Конструкции раздаточных коробок

Раздаточная коробка грузового автомобиля ГЛЗповыщенной про-
ходимости (рис. 33.2, а) — двухступенчатая, с прямой и понижа-
ющей передачами и блокированным приводом. Ведущий /, про-
межуточный 8 валы, а также валы 10 ж 1 приводов переднего и
заднего мостов установлены на шариковых подшипниках в карте-
ре J и крышке 6 раздаточной коробки. Задним концом ведущий
вал 1 опирается на цилиндрический родиевый подшипник в
выточке вала 7. На шлицах валов установлены шестерня 4 понижа-
ющей и прямой передач, шестерня 9 включения переднего моста
и ведомые шестерни 2 и // понижающей передачи и вала привода
переднего моста. Шестерня 5 изготовлена вмрсте с валом 7. Все
шестерни раздаточной коробки прямозубые.

При включении прямой передачи шестерня 4 входит в зацеп-
ление с шестерней 5 и валы 1 и 7 соединяются напрямую. При
включении переднего моста шестерня 9 вводится в зацепление с
шестернями 5 и 11. Для включения понижающей передачи щес-
терня 4 вводится в зацепление с шестерней 2. Перед включением
понижающей передачи необходимо включить передний мост,
иначе передача не включится. Передний мост может быть вклю-
чен и без понижающей передачи.

3 4 5 6? Рис. 33.2. Раздаточная коробка грузового автомобиля ГАЗ повышенной проходимости: а — общий вид; 6, в — механизм переключения; 1 — ведущий вал; 2, 4, 5, 9 и 11 — шестерни; 3 — картер; 6 — крышка; 7 и 10— валы привода мостов; 8— проме- жуточный вал; А, Б, В, ГиД— выемки, 12 и 75 — ползуны; 13 и 14— сухари

а

Механизм переключения передач раздаточной коробки имеет
блокирующее устройство (замок), препятствующее включению по-
нижающей передачи, если выключен передний мост или выклю-
чению моста, если включена понижающая передача. Блокирующее
устройство предохраняет механизмы привода колес заднего ведуще-
го моста от перегрузок. Оно состоит из сухаре^ 13 (рис. 33.2, б) и 14
и разжимной пружины, которые находятся в картере между пол-
зунами 12 и 15. Под действием разжимной пружины сухари входят
и выемки ползунов. На ползуне 12переключения передач имеется
три выемки. В среднюю глубокую выемку А сухарь 13 входит при
нейтральном положении шестерни 4, а в крайние меньшей глу-
бины выемка Б мД — при включении соответственно прямой и
понижающей передач. Между выемками А и Б выполнена лыска.
Ползун 75 имеет две выемки: глубокую В для включения передне-
ю моста и меньшей глубины / для выключения переднего мрста.
Положение ползунов» соответствующее включению переднего
моста и прямой передачи, показано на рис. 33.2, б, а включению
переднего моста и понижающей передачи — на рис. 33.2, е. Вы-
ключить передний мост при включенной понижающей передаче
невозможно, так как зазор между сухарями блокирующего уст-
ройства меньше глубины выемки В. При включенном переднем
мосте сухарь 13 из выемки А можно переместить только в выемку
Б по лыске на ползуне 12.

Привод управления раздаточной коробкой имеет два рычага:
один служит для переключения передач и связан с ползуном 12, а
другой — для выключения переднего моста и соединен с ползу-
ном /5. Включать передний мост можно без выключения сцепле-
ния, так как частота вращения шестерен 9 и 11 црактически оди-
накова.

Раздаточная коробка полноприводного грузового автомобиля КамАЗ
(рис. 33.3) — двухступенчатая, с повышающей {U_K = 0,92) и по-
нижающей (U_K - 1,69) передачами и дифференциальным приво-
дом ведущих мостов.

В картере 7 7 на подшипниках установлены редущий вал / с
ведущей шестерней 2 и гцестерней 4 отбора мощности, промежу-
точный вал 27 с промежуточной шестерней 29 и шестерней 8
понижающей передачи, вал 21 привода переднего мост^ с шес-
терней 18 повышающей передачи, вал 11 привода среднего и зад-
него ведущих мостов. На валу 7 / размещен цилиндрический меж-
осевой дифференциал 16. рн состоит из разъемного корпуса, обой-
мы 12, четырех сателлитрв 10, эпициклической шестерни 13 и
шестерен 14 и 75.

