Allgemeine Bestimmungen. Thema: "Zweck, Aufbau und Wirkungsweise von Hauptgetriebe und Differential

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Übertragung

Zweck und Arten von Hauptzahnrädern.

Der Achsantrieb dient der Drehmomenterhöhung und der Richtungsänderung quer zur Fahrzeuglängsachse. Zu diesem Zweck besteht das Hauptzahnrad aus Kegelrädern. Je nach Anzahl der Zahnräder werden die Hauptzahnräder in einfache Kegelräder, bestehend aus einem Zahnradpaar, und Doppelzahnräder, bestehend aus einem Kegelradpaar und einem Stirnradpaar, unterteilt. Einfachkegelräder wiederum werden in einfache und hypoidische Zahnräder unterteilt.

Einfache Kegelradgetriebe (Abb. A) werden hauptsächlich bei Pkw und leichten und mittelschweren Lkw eingesetzt. Bei diesen Getrieben ist das Antriebskegelrad 1 mit dem Kardangetriebe verbunden, und das Abtriebsrad 2 ist mit dem Differentialgehäuse und über den Differentialmechanismus mit Achswellen verbunden. Bei den meisten Fahrzeugen haben Einzelkegelräder Hypoidräder (Abb. 6). Hypoidgetriebe haben gegenüber einfachen Getrieben eine Reihe von Vorteilen: Sie haben die Achse des Antriebsrades unterhalb der Achse des angetriebenen Rades, wodurch das Kardangetriebe abgesenkt und der Boden des Wagenkastens abgesenkt werden kann. Dadurch wird der Schwerpunkt abgesenkt und die Stabilität des Fahrzeugs erhöht. Darüber hinaus hat das Hypoidgetriebe eine verdickte Form der Zahnbasis, was deren Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit deutlich erhöht. Dieser Umstand bestimmt jedoch die Verwendung eines speziellen Öls (Hypoid) zum Schmieren der Zahnräder, das für die Übertragung großer Kräfte ausgelegt ist, die beim Kontakt zwischen den Zähnen der Zahnräder auftreten.

Bei schweren Fahrzeugen werden doppelte Hauptzahnräder (Abb. C) eingebaut, um die Gesamtübersetzung des Getriebes zu erhöhen und das übertragene Drehmoment zu erhöhen. In diesem Fall berechnet sich die Achsübersetzung als Produkt der Übersetzungsverhältnisse der konischen (1, 2) und zylindrischen (3, 4) Paare.

Hauptzahnradgerät.

Das doppelte Hauptzahnrad des ZIL-130-Autos ist Teil der Mechanismen der antreibenden Hinterachse, die sich in seinem Träger 8 befinden. Die Antriebswelle des Hauptzahnrads ist einstückig mit dem führenden Kegelrad 1. Es ist montiert auf Kegelrollenlagern in einem Glas befestigt am Kurbelgehäuse 9 des Hauptgetriebes ... Hier ist im Kurbelgehäuse eine Zwischenwelle mit einem antreibenden Stirnrad 12 auf Rollenkegellagern 12 montiert. Auf dem Wellenflansch ist ein angetriebenes Kegelrad 2 starr befestigt, das mit dem Zahnrad 1 kämmt. Das angetriebene Stirnrad 5 ist verbunden mit den linken 3 und rechten 6 Differentialbechern, die es bilden. Der Karton enthält Differentialteile: Querträger 4 mit Satelliten 11 und Halbachsgetriebe 10.

Antriebsmechanismen der Hinterachse

Bei Betrieb des Hauptgetriebes wird das Drehmoment vom Kardangetriebe auf den Antriebswellenflansch und dessen Zahnrad 1 übertragen, dann auf das angetriebene Kegelrad 2, die Zwischenwelle und deren Zahnrad 12, das angetriebene Stirnrad 5 und durch die Teile des Differentials an der Halbachse 7, verbunden mit den Radnaben des Autos ...

Hauptzahnrad

Bei Fahrzeugen mit Heckantrieb ist das Hauptgetriebe baulich mit der Antriebsachse verbunden. Der Aufbau des Hauptgetriebes eines Autos mit Heckantrieb ist in Abb. 4.23.

