Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Выбор схемы раздаточной коробки




Можно выделить три основные группы схем раздаточных коробок: для первой группы (рис. 8.1) характерны два соосных ведомых вала с дифференциальным приводом, постоянно включенный передний мост и отсутствие прямой передачи; для второй группы (рис. 8.2) - два несоосных ведомых вала (один из которых соосен ведущему валу) с блокированным приводом, наличие прямой передачи и периодически включаемый передний мост; для третьей группы (рис. 8.3) - два соосных ведомых вала с блокированным приводом, отсутствие прямой передачи и периодически включаемый передний мост.

Раздаточные коробки первой группы - двухступенчатые и одноступенчатые, второй и третьей групп - обычно двухступенчатые. Внутри каждой группы много вариантов конструкции раздаточной коробки: с разным числом валов, различным расположением элементов переключения, с переключением передач с помощью зубчатой муфты при постоянном зацеплении зубчатых колес или с помощью скользящего зубчатого колеса и т.д.

 

а) б) в)

8.1. Схемы раздаточных коробок с дифференциальным приводом:

а,б- трехосных двухступенчатых; в – двухосной двухступенчатой

 

а)   б)

 

8.2. Схемы двухступенчатых раздаточных коробок с блокированным приводом и несоосными ведомыми валами:

а - трехосной; б - двухосной

 

 

Рис. 8.3.Схемы двухступенчатых раздаточных коробок с блокированным приводом и соосными ведомыми валами:

а – трехосная, б - двухосная

Положительными качествами схем первой группы являются: отсутствие циркуляции паразитной мощности в трансмиссии, более равномерная загрузка трансмиссии при постоянно включенном приводе всех ведущих мостов, возможность принудительной блокировки дифференциала в сложных дорожных условиях. Недостаток таких схем - отсутствие прямой передачи

Преимуществом схем второй группы является наличие прямой передачи с ведущего вала на соосный с ним ведомый. При этом передний мост отключается, автомобиль работает как неполноприводный и КПД трансмиссии максимальный. Передний мост принудительно включается при переходе на понижающую передачу в раздаточной коробке. Недостаток таких схем - возможность циркуляции паразитной мощности через зубчатые передачи раздаточной коробки при включении понижающей передачи.

Отрицательные качества схем третьей группы - отсутствие прямой передачи и возможность циркуляции паразитной мощности в приводе ведущих мостов. Однако, так как зубчатые колеса раздаточной коробки не входят в контур циркуляции из-за соосности ведомых валов, то они не нагружаются дополнительными крутящими моментами.

Применяются и другие схемы, отличные от рассмотренных выше. Так, на рис. 8.4, а, б представлены схемы двухступенчатых раздаточных коробок со смешанным приводом: с блокированным приводом переднего моста и дифференциальным приводом двух задних (а), а также с блокированным приводом заднего моста и дифференциальным приводом бортовых передач передних колес (б). Причем в последнем случае при включении высшей прямой передачи вся мощность передается на задний мост (на один ведомый вал), а при включении низшей передачи - на все три ведомых вала. На рис. 8.4, в показана схема раздаточной коробки с блокированным приводом, обеспечивающим раздельную передачу мощности на три ведущие моста при включении как низшей, так и высшей передач. На рис. 8,4, г представлена схема раздаточной коробки с параллельной передачей мощности с ведущего вала через две одинаковые зубчатые пары на водило несимметричного дифференциала. Такое решение позволяет уменьшить в два раза нагрузку на зубчатую пару, но требует повышенной точности при изготовлении. Показанная на рис.8.4,д схема предназначена для раздачи, мощностей по двум бортам автомобиля с бортовой схемой трансмиссии и одним двигателем. В схеме, показанной на рис. 8.4,е планетарный механизм используется как редуктор высшей передачи раздаточной коробки (при этом вся мощность передается на задний мост) и в качестве межосевого несимметричного дифференциала на низшей передаче, когда включены оба моста. Механизм управления позволяет на низшей передаче обеспечить как дифференциальный, так и блокированный привод.



Рис. 8.4. Различные схемы раздаточных коробок

К числу основных факторов, определяющих выбор схемы раздаточной коробки, нужно отнести следующие: необходимое число ведомых валов, заданный тип привода (блокированный или дифференциальный), условия размещения карданных валов, экономическую целесообразность, унификацию, технологичность конструкции, удобство обслуживания и ремонта, патентную чистоту, заданные условия отбора мощности, ограничения по передаточным числам.



