Раздаточная коробка ВАЗ 2121

 

Раздаточная коробка предназначена для распределения крутящего момента между ведущими мостами автомобиля. Раздаточная коробка является дополнительной коробкой передач, распределяющей крутящий момент двигателя между ведущими мостами. Устанавливается она на полноприводных автомобилях. Раздаточная коробка увеличивает тяговое усилие на ведущих колесах, повышает проходимость автомобиля, расширяет диапазон передаточных чисел трансмиссии, позволяет эффективнее использовать автомобиль в различных дорожных условиях [1].

В зависимости от назначения автомобиля применяются раздаточные коробки различного типа.

По расположению валов:

- с соосными валами;

- с несоосными валами.

По приводу ведущих мостов:

- с блокированным приводом;

- с дифференциальным приводом.

По числу передач:

- одноступенчатые;

- двухступенчатые;

- трехступенчатые.

Раздаточные коробки с соосными валами имеют широкое распространение, так как они позволяют использовать для переднего и заднего ведущих мостов одинаковую (взаимозаменяемую) главную передачу. Раздаточные коробки с несоосными валами не имеют промежуточного вала, они более компактны, менее металлоемки, более бесшумны и имеют более высокий КПД.

К раздаточной коробке кроме требований общего характера (надежности, долговечности, пониженной металлоемкости, ремонтопригодности и т.д.) предъявляются специфические требования, обусловленные функцией агрегата. Раздаточная коробка должна обеспечивать:

- распределение крутящего момента между ведущими мостами автомобиля пропорционально приходящимся на мосты вертикальным нагрузкам;

- увеличение тяговой силы на ведущих колесах для преодоления повышенного сопротивления дороги;

- отсутствие циркуляции мощности в трансмиссии;

- возможность движения автомобиля с минимальной устойчивой скоростью (2,5…5 км/час) при режиме максимального крутящего момента двигателя.

Распределение крутящего момента между ведущими мостами автомобиля пропорционально приходящимся на мосты вертикальным нагрузкам повышает проходимость автомобиля. В раздаточных коробках с блокированным приводом ведущих мостов ведомые валы привода имеют одинаковую угловую скорость. Эти раздаточные коробки не распределяют крутящий момент в какой-либо пропорции. Соотношения между крутящими моментами, подводимыми к мостам, в этих коробках зависит от разницы радиусов колес, профиля дороги и других факторов.

Раздаточные коробки с блокированным приводом ведущих мостов не исключают циркуляцию мощности в трансмиссии, которая приводит к дополнительным нагрузкам на детали, повышенному расходу топлива и износу шин.

В раздаточных коробках с дифференциальным приводом к ведущим мостам момент передается через межосевой дифференциал и поэтому ведомые валы могут вращаться как с одинаковой, так и не одинаковой угловой скоростью.

Распределение крутящего момента зависит от типа дифференциала (симметричный, несимметричный, малого трения, блокируемый и др.) Раздаточные коробки с межосевым дифференциалом исключают циркуляцию мощности в трансмиссии, и она возникает только на режимах движения автомобиля с блокированным дифференциалом.

Большая часть раздаточных коробок имеют двухступенчатую конструкцию. Понижающая передача раздаточных коробок имеет передаточные отношения в пределах U_pn=1,7…2, что существенно повышает тяговую силу на ведущих колесах, а это позволяет автомобилю двигаться в условиях повышенного дорожного сопротивления, бездорожью, преодолевать крутые подъемы. Включение понижающей ступени раздаточной коробки увеличивает общее передаточное отношение трансмиссии, что ведет к снижению значения минимальной устойчивости скорости движения автомобиля, в результате – к повышению проходимости.

На автомобиле ВАЗ 2121 установлена раздаточная коробка двухступенчатая, с принудительно блокируемым межосевым дифференциалом и ручным управлением.

Две передачи (низшая и высшая) с передаточными числами 1, 2 и 2,135 позволяют увеличить передаточные числа трансмиссии и удвоить общее количество передач, что дает возможность эффективнее использовать автомобиль в различных дорожных условиях. Межосевой дифференциал обеспечивает постоянный привод переднего и заднего ведущих мостов.

Принудительная блокировка дифференциала повышает проходимость -автомобиля. Переключение передач и блокировка дифференциала производятся с помощью рычагов, установленных на раздаточной коробке.

Конструкция раздаточной коробки автомобиля ВАЗ 2121 имеет дифференциальный привод и представляет собой один агрегат с дополнительной коробкой передач и постоянным приводом переднего моста.

Раздаточная коробка состоит из чугунного картера с крышкой, который четырьмя болтами крепится к задней стенке коробки передач через отверстия опорной пластины. Центрирование раздаточной коробки обеспечивается по наружному кольцу двухрядного шарикового подшипника вторичного вала коробки передач. Крышка и картер соединены болтами, зафиксированы от смещения двумя штифтами и заменяются только в сборе.