Abb. 4 23 Achsantrieb:
1 - Hinterachsgetriebegehäuse; 2 - Flansch zur Verbindung mit der Kardanwelle; 3 - Ritzelantriebswelle; 4 - angetriebenes Zahnrad; 5 - Satelliten; 6 - Differentialbox; 7 - Satellitenachse;
8 - Halbachsgetriebe

Das Hauptzahnrad besteht aus einem Kegelradpaar: Zahnräder und Räder. In diesem Fall hat das Zahnrad eine kleinere Größe und weniger Zähne. Es ist das antreibende und das Zahnrad ist das angetriebene. Das Kegelradgetriebe ermöglichte eine rechtwinklige Übertragung des Drehmoments vom Motor auf die Hinterräder, und die Kombination
die Größe und Anzahl der Verzahnungen - reduzieren Sie die Drehzahl durch Erhöhung des Drehmoments.
Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb ist das Hauptantriebsgehäuse baulich mit dem Getriebegehäuse integriert. In diesem Fall erfolgt die Drehmomentübertragung auf die Räder über spezielle Wellen. Autos mit einem beliebigen Antriebsschema sind mit einem Achsantriebsdifferenzial ausgestattet, dessen Funktionsweise in Abb. 4.24.

Die Notwendigkeit, ein Differenzial zu verwenden, liegt daran, dass bei Kurvenfahrten das kurvenäußere Rad eine größere Strecke zurücklegt als das kurveninnere Rad.
Das Differential ermöglicht, dass sich die Antriebsräder mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen. Das Differentialgehäuse ist starr mit dem angetriebenen Kegelrad (größer) verbunden. Im Differenzialgehäuse sind zwei Zahnräder verbaut, die über Halbachsen (Hinterradantrieb) oder Spezialwellen (Frontantrieb) mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden sind. Zwischen diesen Zahnrädern befinden sich in ständigem Eingriff mit ihnen zwei oder vier Satellitenräder, deren Achsen starr mit dem Differentialgehäuse verbunden sind.
Bei geradliniger Fahrt dreht sich das Differentialgehäuse als Ganzes mit dem Kegelrad (angetrieben, größer), die Satellitenräder drehen sich nicht, die Antriebsräder drehen sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit. Wenn sich das Auto in einer Kurve bewegt, beginnen sich die Satellitenzahnräder um ihre Achsen zu drehen, weshalb sich die den Antriebsrädern zugeordneten linken und rechten Zahnräder unterschiedlich schnell drehen können. Neben dem positiven Effekt gibt es auch einen negativen beim Einsatz eines Differenzials im Achsantrieb. Wenn das Auto mit den linken Rädern mit einem Haftbeiwert und den rechten Rädern mit einem anderen, der sehr unterschiedlich ist, auf die Straße kommt, kann das Differential einen schlechten Dienst erweisen. Sie haben bestimmt schon bemerkt, dass sich im Winter ein Auto, das von einem Antriebsrad auf dem Eis angefahren wird, nicht von seinem Platz wegbewegen kann, obwohl das zweite Antriebsrad auf sauberem Asphalt steht. Und das alles wegen des Differentials. Es verteilt automatisch das gesamte Drehmoment auf das Rad, unter dem weniger Widerstand vorhanden ist. Fahrzeuge, die für den Einsatz unter solch schwierigen Bedingungen ausgelegt sind, sind mit speziellen Systemen ausgestattet, mit denen Sie das Differential sperren können. In diesem Fall wird auf beide Antriebsräder das gleiche Drehmoment aufgebracht.

Hauptzahnrad- einen Mechanismus, der Teil des Fahrzeuggetriebes ist und das Drehmoment vom Getriebe auf die Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt.

Hauptgetriebe wird als Getriebemechanismus bezeichnet, der das Übersetzungsverhältnis des Fahrzeuggetriebes erhöht. Es dient dazu, das den Antriebsrädern zugeführte Motordrehmoment ständig zu erhöhen und die Winkelgeschwindigkeit ihrer Rotation auf die erforderlichen Werte zu reduzieren.

Das Hauptgetriebe kann als separate Einheit hergestellt werden - die Antriebsachse (Heckmotor-Fahrzeuge der klassischen Anordnung) oder mit Motor, Kupplung und Getriebe in einem einzigen Aggregat (Heckmotor- und Frontantriebsfahrzeuge) kombiniert werden ).

Entsprechend der Anzahl der Eingriffspaare werden die Hauptzahnräder in Einfach- und Doppelzahnräder unterteilt. Einzelachsantriebe werden an Pkw und Lkw installiert und enthalten ein Paar Kegelräder mit konstantem Eingriff. Doppelachsantriebe werden für spezielle Zwecke in Lkw, Bussen und Schwertransportern eingebaut. Beim doppelten Hauptzahnrad kämmen ständig zwei Zahnradpaare - Kegelrad und Zylinderrad. Ein Doppelzahnrad kann mehr Drehmoment übertragen als ein Einfachzahnrad.
Bei dreiachsigen Lkw und mehrachsigen Transportgeräten kommen Steckachsantriebe zum Einsatz, bei denen das Drehmoment nicht nur auf die mittlere Antriebsachse, sondern auch auf die nächste, ebenfalls führende Antriebsachse übertragen wird. In den allermeisten Pkw und zweiachsigen Lkw, Bussen und anderen Transportmitteln mit einer Antriebsachse werden nicht befahrbare Hauptgetriebe verwendet.

