Принцип работы раздаточной коробки, виды, назначение
Автомобиль представляет собой сложную систему узлов, которые должны работать, как один механизм. Одним из самых важных считается коробка передач. От вида устройства зависит скорость разгона, плавность хода и многое другое. Неудивительно, что для каждого типа трансмиссии есть свой оптимальный вариант.
Когда речь заходит про полный привод, то единственно приемлемый вариант — это раздаточная коробка передач. Среди автомобилистов её называют просто раздаткой. Она берёт на себя две основных функции:
- распределяет крутящий момент,
- адаптирует систему при езде по бездорожью.
Довольно часто раздаточная коробка передач устанавливается на специальной технике. В таком случае её конструкция позволяет подключить дополнительное оборудование.
Пожалуй, у вас возникнет закономерный вопрос, а куда девается традиционная коробка передач? В действительности раздаточная и обычная системы работают вместе. Просто первое устройство устанавливается дополнительно.
Содержание статьи
Устройство и принцип работы
Чтобы понять, как работает раздаточная коробка необходимо в подробностях рассмотреть её устройство. Но нужно сделать небольшое уточнение. Автомобильные конструкторы создают разные конструкции, которые, прежде всего, подстраиваются под конкретные технические задачи. Несмотря на это её предназначение остаётся неизменным.
Поэтому можно выделить некую базу, которая характерна для практически любой раздаточной коробки:
- ведущий вал,
- блокиратор дифференциала,
- приводной вал,
- межосевой дифференциал,
- понижающая и зубчатая передачи.
Все эти элементы помещаются в корпус. Именно они являются той основой, на базе которой осуществляются более сложные конструкционные манипуляции. Большую роль в системе играет смазывающая жидкость. Она позволяет избежать преждевременного износа деталей.
Внимание! Обычно в качестве смазывающей жидкости используют трансмиссионное масло.
Трансмиссионное масло позволяет обеспечить стабильную смазку всего устройства раздаточной коробки. Это, в свою очередь, позволяет избежать перегрева, а значит, допустимы повышенные нагрузки.
Простая коробка передач и раздаточная тесно взаимодействуют. Возьмем, к примеру, крутящий момент. Он с КПП передаётся на раздатку. В качестве перемычки используется ведущий вал. В этом, собственно, и заключается основной принцип работы раздаточной коробки передач.
С раздатки крутящий момент идёт на межосевой дифференциал. У этого устройства нет какой-то точной конструкции. Она во многом зависит от специфики автомобиля, на котором установлена раздаточная коробка.
Если же рассматривать старые раздаточные коробки, то их дифференциал не имеет блокировки. Во всех современных устройствах подобное средство управления имеется в наличии.
Межосевой дифференциал
Межосевой дифференциал является наиболее важным узлом механизма раздаточной коробки. Именно он отвечает за распределение крутящего момента. Без него вся система оказалась бы просто нерабочей.
Внимание! Дифференциал раздаточной коробки должен оптимально перераспределять крутящий момент между осями.
Если дифференциал раздаточной коробки не имеет блокировки, то оси могут вращаться с разной скоростью. В противном случае распределение происходит в принудительном порядке. Пропорции напрямую зависят от дорожного покрытия.
Самоблокировка дифференциалов раздаточной коробки происходит благодаря таким устройствам:
- муфте,
- отдельной блокировке,
- фрикционной муфте.
В большинстве случаев современные автомобилестроители используют в конструкции раздаточной коробки вязкостную муфту. Дело в том, что этот механизм не отличается особенной сложностью изготовления. Поэтому его цена является более чем доступной.
Вискомуфта отслеживает угловые скорости осей. Как только, один из четырёх параметров возрастает — активируется блокировка. Параллельно наращивается крутящий момент для оси с минимальным параметром.
Внимание! В основе работы муфты раздаточной коробки находится жидкость, вязкость которой может изменяться.
Без недостатков, к сожалению, обойтись не получилось. Главным является отсутствие ручной блокировки. Это может привести к перегреву при длительной эксплуатации. Хотя стоит признать, что неполное автоматическое блокирование всё же присутствует.
В качестве примера удачного механизма блокировки можно вспомнить дифференциал компании Torsen. С инженерной точки зрения — это практически шедевр. Но на внедорожниках его устанавливать нельзя из-за чрезмерной хрупкости.
Внимание! Но если говорить о диапазоне переброса крутящего момента, то дифференциал Torsen показывает очень высокие результаты.
Тем не менее наиболее совершенной всё-таки считается фрикционная муфта. Она сочетает в себе две конструкции. Это даёт возможность осуществлять как ручную, так и автоматическую блокировку.