Рисунок 3.3 – Устройство раздаточной коробки:

1 – вилка муфты блокировки дифференциала; 2 – шток вилки блокировки дифференциала; 3 – защитный чехол штока; 4 – стопорная шайба; 5 – втулка оси рычага; 6 – ось рычага; 7 – стопорный болт вилки; 8 – выключатель контрольной лампы блокировки дифференциала; 9 – шток вилки переключения передач; 10 – рычаг блокировки дифференциала; 11 – дистанционная втулка; 12 – ось рычага переключения передач; 13 – кронштейны; 14 – вилка муфты переключения передач; 15 – рычаг переключения передач; 16 – втулка пружины фиксатора; 17 – пружина и шарик фиксатора; 18 – фланец ведущего вала; 19 – передняя крышка; 20 – сальник ведущего вала; 21 – упорное кольцо подшипника; 22 – передний подшипник ведущего вала; 23 – шестерня высшей передачи; 24 – муфта переключения передач; 25 – картер раздаточной коробки; 26 – шестерня низшей передачи; 27 – задний подшипник ведущего вала; 28 – установочное кольцо заднего подшипника ведущего вала; 29 – ведущий вал; 30 – втулка; 31 – ступица; 32 – задняя крышка; 33 – задний подшипник промежуточного вала; 34 – промежуточный вал; 35 – подшипник вала привода заднего моста; 36 – задний подшипник дифференциала; 37 – фланец; 38 – сальник вала привода заднего моста; 39 – задний корпус дифференциала; 40 – опорная шайба шестерни; 41 – шестерня привода заднего моста; 42 – ось сателлитов; 43 – стопорное кольцо; 44 – пружинная шайба; 45 – кронштейн подвески; 46 – упорная шайба сателлита; 47 – картер привода переднего моста; 48 – сателлит; 49 – ведомая шестерня дифференциала; 50 – передний корпус дифференциала; 51 – стопорное кольцо; 52 – пружинная шайба; 53 – передний подшипник корпуса дифференциала; 54 – муфта блокировки дифференциала; 55 – установочное кольцо переднего подшипника дифференциала; 56 – маслоотражатель; 57 – сальник вала привода переднего моста; 58 – подшипник вала привода переднего моста; 59 – фланец вала привода переднего моста; 60 – вал привода переднего моста; 61 – пробка слива масла; 62 – ведомая шестерня привода спидометра; 63 – роликовый подшипник промежуточного вала; 64 – заливная пробка; 65 – ведущая шестерня привода спидометра.

 

К задней части раздаточной коробки крепится механизм стояночного тормоза. В картере на подшипниках качения размещены ведущий и промежуточный валы, а также валы привода заднего и переднего мостов с прямозубыми шестернями.

Ведущим валом является шлицевой конец вторичного вала коробки передач, на котором установлена ведущая шестерня раздаточной коробки со шлицевым венцом. Соосно с ведущим валом на двух шариковых подшипниках смонтирован вал привода заднего моста.

Между подшипниками размещена винтовая шестерня привода спидометра. Шестерня привода заднего моста выполнена заодно с валом и имеет внутри шлицевое отверстие. Промежуточный вал вращается на роликовом (без внутреннего кольца) и шариковом подшипниках. На промежуточном валу выполнена промежуточная шестерня понижающей передачи и установлена шестерня включения переднего моста, скользящая по шлицам вала.

Вал привода переднего моста выполнен заодно со своей шестерней и установлен в нижней части картера на двух шариковых подшипниках. На шлицевых концах валов привода мостов закреплены фланцы карданных передач. Сверху раздаточная коробка имеет лючок, закрытый крышкой.

Механизм управления раздаточной коробкой состоит из двух штоков с вилками, установленных в крышке. Вилки входят в проточки ведущей шестерни и шестерни включения переднего моста. Вилки скользят по неподвижным штокам и имеют внутри шариковые пружинные фиксаторы. Два рычага управления коробкой связаны с вилками через подвижные штоки и поводки. Между этими штоками размещен блокировочный шарик, который не позволяет включить понижающую передачу, если отключен передний мост.

Раздаточная коробка смазывается маслом, залитым в картер. Для заливки и слива масла служат два отверстия, закрываемые пробками с конической резьбой.

Концы валов привода мостов уплотнены резиновыми манжетами, а крышки и лючок картера – паронитовыми прокладками. При включении прямой передачи ведущая шестерня смещается по шлицам ведущего вала назад до входа ее шлицевого венца в шлицевое отверстие шестерни вала привода заднего моста.

Крутящий момент передается напрямую с вала на вал и на задний мост. Если при этом шестерня включения переднего моста сдвинута по шлицам промежуточного вала назад, она зацепляется одновременно с шестернями валов привода заднего и переднего мостов, имеющими одинаковое число зубьев. Валы привода мостов будут вращаться в одном направлении с одинаковой частотой, обеспечивая полный привод автомобиля. При смещении шестерни включения переднего моста вперед, передний мост отключается. При этом шестерня включения переднего моста выходит из зацепления с шестерней привода переднего моста, но остается в зацеплении с шестерней привода заднего моста (более широкой).

Промежуточный вал вращается вхолостую, обеспечивая разбрызгивание масла и смазку деталей.

Расположение раздаточной коробки в трансмиссии автомобиля ВАЗ-2121 показано на рисунке 3.3.

 

 

Рисунок 3.3 – Карданная передача: 1 – передний карданный вал; 2 – промежуточный карданный вал; 3 – раздаточная коробка; 4 – задний карданный вал

 

Для движения автомобилей со всеми ведущими колесами в тяжелых дорожных условиях требуется, чтобы к ведущим колесам была приложена большая сила тяги. Для увеличения крутящего момента, подводимого к ведущим мостам, раздаточные коробки выполняют двухступенчатыми, совмещая дополнительную коробку (демультипликатор) с раздаточной коробкой. Таким образом, раздаточная коробка может также выполнять функции дополнительной коробки передач, дифференциала (при дифференциальном приводе), а если передаточное число ее высшей передачи больше единицы, то и главной передачи.