Einzelne Hauptzahnräder werden unterteilt in:

Wurm, bei der das Drehmoment von der Schnecke auf das Schneckenrad übertragen wird. Schneckenräder wiederum werden in Zahnräder mit einer unteren und einer oberen Schneckenanordnung unterteilt. Schneckenachsantriebe werden manchmal in mehrachsigen Fahrzeugen mit durchgehendem Achsantrieb (oder mehreren durchgehenden Achsantrieben) und in Kfz-Hilfswinden verwendet.

Bei Schneckengetrieben hat das Abtriebszahnrad die gleiche Art der Vorrichtung (immer großer Durchmesser, der von der in die Getriebekonstruktion eingebauten Übersetzung abhängt, wird immer mit Schrägverzahnung ausgeführt). Und der Wurm kann ein anderes Design haben.

In der Form sind die Würmer in zylindrisch und globoid unterteilt. Entlang der Richtung der Schleifenlinie - nach links und rechts. Je nach Anzahl der Gewindenuten - für ein- und mehrgängig. Je nach Form der Gewindenut - für Schnecken mit archimedischem Profil, mit Wellenprofil und Evolventenprofil.

Zylindrisch Hauptzahnräder, bei denen das Drehmoment durch ein Paar zylindrischer Zahnräder übertragen wird - Schrägverzahnung, Stirnrad oder Chevron. Zylindrische Achsantriebe werden in frontgetriebenen Fahrzeugen mit Quermotor verbaut.

Hypoid (oder Spiroid) Hauptzahnräder, bei denen das Drehmoment durch ein Zahnradpaar mit schrägen oder gekrümmten Zähnen übertragen wird. Ein Paar Hypoidzahnräder sind entweder koaxial (weniger üblich) oder die Zahnradachsen sind relativ zueinander versetzt - mit einem unteren oder oberen Versatz. Aufgrund der komplexen Form der Zähne wird der Eingriffsbereich vergrößert und das Zahnradpaar kann mehr Drehmoment übertragen als andere Arten von Endantriebszahnrädern. Hypoidgetriebe werden in Pkw und Lkw mit klassischer (Hinterradantrieb mit Frontmotor) und Heckmotorkonfiguration eingebaut.

Doppelte Hauptzahnräder werden nach der Eingriffsart unterteilt in:

1. Zentral ein- und zweistufig... Bei zweistufigen Hauptgetrieben werden Zahnradpaare geschaltet, um das auf die Antriebsräder übertragene Drehmoment zu verändern. Solche Hauptgetriebe werden bei Raupen- und Schwertransportfahrzeugen für besondere Zwecke eingesetzt.

2. Gestaffelte Achsantriebe mit Rad- oder Achsantrieben... Solche Hauptgetriebe werden an Autos (Jeeps) und Lastwagen zur Erhöhung der Bodenfreiheit, an militärischen Radförderern installiert.

Darüber hinaus werden Doppelhauptzahnräder nach der Art des Eingriffs der Zahnradpaare unterteilt in:

1. Konisch-zylindrisch.

2. Zylindrisch-konisch.

3. Kegelradplaneten.

In Autos werden die Hauptzahnradantriebe in Form einer einzigen Einheit mit einem Differential hergestellt - einem Drehmomentaufteilungsmechanismus zwischen den beiden Rädern der Antriebsachse.

Das Funktionsprinzip des Hypoidachsantriebs

Das Drehmoment wird vom Motor über die Kupplung, das Getriebe und die Kardanwelle auf die Ritzelachse des Hypoidachsantriebs übertragen. Die Achse des Antriebsrades ist koaxial mit der Antriebswelle des Motors und der Abtriebswelle des Getriebes eingebaut. Beim Drehen überträgt das Antriebszahnrad, das einen kleineren Durchmesser als das Abtriebszahnrad hat, ein Drehmoment auf die Zähne des Abtriebszahnrads und treibt es in Rotation. Da durch ihre besondere Formgebung – schräg oder gekrümmt – der Kontakt der Zahnoberfläche erhöht wird, kann das übertragene Drehmoment sehr hohe Werte erreichen.

