Cel, urządzenie i zasada działania głównego biegu. Postanowienia ogólne

Kiedy samochód jest w ruchu, moment obrotowy jest przenoszony z, a następnie, poprzez główny bieg i mechanizm różnicowy, na koła napędowe. pozwala zwiększyć lub zmniejszyć przenoszony moment obrotowy i jednocześnie zmniejszyć i odpowiednio zwiększyć prędkość obrotową kół. Przełożenie na biegu głównym dobierane jest w taki sposób, aby maksymalny moment obrotowy i prędkość obrotowa kół napędowych były jak najbardziej optymalne dla danego pojazdu. Ponadto zwolnica bardzo często jest przedmiotem tuningu samochodu.

Urządzenie z napędem końcowym

W rzeczywistości główny bieg to nic innego jak reduktor biegów, w którym koło zębate napędowe jest połączone z wałem pomocniczym skrzyni biegów, a koło zębate napędzane jest połączone z kołami samochodu. W zależności od rodzaju połączenia przekładni, główne koła zębate różnią się w następujących typach:

• cylindryczny - najczęściej stosowany w pojazdach z układem poprzecznym i skrzyniami biegów oraz napędem na przednie koła;
• stożkowy - jest używany bardzo rzadko, ponieważ ma duże wymiary i wysoki poziom hałasu;
• hipoid - najpopularniejszy rodzaj zwolnicy, który jest stosowany w większości samochodów z klasycznym napędem na tylne koła. Transmisja hipoidalna jest niewielka i cicha;
• robak - praktycznie nie używany w samochodach ze względu na pracochłonność produkcji i wysokie koszty.

Warto również zauważyć, że pojazdy z napędem na przednie i tylne koła mają różne układy przekładni głównej. W pojazdach z napędem na przednie koła z poprzecznym układem skrzyni biegów i zespołu napędowego cylindryczna zwolnica znajduje się bezpośrednio w obudowie skrzyni biegów.

W samochodach z klasycznym napędem na tylne koła zwolnica zainstalowany w obudowie osi napędowej i jest połączony ze skrzynią biegów za pomocą. Funkcjonalność przekładni hipoidalnej samochodu z napędem na tylne koła obejmuje również obrót o 90 stopni dzięki przekładni stożkowej. Pomimo różnych typów i lokalizacji, przeznaczenie przekładni głównej pozostaje takie samo.

Samochód różnicowy

Samochód różnicowy najczęściej łączony z głównym biegiem i umieszczony odpowiednio w obudowie skrzyni biegów lub w obudowie tylnego mostu. Jednak między osiami napędowymi pojazdu z napędem na wszystkie koła można również zamontować mechanizm różnicowy. Różnica jest i jest podzielona na następujące typy:

• skos - w większości przypadków montowany jest wraz z przekładnią główną między kołami jednej osi napędowej;
• cylindryczny - najczęściej używany do odsprzęgania osi prowadzących pojazdów z napędem na wszystkie koła;
• ślimak - jest uniwersalny i montowany zarówno między kołami jak i między osiami napędowymi.

Głównym celem mechanizmu różnicowego jest rozłożenie momentu obrotowego między kołami samochodu i zmiana ich częstotliwości obrotów względem siebie. Na przykład obracanie auta bez dyferencjału byłoby po prostu niemożliwe, ponieważ podczas skręcania koło zewnętrzne musi koniecznie obracać się z większą częstotliwością niż koło wewnętrzne.

Dyferencjały są symetryczne i asymetryczne. Symetryczny mechanizm różnicowy przenosi równy moment obrotowy na oba koła i jest najczęściej montowany w połączeniu z przekładnią główną. Asymetryczny mechanizm różnicowy umożliwia przenoszenie momentu obrotowego w różnych proporcjach i jest ustawiony pomiędzy.

Mechanizm różnicowy składa się z obudowy, zębników i kół bocznych. Korpus jest zwykle wyrównany z napędzanym kołem zębatym przekładni głównej. Zębniki pełnią rolę planetarnej przekładni redukcyjnej i łączą koła boczne z obudową mechanizmu różnicowego. Koła zębate półosi (słoneczne) są połączone z kołami napędowymi za pomocą półosi na połączeniach wielowypustowych.