За работу фрикционной муфты отвечают диски. Они работают благодаря силе трения. Как только, проскальзывает одна из приводных осей — диски сжимаются. Это приводит к полной или частичной блокировке дифференциала.
Расположение вала привода зависит от ведущего вала. Причём на передней оси вал вращается при помощи зубчатой передачи. Для увеличения крутящего момента используется понижающая передача. Поэтому подобный элемент конструкции устанавливается практически во всех раздаточных коробка для внедорожников.
Виды раздаточных коробок
Раздаточные коробки лучше всего классифицировать на виды по способу распределения мощности. Сейчас существует такая классификация устройств:
- без возможности отключения ведущего моста,
- с возможностью отключения переднего моста,
- система допускает подключение вручную второго моста.
Если раздаточная коробка имеет межосевой привод с блокировкой, то второй мост подключить не получится. Точнее, подобное невозможно, когда имеется высокая сила сцепления с опорной поверхностью. Проще говоря, при движении по асфальту или грунтовой дороге этого сделать не получится.
Чтобы понять, почему так, рассмотрим наглядный пример. Представим, что машина поменяла направление движения или же въехала на возвышенность. В таком случае колёса проходят неравные отрезки пути. Как результат каждое колесо имеет свою скорость вращения. Но этого не происходит, так как валы в устройстве раздатки вращаются с равной скоростью.
Внимание! Компенсация осуществляется за счёт пробуксовки или проскальзывания.
Другие популярные системы классификации
Естественно, раздаточные коробки передач можно классифицировать не только по способу распределения мощности. Современная автомобильная инженерия включает множество популярных систем классификации:
- по числу передач,
- по типу привода,
- по расположению валов.
Согласно им можно классифицировать все раздаточные коробки. Это позволяет сделать их применение более целесообразным.
Итоги
Раздаточная коробка часто используется во внедорожниках и на специальной технике. Она позволяет стабилизировать работу колёс, когда приходится ездить по неровной поверхности и даёт возможность подключить дополнительное оборудование.
Раздаточная коробка
Раздаточная коробка автомобиля предназначена для распределения крутящего момента между несколькими ведущими мостами полноприводных (многоприводных) автомобилей, которые имеют высокие опорно-сцепные качества, что достигается путем оптимального распределения массы на ведущие колеса. Высокие опорно-сцепные качества таких автомобилей позволяют получать на ведущих колесах значительные крутящие моменты, для получения которых необходимо иметь большое передаточное число в трансмиссии. Для эффективной работы автомобиля повышенной проходимости диапазон передаточных чисел его трансмиссии должен быть примерно вдвое шире, чем позволяет обеспечить коробка передач базового автомобиля.
Требования, предъявляемые к раздаточным коробкам автомобиля:
• распределять крутящий момент по ведущим мостам таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля;
• иметь устройства, предотвращающие перегрузку деталей трансмиссии при включении демультипликатора;
• не создавать повышенный уровень шума;
• иметь высокий КПД.
Классификация раздаточных коробок по типу привода. Если все выходные валы раздаточной коробки имеют жесткую механическую связь, привод называется блокированным. Если связь выходных валов раздаточной коробки обеспечивается через дифференциал, привод называется дифференциальным.
Существуют также раздаточные коробки, обеспечивающие временное подключение одной из ветвей трансмиссии посредством автоматических устройств отбора мощности.
В соответствии с конструктивной схемой трансмиссии раздаточные коробки передач могут отличаться числом выходных валов: обычно их два, но при параллельном приводе ведущих мостов грузового автомобиля может быть и три.
Раздаточная коробка автомобиля с блокированным приводом представляет собой один агрегат с дополнительной коробкой передач и включает в себя:
• ведущий вал с подвижным на шлицах зубчатым колесом включения прямой (задний мост) и понижающей передачи;
• вал привода заднего моста с зубчатым колесом, имеющим наружный и внутренний зубчатые венцы;
• промежуточный вал с зубчатым колесом включения понижающей передачи и подвижным (на шлицах) зубчатым колесом включения заднего и переднего мостов; • вал привода переднего моста с зубчатым колесом;
• механизм управления.
При включении прямой передачи крутящий момент передается через зубчатое колесо ведущего вала и внутренний зубчатый венец зубчатого колеса вала привода заднего моста.
Раздаточная коробка автомобиля: а — конструкция; б — блокировочное устройство; 1, 2 и 14-мробки; 3 — сапун; 4 — ведущий вал; 5 — зубчатое колесо ведущего вала; 6 — зубчатое колесо ведомого вала; 7 — червячное колесо привода спидометра; 8 — червяк привода спидометра; 9 — промежуточный вал; 10 и 13 — зубчатые колеса промежуточного вала;11 — вал привода переднего моста; 12 — зубчатое колесо привода переднего моста; 15 — колпак; 16 — сухарь; 17 — пружина; 18 и 25 — вилки; 19 и 20 — ползуны; 21 — гайка; 22 — кольцо; 23 — шайба; 24 — манжета.