Die komplexe Form der Zähne führt jedoch dazu, dass ihre Oberfläche nicht nur durch Stoßbelastungen, sondern auch durch Reibungskräfte (durch das Verrutschen der Zähne gegeneinander) beeinflusst wird. Daher wird bei Hypoid-Achsantrieben ein spezielles Öl verwendet, das über hohe Schmiereigenschaften verfügt und für eine lange Lebensdauer des Zahnradpaares sorgt.

Einzelachsantrieb.

Der Einzelachsantrieb besteht aus einem Kegelradpaar im permanenten Eingriff und wird vor allem in leichten und mittelschweren Pkw und Lkw eingesetzt. Das Zahnrad darin ist mit dem Kardangetriebe verbunden, und das Rad ist mit dem Differentialgetriebe und über ein Differential mit Halbachsen verbunden. Der Einzelachsantrieb kann mit herkömmlichen Kegel- und Hypoidgetrieben erfolgen.

Schneckenachsantriebe sind klein mit großen Übersetzungsverhältnissen und geräuschlos im Betrieb. Aufgrund des geringeren Wirkungsgrades im Vergleich zu Kegel- oder Hypoidgetrieben, der Notwendigkeit, teure Materialien zu verwenden und hohe Produktionskosten, haben Schneckengetriebe jedoch eine begrenzte Verbreitung gefunden. Im Gegensatz dazu sind in der Automobilindustrie Hypoidräder gefragter geworden, die sich von Kegelrädern im glatten Eingriff unterscheiden. Dies geschah übrigens auch, weil der Markt das Angebot an Schmierstoffen erheblich erweitert hat, die eine erhöhte Festigkeit des Ölfilms bieten (dies ist erforderlich, um ein starkes Gleiten im Kontakt der Zähne zu neutralisieren).

Der Vorteil des Hypoidgetriebes besteht darin, dass die Ritzelachse unterhalb der angetriebenen Radachse (Hinterachsachse) liegt. Dadurch ist der Fahrzeugschwerpunkt niedriger und die Stabilität besser. Das Hypoidgetriebe weist eine höhere Zuverlässigkeit, Laufruhe und Geräuschlosigkeit auf als das Getriebe mit herkömmlichen Spiralzahnrädern.

Bei Autos der Familien ZAZ und UAZ werden Einzelzahnräder mit Kegelrädern mit Spiralzähnen verwendet, und bei den Autos GAZ-3307, GAZ-3102 "Wolga" der VAZ-Familie werden Hypoid-Einzelzahnräder verwendet.

Reis. 15.3. Hauptgetriebe:

ein - konisch; B-hypoide; v- doppelt; 1 und 2 - das Zahnrad und das Rad sind jeweils konisch; 3 und 4 -jeweils das Zahnrad und das Rad sind zylindrisch

Gleichzeitig ist für die meisten Getriebe ein solches Konzept als Hauptgang eines Autos relevant. Als nächstes werden wir darüber sprechen, was der Endantrieb ist und wozu er dient.

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Wofür ist die Hauptausrüstung und was ist sie?

Wie Sie wissen, werden heute folgende Getriebetypen in Autos eingebaut:

• (die Gangwahl erfolgt manuell);
• (bietet die automatische Wahl des Gangs entsprechend den aktuellen Fahrbedingungen);
• (sorgt für eine sanfte Änderung des Übersetzungsverhältnisses.);
• (Schaltgetriebe, Kupplungsausrückung und Schaltfunktionen sind automatisiert).

Die Hauptaufgabe des Getriebes besteht darin, das Drehmoment vom Motor auf die Antriebsräder zu übertragen und zu ändern, wobei die Übersetzungsverhältnisse geändert werden können. Beim Austritt aus der Box ist das Drehmoment klein und die Drehzahl der Abtriebswelle hoch.

Um das Drehmoment zu erhöhen und die Drehzahl zu reduzieren, wird das Hauptgetriebe des Autos verwendet, das eine bestimmte Übersetzung hat. Die Achsübersetzung hängt vom Typ, Einsatzzweck des Fahrzeugs und der Motordrehzahl ab. Typischerweise liegen die Übersetzungen der Hauptgetriebe bei Pkw im Bereich von 3,5-5,5, bei Lkw bei 6,5-9.

