Устройство колесной передачи автомобиля маз
Ведущий мост представляет собой жесткую пустотелую балку, состоящую из трех основных элементов: двух полуосевых рукавов и средней части — картера, в котором размещена главная передача с дифференциалом. В полые рукава балок запрессованы стальные трубчатые кужуха полуосей, которые служат для установки ступиц колес. По способу изготовления балки ведущих мостов различают на литые и штам-пованно-сварные. У большинства автомобилей и автобусов балки задних ведущих мостов состоят из двух стальных штампованных половин, сваренных между собой.
Устройство и взаимодействие главной передачи, дифференциала и узлов привода задних колес рассмотрим на примере ведущих мостов автомобилей и автобусов с различными колесными формулами.
Ведущий мост автомобиля ЗИЛ -130 (рис. 14.33). Главная передача заднего моста этого автомобиля двойная с общим передаточным числом 6,32. Она состоит из пары конических зубчатых колес со спиральными зубьями и пары цилиндрических косозубых колес. Ведущая коническая шестерня изготовлена за одно целое с валом и соединена с карданной передачей с помощью фланца. Она вращается в роликоподшипниках, установленных в корпусе, прикрепленном болтами к картеру главной передачи. Масло для смазывания подшипников ведущей шестерни поступает по желобу, отлитому в картере.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Ведомое коническое зубчатое колесо крепится к фланцу промежуточного вала, с которым как заодно целое изготовлена ведущая цилиндрическая шестерня. Прокладки между катером главной передачи и корпусом служат для регулировки зацепления зубьев ведущей шестерни и ведомого зубчатого колеса.
К корпусу крепится крышка подшипника с сальником. Между крышкой и корпусом подшипника установлена уплотнительная прокладка, а между втулкой фланца/и роликоподшипником — шайба. Между роликоподшипниками расположены распорная втулка и два шлифованных стальных кольца для регулировки подшипников.
Промежуточный вал установлен на конических ролико-подшипниках, расположенных в крышках картера. Для регулировки подшипников и положения ведомого конического колеса относительно оси ведущей шестерни под крышки подложены прокладки. Ведомое цилиндрическое зубчатое колесо жестко соединено с двумя чашками 20 и 23 коробки дифференциала, в которых находятся полуосевые конические зубчатые колеса. Полуоси, размещенные в балке заднего моста, внутренними концами установлены в шли-цевых отверстиях полуосевых зубчатых колес.
Коробка дифференциала вращается на конических роликоподшипниках, закрытых крышками. Эти подшипники регулируют при помощи гаек. Между чашками дифференциала помещена крестовина, на шипах которой сидят сателлиты, находящиеся одновременно в зацеплении с полуосевыми зубчатыми колесами. Для уменьшения трения под полуосевые зубчатые колеса и сателлиты установлены опорные шайбы из низкоуглеродистой стали.
При работе главной передачи усиление от ведомого зубчатого колеса передается коробке дифференциала, а через нее — на крестовину и сателлиты. Последние, находясь в зацепление с полуосевыми зубчатыми колесами, обеспечивают вращение полуосей.
Полуоси. Передача крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам происходит при помощи полуосей. Каждая полуось внутренним концом со шлицами, на которых сидит полуосевая шестерня, установлена в коробке дифференциала. На наружном конце полуоси имеется фланец для крепления при помощи шпилек к ступице колеса. Кроме крутящего момента УИК , действующего на плече RK (радиуса колеса), полуоси могут воспринимать изгибающие моменты от сил, действующих при движении автомобиля.
Рис. 1. Ведущий мост автомобиля ЗИЛ -130
Крутящий момент от полуоси к ступице ведущего колеса передается через подшипниковый узел. В зависимости от расположения подшипников этого узла относительно кожуха, в котором находятся полуоси, различны и нагрузки, действующие на них. В связи с этим полуоси разделяются на два основных типа: полуразгруженные и полностью разгруженные.
Пол уразгру женной полуосью называется полуось, которая опирается на шарикоподшипник, расположенный внутри ее кожуха. Такая полуось не только передает крутящий момент, скручивающий ее, но и воспринимает изгибающие моменты.