Схемы с тремя ведомыми валами применяют для некоторых автомобилей с колесной формулой 6x6. В настоящее время для автомобилей с формулой 6x6 все чаще стали использовать привод заднего моста тележки от промежуточного моста; при такой схеме привода раздаточная коробка должна иметь только два ведомых вала. Таким образом, схема с двумя ведомыми валами оказывается принципиально пригодной для полноприводвых автомобилей с колесными формулами 4x4, 6x6 и 8x8.

Выбор типа привода определяется назначением автомобиля. Схемы с прямой передачей и блокированным приводом (см. рис.8.2) целесообразно использовать для автомобилей малой и средней грузоподъемности в тех случаях, когда привод к переднему мосту применен только для повышения проходимости на участках с пониженным сцеплением ведущих колес и включается кратковременно. Схемы с блокированным приводом без прямой передачи (см. рис. 8.3) целесообразны для автомобилей, у которых привод к переднему мосту включается кратковременно для повышения проходимости, а по условиям компоновки ведомый вал привода заднего моста не может быть соосным с ведущим или передаточное число высшей передачи не должно равняться единице. Схемы с дифференциальным приводом (см. рис. 8.1) следует применять для автомобилей, у которых привод к переднему мосту предназначен не только для повышения проходимости, но и для постоянного использования сцепного веса, приходящегося на переднюю ось, для разгрузки заднего моста и увеличения удельной силы тяги на ведущих колесах.

Принципиально функции раздаточной коробки могут быть обеспечены при наиболее простой двухосной схеме. Однако в ряде случаев трехосная схема, несмотря на некоторые усложнения, оказывается более рациональной. Так, если по условиям размещения карданных валов расстояние между осями валов раздаточной коробки должно быть относительно велико, то трехосная схема при прочих равных условиях может дать более компактную конструкцию. Трехосная схема целесообразна, если требуется обеспечить одинаковое направление вращения ведущего и ведомых валов.

Очень важным фактором, который необходимо учитывать при выборе как схемы раздаточной коробки, так и конструкции отдельных элементов, является экономическая целесообразность. Всякая новая конструкция, естественно, должна иметь более совершенные показатели по сравнению с предшествующей. Однако при этом должна быть тщательно проанализирована возможность унификации как по конструкции раздаточной коробки (внутренней унификации), так и по возможности применения одинаковых КП и главных передач (внешней унификации).

Выбирая схему раздаточной коробки, необходимо учитывать ее передаточные числа. При наличии прямой передачи следует выбирать схемы, аналогичные изображенным на рис. 8.2.

Кроме перечисленных основных факторов при выборе схемы раздаточной коробки учитывают и другие, например такие, как условия смазывания,удобство управления, уменьшение шума приработе. В схемах, в которых передачи переключаются с помощью скользящих зубчатых колес, требуется применять прямозубые передачи, которые создают больше шума, чем косозубые. Переход на косозубые передачи возможен при постоянном зацеплении зубчатых колес, при этом передачи переключают с помощью зубчатых муфт. В схемах с постоянным зацеплением зубчатых колес, во-первых, создается малый шум, во-вторых, можно применять синхронизаторы для переключения передач. Особенностью таких схем является установка двух зубчатых колес на валу с использованием подшипников скольжения или игольчатых. Если зубчатые колеса ведущего вала, который, как правило, является верхним валом коробки, установлены свободно, то необходимо конструктивными мероприятиями обеспечить доступ масла к подшипникам. С этой целью, например, применяют приливы (ловушки) для масла, из которых оно самотеком может направляться к местам смазывания, или устанавливают насос. По условию смазывания в некоторых схемах с постоянным зацеплением зубчатые колеса свободно устанавливают не на ведущем, а на промежуточном или нижнем валу (рис. 8.5).

Во многих раздаточных коробках предусмотрена установка механизма отбора мощности. При этом возникают трудности по обеспечению смазывания подшипников вала отбора мощности, особенно, если при работе механизма отбора мощности шестерни, расположенной на нижнем валу, не вращаются. В этом случае длительная работа механизма отбора мощности возможна лишь при установке масляного насоса.

Несимметричные дифференциалы, используемые в раздаточных коробкax, в основном цилиндрические, а симметричные – конические.