Das Gerät der Hauptübertragung im Auto

Das Hauptgetriebe eines Autos ist ein Untersetzungsgetriebe mit konstantem Eingriff, das aus einem führenden und einem angetriebenen Zahnrad mit unterschiedlichen Durchmessern besteht. Die Position des Hauptfahrwerks des Autos hängt von den Konstruktionsmerkmalen des Fahrzeugs selbst ab:

• Fahrzeuge mit Frontantrieb - das Hauptgetriebe ist mit einem Differential in einem einzigen Getriebegehäuse eingebaut;
• Fahrzeuge mit Heckantrieb - der Achsantrieb ist als separate Einheit im Antriebsachsgehäuse eingebaut;
• Fahrzeuge mit Allradantrieb - das Hauptgetriebe kann sowohl im Getriebe als auch separat in der Antriebsachse verbaut werden. Es hängt alles von der Position des Verbrennungsmotors des Autos ab (quer oder längs).

Außerdem gibt es eine Einteilung der Hauptgetriebe nach der Anzahl der Getriebestufen. Je nach Verwendungszweck und Auslegung werden bei Autos sowohl einfache als auch doppelte Hauptfahrwerke verwendet.

Der Einzelachsantrieb besteht aus einem Paar von führenden und angetriebenen Zahnrädern. Es wird auf Autos und Lastwagen verwendet. Der duale Achsantrieb besteht aus zwei Zahnradpaaren und wird hauptsächlich bei mittelschweren und schweren Lkw zur Drehmomenterhöhung oder zur Erhöhung der Bodenfreiheit bei Geländefahrzeugen eingesetzt. Übertragungseffizienz 0,93-0,96.

Doppelzahnräder können in zwei Typen unterteilt werden:

• doppeltes zentrales Hauptgetriebe - beide Stufen befinden sich in einem Kurbelgehäuse in der Mitte der Antriebsachse;
• Hauptzahnrad mit doppeltem Abstand - ein Kegelradpaar befindet sich in der Mitte der Antriebsachse und ein zylindrisches Paar in Raduntersetzungen.

Durch die Aufteilung des Hauptzahnrades in zwei Teile werden die Belastungen der Teile reduziert. Auch die Abmessungen des Kurbelgehäuses des Mittelteils der Antriebsachse werden reduziert, dadurch erhöhen sich die Bodenfreiheit und die Geländegängigkeit des Fahrzeugs. Das beabstandete Getriebe ist jedoch teurer und schwieriger herzustellen, weist einen hohen Metallgehalt auf und ist schwieriger zu warten.

Hauptgetriebearten nach Art der Getriebeverbindung

Wenn wir die Arten der Hauptzahnräder unterteilen, können wir unterscheiden:

• zylindrisch;
• konisch;
• Wurm;
• hypoid;

Der zylindrische Achsantrieb wird bei frontgetriebenen Pkw mit Queranordnung von Motor und Getriebe eingesetzt. Sein Übersetzungsverhältnis liegt im Bereich von 3,5-4,2.

Die Zahnräder des zylindrischen Hauptantriebs können Stirn-, Schräg- und Chevron-Zahnräder sein. Das zylindrische Getriebe hat einen hohen Wirkungsgrad (nicht weniger als 0,98), verringert jedoch die Bodenfreiheit und ist ziemlich laut.

• Das Kegelhauptgetriebe wird bei heckgetriebenen Pkw kleiner und mittlerer Tragfähigkeit mit Längsanordnung des Verbrennungsmotors eingesetzt, bei denen die Gesamtabmessungen keine Rolle spielen.

Die Achsen der Zahnräder und der Räder eines solchen Getriebes kreuzen sich. Diese Zahnräder verwenden gerade, schräge oder gebogene (spiralförmige) Zähne. Die Geräuschreduzierung wird durch die Verwendung eines Schräg- oder Spiralzahns erreicht. Der Wirkungsgrad des Hauptzahnrads mit Spiralzahn erreicht 0,97-0,98.

• Das Schneckenhauptrad kann entweder mit einer unteren oder einer oberen Schneckenanordnung sein. Die Übersetzung eines solchen Achsantriebs liegt im Bereich von 4 bis 5.

Im Vergleich zu anderen Getriebearten ist das Schneckengetriebe kompakter und leiser, hat aber einen geringen Wirkungsgrad von 0,9 - 0,92. Derzeit wird es aufgrund der mühsamen Herstellung und der hohen Materialkosten selten verwendet.

• Der Hypoid-Achsantrieb ist eine der beliebtesten Arten der Getriebeanbindung. Dieses Getriebe ist eine Art Kompromiss zwischen Kegelrad- und Schneckenradantrieb.

