Элементы конструкций карданных передач

Карданную передачу составляют такие элементы:

шарниры карданные;

основной и промежуточный валы;

промежуточная опора с подшипником;

эластичная муфта;

соединительные механизмы.
Эластичная муфта в этой конструкции поглощает резкие рывки и вибрационные движения.

С помощью двух фланцев муфта соединяет коробку переключения передач и передний карданный вал. Эти два механизма совмещаются с помощью центрирующего кольца на валу коробки передач и центрирующей втулки, которая находится во фланце карданного вала.

Карданные валы созданы из стальной трубы. Передний вал оборудован шлицевыми наконечниками, а задний — вилками карданных шарниров.

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.

Шарнир неравных угловых скоростей. Карданная передача с шарнирами неравных угловых скоростей имеет в конструкции следующие элементы: ведущие, ведомые и промежуточные карданные валы; крестовины (шарниры); подвесные и промежуточные опоры.
Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) 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. Карданная передача с такими шарнирами имеет практически аналогичное устройство: ведущие, промежуточные и ведомые валы; ШРУС; соединительные элементы.
Как уже было сказано, ШРУС имеет несколько иную конструкцию, нежели соединение с крестовиной. Наиболее распространенный шариковый ШРУС состоит из следующих элементов: корпус шарнира; обойма; сепаратор; шарики; стопорные кольца, хомуты и пыльник (защитный чехол).

 

22.Назначение, классификация, устройство и принцип работы главной передачи
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.

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.
При движении автомобиля крутящий момент от коленвала двигателя передается коробке передач и затем, через главную передачу и дифференциал, на ведущие колеса. Главная передача позволяет увеличивать или уменьшать крутящий момент передаваемый колесам автомобиля и одновременно уменьшать и соответственно увеличивать скорость вращения колес. Передаточное число в главной передаче подбирается таким образом, что максимальный крутящий момент и частота вращения ведущих колес находятся в наиболее оптимальных значениях для конкретного автомобиля.
Устройство главной передачи
По сути, главная передача - это не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая – с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие разновидности:
цилиндрическая – в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач и передним приводом;
коническая – применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;
гипоидная – наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;
червячная – практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.
Также стоит отметить, что автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением КПП и силового агрегата, цилиндрическая главная передача располагается непосредственно в картере КПП. В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробкой передач посредством карданного вала. В функционал гипоидной передачи заднеприводного автомобиля также входит и разворот вращения на 90 градусов за счет конических шестерен. Несмотря на различные типы и расположение, предназначение главной передачи остается неизменным.

 

23. Назначение, классификация, устройство и принцип работы дифференциала
В автомобиле дифференциал выполняет три функции: 1) передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, 2) задает колесам разные угловые скорости, 3) служит понижающей передачей в сочетании с главной передачей.
Дифференциал автомобиля чаще всего совмещен с главной передачей и располагается соответственно в картере коробки передач или в корпусе заднего моста. Однако дифференциал может быть установлен и между ведущими осями полноприводного автомобиля. Дифференциалы, используемые для привода ведущих колес, называются межколесными. Межосевой дифференциал устанавливается между ведущими мостами полноприводного автомобиля. Дифференциал представляет собой планетарный редуктор и делится на следующие разновидности:
конический – в большинстве случаев устанавливается совместно с главной передачей между колесами одной приводной оси;
цилиндрический – наиболее часто применяется для развязки ведущих осей полноприводных автомобилей;
червячный – является универсальным и устанавливается как между колесами, так и между ведущими осями.
Основное предназначение дифференциала заключается в распределении крутящего момента между колесами автомобиля и изменения их частоты вращении относительно друг друга. Так, например поворот автомобиля без дифференциала был бы попросту невозможен, так как при повороте внешнее колесо обязательно должно вращаться с большей частотой, нежели внутреннее.
Дифференциал состоит из корпуса, шестерен сателлитов и полуосевых шестерен. Корпус обычно совмещен с ведомой шестерней главной передачи. Шестерни сателлиты играют роль планетарного редуктора и соединяют полуосевые шестерни с корпусом дифференциала. Полуосевые (солнечные) шестерни соединены с ведущими колесами посредством полуосей на шлицевых соединениях. При всех плюсах у простейшего дифференциала существует и недостаток. Дело в том, что частота вращения может быть распределена на колеса не только в соотношении, например 50/50, 40/60 или 35/65, но и 0/100. То есть, на одно колесо автомобиля может быть передан абсолютно весь крутящий момент, в то время как второе колесо будет абсолютно статично. Такое случается в том случае если автомобиля застрял в грязи или на льду. Однако современные дифференциалы более совершенны и практически лишены данного недостатка. Многие дифференциалы имеют жесткую автоматическую или ручную блокировку. Кроме того современные легковые полноприводные автомобили снабжаются системой курсовой устойчивости, которая основана на оптимальном распределении крутящего момента между осями и отдельными колесами в зависимости от траектории движения.
По виду блокировки дифференциалы делятся на два – ручная и электронная блокировка.

