Главная передача — механизм, часть трансмиссии автомобиля, передающий крутящий момент от коробки передач к ведущим колесам автомобиля. Главная передача может быть выполненной в виде отдельного агрегата — ведущего моста (заднеприводные автомобили классической компоновки), либо объединенной с двигателем, сцеплением и коробкой передач в единый силовой блок (заднемоторные и переднеприводные автомобили).
По способу передачи крутящего момента главные передачи подразделяются на зубчатые (шестеренчатые) и цепные. Цепные главные передачи в настоящее время используются только на мотоциклах и велосипедах.
Цепная главная передача состоит из двух звездочек — ведущей, насаженной на выходной вал коробки передач, и ведомой, объединенной со ступицей ведущего (заднего) колеса мотоцикла. Несколько сложней по устройству главная передача велосипеда с планетарной коробкой передач. Ведомая звездочка, приводимая в движение цепью, приводит во вращение шестерни планетарной коробки, встроенной в ступицу колеса и через нее — ведущее заднее колесо.
Иногда в мотоциклах классической компоновки в главной передаче вместо цепи используется зубчатый армированный ремень (например, в главной передаче мотоциклов «Харлей-Дэвидсон»). В этом случае обычно говорят о ременной передаче, как об отдельном типе главной передачи.
Ременная главная передача широко используется в легких мотоциклах и в скутерах (мотороллерах) с бесступенчатым вариатором. В этом случае вариатор служит в качестве главной передачи, поскольку ведомый шкив ременного вариатора объединен со ступицей ведущего колеса мотоцикла.
Классификация зубчатых главных передач
Двойная главная передача
По количеству пар зацепления главные передачи подразделяются на одинарные и двойные. Одинарные главные передачи устанавливаются на легковые автомобили и грузовики, содержат одну пару конических шестерен постоянного зацепления. Двойные главные передачи устанавливают на грузовики, автобусы и тяжелые транспортные машины специального назначения. В двойной главной передачи в постоянно зацеплении находятся две пары шестерен — конических и цилиндрических. Двойная передача способна передать больший крутящий момент, чем одинарная.
На трехосных грузовых автомобилях и многоосной транспортной технике применяются проходные главные передачи, в которых крутящий момент передается не только на среднюю ведущую ось, но и на последующую, также ведущую. В абсолютном большинстве легковых автомобилей и двухосных грузовых автомобилей, автобусов, в другой транспортной технике с одной ведущей осью применяются непроходные главные передачи.
Получившие наибольшее распространение одинарные главные передачи по типу зацепления подразделяются на:
- 1. Червячные, в которых крутящий момент передается червяком на червячное колесо. Червячные передачи, в свою очередь, подразделяются на передачи с нижним и верхним расположением червяка. Червячные главные передачи иногда применяются в многоосных транспортных средствах с проходной главной передачей (или с несколькими проходными главными передачами) и в автомобильных вспомогательных лебедках.
В червячных передачах ведомое шестеренчатое колесо имеет однотипное устройство (всегда большого диаметра, который зависит от заложенного в конструкцию редуктора передаточного отношения, всегда выполняется с косыми зубьями). А червяк может иметь различную конструкцию.
По форме червяки разделяются на цилиндрические и глобоидные. По направлении линии витка — на левые и правые. По числу канавок резьбы — на однозаходные и многозаходные. По форме резьбовой канавки — на червяки с архимедовым профилем, с конволютным профилем и эвольвентным профилем.
- 2. Цилиндрические главные передачи, в которых крутящий момент передается парой цилиндрических шестерен — косозубых, прямозубых или шевронных. Цилиндрические главные передачи устанавливаются в переднеприводные автомобили с поперечно расположенным двигателем.
- 3. Гипоидные (или спироидные) главные передачи, в которых крутящий момент передается парой шестерен с косыми или криволинейными зубьями. Пара шестерен гипоидной передачи либо соосна (встречается реже), либо оси шестерен смещены относительно друг друга — с нижним или верхним смещением. За счет сложной формы зубьев площадь зацепления увеличена, и шестеренчатая пара способна передавать больший крутящий момент, чем шестерни главной передачи других типов. Гипоидные передачи устанавливаются в легковые и грузовые автомобили классической (заднеприводной с передним расположением двигателя) и заднемоторной компоновок.
Двойные главные передачи по типу зацепления подразделяются на:
- 1. Центральные одно и двухступенчатые. В двухступенчатых главных передачах предусмотрено переключение пар шестерен для изменения крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса. Такие главные передачи используются на гусеничной и тяжелой транспортной технике специального назначения.
- 2. Разнесенные главные передачи с колесными или бортовыми редукторами. Такие главные передачи устанавливают на легковые машины (джипы) и грузовые автомобили для увеличения дорожного просвета, на колесные транспортеры военного назначения.
Помимо этого двойные главные передачи подразделяются по типу зацепления пар шестерен на:
- 1. Коническо-цилиндрические.
- 2. Цилиндрическо-конические.
- 3. Коническо-планетарные.
В автомобилях зубчатые главные передачи выполнены в виде единого агрегата с дифференциалом — механизмом разделения крутящего момента между двумя колесами ведущей оси. В тяжелых мотоциклах с карданной передачей и приводом на заднее колесо дифференциал не применяется. В мотоциклах с боковой коляской и полным приводом (на заднее колесо мотоцикла и на колесо коляски) дифференциал выполнен в виде отдельного механизма. На подобные мотоциклы устанавливают две независимые главные передачи, связанные между собой дифференциалом.