Ze wszystkimi zaletami najprostszego mechanizmu różnicowego jest też wada... Faktem jest, że prędkość można rozłożyć na koła nie tylko w stosunku np. 50/50, 40/60 czy 35/65, ale także 0/100. Oznacza to, że absolutnie cały moment obrotowy można przenieść na jedno koło samochodu, podczas gdy drugie koło będzie absolutnie statyczne. Dzieje się tak, gdy samochód utknie w błocie lub lodzie.

Jednak współczesne dyferencjały są doskonalsze i praktycznie pozbawione tej wady. Wiele mechanizmów różnicowych ma twarde blokady automatyczne lub ręczne. Ponadto nowoczesne samochody osobowe z napędem na cztery koła wyposażone są w system kontroli stabilności, który opiera się na optymalnym rozkładzie momentu obrotowego pomiędzy osiami i poszczególnymi kołami, w zależności od trajektorii.

Nowoczesne modele samochodów z reguły mają w swoim arsenale kilka silników - zarówno benzynowych, jak i wysokoprężnych. Silniki różnią się mocą, momentem obrotowym, prędkością wału korbowego. Różne skrzynie biegów są również używane z różnymi silnikami: mechaniką, robotem, wariatorem i oczywiście automatem.

Dostosowanie skrzyni biegów do konkretnego silnika i pojazdu odbywa się za pomocą głównego biegu, który ma określone przełożenie. To jest główny cel głównego biegu samochodu.

Konstrukcyjnie głównym biegiem jest reduktor biegów, który zapewnia wzrost momentu obrotowego silnika i zmniejszenie prędkości kół napędowych pojazdu.

W pojazdach z napędem na przednie koła zwolnica znajduje się razem z mechanizmem różnicowym w skrzyni biegów. W samochodzie z napędem na tylne koła główny bieg umieszczony jest w obudowie osi napędowej, gdzie oprócz niego znajduje się mechanizm różnicowy. Pozycja przekładni głównej w pojazdach z napędem na cztery koła zależy od rodzaju napędu, dlatego może być zarówno w skrzyni biegów, jak i w osi napędowej.

W zależności od liczby stopni przekładni główny bieg może być pojedynczy lub podwójny. Pojedyncza przekładnia główna składa się z napędu i napędzanego koła zębatego. Podwójna zwolnica składa się z dwóch par kół zębatych i jest stosowana głównie w samochodach ciężarowych, w których wymagane jest zwiększenie przełożenia. Strukturalnie podwójna zwolnica może być centralna lub dzielona. Centralna zwolnica umieszczona jest we wspólnej obudowie osi napędowej. W półbiegu stopnie przekładni są rozmieszczone w odstępach: jeden znajduje się w osi napędowej, drugi w piaście kół napędowych.

Rodzaj połączenia przekładni określa następujące typy przekładni głównej: cylindryczna, stożkowa, hipoidalna, ślimakowa.

Cylindryczny napęd końcowy stosowany w pojazdach z napędem na przednie koła, w których silnik i skrzynia biegów są umieszczone poprzecznie. W skrzyni biegów zastosowano koła zębate z zębami skośnymi i szewronowymi. Przełożenie cylindrycznej przekładni głównej zawiera się w przedziale 3,5-4,2. Dalszy wzrost przełożenia prowadzi do zwiększenia rozmiaru i poziomu hałasu.

W nowoczesnych konstrukcjach przekładni mechanicznej stosuje się kilka wałów pomocniczych (dwa lub nawet trzy), z których każdy ma własne koło zębate napędu głównego. Wszystkie koła zębate napędowe zazębiają się z jednym napędzanym kołem zębatym. W takich skrzyniach główny bieg ma kilka przełożeń. Główny bieg zrobotyzowanej skrzyni biegów DSG jest ułożony w ten sam sposób.

W pojazdach z napędem na przednie koła można wymienić główny bieg, który jest integralną częścią tuningu skrzyni biegów. Prowadzi to do poprawy dynamiki przyspieszania pojazdu i zmniejszenia obciążenia sprzęgła i skrzyni biegów.