При движении автомобиля цо хорошей дороге дифференциал
должен быть разблокирован, так как передний мост постоянно
включен, В этом случае происходит равномерное распределение
крутящего момента между передним, средним и задним ведущи-
ми мостами и устраняются перегрузки в трансмиссии,

В тяжелых дорожных условиях дифференциал должен рыть за-
блокирован для повышения проводимости автомобиля. Блокиров-
ка осуществляется пневматическим приводом с помощью пнев-
матической камеры 23, между корпусом и крыщкой которой ус-
тановлена резинотканевая диафрагма 25. Сжатый воздух поступает
в полость между крышкой и диафрагмой, перемешает диафрагму
и через шток 24 вилкой 22 передвигает муфту 20 и соединяет вал
21 привода переднего моста с корпусом дифференциала /б. В ре-
зультате дифференциал блокируется, а валы 21 и 77 привода ве-
дущих мостов жестко соединяются и вращаются с одинаковой
угловой скоростью.

Переключение передач в раздаточной коробке также осуще-
ствляется пневматически^ приводом с помощью камер 23, воздух
в которые поступает через элекгропневмоклапацы 26. Для вклю-
чения повышающей передачи муфта 19 вводится в зацепление с
зубчатым венцом шестерни 18. При включении понижающей пе-
редачи муфта 28 соединяет шестерни 29 и 8. Для предотвращения
одновременного включения двух передач в раздаточной коробке
имеется блокирующий механизм.

Люк, закрытый крышкой 3, служит для установки специаль-
ной коробки отбора мощности, а маслосборник 7 — для смазыва-
ния наиболее нагруженного роликового подшипника 9. К разда-

Рис. 33.3. Раздаточная коробка полноприводного грузового автомобиля КамАЗ: / — ведущий вал; 2, 4, 8, 13... 15, 18 ж 29— шестерни; 3 — крышка; 5, 19, 20 ж 28 — муфты; 6 — коробка отбора мощносги; 7 — маслосборник; 9 — подшип- ник, 10 — сателлит; 11 и 21 — валы привода мостов; 12 — обойма; 16— диффе- ренциал; 17 — картер; 22 ~ вилка; 23 — пневмокамера; 24 — шток; 25 — диафрагма; 26 — клапан; 27 — промежуточный вал

 

б

Рис. 33.4. Раздаточная коробка легкового автомобиля Повышенной про-
ходимости:

а — общий вид; б — механизм управления; / — ведущий вал; 2, 3, 5, 7 и 9 —
шестерни; 4и 8 — валы привода мостов; 6 — промежуточный вал; 10 — картер;

77 и 12 — рычаги; 13 — ползун; 14 — шток; 15— щарик; 16 — вилка

точной коробке прикреплена коробка 6 отбора мощности на ле-
бедку с муфтой 5 включение и выключения.

В раздаточной коробке легкового автомобиля повышенной прохо-
димости (рис. 33.4) передни^ ведущий мост включают при движе-
нии в тяжелых дорожных условиях и выключают на дорогах с усо-
вершенствованным покрытием.

Раздаточна^ коробкд — двухступенчатая, с несоосными вала-
ми привода ведущих мостов и ручным управлением. Две передачи
(прямая и низшая) с передаточными числами 1 и 1,94 увеличива-
ют диапазон передаточных чисел коробки передач и тяговую силу
на ведущих колесах автомобиля, повышая его проходимость.

а

На шлицах ведущего вала 7 установлена подвижная шестерня
2, предназначенная для включения прямой и низшей передач. При
введении в зацепление шестерни 2 с шестерней 3 вала привода
заднего моста валы 7 и 4 соединяются между собой — включается
прямая передана. При зацеплении шестерни 2 с шестерней 9 про-
межуточного вала 6 вкдючается низшая передача. На шлицах про-
межуточного вала 6установлена подвижная шестерня 5 для вклю-
чения и выключения переднего моста. При выведении шестерни 5

из зацепления с шестерней 7 вала 8 передний мост автомобиля
выключается, но зацепление шестерни 7 с шестерней 3 вала 4
привода заднего моста сохраняется.