Полностью разгруженной называется полуось , разгруженная от изгибающих моментов и передающая только крутящий момент. Это достигается тем, что ступицу колеса устанавливают на кожухе полуоси на двух широко расставленных роликоподшипниках, в результате чего изгибающие моменты воспринимаются кожухом, а полуоси передают только крутящий момент.
На всех легковых автомобилях, автобусах особо малого класса и на многих грузовых автомобилях особо малой и малой грузоподъемности устанавливают полуразгруженные полуоси. На всех грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также автобусах среднего и большого классов устанавливают полностью разгруженные полуоси.
Рис. 2. Схемы полуосей:
а — полуразгруженной; б — полностью разгруженной
В качестве примера полностью разгруженной полуоси на рис. 3, а показан привод задних ведущих колес автомобиля ЗИЛ -130 в сборе с полуосью. Для установки полуосей и ступиц ведущих колес к торцевой части балки заднего моста приварены стальные трубы, являющиеся кожухами полуосей. На обработанные шейки кожухов посажены два конических роликоподшипника. Наружные кольца этих подшипников запрессованы в гнезда ступицы колеса.
Установленная на подшипниках ступица закрепляется регулировочной гайкой с замочной шайбой и контргайкой, которая зажимает сальник, препятствующий попаданию смазочного материала в ступицу из картера заднего моста. Для предотвращения вытекания его из ступицы и попадания ее в тормозной барабан на трубе размещен сальник. Фланец полуоси крепится к ступице с помощью шпилек и гаек. Для повышения надежности крепления полуосей на каждой шпильке установлены конусные разжимные втулки, при помощи которых достигается беззазорное соединение фланца полуоси на шпильках. В результате этого при передаче крутящего момента одновременно работают все шпильки.
На фланце ступицы с помощью шпилек крепится тормозной барабан, а с другой стороны на
этих же шпильках с помощью гаек крепятся диски колес. Внутри тормозного барабана расположен разжимной кулак, воздействующий при торможении на колодки с приклепанными к ним фрикционными накладками.
В рассмотренной конструкции узла привода ведущего колеса полуось воспринимает только крутящий момент, а подшипники ступицы, расположенные симметрично относительно средней плоскости колеса, воспринимают изгибающие моменты : и передают их на балку, разгружая при этом полуось.
Аналогичную конструкцию узла привода ведущих колес имеют и грузовые автомобили ГАЗ -53-12, ГАЗ -52-04.
Типичным примером конструкции привода ведущих передних колес является привод к управляемым колесам автомобиля ГАЗ -66-11. Передний мост этого автомобиля, оставаясь управляемым, в то же время передает крутящий момент передним ведущим колесам. Такие мосты часто называют комбинированными (одновременно управляемые и ведущие). Так же как и задний мост, ведущий передний мост состоит из главной передачи, дифференциала и полуосей. У такого моста внешняя часть кожуха полуоси заканчивается сферическими чашками, являющимися опорами поворотной цапфы. Шкворень поворотной цапфы изготовлен в виде двух шипов, приваренных к сферической чашке. На шипах установлены конические роликоподшипники, которые закрывают крышками. Верхняя крышка одновременно является и рычагом полой поворотной цапфы. Учитывая, что крутящий момент от дифференциала к ступицам колес должен передаваться под изменяющимися углами, полуось изготовлена как одно целое с внутренней вилкой, а вал, на котором установлена ступица колеса, изготовлен совместно с наружной вилкой.
Рис. 3. Привод к ведущим колесам автомобиля:
а — ЗИЛ -130; б — ГАЗ -66-11
Внутренняя вилка соединена с наружной вилкой карданным шарниром равных угловых скоростей шарикового типа, который обеспечивает одинаковые скорости вращения вилок независимо от угла управляемых колес. На шлицах вала установлен фланец, прикрепленный к ступице шпильками. Ступица колеса вращается на двух конических роликовых подшипниках, установленных на поворотной цапфе.