При включении понижающей передачи зубчатое колесо ведущего вала вводят в зацепление с зубчатым колесом промежуточного вала, второе (подвижное) зубчатое колесо промежуточного вала вводят в одновременное зацепление с зубчатым колесом привода (наружный зубчатый венец) вала заднего моста и зубчатым колесом привода вала переднего моста. Зубчатое колесо (подвижное) промежуточного вала находится постоянно в зацеплении с зубчатым колесом (наружный зубчатый венец) привода вала заднего моста.
Механизм управления раздаточной коробкой автомобиля состоит из рычага включения «прямой» и понижающей передач и рычага включения привода переднего моста.
Понижающую передачу в раздаточной коробке можно включить только после остановки автомобиля и включения привода переднего моста. В механизме управления раздаточной коробкой имеется блокировочное устройство, которое не позволяет включить понижающую передачу при выключенном переднем мосте и включать передний мост при включенной понижающей передаче. Для этого между ползунами в стенке картера помещены два сухаря с пружиной между ними. На ползуне включения и выключения привода переднего моста имеются два углубления разной глубины под сухари блокировочного устройства. На ползуне включения прямой или понижающей передачи сделано три углубления под сухари: одно соответствует включению прямой передачи, среднее — нейтральному положению и третье — включению понижающей передачи. Между углублением соответствующим включению прямой передачи и углублением нейтрального положения имеется лыска. Ползун включения прямой или понижающей передач может перемещаться на включение прямой передачи. Благодаря наличию на ползуне лыски между углублениями сухари не препятствуют этому перемещению. При включении привода переднего моста напротив сухарей установится глубокое углубление ползуна включения переднего моста. Сухари при перемещении ползуна включения прямой передачи не будут упираться друг в друга, и включение понижающей передачи станет возможным. При этом отключить привод переднего моста будет невозможно, не выключив предварительно понижающую передачу.
Неисправности раздаточной коробки и их причины
Конструкция трансмиссии полноприводных автомобилей обязательно включает в себя раздаточную коробку. Благодаря этому узлу осуществляется разделение вращения, выходящего из КПП на обе оси автомобиля. То есть, именно раздатка делает автомобиль полноприводным.
Раздаточная коробка конструктивно значительно проще, чем коробка передач, но в ней присутствуют составные элементы, которые могут в значительной мере повлиять на ресурс этой составляющей трансмиссии.
Факторы, влияющие на срок службы раздаточной коробки
На срок службы раздаточной коробки влияет несколько факторов:
- Тип полного привода
- Конструкция
- Особенности эксплуатации
- Периодичность проведения технического обслуживания
Как известно, существует три самых распространенных типа полного привода – постоянный, подключаемый автоматически и включающийся вручную.
Устройство и виды полного приводаЕсли взять постоянный полный привод, то в нем раздаточная коробка работает практически постоянно, что и приводит к постепенному износу. К тому же в современных конструкция раздаток этого типа используется электронное управление, которое следит за работой узла и осуществляет перераспределение крутящего момента по осям в необходимом соотношении.
В трансмиссиях с подключаемым полным приводом в автоматическом режиме износ раздатки хоть и немного меньше, чем с постоянным включением, поскольку она работает под нагрузкой не всегда, но все же достаточно интенсивен. К тому же наличие электроники также сказывается на длительности службы раздаточной коробки.
Самыми надежными являются раздаточные коробки, подключаемые вручную. Они задействуются только при надобности. И хоть такая раздаточная коробка при движении работает – передает вращение на одну из ведущих осей, но в таком режиме в ней задействуются не все составные компоненты, что снижает износ.
Конструкция тоже влияет на возникновении неисправности раздатки. Самой надежной является коробка с шестеренчатым зацеплением валов и механическим управлением. Но из-за неудобства включения и громоздкой конструкции такие типы раздаточных коробок сейчас не используются. В современных узлах применяются с электронным управлением. В конструкциях с ручным управлением водитель при помощи клавиш задействует электрический привод, который и осуществляет подключение второй оси.
Также на многих коробках привод вала передней оси осуществляется посредством цепи, что уменьшило металлоемкость конструкции, но немного снизило надежность, поскольку цепь со временем изнашивается.
