Конструирование бортовых передач

Общие сведения

Бортовые передачи, или, как их часто называют, бортовые редукторы, служат для постоянного увеличения передаточного числа трансмиссии.

Предъявляемые требования. Величина крутящего момента быстроходных двигателей внутреннего сгорания сравнительно мала. В то же время при движении машины к ведущим колесам требуется подводить моменты, превышающие моменты двигателя в десятки раз. Осуществляется это требование за счет введения в трансмиссию машины соответствующего передаточного числа. Последнее в зависимости от схемы трансмиссии может разноситься по разным агрегатам. Однако, чтобы не перегружать агрегаты чрезмерным крутящим моментом, наиболее целесообразно произ­водить основное увеличение передаточного числа в одном агрегате, помещенном в самом конце силовой цепи. Таким агрегатом и яв­ляется бортовая передача, устанавливаемая непосредственно пе­ред ведущим колесом. В этом случае более сложные агрегаты – коробка передач, механизмы поворота – нагружены относительно небольшим крутящим моментом и, следовательно, имеют прием­лемые вес и габариты, и управление ими значительно облег­чается.

Устанавливаемые на гусеничных машинах бортовые передачи в зависимости от типа машины имеют постоянные передаточные числа в пределах 3,5–15.

По сравнению с другими агрегатами трансмиссии бортовые передачи работают в особо трудных условиях, так как при постоян­ной работе в них реализуются большие передаточные числа, вслед­ствие чего крутящие моменты на ведомом валу достигают несколь­ких десятков тысяч Нм. Объемы, занимаемые бортовыми переда­чами, обычно ограничены; ведомый вал выходит наружу из кор­пуса и подвержен воздействию воды, грязи, пыли и т. д. Кроме того, жестко связанная с ведущим колесом бортовая передача воспринимает большие динамические нагрузки, возникающие при движении машины.

С учетом сказанного к бортовым передачам предъявляются такие требования:

1) Высокие прочность, износостойкость шестерен, валов и подшипников;

2) надежная смазка трущихся поверхностей;

3) поддержание нормального температурного режима.

Первое из этих требований обеспечивается правильным выбо­ром типа схемы, рациональной конструкцией, использованием высококачественных материалов, оптимальной технологией об­работки и монтажа, соответстующим подбором смазки и уплот­нений, исключающих попадание воды, грязи и пыли в картер бор­товой передачи.

Второе требование обеспечивается рациональной организацией смазки (ко всем трущимся поверхностям), подбором сорта смазоч­ного материала (не должно происходить выдавливания его из зоны контакта зубчатых пар), применением надежных уплотнений, делающих невозможными утечки масла, использованием сапу­нов, выравнивающих давление в картере передачи.

Третье требование обеспечивается выбором достаточного объема масляной ванны, организацией интенсивного теплоотвода, ко­торый имеет место при хорошем контактировании картера бор­товой передачи с корпусом машины, а также при размещении ре­бер на внешней поверхности картера и обдуве последнего воз­духом.

Остальные требования совпадают с общими требованиями, характерными для агрегатов трансмиссии.

Классификация. Классификация бортовых передач произво­дится по следующим признакам.

По числу рядов шестерен: однорядные; двухрядные. Одно­рядные бортовые передачи (рис. 107, а, б, в) состоят из одного ряда шестерен с неподвижными или подвижными осями, и переда­точное число в них преобразуется один раз. Двухрядные состоят соответственно из двух рядов (рис. 107, г, д, е), и передаточное число в них преобразуется дважды, последовательно в первом и втором рядах.

По конструктивному исполнению: простые; планетарные; комбинированные. Простые бортовые передачи имеют шестерни с неподвижными осями. На рис. 107 представлены простые одно­рядные с внешним (а) и внутренним (б)зацеплениями и двухряд­ная (г)бортовые передачи. В планетарных используются один (в) или два (д) ряда шестерен с подвижными осями. В комбинирован­ных (е) первый ряд состоит из шестерен с неподвижными, а вто­рой – с подвижными осями.

По расположению ведущего и ведомого валов: соосные; несоосные. В соосных бортовых передачах оси ведущего и ведомого валов лежат на одной линии, в несоосных оси не совпадают. Пер­вые характерны для планетарных, вторые – для простых и ком­бинированных передач.

По способу установки ведущего колеса: разгруженные; неразгруженные. В первых на ведомый вал бортовой передачи усилие от ведущего колеса не передается, так как последнее с по­мощью специальных подшипников опирается непосредственно на корпус (рис. 107, е). В этом случае ведущее колесо соединяется с ведомым валом с помощью зубчатой муфты. Во вторых переда­чах ведущее колесо жестко крепится на ведомом валу (например, рис. 107, а). Следовательно, последний, кроме крутящего мо­мента, дополнительно загружен изгибающим моментом от веду­щего колеса.