Картер 10 раздаточной коробки отлит из чугуна и имеет разъем
в плоскости, перпендикулярной осям валов привода, которые
уплотнены манжетами. Механизм включения низшей передачи и
переднего моста состоит из видок 16, установленных подвижно
на штоках 14. Вилки входят в проточки шестерен 2 и 5 и могут
перемещаться на штоках с помощью рычагов на ползунах 13, со-
единенных с рычагами управления. Рычаг 11 служит для переклю-
чения передач, а рычаг 12 — для включения и выключения перед-
него моста.

Для предохранения трансмиссии автомобиля от перегрузок при
включении нишей передачи, если не включен передний мост, в
канале между ползунами 13 размещен стальной шарик 75. Он не
позволяет включать низшую передачу, пока не включен передний
мост.

Контрольные вопросы

1. Перечислите типы раздаточных коробок, дайте их определение, ука-
жите назначение.

2. Нэ каких типах автрмобилей и с какой целыр применяют раздаточ-
ные коробки?

3. Какие эксплуатационные свойства автомобиля и почему улучшает
раздатцчная коробка?

Глава 34

КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА

Назначение и типы

Карданной называется передача, осуществляющая силовую связь
механизмов автомобиля, валы которых несоосны или расположе-
ны под углом. Она служит для передачи крутящего момента между
валами механизмов, взаимное положение которых может быть
постоянным или меняться при движении автомобиля,

В зависимости от типа, компоновки и конструкции автомоби-
ля карданная передача может передавать крутящий момент от ко-
робки передач к раздаточной коробке или к главной передаче ве-
дущего моста, от раздаточной коробки к главным передачам ве-
дущих мостов, между главными передачами среднего и заднего
ведущих мостов, от полуосей к передним ведущим и управляе-
мым колесам, от главной передачи к ведущим колесам с незави-
симой подвеской. Карданная передача может также применяться в
приводе от коробки отбора мощности к вспомогательным меха-
низмам (лебедке и др.) и для связи рулевого колеса с рулевым
механизмом.

Для соединения механизмов автомобиля применяют различ-
ные карданные передачи (рис. 34.1).

Одновальную карданную передачу (рис. 34.2, а) применяют на
легковых автомобилях с короткой базой (расстояние между перед-
ними и задними колесами) и колесной формулой 4x2 для соеди-
нения коробки передач / с задним ведущим мостом 4. Такая кар-
данная передача состоит из карданного вала 3 и двух карданных
шарниров 2.

Двухвальную карданную передачу (рис. 34.2, б) применяют на
автомобилях с длинной базой и колесной формулой 4 ><2 для свя-

 

Карданные передачи

I

т~ По числу шарниров

По числу валов

—| По типу шарниров

 

Одношарнирные

Одновальные

С шарнирами неравных
угловых скоростей

 

Двухвальные

Двухшарн ирные

 

Многовальные

Многошарнирные

С шарнирами равных
угловых скоростей

 

Рис. 34.1. Типы карданных передач

Рис. 34.2. Карданные передачи: а ~ одновальшя; б двухвальная; в — три одновальные передачи; г — двухваль- Ная с промежуточной опорой; д — одновальные; 1 — коробка передач; 2 — карданный шарнир; 3 — карданный вал; 4, 7и 9 — ведущие мосты; 5и промежуточные опоры; 6 — раздаточная коробка; 10 — редуктор

 

зи коробки передач с задним ведущим мостом. В передаче имеют-
ся два карданных вала, три карданных шарнира и промежуточная
опора 5. Эта карданная передача распространена на легковых, гру-
зовых автомобилях и автобусах ограниченной проходимости.

На автомобилях повышенной проходимости с колесной формулой
4x4 используют три одновальных карданных передачи (рис. 34.2, в)
для соединения коробки передач с раздаточной коробкой б, а
также раздаточной коробки с задним и передним 7 ведущими
мостами.