24.Ведущие полуоси, балки мостов: назначение конструкция.
Полуосями называются валы трансмиссии, соединяющие дифференциал с колесами ведущего моста автомобиля.

Полуоси служат для передачи крутящего момента двигателя от дифференциала к ведущим колесам. На автомобилях применяются различные типы полуосей

Фланцевая полуось представляет собой вал, который изготовлен как единое целое с фланцем 2. Фланец находится на наружном конце полуоси и служит для крепления ступицы или диска колеса. дифференциала. Фланцевые полуоси получили наибольшее применение.

Бесфланцевая полуось представляет собой вал, наружный и внутренний концы которого имеют шлицы.

При движении автомобиля полуоси могут быть нагружены, кроме крутящего момента, изгибающими моментами от сил, дей­ствующих на ведущие колеса при прямолинейном движении, на повороте, при торможении, заносе и т.п. Нагруженность полуосей зависит от способа их установки в балке ведущего моста.. В зависимости от способа установки полуосей в картере моста они могут быть полностью или частично разгруженными от изгибающих моментов, действующих на полуось.

Полностью разгруженные полуоси применяют на автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на автобусах. Такие полуоси устанавливаются свободно внутри моста, а ступица колеса опирается на балку моста через два подшипника.

Полуразгруженные полуоси опираются на подшипник, расположенный внутри балки моста, а ступица колеса жестко соединяется с фланцем полуоси Поэтому такая полуось оказывается нагруженной крутящим моментом и частично изгибающим моментом. Полуразгруженные полуоси применяют в механизмах задних ведущих мостов легковых автомобилей и грузовых автомобилей на их базе.
-----МОСТЫ-----
Балки мостов служат для строго определенного расположения колес одного моста, восприятия от них вертикальных и поперечных сил, реактивных и тормозных моментов, возникающих при разгоне и торможении автомобиля, а также передачу этих сил и моментов через детали подвески на раму автомобиля. Балки мостов пустотелы, у них внутри установлены главная передача, дифференциал и полуоси (приводы ведущих управляемых колес на передних мостах). Балки мостов автомобилей заканчиваются фланцами, к которым крепятся шаровые опоры поворотных кулаков. Поворотные кулаки обеспечивают возможность поворота передних управляемых ведущих колес. Для установки ступицы колеса на концах балок мостов имеются цапфы.
В зависимости от типа устанавливаемых колес мосты подразделяются на ведущие, управляемые, комбинированные (ведущие и управляемые одновременно) и поддерживающие.

Ведущий мост предназначен для передачи на раму (кузов) толкающих усилий от ведущих колес, а при торможении — тормозных усилий.
Ведущие мосты:

— разъемный;

— неразъемный штамповано-сварной;

— неразъемный литой.
Рама является основанием для крепления агрегатов, механизмов и кузова автомобиля. Грузовые автомобили имеют лонжеронные, штамповано-клепанные рамы состоящие из продольных балок швеллерного типа, называемых лонжеронами, и нескольких поперечин.