Принцип работы гипоидной главной передачи
Крутящий момент передается от двигателя через сцепление, коробку передач и карданный вал на ось ведущей шестерни гипоидной главной передачи. Ось ведущей шестерни установлена соосно ведущему валу двигателя и ведомому валу КП. При вращении ведущая шестерня, имеющая меньший диаметр, чем ведомая шестерня, передает крутящий момент зубьям ведомой шестерни, приводя ее во вращение. Поскольку контакт поверхности зубьев увеличен за счет их особой формы — косой или криволинейной — передаваемый крутящий момент может достигать очень высоких значений. Однако, сложная форма зубьев приводит к тому, что на их поверхность воздействуют не только ударные нагрузки, но и силы трения (из-за проскальзывания зубьев относительно друг друга). Поэтому в гипоидных главных передачах используют специальное масло, обладающее высокими смазочными свойствами и обеспечивающее длительный срок службы шестеренчатой пары.
Принцип действия червячной главной передачи
В силу конструктивных особенностей, большого передаточного отношения (от 8 в рулевых механизмах, до 1000 в особо мощных лебедках) и низкого КПД червячная пара в автомобильных главных передачах (за редким исключением) не применяется. Наибольшее распространение она получила в лебедках.
Крутящий момент передается на червячное колесо через коробку отбора мощности, подключаемую к раздаточной коробке, установленной (как правило, встречаются и другие кинематические схемы) за коробкой передач автомобиля. Оси червяка и ведомой шестерни (ведомого колеса) располагаются под прямым углом (но встречается и иное расположение осей червячной пары). Червячное колесо входит в зацепление с ведомым косозубым (для обеспечения плотного контакта и увеличения поверхности зацепления) шестеренчатым колесом. Крутящий момент передается от винтовой канавки червяка на зубья ведомой шестерни. Частота вращения червяка намного выше, чем частота вращения ведомого колеса. За счет этого пропорционально увеличивается крутящий момент — чем больше передаточное отношение, тем большее усилие способна развить лебедка.
Червячная передача обладает рядом преимуществ перед главными передачами других типов. Она отличается высокой износостойкостью и не требует применения высококачественных смазочных материалов. Она способна передавать сверхвысокий крутящий момент. Отличается малошумностью и плавностью хода (из-за отсутствия ударных нагрузок на канавку червяка и поверхность зубьев ведомой шестерни). Наконец, червячная передача обладает свойством самоторможения — при прекращении передачи крутящего момента на червяк, вращение ведомого колеса автоматически прекращается.
К недостаткам червячной передачи относят склонность к нагреву из-за сил трения, к заеданию механизма при незначительном износе, повышенные требования к точности сборки червячной пары.
Червячная главная передача относится к редукторам необратимого действия. Если усилие передается от ведомого шестеренчатого колеса к ведущему червяку, то есть в обратном порядке, червяк вращаться не будет. Следовательно, червячная главная передача исключает движение автомобиля по инерции, накатом. Отсюда ее применение на тихоходной транспортной технике и машинах специального назначения. На лебедках для обеспечения свободного вращения барабана червячную пару снабжают муфтой свободного (обратного) хода, которая разобщает барабан и ведомое зубчатое колесо при его вращении в обратном направлении — разматывании троса лебедки.
Назад
Различные автомобили, как правило, оснащены бензиновыми или дизельными двигателями разной мощности, с разной величиной крутящего момента и, соответственно, разной частой вращения коленчатого вала.
Также независимо от типа ДВС автомобили оборудованы разными коробками переключения передач. При этом для большинства КПП актуально такое понятие, как главная передача автомобиля. Далее мы поговорим о том, что такое главная передача и для чего нужна.
Для чего нужна главная передача и что это такое
Как известно, сегодня на автомобили устанавливаются следующие типы КПП:
- механическая коробка (выбор передачи осуществляется вручную);
- автоматическая коробка (обеспечивает автоматический выбор передачи, соответствующей текущим условиям движения);
- вариаторная бесступенчатая коробка (обеспечивает плавное изменение передаточного числа.);
- роботизированная коробка (механическая коробка передач, функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы).
Основная задача КПП — передача и изменение крутящего момента от двигателя к ведущим колесам с возможностью изменения передаточных чисел. На выходе из коробки крутящий момент небольшой, а скорость вращения выходного вала высокая.
Для повышения крутящего момента и снижения скорости вращения служит главная передача автомобиля, имеющая определенное передаточное число. Передаточное число главной передачи зависит от типа, назначения автомобиля и оборотистости двигателя. Обычно передаточные числа главных передач легковых автомобилей находятся в диапазоне 3,5-5,5, грузовых 6,5-9.
Устройство главной передачи в автомобиле
Главная передача автомобиля представляет собой шестеренчатый зубчатый редуктор постоянного зацепления, состоящий из ведущей и ведомой шестерен разного диаметра. Расположение главной передачи автомобиля зависит от конструктивных особенностей самого ТС:
- автомобили с передним приводом – главная передача устанавливается с дифференциалом в едином корпусе коробки передач;
- автомобили с задним приводом – главная передача устанавливается как отдельный узел в картер ведущего моста;
- автомобили с полным приводом – главная передача может быть установлена как в коробке передач, так и отдельно в ведущем мосту. Все зависит от расположения ДВС автомобиля (поперечное или продольное).
Еще существует классификация главных передач по числу ступеней редуктора. В зависимости от назначения и компоновки на автомобилях применяют как одинарные, так и двойные главные передачи.
Одинарная главная передача состоят из одной пары шестерен ведущей и ведомой. Применяется на легковых и грузовых автомобилях. Двойная главная передача состоит из двух пар шестерен и применяется в основном на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности для увеличения крутящего момента или для увеличения клиренса на внедорожных автомобилях. КПД передачи 0,93-0,96.