На автомобилях высокой проходимости с колесной формулой
6x6 и индивидуальным приводом ведущих мостов раздаточная
коробка соединяется с задним ведущим мостом двухвальной кар-
данной передачей с промежуточной опорой 8 (рис. 34.2, г). Связь
коробки передач с раздаточной коробкой с передним и средним 9
ведущими мостами осуществляется одновальными карданными
передачами.

На автомобилях высокой проходимости с колесной формулой
6x6 и средним проходным ведущим мостом для связи коробки пе-
редач с раздаточной коробкой и раздаточной коробки с ведущими
мостами используют одновальные карданные передачи (рис. 34.2, <))
При этом обеспечивается привод дополнительного редуктора 1<>
среднего моста.

Одно- и двухвальные карданные передачи, используемые для
соединения коробки передач, раздаточной коробки и ведущих
мостов автомобилей, имеют карданные шарниры неравных угло-
вых скоростей. Карданные передачи с шарнирами равных угловых
скоростей на автомобилях применяют для привода передних уп-
равляемых и одновременно ведущих колес.

Карданные шарниры

Карданным шарниром называется подвижное соединение, обес
печивающее передачу вращения между валами, оси которых гк
ресекаются под углом.

Карманный шарнир неравцых угловых скоростей (асинхронны и)
состоит из вилки 1 (рис. 34.3, а) ведущего вала, вилки J ведомою
вала и крестовины 2, соединяющей вилки с помощью игольчатых
подшипников. Вилка 3 может поворачиваться относительно оси
00 крестовины и одновременно с крестовиной поворачиваться
относительно оси О_хО_{ при передаче вращения с ведущего ванл
на ведомый и изменяющемся угле между валами.

Если ведущий вал повернется на некоторый угол а, то вел<>
мый вал за это время повернется на какой-то другой угол и
соотношение между углами поворота валов будет:

tgpt- tgf3 cosy.

3
а

Рис. 34.3. Карданные шарниры:
и - неравных угловых скоростей; б — равных угловых скоростей; / и 3— вилки;

2 — крестовина, 4 и 5 — валы, 6 и 7 — шарику

Следовательно, валы вращаются с разными угловыми скорос-
!ими (coj Ф (д₂), а ведомый вал — еще и неравномерно. Неравно-
мерность вращения валов тем больше, чем больше угол у между
пилами. Неравномерное вращение валов вызывает дополнитель-
ную динамическую нагрузку на детали трансмиссии и увеличива-
р t их износ.

Для устранения неравномерного вращения на концах кардан-
ного вала устанавливают два карданных шарнира неравных угло-
ni.ix скоростей. Вилки карданных шарниров, соединенные с кар-
данным валом, располагаются в одной плоскости. Тргда неравно-
мерность вращения, создаваемая первым карданнцм шарниром,
иыравнивается вторым карданным шарниром, и ведрмый вал вра-
щается равномерно с частотой ведущего вала.

Карданные шарниры неравных угловых скоростей допускают
передачу вращения при углах между валами до 15.. 20°.

Карданный щарнирравных угловых скоростей (сицхронный) со-
i Iопт из фасонных вилок (рис. 34.3, б), изготовленных как одно
целое с ведущим 4 и ведомым 5 валами. Вилки имеют овальные
делительные канавки, в которых находятся рабочие шарики 6.
Центрирование вилок осуществляется шариком 7, размещенным
и сферических углублениях внутренних торцов вилок.

Вращение с вала 4 на вал 5 передается через рабочие шарики 6.
Канавки вилок имеют специальную форму, которая независимо от
и менения угла Y между валами обеспечивает расположение рабочих
шариков в плоскости АА, делящей угол 0 пополам. В результате этого
<>1>а вала вращаются с равными угловыми скоростями (o)i - coj).

Шариковый шарнир такого типа может передавать вращение
При углах у между валами, достигающими 30... 32°.

б

Шарнир прост по конструкции и сравнительно недорог в изго-
ншлении, однако он имеет ускоренное изнашивание из-за сколь-
жения рабочих шариков относительно канавок и высокого давле-
ния между шариками и канавками.