Колесная (бортовая) передача. На автобусах ЛиАЗ-677М, ЛАЗ -4202 и автомобилях семейства МАЗ задний ведущий мост имеет двойную разнесенную главную передачу, которая состоит из центральной (главной) передачи и колесных редукторов, расположенных в ступицах задних колес. Применение колесных редукторов, или, как их часто называют, бортовой передачи, позволяет разгрузить дифференциал и полуоси, уменьшить габаритные размеры моста и увеличить дорожный просвет автомобиля.
Центральная передача состоит из пары конических зубчатых колес со спиральными зубьями и межколесного дифференциала.
Колесный редуктор автобуса ЛиАЗ-677М выполнен в виде прямозубых цилиндрических зубчатых колес с внешним и внутренним зацеплением (планетарного типа). Он включает в себя полностью разгруженную полуось, ведущую (солнечную) шестерню, шестерни-сателлиты, оси, водило и коронное зубчатое колесо.
Крутящий момент полуосью подводится к ведущей шестерне и передается трем шестерням-сателлитам, установленным на осях, концы которых запрессованы в отверстие водила. Водило при помощи шпилек крепится к ступице колеса, вращающегося на шарико и роликоподшипниках. В бортовой передаче такого типа крутящий момент на ступицу колеса передается через водило, а коронное зубчатое колесо является застопоренным зубчатой опорой, которая неподвижно соединена с цапфой.
На автомобилях МАЗ -500А, МАЗ -5335 применяют колесный редуктор с застопоренным водилом. Он состоит из ведущей (солнечной) шестерни, установленной на шлицах наружного конца полуоси, трех шестерен-сателлитов с осями и коронного колеса с внутренними зубьями.
Коронное колесо является ведомым элементом передачи и прикреплено винтами к ступице колеса. Водило состоит из двух чашек: наружной и внутренней, соединенных между собой болтами. Оно посажено на конец кожуха полуоси и связано с ним шлице-вым соединением, поэтому не вращается (застопорено).
Рис. 4. Колесная передача автобуса ЛиАЗ-677М
Крутящий момент от дифференциала центральной передачи подводится к полуоси У, а от нее — к ведущей (солнечной) шестерне редуктора. От ведущей шестерни крутящий момент передается на три шестерни-сателлиты, которые вращаются на осях в сторону, противоположную направлению вращения ведущей шестерни. От сателлитов крутящий момент передается ведомому (коренному) зубчатому колесу, а от него к ступице колеса.
Рассмотренная колесная передача с застопоренным водилом представляет собой зубчатую передачу с промежуточными шестернями (три шестерни-сателлита). Передаточное число такой передачи равно отношению чисел зубьев коронного колеса и солнечной (ведущей) шестерни и обычно находится в пределах 1,4—1,5.
Рис. 5. Колесная передача автомобилей семейства МАЗ
На некоторых автомобилях, например МАЗ -500, применяют разнесенную двойную главную передачу. В этом случае вторая пара зубчатых колес находится в приводе к каждому из ведущих колес и получила название колесной или бортовой передачи.
Она выполнена в виде планетарного шестеренчатого редуктора. Ведущая (солнечная) шестерня установлена на полуоси и находится в зацеплении с тремя шестернями-сателлитами. Оси сателлитов установлены в неподвижном стакане, выполняющем роль водила и состоящем из внутренней и наружной чашек, которые соединены между собой болтами. Ведомая шестерня, имеющая внутренние зубья, крепится к ступице ведущего колеса.
Передаточное число такой передачи обычно составляет 1,4—1,5. Применение колесных передач позволяет уменьшить габариты главной передачи, увеличить дорожный просвет и снизить нагруженность дифференциала и полуосей.
Устройство колесной передачи автомобиля маз
Устройство заднего моста МАЗ-500
Конструкция колесной передачи заднего моста МАЗ-500
Конструктивно колесная передача выполнена следующим образом. Все шестерни цилиндрические, прямозубые. Солнечная шестерня 10 (см. рис. 66) и сателлиты 6 — внешнего зацепления, коронная шестерня 1 — внутреннего зацепления.