Двойные передачи можно разделить на два вида:
- двойная центральная главная передача — обе ступени расположены в одном картере в центре ведущего моста;
- двойная разнесенная главная передача — коническая пара находится в центре ведущего моста, а цилиндрическая в колесных редукторах.
При разделении главной передачи на две части снижаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала. Еще уменьшаются размеры картера средней части ведущего моста, в результате увеличивается дорожный просвет и проходимость автомобиля. Однако разнесенная передача более дорогая и сложная в изготовлении, имеет большую металлоемкость, ее сложнее обслуживать.
Типы главной передачи по виду зубчатого соединения
Если разделить типы главных передач, тогда можно выделить:
- цилиндрическую;
- коническую;
- червячную;
- гипоидную;
Цилиндрическая главная передача применяется на легковых переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач. Ее передаточное число находится в пределах 3,5-4,2.
Шестерни цилиндрической главной передачи могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая передача имеет высокий КПД (не менее 0.98) но она уменьшает дорожный просвет и довольно шумная.
- Коническая главная передача применяется на заднеприводных автомобилях малой и средней грузоподъемности с продольным расположением ДВС, где габаритные размеры не имеют значения.
Оси шестерней и колеса такой передачи пересекаются. В этих передачах применяют прямые, косые или криволинейные (спиральные) зубья. Снижение шума достигается применением косого или спирального зуба. КПД главной передачи со спиральным зубом достигает 0.97-0.98.
- Червячная главная передача может быть как с нижним, так и с верхним расположением червяка. Передаточное число такой главной передачи находится в пределах от 4 до 5.
По сравнению с другими типами передач, червячная передача компактнее и менее шумная, но имеет низкий КПД 0.9 — 0.92. В настоящее время применяется редко по причине трудоемкости изготовления и дороговизны материалов.
- Гипоидная главная передача представляет собой один из популярных видов зубчатого соединения. Эта передача своего рода компромисс между конической и червячной главной передачей.
Передача применяется на заднеприводных легковых и грузовых автомобилях. Оси шестерней и колеса гипоидной передачи не пересекаются, а скрещиваются. Сама передача может быть как с нижним, так и с верхним смещением.
Главная передача с нижним смещением позволяет расположить ниже карданную передачу. Следовательно, смещается и центр тяжести автомобиля, повысив его устойчивость при движении.
Гипоидная передача по сравнению с конической имеет большую плавность, бесшумность, меньшие габариты. Ее применяют на легковых автомобилях с передаточным числом от 3,5-4,5, и на грузовых вместо двойной главной передачи с передаточным числом от 5-7 . При этом КПД гипоидной передачи составляет 0.96-0.97.
При всех своих плюсах гипоидная передача имеет один недостаток – порог заклинивания при обратном ходе автомобиля (превышение расчетных оборотов). По этой причине водителю необходимо проявлять особую осторожность при выборе скорости движения задним ходом.
Подведем итоги
Итак, разобравшись с тем, для чего нужна главная передача автомобиля и какие типы главных передач используются в трансмиссии, становится понятно ее назначение. Как видно, устройство и принцип работы этого узла относительно простые.
При этом важно понимать, что данный элемент трансмиссии в значительной степени влияет на расход топлива, динамику и целый ряд других характеристик и показателей автомобиля.
Обязательный элемент трансмиссия легкового авто – главная передача. Разберем, где она устанавливается, какой может быть, почему этот узел остался почти неизменным с момента внедрения.
Содержание
- Главная передача – это
- Как и где работает
- Основные требования
- Виды главных передач
- По количеству пар
- Одинарные по типу зацепления
- Двойные по типу зацепления
- Плюсы и минусы по видам
- Тенденции развития
Главная передача – это
Неотъемлемым элементом автомобильных трансмиссий считается главная передача, позволяющая передать мощность с двигателя на ведущую ось. Располагается она на оси вращения у ведущих колёс, являясь, фактически, механическим редуктором.
Сегодня в зависимости от конкретного типа авто главная передача объединяется с мотором или же выполняется отдельным агрегатом, имеющим механическую связь с ведущим мостом. Последнее характерно для заднеприводных авто, что позволяет оптимальным образом реализовывать мощность двигателя.
Главные передачи (редуктор, ГП или главная пара) по способу передачи мощности разделяют на цепные и зубчатые. Причём цепные сегодня используются преимущественно на мотоциклах, тогда как зубчатые устанавливаются на различного типа автомобилях.
Главный редуктор находится в коробке или даже внутри силового агрегата. Подобное расположение используется на переднеприводных авто. Тогда как на машинах, имеющих задний привод, редуктор размещают в мосту. На полном приводе пара зубчатых шестерёнок располагается в двигателе, что оптимизирует всю конструкцию.
Как и где работает
Наибольшее распространение на сегодняшний день получили главные передачи, имеющие ведомую и ведущую шестерёнку. Этот узел преобразует мощность, эффективно передавая ее на колеса. Именно от исполнения редуктора и его конструкции зависят показатели расхода топлива, а также динамические характеристики машины.
Основное назначение редуктора главной передачи – это снижение нагрузки на сцепление и трансмиссию. Он позволяет оптимальным образом реализовать всю мощность двигателя, улучшая разгонную динамику. В каждом конкретном случае, с учетом имеющегося типа привода, мощности мотора и других параметров используется редуктор определённого типа и конструкции.
Принцип работы этого узла относительно прост. В движении мощность сначала передаётся на КПП, а затем ГП и дифференциалом подается на ведущие колёса. Важнейшей характеристикой редуктора является его передаточное число, зависящее от имеющегося количества зубьев ведомой шестерёнки.
Чем выше имеющийся показатель передаточного числа у главной пары, тем быстрее машина может разогнаться, а, следственно, тем лучше у неё динамика. В каждом конкретном случае передаточное число выбирается с учётом используемой КПП, двигателя, особенностей тормозов, размеров колёс и других параметров.