Zwolnice stożkowe, hipoidalne i ślimakowe są stosowane w pojazdach z napędem na tylne koła, w których silnik i skrzynia biegów są równoległe do ruchu, a moment obrotowy musi być przenoszony na oś napędową pod kątem prostym.

Ze wszystkich typów przekładni głównej samochodów z napędem na tylne koła najbardziej poszukiwane są hipoidalny napęd końcowy, który wyróżnia się mniejszym obciążeniem zęba i niskim poziomem hałasu. Jednocześnie obecność przemieszczenia w uzębieniu kół zębatych prowadzi do wzrostu tarcia ślizgowego i odpowiednio do spadku wydajności. Przełożenie hipoidalnego głównego biegu wynosi: dla samochodów 3,5-4,5, dla ciężarówek 5-7.

Zwolnica stożkowa stosowana jest tam, gdzie wymiary gabarytowe nie są istotne, a poziom hałasu nie jest ograniczony. Ze względu na pracochłonność produkcji i wysoki koszt materiałów, główna przekładnia ślimakowa praktycznie nie jest wykorzystywana przy projektowaniu skrzyni biegów samochodu.

Głównym celem przekładni głównej jest zwiększenie momentu obrotowego silnika i zmniejszenie momentu obrotowego kół napędowych. Jeśli samochód ma napęd na przednie koła, to GP znajduje się w skrzyni biegów tuż obok samobloku (dyferencjału).

Jeśli koła napędowe maszyny znajdują się z tyłu, TP jest montowany w obudowie osi napędowej. Tam też jest zainstalowany samoblok. W modelu z napędem na wszystkie koła skrzynia biegów jest zależna od rodzaju napędu. GP znajduje się w skrzyni biegów lub w obudowie osi napędowej.

Odmiany urządzenia

Lekarze rodzinni różnią się liczbą stopni biegów. Istnieją następujące rodzaje głównego sprzętu.

1. Pojedynczy... Składa się z napędzanego i napędzającego koła zębatego.
2. Podwójnie... Ma cztery biegi. Ten typ jest instalowany w samochodach ciężarowych, ponieważ wymagają wyższego przełożenia.

Pokój dwuosobowy jest centralny i oddzielny. Środkowa znajduje się w obudowie osi napędowej, a osobna w piaście i osi koła napędowego. GP różni się rodzajem połączenia zębów:

• cylindryczny;
• hipoidalny;
• Robak;
• kanoniczny.

Istota funkcjonowania GP jest prosta: jeśli samochód się porusza, moment obrotowy z silnika jest przenoszony na skrzynię biegów, a następnie za pomocą przekładni i samobloku na wały napędowe maszyny. W rezultacie GP bezpośrednio zmienia moment obrotowy przenoszony na koła samochodu, dlatego za jego pomocą zmienia się również dynamika obrotu kół.

Główną cechą jest przełożenie. Parametr pokazuje stosunek liczby zębów napędzanego koła zębatego do napędzającego koła zębatego. Jeśli jest wyższy, samochód bardzo szybko nabiera prędkości maksymalnej. Jednak wskaźnik najwyższej prędkości spada.

Zmniejszenie przełożenia zwiększa największą dynamikę, samochód wolniej nabiera prędkości. W przypadku konkretnego modelu przełożenie dobierane jest z uwzględnieniem parametrów technicznych silnika, skrzyni biegów, wymiarów kół, układu hamulcowego itp.

Jak działa lekarz rodzinny?

Z czego składa się główny bieg:

• przekładnia stożkowa;
• koło skośne.

Przekładnia jest częścią napędową (ciąg ze skrzyni biegów i silnika jest do niej przymocowany), a koło elementem napędzanym (odbiera ciąg od koła zębatego i przekazuje go pod kątem 90 °).

Koła zębate wykonane są z zębami w kształcie spirali, przez co ich twardość i ilość wzrastają. Jednocześnie są one zablokowane, a koła zębate pracują płynnie i bez hałasu.

Oprócz przekładni zębatej stożkowej z przecinającymi się osiami, w maszynie zastosowano przekładnię hipoidalną. Tutaj zęby mają określoną konstrukcję i oś małego koła zębatego stożkowego. Jest on przesunięty w dół w stosunku do środka największego biegu o pewną odległość.