Das Getriebe wird bei Pkw und Lkw mit Hinterradantrieb eingesetzt. Die Achsen der Zahnräder und der Räder des Hypoidgetriebes schneiden sich nicht, sondern schneiden sich. Die Übertragung selbst kann entweder ein niedriger oder ein hoher Offset sein.

Beim Herunterschalten des Achsantriebs kann der Antriebsstrang unten positioniert werden. Dadurch verschiebt sich auch der Schwerpunkt des Autos, was die Fahrstabilität erhöht.

Das Hypoidgetriebe weist im Vergleich zum konischen Getriebe eine größere Laufruhe, Geräuschlosigkeit und kleinere Abmessungen auf. Es wird bei Pkw mit einer Übersetzung von 3,5-4,5 und bei Lkw anstelle eines doppelten Hauptgetriebes mit einer Übersetzung von 5-7 verwendet. In diesem Fall beträgt die Effizienz der Hypoidübertragung 0,96–0,97.

Bei all seinen Vorteilen hat das Hypoidgetriebe einen Nachteil - die Einklemmschwelle während der Rückwärtsbewegung des Autos (über die Konstruktionsgeschwindigkeit hinaus). Aus diesem Grund muss der Fahrer bei der Wahl des Rückwärtsgangs besonders vorsichtig sein.

Fassen wir zusammen

Nachdem wir also herausgefunden haben, wofür das Hauptzahnrad des Autos gedacht ist und welche Arten von Hauptzahnrädern im Getriebe verwendet werden, wird sein Zweck klar. Wie Sie sehen, sind das Gerät und das Funktionsprinzip dieses Gerätes relativ einfach.

Gleichzeitig ist es wichtig zu verstehen, dass dieses Übertragungselement den Kraftstoffverbrauch, die Dynamik und eine Reihe anderer Eigenschaften und Indikatoren des Autos erheblich beeinflusst.

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Das Getriebe im Design des Autos sorgt für eine Änderung und Übertragung der Rotation vom Triebwerk auf die Antriebsräder. Diese Komponente umfasst eine Reihe von Komponenten, einschließlich des Achsantriebs des Fahrzeugs.

Zweck, Designmerkmale

Die Hauptaufgabe dieses Elements besteht darin, das Drehmoment zu ändern, bevor es dem Radantrieb zugeführt wird. Das Getriebe macht dasselbe, hat aber die Fähigkeit, die Übersetzungsverhältnisse durch Einlegen bestimmter Gänge zu ändern. Trotz des Vorhandenseins eines Getriebes in der Konstruktion des Autos ist das Drehmoment am Ausgang gering und die Drehzahl der Abtriebswelle hoch. Wenn Sie die Drehung direkt auf die Antriebsräder übertragen, wird die resultierende Last den Motor "zerquetschen". Im Allgemeinen wird sich das Auto einfach nicht bewegen können.

Das Hauptgetriebe des Autos sorgt für eine Erhöhung des Drehmoments und eine Verringerung der Drehzahl. Aber im Gegensatz zum Checkpoint ist das Übersetzungsverhältnis fest.

Die Lage des Hauptgetriebes am Beispiel eines konventionellen Schaltgetriebes

Dieses Getriebe bei einem Pkw ist ein herkömmliches einstufiges Getriebe mit konstantem Eingriff, das aus zwei Zahnrädern mit unterschiedlichen Durchmessern besteht. Das Antriebszahnrad hat eine geringe Größe und ist mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden, dh die Drehung wird ihm zugeführt. Das angetriebene Zahnrad ist viel größer und liefert die resultierende Rotation an die Antriebswellen der Räder.

Das Übersetzungsverhältnis ist das Verhältnis der Zähnezahl der Zahnräder des Getriebes. Bei Pkw liegt dieser Parameter im Bereich von 3,5 bis 4,5 und für Lkw bei 5 bis 7.

Je höher das Übersetzungsverhältnis ist (je größer die Zähnezahl des Abtriebsrades relativ zum Antriebsrad), desto höher ist das den Rädern zugeführte Drehmoment. In diesem Fall ist die Zugkraft höher, aber die Höchstgeschwindigkeit niedriger.

Die Übersetzung des Hauptgetriebes wird basierend auf der Leistung des Triebwerks sowie anderer Getriebeeinheiten gewählt.

Die Hauptantriebsvorrichtung hängt direkt von den Konstruktionsmerkmalen des Autos selbst ab. Dieses Getriebe kann entweder eine separate Einheit sein, die in seinem Kurbelgehäuse installiert ist (Modelle mit Heckantrieb) oder Teil des Getriebedesigns (Fahrzeuge mit Frontantrieb).