Устройство редуктора относительно простое, он состоит из пары соединенных между собой шестерёнок. Ведущая шестерёнка соединена с валом вторичной, отличаясь при этом меньшими размерами. Тогда как ведомый диск больше по своему диаметру, он имеет прямую связь с колёсами авто и дифференциалом.
Чтобы повысить КПД главной передачи, увеличивают количество зубьев у обеих шестерёнок. Повысить КПД также можно, использовав подшипник качения. При этом требуется одновременно увеличивать жёсткость и прочность шестерёнок. Чтобы уменьшить шумы и вибрации от главной пары не только обеспечивается надёжное смазывание зубьев, необходимо добиться точности и прочности зацепления зубьев, с одновременным увеличением жёсткости всего механизма.
Основные требования
Сегодня к главной передаче предъявляют определённые требования, от соответствия которым непосредственно зависят динамические характеристики авто, комфорт на борту, показатели топливной экономичности и долговечность самого узла.
Качественные главные пары отвечают следующим требованиям:
- отличная надёжность
- минимальная масса
- небольшие размеры
- высокотехнологичность
- обеспечение отличных динамических показателей
- хорошие показатели КПД
- улучшение топливной экономичности
- минимум вибрации
- простое обслуживание узла.
Чтобы редуктор соответствовал всем таким требованиям инженеры постоянно совершенствуют и улучшают его работу. В частности, применяются сверхпрочные сплавы, из которых изготавливается этот узел. Точность подгонки всех деталей друг к другу позволяет снизить шум и вибрацию, существенно продлевая срок службы главной передачи, которая не требует какого-либо сложного обслуживания.
Виды главных передач
На легковых авто и грузовиках используются различные по своей конструкции главные передачи, отличающиеся принципом действия. Каждый из таких видов главных пар имеет свои определённые преимущества и конкретные недостатки техники.
По количеству пар
В трансмиссии главные передачи по типу пар выполняются одинарными и двойными. Первые устанавливаются на грузовики с легковушками, они включают лишь одну пару конических шестерёнок. Двойные отличаются повышенной надежностью, поэтому чаще всего их устанавливают на тяжёлой спецтехнике. В таких редукторах в состоянии постоянного зацепления пребывают две пары шестерён, выполненных цилиндрическими или же коническими. Одной из особенностей главных передач с двумя парами является возможность передавать куда большую мощность, в сравнении с одинарными.
На многоосной технике и трёхосных грузовиках сегодня используются проходные редукторы с двумя парами, у которых мощность передаётся сразу на несколько ведущих осей. Тогда как на легковушках, грузовиках, автобусах и различной спецтехнике, которая имеют одну ведущую ось, используются более простые по своей конструкции непроходные редукторы с одной парой.
Одинарные по типу зацепления
Одной из важнейших характеристик главной пары является тип зацепления зубьев у шестерёнок. От этого напрямую зависят эксплуатационные характеристики редукторов и возможности по их использованию.
- В переднеприводных авто используются цилиндрические диски-шестерни, что позволяет одновременно хорошо реализовывать мощность и упростить всю конструкцию. В подобном случае не требуется изменять направление вращения, что делает этот узел достаточно компактным и надёжным.Зубья на шестерёнках могут выполняться шевронными или же косыми.
- Коническое зацепление главных пар используются преимущественно на тяжелой технике. На легковушках по причине повышенной шумности такая конструкция сегодня практически не нашла своего применения. Такой редуктор позволяют изменять направление вращения, а его особенностью является перекрещивание оси шестерёнок, то есть, они находятся в единой плоскости. Зубья на дисках имеют криволинейную или косую форму.
- Гипоидные главные пары используются преимущественно с заднеприводными легковыми автомобилями. Их особенностью является смещение оси шестерёнок, причём ведущий диск находится ниже оси ведомого. Подобное расположение позволяет существенно уменьшить размеры этого узла, не потеряв при этом в прочности редуктора и устойчивости к нагрузке и износу.
- Менее распространены сегодня червячные передачи, отличающиеся дороговизной своего производства и сложностью конструкции. Они позволяют изменять направление вращения, используясь лишь на узкоспециализированной технике.
Двойные по типу зацепления
По типу зацепления двойные главные пары принято разделять на разнесённые и центральные. Причём последние могут выполняться одно и двухступенчатыми. Каждый из таких типов редукторов имеет свои особенности конструкции и отличается сферой использования.
- Двухступенчатые позволяют переключать пары шестерён, что изменяет мощность, передаваемую на ведущие колёса. Они чаще всего устанавливаются на тяжёлой и гусеничной спецтехнике.
- Разнесённые используются с колесными или же бортовыми редукторами. Они устанавливаются на внедорожниках и грузовых автомобилях, имеющих увеличенный дорожный просвет, военной технике и колесных транспортёрах.
Плюсы и минусы по видам
Используемые сегодня редукторы отличаются своим назначением, особенностями их конструкции и другими параметрами. Главные пары могут предназначаться для установки на тяжелые гусеничные бульдозеры и легковушки с небольшими по своей мощности двигателями.
У цилиндрических модификаций главных передач их максимально возможный показатель передаточного числа составляет 4,2. Добиться увеличения этого показателя на редукторах такого типа крайне сложно, так как приходится увеличивать размеры этого узла, что приводит к повышению уровня шума. Возможности по использованию редукторов этого типа ограничены легковыми авто, в которых трансмиссии не требуется переваривать огромную мощность от двигателя.