Pozwala to na umieszczenie kardana niżej i obniżenie wysokości wypukłej górnej części tunelu w celu umiejscowienia wału na spodzie nadwozia, zwiększając tym samym powierzchnię wnętrza pojazdu.

Możliwe staje się nieznaczne zmniejszenie środka ciężkości maszyny i zwiększenie jej stabilności. Hipoidalna przekładnia charakteryzuje się znaczną gładkością, dużą wytrzymałością zębów i odpornością na zużycie.

Wymagania podstawowe

GP składa się z 2 biegów. Czołowy ma mniejszy rozmiar, a jest połączony z wałem wyjściowym skrzyni biegów. Napędzane koło zębate jest większe niż koło wiodące i współdziała z mechanizmem różnicowym i kołami maszyny. Główne wymagania dotyczące transferu:

• najniższy poziom hałasu i wibracji podczas pracy;
• najniższy przebieg na gazie;
• zwiększona wydajność;
• zapewnienie podwyższonych parametrów trakcji i prędkości;
• możliwości produkcyjne;
• najmniejsze wymiary (w celu zwiększenia prześwitu i obniżenia poziomu dna w aucie);
• mniej wagi;
• zwiększona siła;
• minimalna konserwacja.

Możliwe jest zwiększenie sprawności przekładni poprzez podniesienie jakości uzębienia dwóch kół zębatych oraz zwiększenie wytrzymałości części, a także poprzez zastosowanie w konstrukcji łożysk tocznych.

Konieczne jest maksymalne zmniejszenie wibracji i hałasu podczas pracy reduktorów biegów samochodu. W tym celu warto zadbać o dobre smarowanie zębów. Zwiększy to dokładność mocowania kół zębatych i zwiększy średnicę wałów. Warto również wykonać inne środki zwiększające niezawodność części mechanizmu.

Przekładnia cylindryczna

Jest montowany w pojazdach z napędem na przednie koła z silnikiem poziomym i skrzynią biegów. Tutaj stosuje się koła zębate, które mają szewron i nierówne zęby. Przełożenie wynosi 3,5 - 4,2.

GP w pojazdach z napędem na tylne koła

Inne typy przekładni głównej są instalowane w samochodach z napędem na tylne koła, ponieważ silnik ze skrzynią biegów jest równoległy do ​​​​suwu, a moment obrotowy jest dostarczany na oś napędową pionowo.

W samochodach z napędem na tylne koła najczęściej instalowana jest przekładnia hipoidalna, która ma najmniejsze obciążenie zęba i wytwarza minimalny poziom hałasu. Podczas pracy sprawność spada, ponieważ odsunięte mocowania przekładni zwiększają współczynnik tarcia ślizgowego.

W samochodach z hipoidalną skrzynią biegów przełożenie wynosi 3,5 - 5,4, w ciężarówkach 5 - 7. Ten bieg różni się od cylindrycznego: oś wału nie przecina się z kołem zębatym, ponieważ kształt pozwala na obniżenie kardana i zmniejszenie prześwitu nadwozia, co prowadzi do maksymalnej stabilności pojazdu.

Jeśli właściciel samochodu nie jest zainteresowany wielkością i stopniem hałasu, stosuje się kanoniczny procesor graficzny. Przekładnia ślimakowa jest instalowana bardzo rzadko, ponieważ jej produkcja jest pracochłonna i kosztowna.

Do normalnego funkcjonowania elementów trących i zębów wymagane jest smarowanie. Specjalny olej wlewa się do skrzyni korbowej lub tylnej osi. Jego poziom musi być kontrolowany, aby zapewnić stabilną pracę elementów maszyny.

Zalety i wady

Każdy rodzaj połączenia zębów ma wady i zalety.

Punkty dodatnie i ujemne:

1. Cylindryczny... Największe przełożenie jest ograniczone do 4,2. Dalszy wzrost stosunku liczby zębów doprowadzi do zwiększenia rozmiaru przekładni i wzrostu hałasu.
2. Hipoidalny. Wyróżnia się niskim obciążeniem zębów i niskim poziomem hałasu. Jednak ze względu na przemieszczenie w mocowaniu kół zębatych wzrasta tarcie ślizgowe i spada sprawność, ale jednocześnie możliwe staje się obniżenie kardana do najniższej wysokości.
3. Stożkowy GP... Jest rzadko używany ze względu na duże gabaryty i wysoki poziom hałasu.
4. Robak... W rzeczywistości nie jest używany ze względu na wysoki koszt.