Многие автопроизводители заменили классический межосевой дифференциал планетарного типа на электромеханические фрикционные муфты. Это дало возможность менять соотношение крутящего момента по осям в широком диапазоне, а также высокую скорость срабатывания. Но по надежности эти муфты значительно уступают обычному диффренциалу.
Неисправности раздаточной коробки возникают и из-за тяжелых условий эксплуатации. Частое и длительное использование полного привода для преодоления бездорожья создает значительные нагрузки на узел, что и становиться причиной поломки. К тому же движение по ухабам нередко приводит к повреждениям корпуса. Несоблюдение правил эксплуатации полного привода – тоже одна из причин поломки узла.
Естественно, раздаточная коробка требует периодического технического обслуживания, сводящегося, по сути, к своевременной замене смазочного материала. От качества смазки напрямую зависит интенсивность износа. Недостаток масла, его сильное загрязнение или исчерпание ресурса приводит к повреждениям составных компонентов коробки.
Самая фатальная поломка, полное разрушение раздатки на Jeep Grand Cherokee
Конструкций раздаточных коробок – много, и у каждого вида есть свои особенности, влияющие на появление поломок. Но есть ряд неисправностей, которые присущи для множества вариантов раздаток.
Общие неисправности
Основные неисправности раздаточной коробки и их признаки указаны в таблице:
| Поломки раздаточных коробок | |
|---|---|
| Признак | Причина |
| Повышенная шумность | Возникает при износе подшипников валов. Сильная выработка рабочих поверхностей подшипников приводит к появлению люфтов в них. Вращение валов в таком случае сопровождается созданием дополнительных шумов. Добавить сторонних звуков может и растянутая цепь привода вала передней оси. В обоих случаях восстановление работоспособности сводится к замене изношенных элементов. |
| Сильные вибрации | Являются следствием дальнейшей эксплуатации раздатки с изношенными подшипниками. При сильном износе появляются сильные колебания валов, из-за чего коробка начинает сильно вибрировать. Вибрации также могут появиться и из-за нарушения центровки раздатки относительно КПП. Такая проблема нередко возникает из-за повреждения или послабления точек крепления коробки к кузову. Вибрация появляется и при дисбалансе карданных валов. Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные и поврежденные элементы, проверить центровку, надежно зафиксировать узел, а также проверить карданы на дисбаланс. |
| Стуки, скрежет | Сигнализирует о критическом износе подшипников и его разрушении. Дальнейшая эксплуатация полного привода приведет к полному выходу из строя узла. Устраняется все путем разборки коробки, дефектовки и замены изношенных элементов. |
| Затрудненное включение, невозможность смены ступени | Появляется в раздатках с ручным управлением. Проявляется из-за задиров на зубьях шестерен, износе или изгибании вилки включения. Вальцовка и задиры на зубьях просто не дают ввести в зацепление шестеренки. Является такая поломка следствием грубого включения привода ранее. Устраняется поломка заменой поврежденных частей – шестерен, вилок. |
| Самовольное отключение | Следствие износа зубьев шестеренок и муфт, фиксаторов механизма переключения. В некоторых случаях такой результат дает неправильная регулировка механизма включения, он просто не доводит шестерни до полного зацепления. Ремонт в этом случае сводится к разборке, дефектовке и замене изношенных и поврежденных составляющих. |
| Быстрый перегрев | Такой результат дает поломка сервопривода включения фрикционной муфты. Из-за этого муфта оказывается постоянно включенной и создание нагрузки в случае преодоления бездорожья приводит к интенсивному нагреванию. Устраняется проблема заменой сервопривода. |
| Подтекание масла | Такой результат дает износ сальников и продавливание прокладок между составными частями корпуса раздатки. Игнорирование проблемы приводит к масляному «голоданию» и поломке узла. «Лечится» такая неисправность заменой сальников и прокладок. В некоторых случаях утечка масла происходит из-за повреждения корпуса. В этом случае блок придется заменить. |
| «неадекватное» поведение коробки | Виной этому являются сбои в работе электроники. В поиске причины обязательно проверяется вся проводка, идущая на узел, а также места ее соединения. Нередко выходят из строя и сбоят следящие датчики и блок управления раздаточной коробкой. Выявить причину неисправности в этом случае может только опытный электрик. Ремонт же сводится к замене неисправных электронных элементов. |
| Рывки при движении | Являются следствием сильного растяжения приводной цепи. Игнорирование этой проблемы приводит к обрыву успокоителя цепи и повреждениям корпуса. Восстановление работоспособности сводится к замене цепи. |
Отметим, что в таблице указаны общие неисправности, которые могут произойти с раздаточной коробкой. Некоторые из них для определенных типов раздаток не присущи. К примеру, в коробке с механическим приводом проблем с электроникой не возникнет из-за ее отсутствия. А в раздатках с электронным управлением не появляются такие неисправности, как невозможность включения или самовольного отключения.