Achsantrieb in einem Auto mit Heckantrieb

Einige Autos mit Allradantrieb können ein anderes Layout haben. Wenn sich das Triebwerk in einem solchen Auto quer befindet, wird das Hauptzahnrad der Vorderachse in die Getriebekonstruktion einbezogen und das Heck befindet sich in einem separaten Kurbelgehäuse. Bei einem Fahrzeug mit Längsanordnung sind die Hauptzahnräder an beiden Achsen von Getriebe und Verteilergetriebe getrennt.

Bei Modellen mit separatem Achsantrieb übernimmt dieses Getriebe eine weitere Aufgabe - es ändert den Drehrichtungswinkel um 90 Grad. Das heißt, die Abtriebswelle des Getriebes und die Antriebswellen der Räder stehen senkrecht.

Lage des Hauptgetriebes der Vorderachse Audi

Bei Modellen mit Frontantrieb, bei denen der Hauptantrieb Teil der Getriebekonstruktion ist, sind diese Wellen parallel, da der Richtungswinkel nicht geändert werden muss.

In einer Reihe von Lastkraftwagen werden zweistufige Getriebe verwendet. Es ist bemerkenswert, dass ihr Design unterschiedlich sein kann, aber am weitesten verbreitet ist das sogenannte Spaced-Layout, das ein zentrales Getriebe und zwei Rad-(Bord-)Getriebe verwendet. Durch diese Konstruktion kann das Drehmoment und damit die Zugkraft an den Rädern deutlich gesteigert werden.

Die Besonderheit des Getriebes besteht darin, dass es die Rotation gleichmäßig auf beide Antriebswellen aufteilt. Dieser Zustand ist bei geradliniger Bewegung normal. Bei Kurvenfahrten legen die Räder einer Achse jedoch einen anderen Weg zurück, daher muss die Drehzahl jedes einzelnen geändert werden. Dies liegt in der Verantwortung des in der Getriebekonstruktion verwendeten Differentials (es ist am Abtriebsrad montiert). Als Ergebnis liefert das Hauptzahnrad die Rotation nicht direkt an die Antriebswellen, sondern über das Differential.

Typen und ihre Anwendbarkeit

Das Hauptmerkmal der Hauptzahnräder ist die Art der Zahnräder und die Art des Zahneingriffs zwischen ihnen. Die folgenden Getriebetypen werden in Autos verwendet:

1. Zylindrisch
2. Konisch
3. Hypoid
4. Wurm

Hauptzahnrad vips

Zylinderräder werden in den Hauptgetrieben von Fahrzeugen mit Frontantrieb verwendet. Die Drehrichtung muss nicht geändert werden und ermöglicht den Einsatz eines solchen Getriebes. Die Zähne der Zahnräder sind schräg oder Chevron.

Das Übersetzungsverhältnis für solche Getriebe liegt im Bereich von 3,5-4,2. Ein größeres Übersetzungsverhältnis wird nicht verwendet, da hierfür die Größe der Zahnräder erhöht werden muss, was mit einer Erhöhung des Getriebegeräuschs einhergeht.

Kegel-, Hypoid- und Schneckengetriebe werden dort eingesetzt, wo nicht nur die Übersetzung, sondern auch die Drehrichtung geändert werden muss.

Kegelradgetriebe werden in der Regel bei Lastkraftwagen eingesetzt. Ihre Besonderheit besteht darin, dass sich die Achsen der Zahnräder schneiden, dh auf einer Ebene liegen. Solche Zahnräder verwenden schräge oder gekrümmte Zähne. Bei Pkw wird dieser Getriebetyp aufgrund der erheblichen Gesamtabmessungen und der erhöhten Geräuschentwicklung nicht verwendet.

Bei Autos mit Heckantrieb wird am häufigsten ein anderer Typ verwendet - Hypoid. Seine Besonderheit liegt darin, dass die Achsen der Zahnräder verschoben sind. Durch die gegenüber der Abtriebsachse niedrigere Anordnung des Antriebszahnrades ist es möglich, die Abmessungen des Getriebes zu reduzieren. Darüber hinaus zeichnet sich diese Getriebeart durch eine erhöhte Belastbarkeit sowie einen ruhigen und leisen Betrieb aus.

Schneckengetriebe sind am seltensten und werden bei Autos praktisch nicht verwendet. Der Hauptgrund hierfür ist die Komplexität und die hohen Kosten der Herstellung der Verbundelemente.