Wymagana opieka

Wszelkie koła zębate napędu głównego i samoblokowania wymagają smarowania i pielęgnacji. Pomimo tego, że wszystkie elementy GPU i jednostki samoblokującej wyglądają jak potężne kawałki żelaza, wciąż mają swój własny zasób wytrzymałości. Z tego powodu porady dotyczące nagłych rozruchów i hamowania, nieostrożnego włączania sprzęgła i innych obciążeń pojazdu pozostają aktualne.

Wszystkie elementy cierne i zęby przekładni muszą być regularnie smarowane. Z tego powodu do skrzyni korbowej wlewa się specjalny olej, którego poziom należy czasami sprawdzić.

Olej, w którym pracują przekładnie, może wyciekać przez słabe złącza i zużyte uszczelki olejowe.

Zwolnica z podwójnym rozstawem jest stosowana w ciężkich samochodach ciężarowych, gdy przełożenie wynosi io ≥ 11 oraz w pojazdach wielozadaniowych w celu uzyskania wymaganego prześwitu.

Zalety transmisja:

Przełożenie przeniesienia może osiągnąć 20 ... 30;

Mniejsze wymiary i waga międzyosiowego mechanizmu różnicowego oraz średnica półosi;

Kompaktowa centralna część osi napędowej, co jest ważne dla uzyskania niskiego poziomu podłogi i środka masy pojazdu, a także dla zapewnienia wymaganego prześwitu;

Możliwość regulacji przełożenia zwolnicy bez zmiany środkowej części osi napędowej;

Zwolnice i zwolnice przenoszą tylko część obciążenia na oś napędową.

Wady transmisja:

Wysoka pracochłonność usługi;

Komplikacja i wzrost kosztów konstrukcji w porównaniu z podwójną centralną zwolnicą ze względu na dużą liczbę części;

Wzrost mas nieresorowanych (szczególnie przy niezależnym zawieszeniu kół).

Najczęściej rozstawiony główny bieg składa się z centralnej skrzyni biegów (przekładnia stożkowa lub hipoidalna) i przekładni kołowej (lub końcowej). Schemat ten stosuje się zarówno ze sztywną obudową osi (z zależnym zawieszeniem kół), jak i w przypadku przegubowego mostu napędowego, gdy centralna skrzynia biegów znajduje się na nadwoziu (lub na ramie) samochodu i jest połączona z kołem biegi za pomocą kół kardanowych (z niezależnym zawieszeniem kół).

Reduktory kół stosowane w budownictwie samochodowym mogą być z osiami stałymi lub planetarnymi. Ich główne schematy pokazano na ryc. 6.12. Najbardziej rozpowszechnione są skrzynie biegów wykonane według schematów na ryc. 6.12, a, c, d. Skrzynie biegów pokazano schematycznie na ryc. 6.12, a, b, c, g mają stałe osie wału, a reszta to mechanizmy planetarne. W skrzyniach biegów (rys. 6.12, aib) koło napędowe może znajdować się poniżej osi napędzanego koła zębatego, co umożliwia obniżenie poziomu podłogi w karoserii.

Smarowanie części kół zębatych odbywa się poprzez rozpryskiwanie oleju wlewanego do ich karteru.

Wyznaczanie parametrów kół zębatych reduktorów kół, dobór łożysk oraz obliczanie wałów odbywa się tymi samymi metodami, co w przypadku skrzyń biegów. Materiały użyte do produkcji kół zębatych i wałów są również podobne.

Przy opracowywaniu osi napędowych z kołami zębatymi stosuje się zasadę konstrukcji modułowej. Tak więc poprzez zmianę par kół w przekładni planetarnej możliwa jest zmiana całkowitego przełożenia przekładni głównej ze stałym przełożeniem w przekładni centralnej, tj. otrzymać rodzinę osi napędowych o różnych standardowych rozmiarach.