Так что, при появлении каких-либо поломок следует сразу же поинтересоваться особенностями конструкции раздаточной коробки. Это позволит сократить область поисков и быстрее найти причину поломки и устранить ее.
Как устроена раздаточная коробка?
Раздаточная коробка (или раздатка) — это неотъемлемая часть каждого полноприводного автомобиля. Ее функция заключается в распределении крутящего момента (в дальнейшем КМ) по осям машины, а также в его увеличении при передвижению по бездорожью или плохим дорогам.
Коробка раздаточная имеет следующее устройство:— вал ведущий передает крутящий момент (в дальнейшем КМ) от коробки скоростей к коробке раздаточной;
— дифференциал межосевой нужен для распределения КМ между двух осей;
— механизм, блокирующий дифференциал межосевой, обеспечивает более сильное соединение задней и передней осей. Блокировка осуществляется вручную или автоматически;
— передача цепная (или зубная), валы привода задней и передней оси, передача понижающая.
Для более полной реализации возможностей полноприводной машины применяется механизм, блокирующий дифференциал межосевой, то есть частичное или полное его выключение. Современные механизмы автоблокировки межосевого дифференциала — это муфта фрикционная многодисковая, дифференциал самоблокирующийся и вискомуфта.Вискомуфта (другое название — вязкостная муфта) — это наиболее недорогое и простое устройство. Ее работа основана на появлении блокирующего элемента при некоторой разности скоростей осей. Раздаточная коробка чаще всего оборудуется именно вискомуфтой.
Дифференциал самоблокирующийся представляет собой особую конструкцию, которая состоит из червячных шестерен — ведомых и ведущих. Блокировка становится возможной за счет трения в червячной передаче. Так как такой дифференциал имеет ограничения по прочности, то его не применяют на внедорожниках.
Фрикционная многодисковая муфта распределяет КМ между осями в зависимости от внешних условий. При этом КМ перераспределяется на ту ось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой. Для обеспечения работы такой муфты раздаточная коробка может быть оборудована гидравлическим или электрическим приводом, а также электросистемой управления.Блокировка принудительная (или ручная) возможна только при помощи водителя. В этом случае используется гидравлический, электрический или механический привод.
Функция цепной передачи заключается в передаче КМ на переднюю ось машины. Она включает ведомое и ведущее колеса зубчатые, а также цепь приводную. Вместо цепной, раздаточная коробка может быть оборудована зубчатой цилиндрической передачей. На современных машинах понижающая передача выглядит как планетарный редуктор.
На некоторых автомобилях с системой 4х4 есть возможность подключения переднего привода вручную (например, раздаточная коробка УАЗ). Некоторые конструкции имеют системы постоянного привода с возможностью отключения передней оси.
Раздаточная коробка может работать в нескольких режимах: включен мост задний; оба моста машины включены; работают оба моста при блокировке дифференциала межосевого; работают оба моста на передаче понижающей при блокировке дифференциала; работают оба моста при автоблокировке дифференциала.
Переключение режимов происходит при помощи рычага, переключателя поворотного или кнопок на панели.
Раздаточная коробка
Категория:
Автомобили и трактора
Публикация:
Раздаточная коробка
Читать далее:
Раздаточная коробка
На некоторых специальных автомобилях, кроме основной, в трансмиссии устанавливается одна или несколько дополнительных коробок передач различного назначения
Раздаточная коробка применяется в трансмиссиях автомобилей с несколькими ведущими осями и служит для передачи крутящего момента к отдельным осям, допуская включение и выключение переднего ведущего моста. В большинстве конструкций раздаточная коробка включает в себя дополнительную коробку, которая позволяет увеличить крутящий момент, подводимый к ведущим колесам автомобиля.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 1. Механизмы переключения коробок передач: о ЗИЛ-130; о МАЗ-500А
В результате наличия двух ступеней включения в раздаточной коробке удваивается общее число передач и увеличивается передаточное число трансмиссии, что позволяет наиболее эффективно использовать автомобиль в самых разнообразных дорожных условиях.
В трансмиссиях автомобилей повышенной проходимости коробка передач соединяется промежуточным карданным валом с раздаточной коробкой, которая осуществляет передачу крутящего момента к переднему и заднему ведущим мостам автомобиля. Вместе с тем в раздаточной коробке в необходимых случаях производится увеличение крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, поэтому, кроме прямой, раздаточная коробка имеет понижающую передачу.
Раздаточные коробки могут быть с блокированным или дифференциальным приводом. Блокированный привод обеспечивает вращение колес ведущих мостов с одинаковой угловой частотой. При дифференциальном приводе происходит распределение крутящего момента между ведущими мостами. Для повышения проходимости автомобилей межосевые дифференциалы иногда могут быть выполнены с принудительной блокировкой и самоблокирующимися.
При включении прямой передачи в раздаточной коробке включать и выключать передний мост можно при движении автомобиля. Понижающая передача должна включаться только после полной остановки автомобиля.
Переключение передач осуществляется передвижением шестерни по шлицам первичного вала и введением ее в зацепление с внутренними зубьями шестерни, изготовленной вместе с валом привода заднего моста (прямая передача) или с шестерней (понижающая передача). При включении переднего моста шестерня, находящаяся на промежуточном валу, войдет в зацепление с шестерней, которая неподвижно закреплена на шлицах вала привода переднего моста. Для выключения переднего моста шестерню нужно вывести из зацепления с шестерней. Управление раздаточной коробкой осуществляется двумя рычагами, расположенными в кабине водителя.
Рис. 2. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66
В механизме переключения передач раздаточной коробки имеется блокирующее устройство — замок, который исключает возможность включения низшей передачи, когда включен передний мост, а также выключения переднего моста при включении низшей передачи.
Рис. 3. Раздаточная коробка автомобиля КамАЗ-4310
На полноприводных автомобилях КамАЗ-4310 установлена двухступенчатая раздаточная коробка с дифференциальным приводом, которая имеет понижающую передачу при движении по труднопроходимым участкам и ускоряющую при движении по дорогам с твердым покрытием.
При понижающей передаче крутящий момент от коробки передач передается на входной вал раздаточной коробки через шестерни и смещенную влево зубчатую муфту, на шестерню и соединенную с ней другую шестерню, нарезанную на корпусе межосевого цилиндрического дифференциала.
При ускоряющей передаче крутящий момент передается через вал, шестерни, смещенную вправо муфту, шестерню, смещенную вправо зубчатую муфту, шлицевую втулку и вал дифференциала, жестко соединенного с его корпусом.
В дифференциале поступающий к его корпусу крутящий момент через цилиндрические сателлиты распределяется поровну между обоймой, имеющей внутренние зубья. и шестерней. Обойма связана с валом привода задних мостов, шестерня – через шлицы с валом привода переднего моста.
Принцип работы конического и цилиндриче-ческого дифференциалов одинаков. Чтобы лучше представить себе действие последнего, надо иметь в виду, что шестерня, нарезанная на корпусе дифференциала, аналогична ведомой конической шестерне в традиционной конструкции. Обойма и шестерня играют роль полуосевых шестерен конического дифференциала.
Если на труднопроходимой местности начинают буксовать передние колеса, дифференциал перестает передавать крутящий момент на задние. В этих условиях его целесообразно временно выключить из работы, т. е. блокировать. Смещение зубчатой муфты вправо жестко соединяет между собой вал привода переднего моста и вал дифференциала. Таким образом, перестают вращаться один относительно другого валы, приводящие соответственно задние и передние колеса.
Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.
На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.
— Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.
При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.
Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни 2. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.
Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6%, угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.
Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.
Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.
Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.
На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.
Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.
При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.
Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.
Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6% , угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.
Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.
Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.
Рис. 5. Раздаточная коробка трактора MT3-82
—
Раздаточная коробка применяется для распределения крутящего момента от коробки передач между ведущими осями автомобиля в тех случаях, когда их больше одной. В раздаточной коробке помещается также устройство для включения и выключения переднего ведущего моста.
На автомобилях, предназначенных для работы в тяжелых дорожных условиях, устанавливают дополнительную коробку передач с двумя понижающими или одной прямой и одной понижающей передачами, позволяющими еще больше увеличивать тяговое усилие на ведущих колесах при любой передаче в коробке передач. Если такие автомобили имеют больше одной ведущей оси, то дополнительная коробка передач, как правило, конструктивно объединяется с раздаточной коробкой.
Обычно понижающая передача раздаточной коробки включается при использовании автомобиля в качестве тягача, буксирующего тяжелые прицепы, на крутых подъемах и в трудных дорожных условиях.
Раздаточная коробка грузового автомобиля повышенной проходимости с двумя ведущими мостами ГАЗ-66 представляет собой один агрегат с дополнительной двухступенчатой коробкой передач.
Вторичный вал коробки передач этого автомобиля соединен карданной передачей с ведущим валом раздаточной коробки. Передний шарикоподшипник вала расположен в стенке картера раздаточной коробки, а задний роликоподшипник — в выточке шестерни, изготовленной как одно целое с валом привода заднего моста. Вал привода заднего моста и вал привода переднего моста, а также промежуточный вал 6 вращаются на шарикоподшипниках.