Если за раздаточной коробкой отсутствуют агрегаты трансмиссии с переменным передаточным числом, то на одном из ее валов, имеющем постоянное передаточное число к ведущим колесам, располагают привод спидометра.

КП, устанавливаемые на полноприводных автомобилях и на неполноприводных аналогах, обычно унифицированы. Поэтому раздаточные коробки выполняют в виде отдельного агрегата, самостоятельно устанавливаемого на раме.

Схема раздаточной коробки, значения передаточных чисел пар колес и относительное время работы отдельных зубчатых колес под нагрузкой влияют на относительную напряженность основных деталей раздаточной коробки.

 

Рис. 8.5. Раздаточная коробка автомобиля КамАЗ-4310:

1 - ведущий вал; 2, 3, 5, 7, 14 – зубчатые колеса 4 – корпус раздаточной коробки,6,15,17 – скользящие полумуфты, 9 – зубчатый венец корпуса дифференциала, 10,13 – выходные валы, 11,12 – коронное колесо и солнечная шестерня дифференциала, 16 -корпус дифференциала

 

Наименьшее относительное время работы зубчатых колес под нагрузкой характерно для раздаточных коробок с прямой передачей и периодически включаемым передним мостом (см. рис. 8.2). Более 90% общего пробега КМ с такой раздаточной коробкой совершается на режиме прямой передачи в ней, на этой передаче зубчатые колеса и подшипники раздаточной коробки не нагружаются. Относительно небольшое число циклов напряжений для зубчатых колес таких раздаточных коробок позволяет при работе их под нагрузкой иметь повышенный уровень циклических напряжений без ущерба для общего срока службы агрегата.

Рассматривая раздаточные коробки без прямой передачи, следует выделить три группы зубчатых колес: колеса, работающие под нагрузкой только на высшей ступени раздаточной коробки; колеса, работающие под нагрузкой только на низшей ступени; колеса, работающие на обеих ступенях.

Дополнительные нагрузки в деталях раздаточной коробки, связанные с циркуляцией паразитной мощности, имеют место при при блокированном приводе. Количество и номенклатура деталей раздаточной коробки, испытывающих действия дополнительных нагрузок, зависят от схемы раздаточной коробки. Так, в схемах с двумя ведомыми валами (см. рис.8.З) в замкнутый контур циркуляции паразитной мощности входят лишь ведомые валы и их соединительные муфты. В схемах с несоосными ведомыми валами в контур циркуляции паразитной мощности входят также и зубчатые колеса. соединяющие эти валы. На рис. 8.4,а это касается деталей, соединяющих вал привода переднего моста и крестовину межосевого дифференциала двух задних мостов, на рис. 8.4,б - деталей, соединяющих вал привода заднего моста и крестовину межколесного дифференциала двух передних колес, а на рис.8.4, в - шестерен, соединяющих верхний и нижний ведомые валы. Это касается также деталей, расположенных между ведомыми валами, связанных дифференциалом при его блокировке (см. рис.8.4, а, д).

В расчетах дополнительные нагрузки, вызванные циркуляцией паразитной мощности, учитываются путем некоторого увеличения расчетных нагрузок относительно их номинальных значений: введением коэффициентов θ = 1,1 при движении на низших и средних передачах и θ= 1,2 при движении на высших передачах в КП.

Значения передаточных чисел в отдельных парах зубчатых колес зависят главным образом от схемы формирования передаточного низшей ступени раздаточной коробки. Если последнее формируется одной парой зубчатых колес, то в этой паре передаточное число может иметь значение, близкое к двум. В остальных случаях передаточное число пары зубчатых колес раздаточной коробки, как правило, меньше двух.

Теоретически доказано и опыт эксплуатации это подтвердил, что при постоянно включенном дифференциальном приводе передних коллес (см. рис. 8.1; 8.4, г; 8.5) износ шин и расход топлива меньше, чем при отключении переднего моста в раздаточной коробке с блокированным приводом (см. рис. 8.2, 8.3). Частично это обусловлено возникновением циркуляции паразитной мощности в блокированном приводе и отсутствием такой в дифференциальном. Но главным образом это объясняется тем, что потери в шине пропорциональны квадрату передаваемого крутящего момента. Поэтому распределение крутящего момента по всем осям (колесам) снижает потери в шинах, уменьшает их износ и расход топлива автомобиля.

 

ЛЕКЦИЯ 27:

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2018 год. (0.009 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал