бофорс

Необходимое передаточное число главной передачи может быть получено либо одной парой шестерен (одинарная передача), либо двумя парами шестерен (двойная передача).

В одинарных главных передачах используют конические (с прямым или спиральным зубом) или гипоидные шестерни, расположенные под углом 90°.

Червячные шестерни, из-за того что отпадает их основное преимущество — необходимость в большом передаточном числе— не используются, хотя применение их в портальных автомобилях было бы целесообразным с другой точки зрения — они позволили бы, не изменяя положения полуосей, за счет нижнего расположения червяка уменьшить угол наклона вала продольной карданной передачи. С этих же позиций целесообразно применять также гипоидные передачи, допускающие смещение центров ведущей и ведомой шестерен. Гипоидные передачи на портальных автомобилях используют еще незначительно.

Для двойных главных передач применяют цилиндрические и конические шестерни. В этом случае значительно увеличиваются вес, размеры и стоимость передачи. Для получения необходимых значений передаточных чисел на портальных автомобилях не требуется устанавливать двойные передачи.

Двойные главные передачи, заимствованные у обычных автомобилей, размещают в одном картере; исключение составляют лишь главные передачи автомобилей Бофорс, у которых конические шестерни и цилиндрические с дифференциалом смонтированы в отдельных картерах и соединены между собой шлицевым валом. Такая конструкция является очень сложной

/ — рама; 2 — картер главной передачи; 3 — трансмиссионный тормоз; 4 — продольная карданная передача; 5 — ведущая звездочка бортовой цепной передачи; 6 — втулочно-

роликовая цепь

и вызвана смещением двигателя относительно продольной оси автомобиля. На рис. 67 показан общий вид этой передачи.

При жесткой подвеске ведущих колес главная передача, закрепленная на раме, практически становится неподрессоренной. В большинстве же случаев колеса подрессориваются, а вместе с ними и главная передача, что снижает действующие на нее динамические нагрузки и тем самым улучшает условия работы по сравнению с главными передачами обычных автомобилей. Кроме того, главные (передачи портальных автомобилей лучше защищены от проникновения в них влаги, грязи и пыли.

Основное влияние на конструкцию главных передач и на возможности заимствования их от обычных автомобилей оказывает тип ведущих колес. Если колеса неподрессоренные и неуправляемые, имеется полная возможность использовать задний мост обычного автомобиля, конечно, при условии соответствия его передаваемому моменту. В этом случае объем доработок обычно невелик: кожухи полуосей соединяют с картерами бортовых передач, а на наружных концах полуосей устанавливают ведущие звездочки бортовых цепных передач (рис. 68).

Рис. 69. Главная передача и дифференциал автомобиля Т-80 в специальном картере: 1 — картер; 2 — крышка; 3 — подшипник; 4 — полуось с фланцем; 5 —крышка; 6 — ведущая шестерня; 7 — ведомая шестерня

Если же главная передача обычного автомобиля должна быть установлена на портальном автомобиле с ведущими и управляемыми колесами, то возникает необходимость в изготовлении нового картера с соответствующими кронштейнами для крепления его к раме и уплотняющими устройствами. Детали главной передачи используются обычно без переделок. Особое внимание при проектировании такой передачи обращается на жесткость ее картера, прочность крепления его к раме и на возможность сокращения длины полуосей.

Для увеличения длины валов полуосевых карданных передач и, как следствие, уменьшения углов их наклона, длина полуосей должна быть минимальной. С этой целью дополнительные опорные подшипники полуосей, устанавливаемые в картере, стремятся расположить ближе к продольной оси главной передачи. Полуоси на конце должны иметь фланец или вилку для соединения с полуосевой карданной передачей.

На рис. 69 показаны главная передача и дифференциал автомобиля Т-80, смонтированные в специальном картере, состоящем из литого цилиндрической формы остова с прямоугольным основанием для установки и крепления к раме и двух ли-

Рис. 70. Главная передача и дифференциал автомобиля Т-110: /—редуктор главной передачи ЗИЛ-120; 2 — кар тер; 3 — подшипник; 4 — крышка с уплотнением; 5 — полуось с фланцем; 6 — крышка картера

тых конусообразных крышек с гнездами для подшипников полуосей.

Аналогичный картер имеет главная передача американских автомобилей Герлингер.

Конструктивно по-иному выполнены картеры главных передач автомобилей Т-110 (рис. 70) и Лукки 51В.

Так как первоначальные углы наклона валов полуосевых карданных передач имеют весьма существенное значение и во многом зависят от положения главной передачи, то выбору ее положения на раме при проектировании портальных автомобилей любого типа уделяется очень большое внимание, тем более, что от этого зависит и угол наклона продольной карданной передачи.

При проектировании или доработке картера главной передачи

Рис. 71. Главные передачи и дифференциалы автомобилей: а — T-80A; б — Т-150; / — ведомая шестерня; 2 —фланец; 3 — ведущая шестерня; 4 — стакан подшипников ведущей шестерни; 5 —картер; 6 — дифференциал; 7 — полуось; S — подшипник полуоси; 9 — кронштейн картера

особое внимание обращается на угол наклона оси ведущей шестерни. Для уменьшения угла наклона продольного карданного вала ось ведущей шестерни часто располагают не параллельно оси двигателя, а хвостовик шестерни наклоняют вниз, на угол, равный углу между осью коленчатого вала двигателя и продольным карданным валом. При этом особое внимание уделяется уплотнениям ведущей шестерни и отводу от нее смазки, так как на автомобилях, у которых эти главные передачи заимствуются, хвостовик ведущей шестерни поднят вверх, чем обеспечивается естественный отвод смазки от уплотнений.

Доработка главной передачи сводится в основном к укорочению имеющихся полуосей или изготовлению новых, к созданию для них соответствующих опор, к переделке картера. Примером такой доработки может служить главная передача автомобиля Т-80А (рис. 71,а), использованная также на автомобилях Т-130, Т-140 и А-210. При доработке главной передачи, заимствованной у автомобиля ГАЗ-51А, у картера заднего моста срезают кожухи полуосей и растачивают гнезда под подшипники полуосей и крышки сальников. Картер закрепляют при помощи трех кронштейнов, приваренных к раме: два кронштейна с разъемными крышками охватывают с наружной стороны шейки картера в местах установки подшипников полуосей, а третий — привернут к крышке подшипников ведущей шестерни.

Аналогичной доработке была подвергнута главная передача автомобиля Т-150, для которой была использована главная передача автомобиля ГАЗ-53. Сварная балка заднего моста позволила осуществить приварку гнезд опорных подшипников полуосей и кронштейнов крепления непосредственно к картеру главной передачи (рис. 71,6).

У короткобазных портальных автомобилей, которые не имеют продольного карданного вала и силовой агрегат которых расположен у ведущих колес (автомобиль Росс-70), главную передачу всегда монтируют в одном блоке с коробкой передач (см. рис. 56).

На портальных автомобилях отечественного и зарубежного производства устанавливают общепринятые в автомобилестроении шестеренчатые конические симметричные дифференциалы с тремя-четырьмя сателлитами и разъемной коробкой без каких-либо дополнительных изменений и доработок. Дифференциалы повышенного трения или самоблокирующиеся не применяются. Их можно рекомендовать только для тех автомобилей, которые предполагается использовать в более тяжелых, чем обычно, дорожных условиях.

В табл. 34 приведены основные данные главных передач и дифференциалов некоторых автомобилей.

Основные данные главных передач и дифференциалов___

Продолжение табл. 34