Шестерня промежуточного вала, перемещаясь по шлицам, может входить в зацепление с шестернями, а шестерня ведущего вала — с шестерней промежуточного вала. У шестерни, кроме наружного, имеется также внутренний зубчатый венец, с которым может сцепляться шестерня.
На выходящих из картера раздаточной коробки концах валов привода переднего и заднего мостов на шлицах установлены втулки с фланцами карданных шарниров, закрепленные болтами с шайбами.
Крутящий момент от ведущего вала раздаточной коробки может передаваться к заднему мосту через внутреннее зацепление шестерен а к переднему мосту — через шестерни. При положении шестерни, показанном на рис. 6, крутящий момент на ведущие мосты не передается. При введении шестерни в зацепление с внутренним зубчатым венцом шестерни включается высшая (прямая) передача заднего моста. Если ввести также шестерню в зацепление с шестернями 3 и 9, то будет включена прямая передача переднего моста.
Рис. 6. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66:
1 — сапун; 2 — шестерня ведущего вала; 3 — шестерня вала привода заднего моста; 4 — ведущая шестерня спидометра; 5 — ведомая шестерня спидометра; в — промежуточный вал; 7 и 10 — шестерни промежуточного вала; s — вал привода переднего моста; 9 — шестерня привода переднего моста; 11 — ведущий вал; 12 и 13 — пробки
Если шестерню переместить влево до зацепления с шестерней(шестерня остается включенной), то будет включена понижающая передача, при которой крутящий момент к заднему мосту будет передаваться через шестерни, а к переднему мосту через шестерни и далее через карданные передачи. Передаточное число понижающей передачи равно 1,96.
Для включения переднего моста передвигают шестерню по валу вправо; при этом она входит в зацепление с шестерней, сидящей на валу, и соединяет последнюю с шестерней. При передвижении шестерни влево до вывода ее из зацепления с шестерней передний мост выключается.
Шестерни служат для привода спидометра. Масло в картер заливается через отверстие, закрываемое пробкой. Это отверстие служит также для контроля уровня масла, которое спускается через отверстие, закрытое пробкой. Сапун служит для вентиляции картера раздаточной коробки.
Механизм управления раздаточной коробкой автомобиля ГАЗ-66 состоит из рычага переключения прямой и понижающей передач и рычага включения переднего моста. Оба рычага тягами связаны с ползунами раздаточной коробки. При переднем положении левого рычага передний мост автомобиля включен, а при заднем — выключен. В случае перемещения правого рычага из нейтрального положения вперед включается прямая передача, а при перемещении его назад — понижающая передача.
При движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях (грязь, песок, снег) включают передний мост. Не следует включать передний мост без необходимости, так как в этом случае повышается расход топлива и ускоряется износ шин и трансмиссии. Во время движения на прямой передаче в раздаточной коробке передний мост включается без выключения сцепления.
Рис. 7. Блокировочное устройство раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66:
1 — картер раздаточной коробки; гаю — вилки; з — проволока; 4 — сальник; 5 — шайба; 6 — кольцо; 7 — гайка; 8 и 9 — ползуны; 11 — пружина; 12 — сухарь; 13 — колпак; 14 — пробка
Понижающая передача в раздаточной коробке включается при движении автомобиля на подъеме или в тяжелых условиях. Включение ее можно производить лишь после остановки автомобиля и включения переднего моста. Передний мост можно выключать лишь после переключения понижающей передачи раздаточной коробки на прямую.
Блокировочное устройство в системе управления раздаточной коробкой не позволяет включать понижающую передачу при выключенном переднем мосте и выключать передний мост при включенной понижающей передаче.
В картере раздаточной коробки могут перемещаться ползуны, на которых винтами, зашплинтованными проволокой, укреплены вилки. Между ползунами в теле картера помещены два сухаря с пружиной между ними. Выходное отверстие для сухарей закрыто ввернутой на резьбе пробкой Ы. Отверстия со стороны наружных концов ползунов закрыты колпаками. С противоположной стороны в стенке картера установлены уплотнения, состоящие из сальников, шайб, колец.
Работа блокировочного устройства показана на рис. 8, а—г.
Если передний мост и передачи в раздаточной коробке выключены, то механизм блокировочного устройства занимает положение, показанное на рис. 8,а. При этом ползун может быть перемещен с помощью рычагов управления раздаточной коробкой в положение, соответствующее включению высшей передачи. Возможность такого движения ползуна обеспечивается тем, что между углублениями в ползуне имеется лыска, вследствие чего сухари не соприкасаются друг с другом.