В солнечной шестерне имеется отверстие с эвольвентными шлицами, которые сопрягаются со шлицами соответствующего конца полуоси. Противоположный, внутренний конец полуоси также имеет эвольвентные шлицы, которые сопрягаются со шлицами в отверстии ступицы полуосевой
шестерни дифференциала. Чтобы солнечная шестерня при вращении не соприкасалась непосредственно с кожухом полуоси, между нею и кожухом поставлен ограничитель 16, изготовленный из ковкого чугуна. Осевое перемещение солнечной шестерни на полуоси в противоположную сторону ограничено пружинным стопорным кольцом 9. Осевое перемещение полуоси 22 в сторону центрального редуктора ограничено закрепленной на ней солнечной шестерней, упирающейся через стопорное кольцо в ограничитель и затем в кожух 20 полуоси. В противоположную сторону перемещению полуоси препятствует бронзовый упорный сухарь 8, запрессованный в гнездо малой крышки 7 колесной
передачи. Сателлиты посажены на оси, зафиксированные в разъемном водиле, состоящем из двух чашек. Внутренняя чашка 21, кованная из углеродистой стали, имеет ступицу, наружная часть которой цилиндрическая, а внутренняя представляет собой шлицевое отверстие. Наружная чашка 13 более сложной конфигурации изготовлена из стального литья. Чашки водила соединяются между собой тремя болтами.
Рис. 67. Схема колесной передачи и ее детали:
I — полуось; 2 — солнечная шестерня; 3 — сателлит; 4 — ось сателлита: 5 — наружная чашка водила; 6 — коронная шестерня; 7—внутренняя чашка водила; 8— стяжной болт чашек водила; 9 — подшипник сателлита: 10 — стопорный болт оси сателлита
В собранных чашках водила одновременно обрабатываются (растачиваются) три отверстия под оси сателлитов, так как от точности взаимного расположения сателлитов относительно солнечной и коронной шестерен зависит правильность зацепления зубчатой передачи, а также долговечность шестерен. Поэтому совместно обработанные чашки колесной передачи метятся порядковым номером и по отдельности теряют взаимозаменяемость при соединении с другими чашками. В приливах наружной чашки под расточки для осей сателлитов имеются резьбовые отверстия под стопорные болты 3 осей сателлитов. Поверхности чашек водила со стороны сателлитов около расточек под оси сателлитов закалены т. в. ч. для уменьшения износа при трении этих поверхностей с торцами сателлитов.
Собранные чашки (водило колесной передачи) устанавливаются на внешнюю шлицевую часть кожуха полуоси. До посадки водила на кожух полуоси устанавливается ступица 29 внутреннего колеса на двух подшипниках. Внутренний подшипник 26 ступицы — двойной конический роликовый — монтируется непосредственно на кожухе полуоси, а наружный 23 — цилиндрический роликовый — на водило колесной передачи. Между двойным коническим роликоподшипником и водилом колесной передачи устанавливается литая распорная втулка 24. Затем собранное водило крепится на кожухе полуоси гайкой 19 и контргайкой 17. Между гайкой и контргайкой устанавливается стопорное кольцо 18, которое внутренним выступом входит в специальный паз на кожухе полуоси.
Собранные чашки колесной передачи образуют три отверстия, в которые свободно вставляются сателлиты. Сателлиты имеют тщательно обработанные цилиндрические отверстия для установки цилиндрических роликоподшипников 4, не имеющих ни наружного, ни внутреннего колец. Поэтому внутреннее цилиндрическое отверстие сателлита представляет собой беговую дорожку для роликов подшипника. Аналогично поверхность оси сателлита играет роль внутреннего кольца подшипника. Учитывая, что долговечность подшипников находится в непосредственной зависимости от твердости дорожек качения, оси сателлитов изготовляют из легированной стали и подвергают термической обработке для получения высокой твердости поверхностного слоя (до HRC 60—64). Поверхности отверстий в сателлитах также имеют высокую твердость.
При сборке колесной передачи вначале в отверстие сателлита устанавливают подшипники, а затем, опустив шестерню в отверстие, образованное чашками, в подшипник вставляют ось сателлита. Ось сателлита устанавливается в чашки по ходовой посадке и фиксируется в них от проворачивания и осевого смещения стопорным болтом 3, конусный хвостовик которого входит в коническое отверстие на конце оси сателлита. Для облегчения демонтажа этой оси на ее торце имеется резьбовое отверстие. Ввертывая в это отверстие болт через какую-либо втулку при опоре ее на наружную чашку водила, можно легко вынуть ось сателлита. На внутренней и наружной чашках водила со стороны торцов подшипников сделаны радиальные прорези для улучшения подачи смазки к подшипникам.