В гипоидных редукторах на зубья приходится минимальная нагрузка. Этот узел отличается низким уровнем шума, что позволяет использовать его с легковыми авто. По причине смещения зацепления пар шестерёнок снижается КПД, но имеется возможность опустить максимально низко карданный вал. В зависимости от конкретной конструкции редуктора их передаточное число достигает 4,5 для легковушек и для грузовиков не более 7.
Конические отличаются увеличенными габаритами пар шестеренок и повышенной вибрацией. Редукторы этого типа по причине имеющихся у них недостатков, сложности обслуживания и посредственной надежности сегодня встречаются крайне редко. Их основное назначение — это тяжелая колесная и гусеничная спецтехника, а также грузовые автомобили повышенной мощности.
Червячная главная пара по причине особенностей ее конструкции не слишком надежна. Неудивительно, что редукторы этого типа из-за сложности своего изготовления сегодня практически не используются. К недостаткам червячной передачи относят ее склонность к перегреву, что объясняется повышенным трением. Подобное существенно ограничивает возможности по их использованию. Даже при незначительном износе может отмечаться заедание механизма, что вынуждает проводить дорогостоящий и сложный ремонт. Такие редукторы крайне требовательны к точности сборки и качеству изготовления шестерёнок и их зубьев.
Тенденции развития
На сегодняшнем уровне развития техники отказаться от использования в трансмиссиях главной передачи не представляется возможным. Все усилия инженеров направлены на улучшение эксплуатационных характеристик этого узла. Ведутся работы по увеличению передаточного числа и повышению надёжности главных пар. Добиться подобного удается за счет применения инновационных конструкторских решений и сверхпрочных металлических сплавов.
Одним из популярных видов тюнинга является установка модернизированных редукторов, в которых используются шестерни с изменённым передаточным числом. Это позволяет повысить динамические характеристики автомобиля, уменьшить нагрузку на коробку, улучшить показатели максимальной скорости и топливную экономичность.
Применение высокоточного оборудования для изготовления шестерёнок и использование сверхпрочных сплавов позволило несколько улучшить основные эксплуатационные характеристики главных передач. Сегодня эти узлы способны выдерживать огромные нагрузки, они долговечны, надёжны и нетребовательны в обслуживании.
В последние годы большой популярностью пользуются роботизированные (преселективные) КПП, которые имеют двойное сцепление. В коробках этого типа разделены четные и нечетные передачи, соответственно у них имеется 2 вторичных вала. На трансмиссиях этого типа используются модернизированные главные передачи, в которых имеющиеся вторичные валы получили свою ведущую пару дисков-шестеренок. Фактически, в такой конструкции используется две ведущих пары с одной ведомой шестерней.
Подобное оригинальное решение редуктора у роботизированных коробок передач позволяет изменять ее передаточное число, обеспечивая при этом ровную тягу с минимальной потерей мощности при переключении. Имеется возможность оптимальным образом передавать мощность на ведущие колёса в зависимости от текущей скорости авто.
При включении непарных передач, чтобы повысить тяговые усилия, обычно используются шестерни с большим передаточным числом. Подобная конструкция позволяет оптимизировать работу трансмиссии, с максимальной эффективностью используя всю мощность двигателя.
Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.
Главная передача
-
Гла́вная переда́ча — неотъемлемый элемент трансмиссии любых колёсных ТС с любым типом двигателя. Основной функцией главной передачи является увязка мощностных характеристик применяемого двигателя (крутящего момента и оборотов) с конструкцией ТС в контексте предполагаемой его эксплуатации (полной массы, максимальной скорости, дорожных условий). Дополнительной функцией может являться передача мощности к колёсам/гусеницам под углом в 90 градусов. Конструктивно всегда представляет собой механический редуктор (или группу редукторов), но в случае ТС небольшой массы может применяться цепная передача или ремённая передача. Главная оценочная характеристика — передаточное отношение.
Главные передачи, осуществляемые с помощью шестерён, подразделяются по числу пар шестерён, находящихся в зацеплении, на два вида: одинарную и двойную передачи. Одинарная передача имеет две конические, а двойная — две конические и две цилиндрические шестерни. Легковые автомобили имеют одинарную передачу, а грузовые — одинарную или двойную.
Одинарная делится на: червячную (с верхним червяком, и с нижним червяком), цилиндрическую (прямозубую, косозубую, шевронную), коническую (прямозубую, со спиральным зубом, оси зубчатых колес пересекаются), гипоидную (с верхним смещением, с нижним смещением, оси зубчатых колес перекрещиваются); двойная делится на: центральную (одноступенчатая, двухступенчатая), разнесённую (с колёсным редуктором, с бортовым редуктором). По типу главные двойные передачи делятся на следующие зубчатые зацепления:
* коническо-цилиндрические;
цилиндрическо-коническиеГлавная передача называется проходной, если имеет проходной вал, посредством которого она связана с другой главной передачей или непроходной, если возможность вывода крутящего момента не предусмотрена.
Передаточные числа главных передач автомобилей следующие: ЗИЛ-130 — 6,32; ГАЗ-53 — 6,83; КамАЗ — 7,22, 6,53, 5,94, 5,43. Передаточные числа 7,22 и 6,53 предназначены для автомобилей в составе автопоезда и седельных тягачей, а передаточные числа 5,94 и 5,43 — для одиночных автомобилей.
Для достижения бесшумной и плавной работы применяют шестерни со спиральными зубьями.
Существуют переключаемые главные передачи, обеспечивающие возможность выбора одного из двух передаточных чисел. Такие передачи называются двухступенчатыми.
Источник: Википедия
Связанные понятия
Задний мост — агрегат колёсной или гусеничной машины, соединяющий между собой задние колёса одной оси. У колёсной машины — служит опорой её задней части. Посредством подвески мост крепится к раме машины или к её несущему кузову.
