Тема 3. Трансмиссия автомобилей. Занятие 3. Карданные передачи, главные передачи, дифференциалы

1.

ТЕМА 3.
ТРАНСМИССИЯ АВТОМОБИЛЕЙ.
ЗАНЯТИЕ 3.
КАРДАННЫЕ ПЕРЕДАЧИ, ГЛАВНЫЕ
ПЕРЕДАЧИ, ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ.

2.

Учебные вопросы:
1. Назначение и типы коробок передач.
2. Коробки передач, раздаточные коробки.
Назначение, устройство и принцип действия.

3.

ВОПРОС 1.
НАЗНАЧЕНИЕ И ТИПЫ КАРДАННЫХ ПЕРЕДАЧ.
Карданной называется передача, осуществляющая силовую связь механизмов автомобиля,
валы которых несоосны или расположены под
углом.

4.

Карданная передача 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
автомобиля карданная передача может передавать
крутящий момент:
- от коробки передач к раздаточной коробке или к
главной передаче ведущего моста,
- от раздаточной коробки к главным передачам
ведущих мостов,

5.

- между главными передачами среднего и заднего
ведущих мостов,
- от полуосей к передним ведущим и
управляемым колесам,
- от главной передачи к ведущим колесам с
независимой подвеской,
- от
коробки
отбора
мощности
к
вспомогательным механизмам (лебедка и др.)
- для связи рулевого колеса с рулевым
механизмом.

6.

Конструкция карданной передачи
Карданную передачу составляют такие элементы:
- шарниры карданные 3;
- карданные валы 13, 17;
- промежуточная опора с подшипником 15;
- эластичная муфта 1;
- соединительные механизмы 2, 5, 7,8, 11,12, 14-16.

7.

Карданные валы созданы из стальной трубы.
Промежуточная опора представляет собой
шариковый подшипник, который установлен в
кронштейне внутри резиновой изоляционной
подушки.
Карданный шарнир состоит из двух вилок,
соединенных между собой крестовиной. Сами
вилки закреплены на карданных валах. На полых
шипах
крестовины
находятся
игольчатые
подшипники с уплотнительными кольцами.
С помощью двух фланцев эластичная муфта
соединяет коробку переключения передач и
передний карданный вал.

8.

Типы карданных передач,
классифицированных по различным признакам

9.

Непосредственно шарнир состоит из двух так
называемых вилок, расположенных на валах и
крестовины – соединительного элемента вилок.
В собранном состоянии, вилки валов расположены
относительно друг друга под углом в 90° и соединяет
их крестовина, которая имеет на концах четыре чашки
с игольчатыми подшипниками.
Наибольший угол между валами для шарнира
неравных угловых скоростей обычно составляет не
более 20°. Подшипники при сборке заполняются
пластичной смазкой, которая рассчитана на весь срок
службы.

10.

Карданная передача с шарнирами равных угловых
скоростей, которую чаще называют ШРУС, имеет
более совершенную конструкцию и обеспечивает
вращение валов с постоянной скоростью
относительно
друг
друга
независимо
от
изменяющегося угла между осями вращения.

11.

Наиболее
распространенный
шариковый
ШРУС состоит из следующих элементов:
• корпус шарнира;
• обойма;
• сепаратор;
• шарики;
• стопорные кольца, хомуты и пыльник (защитный
чехол).

12.

Одновальные
карданные
передачи
а) применяются на легковых
автомобилях с короткой базой
(расстояние между передними
и задними колесами) и
колесной формулой 4x2 для
соединения коробки передач 1
с задним ведущим мостом 4.
Такая карданная передача
состоит из карданного вала 3 и
двух карданных шарниров 2.

13.

Двухвальная
карданная
передача
б) применяется на автомобилях
с длинной базой и колесной
формулой 4x2 для связи
коробки передач с задним
ведущим мостом.
Передача включает в себя:
- два карданных вала,
- три карданных шарнира
- промежуточную опору 5.
Получила наибольшее распространение на легковых,
грузовых
автомобилях
и
автобусах
ограниченной
проходимости.

14.