Primäre Anforderungen. Moderne Tendenzen

Es gibt viele Anforderungen an die Hauptzahnräder, von denen die wichtigsten sind:

• Zuverlässigkeit;
• Minimaler Wartungsbedarf;
• Hohe Wirkungsgrade;
• Glätte und Geräuschlosigkeit;
• Kleinstmögliche Gesamtabmessungen.

Natürlich gibt es keine ideale Option, daher müssen Konstrukteure bei der Wahl des Achsantriebstyps Kompromisse eingehen.

Auf den Einsatz des Hauptzahnrades bei der Getriebeauslegung konnte noch nicht verzichtet werden, daher zielen alle Entwicklungen auf eine Steigerung der Betriebsleistung ab.

Es ist bemerkenswert, dass die Änderung der Betriebsparameter des Getriebes eine der Hauptarten der Getriebeabstimmung ist. Durch den Einbau von Zahnrädern mit geänderter Übersetzung können Sie die Dynamik des Fahrzeugs, die Höchstgeschwindigkeit, den Kraftstoffverbrauch, die Belastung des Getriebes und des Aggregats erheblich beeinflussen.

Schließlich sind die Konstruktionsmerkmale eines Robotergetriebes mit Doppelkupplung zu erwähnen, die sich auch auf die Gestaltung des Hauptgetriebes auswirken. Bei solchen Getrieben werden gepaarte und ungepaarte Zahnräder getrennt, sodass am Abtrieb zwei Nebenwellen vorhanden sind. Und jeder von ihnen überträgt die Drehung auf sein Hauptantriebsritzel. Das heißt, in solchen Getrieben gibt es zwei Antriebszahnräder und nur ein Abtriebszahnrad.

Schaltplan DSG-Getriebe

Mit diesem Konstruktionsmerkmal können Sie das Übersetzungsverhältnis am Getriebe variabel gestalten. Dazu werden nur Antriebsräder mit einer anderen Zähnezahl verwendet. Bei Verwendung mehrerer ungepaarter Gänge wird beispielsweise ein Gang verwendet, um die Zugkraft zu erhöhen, wodurch ein höheres Übersetzungsverhältnis bereitgestellt wird, und ein Gang einer Paarreihe hat einen niedrigeren Wert dieses Parameters.

Das Hauptgetriebe soll das ihm zugeführte Drehmoment erhöhen und über das Differential und den Antrieb in einem Winkel von 90 Grad auf die Antriebsräder des Autos übertragen sowie seine maximale Fahrgeschwindigkeit sicherstellen.

Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb befinden sich Achsantrieb und Differenzial im Getriebegehäuse. Der Motor solcher Autos befindet sich nicht entlang, sondern quer zur Bewegungsachse, was bedeutet, dass das Drehmoment des Motors zunächst in der Rotationsebene der Räder übertragen wird. Die Funktion, das Drehmoment zu erhöhen und auf die Radachsen zu verteilen, bleibt dabei jedoch unverändert.

Das Funktionsprinzip des Hauptgetriebes

Das Drehmoment von der Motorkurbelwelle wird über die Kupplung, das Getriebe und die Propellerwelle auf ein Paar schrägverzahnter Zahnräder übertragen, die in ständigem Eingriff stehen.

Drehmomentübertragungsrad

Reis. 2

Beide Räder drehen sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit. Ein Wenden ist in diesem Fall jedoch nicht möglich, da die Räder bei diesem Manöver eine ungleiche Strecke zurücklegen müssen! Wenn Sie ein Spielzeugauto nehmen, bei dem die Hinterräder durch eine Starrachse miteinander verbunden sind, und

rollen Sie es ein wenig auf den Boden, das Parkett in Ihrem Haus kann merklich leiden. Bei jeder Kurve des kleinen Autos rutscht sicher eines seiner Räder und hinterlässt eine schwarze Spur. Werfen wir einen Blick auf die Spuren, die nasse Räder eines echten Autos bei Kurvenfahrten hinterlassen. Wenn Sie sich diese Spuren mit Interesse ansehen, können Sie feststellen, dass das äußere Rad vom Rotationszentrum einen viel längeren Weg zurücklegt als das innere. Wenn auf jedes Rad die gleiche Anzahl von Umdrehungen übertragen würde, wäre ein Drehen des Autos ohne schwarze Markierungen auf dem "Parkett" unmöglich. Folglich verfügt ein echtes Auto im Gegensatz zu einem Spielzeugauto über einen bestimmten Mechanismus, der es ihm ermöglicht, Kurven zu fahren, ohne Gummiräder auf den Asphalt zu "ziehen". Und dieser Mechanismus wird als Differential bezeichnet.