Синхронизатор — составная часть коробок передач транспортных средств, предназначенная для безударного зацепления скользящей муфты с закреплённым (обычно — через игольчатый подшипник) зубчатым колесом.
Гипоидная передача (гиперболоидная) — вид винтовой зубчатой передачи, осуществляемой коническими колёсами (с косыми или криволинейными зубьями) со скрещивающимися осями (обычно 90°). Гипоидная передача имеет смещение по оси между большим и малым зубчатыми колесами. Данный тип передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода и бесшумностью работы. Передаточное отношение от 1 до 10 (в пределе: до 60).В отличие от обычных конических передач, начальные конусы которых имеют…
Карда́нная переда́ча (разговорное — «крестовина») — механизм, передающий крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими возможность взаимного углового перемещения. Широко используется в различных областях человеческой деятельности, когда трудно обеспечить соосность вращающихся элементов. Подобные функции может выполнять также зубчатая муфта.
Планета́рный реду́ктор, дифференциа́льный реду́ктор (от лат. differentia – разность, различие) — один из классов механических редукторов. Редуктор называется планетарным из-за планетарной передачи, находящейся в редукторе, передающей и преобразующей крутящий момент.
Упоминания в литературе
У заднеприводных автомобилей главная передача конструктивно соединена с ведущим мостом. Ведущим мостом называют мост, агрегаты и механизмы которого передают крутящий момент от коробки передач колесам. Ведущий мост состоит из: картера (корпуса), главной передачи, дифференциала и полуоси. На автомобиле, валы, приводящие в движение колеса, размещены по отношению к оси автомобиля и карданному валу под углом 90 градусов. Чтобы увеличить крутящий момент после коробки передач и передать его под прямым углом применяют главную передачу. Главная передача выполнена в виде пар шестерен, как одной, так и двух. Обычно коническая пара состоит из зубчатых шестерен и зубчатых колес. Зубчатая шестерня является ведущей, а зубчатое колесо – ведомым. В двойной главной передаче соединение состоит из одной пары конических шестерен и одной пары цилиндрических шестерен. Главная передача, состоящая из одной пары конических шестерен, называется одинарной, а из двух пар шестерен – конической и цилиндрической – двойной.
Главная передача мостов – двухступенчатая. Первая ступень состоит из пары конических шестерён со спиральными зубьями, вторая – из пары цилиндрических шестерён с косыми зубьями. Для обеспечения оптимальных тягово-динамических характеристик в зависимости от назначения автомобиля конструкцией мостов предусматриваются четыре варианта передаточных чисел главной передачи: 7,22; 6,53; 5,94; 5,43.
Карданная передача представляет собой устройство, состоящее из последовательного объединения двух карданных механизмов. В автомобиле карданная передача выполняет функцию передачи вращательного движения от ведущего вала к ведомому, которые устанавливаются под углом относительно друг друга. Используется для соединения коробки передач и двигателя под углом, достигающим 5°, для сочетания коробки передач с раздаточной коробкой под углом, также достигающим 5°, коробкой передач с главной передачей под углом, достигающим 15°, также применяется для соединения в рулевом приводе, при приводе лебедок.
Впрочем, CAT 797B примечателен не только массой и размерами. Он единственный из гигантских самосвалов использует традиционную трансмиссию с коробкой передач и подводом крутящего момента к колесам через главную передачу. У других гигантов – Liebherr, Terex, БелАЗ – для привода колес служит дизель-электрическая трансмиссия. Конструктивно это самый обычный автомобиль, разве что гулливеровских размеров. Дизельный мотор объемом 117,1 литра (!) передает крутящий момент колесам с помощью семиступенчатой гидромеханической планетарной коробки передач – самой большой в автомобильном мире! И конечное звено в этой цепочке – массивные сдвоенные задние колеса, оснащенные самыми большими шинами в мире; они были разработаны компанией Michelin специально для этого самосвала.
Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, а также для изменения крутящего момента в зависимости от текущих условий движения автомобиля. Составными частями трансмиссии являются: коробка переключения передач, сцепление, карданная передача, главная передача, дифференциал, полуоси.
Правый двигатель по ходу машины обслуживал первый и третий мост, а левый – второй и четвертый. Трансмиссия каждого из двигателей приводила в действие однодисковое сцепление с гидравлическим приводом управления, четырехступенчатую коробку передач, двухступенчатую раздаточную коробку, главные передачи двух ведущих мостов с кулачковыми дифференциалами повышенного трения, четыре колесных редуктора и карданные передачи, соединяющие между собой агрегаты трансмиссии.
Коробки передач большинства современных автомобилей близки по своим основным показателям. В случае с переднеприводными машинами с цилиндрическими главными передачами, находящимися прямо в картере коробки, можно использовать в трансмиссии автомобиля то же масло, что и в двигателе, что удобно и экономично. А вот коробки передач заднеприводных автомобилей в большинстве случаев требуют специального трансмиссионного масла.
Схема трансмиссии автомобиля классической компоновки (двигатель установлен впереди, ведущие колёса сзади) и с колёсной формулой 4×2 представлена на рисунке 3.1. За двигателем расположены сцепление 1, коробка передач 2, карданный вал 3, главная передача 4, дифференциал 5, полуось 6.
Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к главной передаче под изменяющимися углами.
Связанные понятия (продолжение)
Передний мост — комплекс узлов или отдельный агрегат шасси колёсной машины, соединяющий между собой передние колёса одной оси и служащий опорой передней части машины. Посредством подвески мост крепится к раме машины или к её несущему кузову.