На автомобилях повышенной
проходимости с колесной
формулой 4x4 используются
три
одновальные
карданные передачи
в)
для
соединения
соответственно
коробки
передач
с
раздаточной
коробкой
6,
а
также
раздаточной коробки с задним
и передним 7 ведущими
мостами.

15.

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

16.

д) В автомобилях высокой
проходимости с колесной
формулой 6 х 6 и со средним
проходным ведущим мостом
для связи коробки передач с
раздаточной
коробкой
и
раздаточной
коробки
с
ведущими
мостами
используются
одновальные
карданные передачи.
При этом обеспечивается
привод
дополнительного
редуктора 10 среднего моста.

17.

Вопрос 2. Главные передачи. Дифференциалы и полуоси.

18.

Шестеренный
механизм,
повышающий
передаточное число трансмиссии автомобиля,
называется главной передачей.
Главная передача служит для постоянного
увеличения
крутящего
момента
двигателя,
подводимого к ведущим колесам, и уменьшения
скорости их вращения до необходимых значений.

19.

Главная передача обеспечивает максимальную
скорость движения автомобиля на высшей
передаче и оптимальный расход топлива в
соответствии с ее передаточным числом.
Передаточное число главной передачи зависит
от типа и назначения автомобиля, а также
мощности и быстроходности двигателя.
Величина
передаточного
числа
главной
передачи обычно составляет 6,5... 9,0 у грузовых
автомобилей и 3,5... 5,5 у легковых автомобилей.

20.

Типы главных передач

21.

Рис.3.26.Червячная
передача
Гипоидная главная передача
Рис.3.27.Коническая
передача

22.

Цилиндрическая передача
Двойная главная передача
Ведущий мост грузового автомобиля с разнесенной главной передачей и колесными планетарными редукторами

23.

При повороте автомобиля, все его колеса
проходят разный по длине путь, и если между двумя ведущими колесами существует жесткая связь,
они начнут проскальзывать. Скольжение колес при
повороте приводит к повышенному расходу
топлива, износу шин, нарушению устойчивости
Механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами
и ведущими мостами автомобиля, называется
дифференциалом.
Дифференциал
служит
для
обеспечения
ведущим колесам разной скорости вращения при
движении автомобиля по неровным дорогам и на
поворотах.

24.

Типы дифференциалов

25.

Симметричный дифференциал распределяет
поровну крутящий момент.
Его передаточное число равно единице (иА = 1),
т. е. полуосевые шестерни 3 и 4 (рис. 4.72, а, б)
имеют одинаковые диаметры и равное число
зубьев.
Симметричные дифференциалы применяются
на автомобилях обычно в качестве межколесных и
реже
—
межосевых,
когда
необходимо
распределять крутящий момент поровну между
ведущими мостами.

26.

Несимметричный дифференциал распределяет
не поровну крутящий момент.
Его передаточное число не равно единице, но
постоянно (ид ф 1 = const), т.е. полуосевые
шестерни 3 и 4 имеют неодинаковые диаметры и
разное число зубьев.
Несимметричные дифференциалы применяют,
как правило, в качестве межосевых, когда
необходимо распределять крутящий момент
пропорционально нагрузкам, приходящимся на
ведущие мосты.

27.

Кинематические схемы шестеренных
дифференциалов:
а, б — симметричных;
в, г — несимметричных;
1 — корпус; 2 — сателлит;
3, 4 — шестерни

28.

Работа дифференциала при движении автомобиля:
а - по прямой; б — на повороте;
1,4 — шестерни; 2 — корпус; 3 — сателлит;
5 — полуось

29.

Кинематические схемы кулачковых (а, б)
и червячных (в, г)дифференциалов:
1 — корпус; 2 — обойма; 3 — сухарь; 4, 5 —
звездочки; 6, 8 — червяки;
7 — сателлит; 9, 10 — шестерни

30.

а — фланцевая; б — бесфланцевая; в — полуразгруженная; г —
разгруженная;
1, 3 — шлицевые концы; 2 — фланец; 4 — подшипник; 5 — балка;
6 — полуось; 7 — ступица