Różnice

Informacje ogólne

Dyferencjał to mechanizm przekładni, który pełni funkcję rozdzielania dostarczanego do niego momentu obrotowego między kołami lub osiami i umożliwia obracanie się napędzanych wałów z tą samą lub różnymi prędkościami kątowymi, połączonymi kinematycznie.

Poza ogólnymi wymaganiami technicznymi dla wszystkich mechanizmów skrzyni biegów, na dyferencjały nakłada się jeden wymóg – muszą rozdzielać moment obrotowy między koła lub osie w proporcji, która zapewnia najlepsze osiągi samochodu (maksymalna siła uciągu, stabilność i sterowność).

Aby zwiększyć siłę trakcyjną samochodu, konieczne jest rozłożenie momentu obrotowego na koła proporcjonalnie do obciążenia koła i współczynnika przyczepności. Przy różnych wartościach współczynnika przyczepności pod kołami po prawej i lewej stronie siły trakcji po bokach będą różne, w wyniku czego moment tych sił pojawia się względem osi pionowej przechodzącej przez środek masy pojazdu, pogarszając jego stabilność i sterowność. Aby zapewnić dobrą stabilność ruchu, niezbędna jest równość sił trakcyjnych na kołach po prawej i lewej stronie. Przy różnych wartościach współczynnika przyczepności pod kołami doprowadzi to do ograniczenia sił trakcyjnych na wszystkich kołach przez siłę trakcyjną na kole o minimalnej przyczepności, a w konsekwencji do pogorszenia przyczepności właściwości trakcyjne pojazdu. Zauważona sprzeczność jest prawie zawsze rozwiązywana na korzyść zwiększenia właściwości trakcyjnych pojazdu.

Należy zauważyć, że mechanizm różnicowy nie wpływa na całkowite przełożenie pojazdu. Zapewnia to, że koła napędowe toczą się bez poślizgu podczas pokonywania zakrętów i jazdy po nierównych drogach.

Główny bieg ma za zadanie zwiększyć dostarczany do niego moment obrotowy i przenosić go przez mechanizm różnicowy i napędzać koła napędowe samochodu pod kątem 90 stopni, a także zapewnić jego maksymalną prędkość jazdy.

W pojazdach z napędem na przednie koła zwolnica i mechanizm różnicowy znajdują się w obudowie skrzyni biegów. Silnik takich samochodów znajduje się nie wzdłuż, ale w poprzek osi ruchu, co oznacza, że ​​początkowo moment obrotowy z silnika przenoszony jest w płaszczyźnie obrotu kół. Jednak funkcja zwiększania momentu obrotowego i rozprowadzania go wzdłuż osi kół pozostaje w tym przypadku niezmieniona.

Zasada działania głównego biegu

Moment obrotowy z wału korbowego silnika jest przenoszony przez sprzęgło, skrzynię biegów i wał napędowy na parę śrubowych kół zębatych o stałym zazębieniu.

koło przeniesienia momentu obrotowego

Ryż. 2

Oba koła będą się obracać z tą samą prędkością kątową. Ale w tym przypadku skręcenie autem jest niemożliwe, ponieważ podczas tego manewru koła muszą przejechać nierówną odległość! Jeśli weźmiesz autko, w którym tylne koła są połączone sztywną osią, a

połóż go trochę na podłodze, parkiet w twoim domu może wyraźnie ucierpieć. Za każdym zakrętem samochodzika jedno z jego kół z pewnością się poślizgnie i zostawi za sobą czarny ślad. Przyjrzyjmy się śladom pozostawionym przez mokre koła każdego prawdziwego samochodu podczas pokonywania zakrętów. Przyglądając się tym śladom z zainteresowaniem, można zauważyć, że zewnętrzne koło od środka obrotu pokonuje znacznie dłuższą drogę niż wewnętrzne. Gdyby na każde koło była przekazywana taka sama liczba obrotów, to obracanie auta bez czarnych śladów na „parkiecie” byłoby niemożliwe. W konsekwencji prawdziwy samochód, w przeciwieństwie do autka, ma pewien mechanizm, który pozwala mu wykonywać skręty bez „ciągania” gumowych kół po asfalcie. A ten mechanizm nazywa się różnicą.