Сателлиты колесных передач .входят в зацепление как с солнечной, так и с коронной шестернями.
Крутящий момент на коронную шестерню передается всеми тремя сателлитами, находящимися с ней в зацеплении, поэтому зубья коронной шестерни менее нагружены в сравнении с зубьями шестерен колесной передачи. Опыт эксплуатации также показывает, что внутреннее зацепление коронной шестерни является наиболее долговечным. Коронная шестерня устанавливается и центрируется буртиком в проточке ступицы заднего колеса. Между шестерней и ступицей устанавливается прокладка.
С наружной стороны на буртике коронной шестерни центрируется большая крышка 14, закрывающая колесную передачу. Между крышкой и шестерней также устанавливается уплотнительная прокладка. Крышка и коронная шестерня общими болтами 15 привертываются к ступице заднего колеса. Центрирование коронной шестерни по ступице заднего колеса, которая установлена на подшипник, посаженный на водило колесной передачи, обеспечивает необходимую взаимную точность расположения сателлитов, опирающихся на оси, размещенные в точно обработанных отверстиях того же водила, и правильное зацепление сателлитов с коронной шестерней. С другой стороны, солнечная шестерня не имеет специальной опоры, т. е. является «плавающей», и центрируется по зубьям сателлитов, благодаря чему выравнивается нагрузка на сателлиты, так как они с достаточной точностью равномерно расположены по окружности.
Солнечная шестерня колесной передачи и сателлиты изготовляются из высококачественных легированных сталей 20ХНЗА и цементуются. Они подвергаются термической обработке для обеспечения высокой прочности. Твердость поверхности зубьев шестерен достигает HRC 58—62, а сердцевина зубьев сохраняется вязкой с твердостью HRC 28—40. Коронная шестерня, как менее нагруженная, изготовляется из стали 18ХГТ.
Смазка шестерен и подшипников колесной передачи осуществляется разбрызгиваемым маслом, которое заливается в полости колесных передач. Так как полость колесной передачи образована большой крышкой и ступицей заднего колеса, вращающейся на конических подшипниках, масло в полости колесной передачи постоянно перемешивается, что обеспечивает подачу смазки ко всем шестерням и подшипникам колесной передачи. Масло заливают через малую крышку 7, которая крепится к большей крышке колесной передачи тремя шпильками и уплотняется по центрирующему буртику резиновым уплотнительным кольцом 11.
При снятой малой крышке нижний край отверстия в большой крышке определяет необходимый уровень масла в колесной передаче. На большой крышке для слива масла имеется отверстие, закрытое цилиндрической пробкой. Для предотвращения перетекания масла из полости колесной передачи в центральный редуктор, как это отмечалось выше, на полуоси устанавливается сдвоенный сальник.
Масло из полости колесной передачи поступает также в полость ступицы заднего колеса для смазки цилиндрического и сдвоенного конического роликоподшипников колес.
С внутренней стороны ступицы к ее торцу через резиновую уплотнительную прокладку привернута крышка 28 сальника, в которой размещен резино-армированный самоподвижной сальник. Рабочая кромка сальника уплотняет полость ступицы по съемному кольцу, напрессованному на кожух полуоси. Поверхность кольца отшлифована до высокой степени чистоты, закалена до большой твердости и отполирована. Крышка сальника в ступице колеса центрируется по буртику, который одновременно упирается в наружное кольцо сдвоенного конического подшипника, ограничивая его осевое перемещение.
В крышке сальника фланец, имеющий значительные размеры, играет роль маслоотражателя, так как между ним и съемным кольцом сальника имеется небольшой зазор. Кроме того, на цилиндрической поверхности фланца нарезаны маслосгонные канавки, которые наклонены в направлении, противоположном направлению вращения ступицы.
Чтобы предотвратить возможность попадания смазки в тормозные барабаны, сальник закрывается маслоотражателем 27.