Разда́точная коробка (тж раздатка) — элемент трансмиссии колёсных транспортных средств, основной функцией которого является раздача мощности от двигателя между осями. По конструкции всегда представляет собой отдельный агрегат, в корпусе (картере) которого находятся те или иные механические передачи вращательного движения, разветвляющие единый поток мощности на два или более. Применяется только на полноприводных автомобилях повышенной проходимости, но не является гарантированно обязательным элементом…
Демультиплика́тор (от де- — приставка, обозначающая отрицательное действие и multiplication (умножение)) — механизм трансмиссии, предназначенный для повышения крутящего момента.
Сцепле́ние — механизм, работа которого основана на действии силы трения скольжения (фрикционная муфта); предназначен для передачи крутящего момента, плавного переключения передач, гашения крутильных колебаний, кратковременного отсоединения трансмиссии от маховика двигателя.
Дифференциа́л (от лат. differentia – разность, различие) — механизм в составе трансмиссий транспортных и (реже) технологических машин по передаче мощности посредством вращения с одновременным делением единого потока мощности на два дифференциально связанных или суммированием двух независимых потоков мощности в один. Особенность дифференциала и смысл его термина в том, что деление/суммирование потоков мощности этот механизм производит именно дифференциально: каждый из двух исходящих/входящих потоков…
Рулевое управление — система управления направлением движения транспортных средств с помощью рулевого колеса. Состоит из механизмов, преобразующих положение (угол поворота) руля в пропорциональное изменение положения колёс или аналогичных управляющих направлением движения элементов (поворот движителя, поворот направляющей лыжи, конька).
Вязкостная муфта (или вискомуфта от лат. viscosus – вязкий) — это механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. Конструктивно она состоит из множества круглых пластин, имеющих выступы и отверстия. Эти пластины расположены очень близко друг к другу в герметичном корпусе. В муфте имеются две группы пластин: ведущие, соединённые с ведущим валом, и ведомые — с ведомым. Ведущие и ведомые пластины расположены чередуясь и соосно. Корпус заполнен дилатантной жидкостью…
Ведущий мост — агрегат колёсной или гусеничной машины, соединяющий между собой ведущие колёса одной оси. Посредством подвески мост крепится к раме машины или к её несущему кузову.
Гидротрансформа́тор (турботрансформатор), или преобразователь крутящего момента (англ. torque converter) — гидравлическое устройство, служащее для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии. В отличие от гидромуфты гидротрансформатор способен увеличивать момент на ведомом валу при его блокировке.
Реечная передача (кремальера) (фр. crémaillère) — один из видов механических передач, преобразующий вращательное движение ведущей шестерни в поступательное движение рейки. Используется в рулевом управлении большинства переднеприводных легковых автомобилей. Может использоваться, например, в качестве механизма для передвижения объективной доски камеры или других приспособлений (теодолита, нивелира…) при наводке объектива на резкость. Реечная передача использовалась в старых складных фотокамерах, рассчитанных…
Фрикцио́нная му́фта (устар. — фрикцио́н, от англ. friction — трение) — устройство передачи вращательного движения посредством силы трения скольжения.
Механическая коро́бка (переключения) переда́ч (МКПП или МКП) — разновидность коробки передач, механизм, предназначенный для ступенчатого изменения передаточного отношения, в котором выбор передачи осуществляется оператором (водителем) вручную. Названа так, поскольку вся её основная функциональность реализуется исключительно за счёт механических устройств, без применения гидравлических или электрических элементов (в отличие от гидромеханической или электромеханической трансмиссий, содержащих в своей…
Вариа́тор (лат. variātor «изменитель») — устройство, передающее крутящий момент и способное плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной программе или вручную. В автомобилестроении имеет обозначение CVT (англ. Continuously Variable Transmission).
Мост — агрегат колёсной или гусеничной машины, соединяющий между собой колёса одной оси. У колёсной машины мосты служат опорой для её остова. Посредством подвески мост крепится к раме машины или к её несущему кузову.
Гидроусилитель руля устроен так, что при отказе усилителя рулевое управление продолжает работать (хотя руль при этом становится более «тяжёлым»).
Барабанный тормоз — это вид тормозной системы, состоящей из вращающегося барабана, в котором торможение достигается прижатием тормозных колодок к барабану.
Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — цепи, за счёт сил зацепления. Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (например, цепной вариатор).
Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и/или остановки транспортного средства или механизма. Она также позволяет удерживать транспортное средство от самопроизвольного движения во время покоя.
Электрический усилитель руля (ЭУР) — электромеханическая система автомобиля, предназначенная для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу. Другие названия Электромеханический усилитель руля (ЭМУР), Электрический усилитель рулевого управления (ЭУРУ)
Коро́бка переда́ч (‘тж: коробка переключения передач, коробка) — элемент трансмиссии колёсных и гусеничных транспортных средств, предназначенный для расширения диапазона частоты вращения и крутящего момента применяемого двигателя, возможности реверсивного движения, длительного отсоединения работающего двигателя от трансмиссии. По конструкции обычно представляет собой отдельный агрегат, в корпусе (картере) которого находятся те или иные механические передачи вращательного движения, осуществляющие…
Планетарная передача (далее — ПП) — механическая передача вращательного движения, за счёт своей конструкции способная в пределах одной геометрической оси вращения изменять, складывать и раскладывать подводимые угловые скорости и/или крутящий момент. Обычно является элементом трансмиссии различных технологических и транспортных машин.
Шарнир равных угловых скоростей (сокращённо ШРУС) обеспечивает передачу крутящего момента при углах поворота до 70 градусов относительно оси. ШРУСы изредка называют «гомокинетическими шарнирами» (от др.-греч. ὁμός — «равный, одинаковый» и κίνησις — «движение», «скорость»).