Рис. 8. Работа блокировочного устройства:
а — передний мост и передача выключены; б — включена высшая передача; в — включен передний мост; г — включена низшая передача
При включении переднего моста против сухарей устанавливается более глубокая канавка ползуна; в результате этого становится возможным передвижение ползуна для включения низшей передачи в раздаточной коробке, так как сухари уже не будут упираться друг в друга.
—
Раздаточная коробка, применяемая на трехосных автомобилях КрАЗ, служит для передачи крутящего момента к промежуточному и заднему ведущим мостам. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях она позволяет увеличивать крутящий момент, передаваемый к ведущим колесам. Устанавливают раздаточную коробку непосредственно за коробкой передач, с которой она соединена коротким карданным валом.
Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ состоит из двух самостоятельных устройств: дополнительной коробки и собственно раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, объединенных в одном агрегате. Дополнительная коробка представляет собой двухступенчатый редуктор, позволяющий увеличивать передаточное число в трансмиссии.
На ведущем валу коробки жестко закреплены шестерни, находящиеся соответственно в зацеплении с шестернями, расположенными на промежуточном валу. Шестерни установлены на стальных втулках и могут свободно вращаться на промежуточном валу. Для включения той или иной передачи служит муфта с синхронизатором инерционного типа, конструкция которого аналогична конструкции синхронизатора, применяемого в коробке передач.
Редуктор раздаточной коробки имеет две передачи: высшую (при зацеплении шестерен) и низшую (при зацеплении шестерен). Крутящий момент через соответствующую пару шестерен от ведущего вала передается к промежуточному и далее к дифференциалу раздаточной коробки.
При наличии межосевого дифференциала колеса промежуточного и заднего ведущих мостов могут вращаться с разными частотами при движении автомобиля по неровной дороге. Схема межосевого дифференциала и собственно раздаточной коробки показана на рис. 80. Вал межосевого дифференциала является продолжением вала раздаточной коробки. На его шлицах установлена крестовина с насаженными на ней шестернями-сателлитами, находящимися в зацеплении с двумя боковыми коническими шестернями. Левая коническая шестерня выполнена как одно целое с цилиндрической шестерней, правая — с шестерней. Шестерня сцеплена с шестерней на валу, а шестерня — с шестерней на валу.
Рис. 9. Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ:
1 — шестерня низшей передачи ведущего вала; 2 — шестерня высшей передачи ведущего вала; 3 — ведущий вал; 4 — шестерня ведущего вала привода промежуточного моста; 5 — шестерня промежуточного вала привода заднего моста; 6 — вилка; 7 — валик рычага выключения межосевого дифференциала; 8 — картер раздаточной коробки; 9 — муфта выключения межосевого дифференциала; 10 — межосевой дифференциал; 11 — шестерня вала привода промежуточного моста; 12 — картер дополнительной коробки; 13 — шестерня высшей передачи промежуточного вала; 14 — муфта включения передач с сннхронизаторами; 15 — шестерня низшей передачи промежуточного вала; 16 — промежуточный вал
Когда при движении автомобиля колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с одинаковой частотой, крестовина с сателлитами вращается как одно целое с коническими шестернями межосевого дифференциала. При этом крутящий момент
равномерно распределяется между промежуточным и задним ведущими мостами.
Если колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с различными частотами, то боковая коническая шестерня, связанная с колесами, имеющими меньшую частоту вращения, вращается медленнее, чем другая. При этом шестерни-сателлиты, вращаясь вместе с крестовиной, перекатываются по боковой шестерне, имеющей меньшую частоту вращения, и начинают вращаться вокруг своих осей. В результате вращения шестерен-сателлитов вокруг своих осей увеличивается частота вращения другой боковой шестерни и колеса оси, связанной с этой шестерней, начинают вращаться быстрее.
Применение межосевого дифференциала уменьшает износ и повышает долговечность механизмов трансмиссии и шин.
Однако при буксовании колес одного из мостов межосевой дифференциал может ухудшить проходимость автомобиля. В связи с этим применяют механизм блокировки межосевого дифференциала. Он состоит из зубчатой муфты, установленной на шлицах вала. При перемещении муфты влево ее зубья входят в зацепление с внутренними зубьями правой стороны шестерни, которая соединяется с валом. В этом случае шестерня и крестовина дифференциала вращаются с одинаковой частотой и, следовательно, шестерни-сателлиты могут поворачиваться вокруг своих осей, дифференциал выключается. Для включения и выключения (блокировки) межосевого дифференциала в кабине водителя на полу установлен специальный рычаг.
Рекламные предложения:
Читать далее: Ведущие мосты автомобилей КрАЗ
Категория: — Автомобили и трактора