Бесступенчатая трансмиссия (англ. Continuously Variable Transmission, CVT) — вид трансмиссии (передаточного устройства между двигателем и движителем (колёсами, гребным винтом и т. п.)), которая способна плавно изменять коэффициент передачи (отношение скоростей вращения и вращающих моментов двигателя и движителя) во всём рабочем диапазоне скоростей и тяговых усилий.
Ремённая передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — приводного ремня, за счёт сил трения или сил зацепления (зубчатые ремни). Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (вариатор), валы которого могут быть с параллельными, пересекающимися и со скрещивающимися осями.
Стоя́ночный то́рмоз — часть тормозной системы, предназначенная для удержания транспортного средства в неподвижном состоянии относительно опорной поверхности.
Ка́ртер (от фамилии английского инженера Картера (англ. John Harrison Carter (1816—1896)), впервые предложившего кожух для защиты и смазки цепи велосипеда Sunbeam в 1889 году) — основная корпусная деталь машин или механизмов (двигателя, редуктора, например коробки передач), коробчатого строения, предназначенная для опоры рабочих деталей, их защиты и размещения запаса смазочного масла. Нижняя часть картера автомобильного двигателя — поддон — также используется как резервуар для моторного масла.
Распределительный вал (или распредвал) — вал двигателя внутреннего сгорания, управляющий открытием и закрытием клапанов двигателя. Основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации тактов работы двигателя и впуска-выпуска топливной смеси/воздуха и отработанных газов.
Ступи́ца в общем случае — это центральная часть вращающейся детали с отверстием (маховика, шкива, зубчатого колеса и т. д.) для насадки на вал или ось. Отверстие ступицы обычно имеет шпоночный паз или шлицевый профиль для передачи крутящего момента. Если же деталь свободно вращается на оси, то в отверстие ступицы запрессовывают заглушки или подшипники качения.
Усилители рулевого управления — системы и механизмы в рулевом управлении, предназначенные для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу, с целью повышения комфорта и снижения утомляемости водителя.
Секвентальная коробка передач (от англ. sequence — последовательность, англ. sequential manual gearbox) — коробка передач, допускающая только последовательное их переключение. От коробки передач классического типа отличается принципом работы механизма переключения передач. Последовательное переключение передач удобно в тех случаях, когда воздействие на орган управления осуществляется ногой (например, на мотоцикле), когда требуется быстрое переключение передач (например, на спортивном автомобиле…
Изменение фаз газораспределения в двигателях внутреннего сгорания — это изменение моментов открытия и закрытия клапанов (впускных или выпускных) относительно одного и того же положения поршня в цилиндре, например верхней или нижней мертвой точки. Применяется для изменения наполнения цилиндров горючей смесью (на такте впуска), а также для изменения степени очистки цилиндра отработавшими газами (на такте выпуска).
Коленчатый вал — деталь (или узел деталей в случае составного вала) сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма (КШМ).
Автоматическая коробка передач (АКП, встречается АКПП, «Автоматическая коробка перемены (переключения) передач») — разновидность трансмиссии автомобилей, обеспечивающая автоматический (без прямого участия водителя) выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от множества факторов.
Торсионная подвеска (также стержневая подвеска) — подвеска транспортного средства, рабочими элементами которой являются торсионы (упругие стержни, работающие на кручение).
То́рмоз — устройство для замедления или остановки движения и/или вращения механизма машины, транспортного средства.
Шкворень — стержень шарнира поворотного соединения частей транспортных машин. В более узком смысле — ось поворота управляемого колеса автомобиля или иного транспортного средства.
В двигателях внутреннего сгорания головка блока цилиндров (ГБЦ, часто называемая просто головкой) монтируется на блок цилиндров, запирая цилиндр (цилиндры), и образуя замкнутые камеры сгорания. Стык головки и блока уплотняют прокладкой головки блока. В головке обычно монтируются клапаны с пружинами, свечи зажигания, форсунки. В зависимости от типа двигателя (тактность, система воспламенения, система газораспределения) устройство головки может отличаться в очень больших пределах.
Подробнее: Головка блока цилиндров
Реду́ктор (механический) — механизм по передаче мощности вращением, главной функцией которого является редукция, то есть, снижение усилия, необходимого для привода устройства, преобразующего передаваемую мощность в полезную работу. Каноническим видом механического редуктора является пара взаимозацепленных цилиндрических шестерён, из которых ведущая шестерня меньшего размера, а ведомая — большего.
Шату́н (англ. connecting rod) (устар. тяговое дышло) — деталь, соединяющая поршень (посредством поршневого пальца) и шатунную шейку коленчатого вала или движущих колёс паровоза. Служит для передачи передачи газовых сил возвратно-поступательно движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.
Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса.
Подвеска автомобиля, или система подрессоривания, — совокупность деталей, узлов и механизмов, играющих роль соединительного звена между кузовом автомобиля и дорогой. Входит в состав шасси.
Трансми́ссия (силовая передача) — в машиностроении совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель (мотор) с ведущими колёсами транспортного средства (автомобиля) или рабочим органом станка, а также системы, обеспечивающие работу трансмиссии. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. В автомобилях часть трансмиссии (сцепление и коробка передач) входит…
Обго́нная му́фта (также муфта свободного хода) — деталь механической трансмиссии, которая предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее. Наиболее известное применение обгонной муфты — в велосипедном приводе. В момент, когда водитель перестает вращать педали, и велосипед продолжает двигаться по инерции, срабатывает обгонная муфта, отключая колесо от педалей, и они не бьют по ногам. Иногда обгонные…
Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм, обеспечивающий впуск и выпуск рабочего тела в двигателях внутреннего сгорания. Может иметь как фиксированные фазы газораспределения, так и регулируемые в зависимости от частоты вращения коленвала и других факторов.