КОРОБКА ПЕРЕДАЧ И РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА

В процессе движения МТА или автомобиля нагрузка на двига- тель существенно изменяется. Она зависит от скорости и ускорения автомобиля, количества пассажиров и массы перевозимого груза, ка- чества дорожного покрытия и других факторов. Трактор в процессе эксплуатации агрегатируется с большим комплексом машин-орудий, имеющих широкий диапазон тяговых сопротивлений и требуемых скоростей. При этом желательно, чтобы двигатель трактора и автомо- биля работал в оптимальном режиме загрузки, когда работа машины наиболее производительна и экономична. Кроме того, трактор и ав- томобиль должны иметь возможность двигаться задним ходом и дли- тельное время стоять на месте при работающем двигателе.

При использовании на тракторе и автомобиле в качестве источ- ника энергии двигателя внутреннего сгорания эти требования можно обеспечить только при условии, что конструкцией предусмотрена возможность изменения передаточных чисел трансмиссии. Для этой цели в ступенчатых трансмиссиях тракторов и автомобилей приме- няются такие агрегаты, как коробка передач (КП), у тракторов допол- нительно - увеличитель крутящего момента (УКМ) и ходоуменьши- тель, у автомобилей – делитель (мультипликатор) или демультипли- катор, которые являются агрегатами составной КП.

Основная роль в изменении передаточных чисел отводится КП. Водитель выбирает нужную передачу в КП, желая получить необхо- димую скорость передвижения или нужный уровень загрузки двига- теля. Если конструкция КП позволяет переключать передачи «на хо- ду», т.е. без остановки машины, то особых проблем с выбором пере- дачи не возникает. Однако на некоторых тракторах применяют еще КП, допускающие включение передачи только при остановке тракто- ра. Это создает определенные трудности и неудобства в случаях, ко- гда условия движения требуют, например, временного увеличения крутящего момента на колесах (при преодолении подъемов, участков с большим сопротивлением движению, при временном возрастании крюковой нагрузки, при повороте и т.д.) или уменьшения скорости движения для совершения маневра. Водителю приходится сначала переходить на пониженную передачу, а затем опять возвращаться на основную, каждый раз предварительно останавливаясь и разгоняясь с места.

66

uк = 1

Для решения подобных проблем и предназначен УКМ – устрой- ство (дополнительная КП), позволяющее изменить передаточное чис- ло трансмиссии во время движения МТА.

Некоторые технологии сельскохозяйственного, промышленного и другого производства требуют пониженных скоростей движения МТА. Так, требуемые скорости рассадопосадочных машин и разбра- сывателей удобрений лежат в пределах 0,1...0,7 км/ч, дождевальных установок, машин для уборки овощей - 0,65...1,5 км/ч, роторных ка- навокопателей - 0,1...0,2 км/ч. Для реализации подобных скоростей в трансмиссию трактора часто устанавливают дополнительный агрегат

– ходоуменьшитель (дополнительная КП), позволяющий получать большие передаточные числа.

У автомобилей большой грузоподъемности и у автомобилей- тягачей, постоянно работающих с прицепом или полуприцепом, часто применяют составную КП, состоящую из основной КП и дополни- тельной - делителя (мультипликатора) или демультипликатора.

Д е л и т е л е м ( м у л ь т и п л и к а т о р о м ) называют повы- шающую дополнительную КП, располагаемую обычно перед основ- ной КП и имеющую две передачи – прямую с передаточным числом и повышающую с передаточным числом uк < 1 . Делитель уменьшает разрыв между передаточными числами соседних передач и на 20…25% увеличивает диапазон изменения передаточных чисел в

составной КП.

Д е м у л ь т и п л и к а т о р о м называют понижающую дополни- тельную КП, располагаемую обычно за основной КП и имеющую две или три передачи – прямую с uк = 1 и понижающие с uк > 1 . Демуль- типликатор увеличивает в 2…3 раза передаточные числа составной КП, значительно расширяя диапазон изменения передаточных чисел.

У колесных тракторов и автомобилей со всеми ведущими коле- сами в состав трансмиссии входит р а з д а т о ч н а я к о р о б к а . Это устройство, которое позволяет передавать мощность от КП к веду- щим мостам.

4.1. Коробки передач. Общие сведения

К о р о б к а п е р е д а ч ( К П ) предназначена для изменения общего передаточного числа трансмиссии, что обеспечивает:

- получение необходимой величины крутящего момента на ве- дущих колесах трактора или автомобиля при неизменном крутящем моменте двигателя;

67

-получение различных скоростей движения трактора или авто- мобиля вперед при наиболее рациональной загрузке двигателя;

-движение трактора или автомобиля задним ходом и длитель- ную их стоянку при работающем двигателе вхолостую или при при- воде стационарных агрегатов трактора от ВОМ.

Коробки передач располагается обычно между ФС и централь- ной (главной) передачей трансмиссии, и представляют собой редук- торы с набором валов и зубчатых колес. Последние вводятся во вре- менные силовые связи для получения необходимого передаточного числа между входным и выходным валом. Так как число пар зубчатых колес ограничено, то и число передач (число возможных передаточ- ных чисел) КП фиксировано. Чем больше число передач, тем больше возможностей для выбора режимов движения МТА и автомобиля, но тем сложнее и дороже конструкция КП и сложнее управление ее ра- ботой.

Современные КП тракторов обеспечивают получение от 5 до 36

иболее передач переднего хода, что связано с разнообразием работ, выполняемых, главным образом, универсальными тракторами. При этом все передачи подразделяются на четыре диапазона, характерные для назначения трактора: основной (рабочий), резервный, транспорт- ный и технологический (замедленный, иногда называемый рассадоч- но - посадочный).

О с н о в н о й д и а п а з о н служит для выполнения главных сельскохозяйственных или других работ, требующих высоких значе- ний силы тяги на крюке трактора при допустимом буксовании его движителей и эксплуатационной загрузке двигателя близкой к номи- нальной. В этом диапазоне скоростей трактор работает наибольшее время эксплуатации. Число передач в данном диапазоне зависит от типа и назначения трактора: обычно 3-7 и больше.

Р е з е р в н ы й д и а п а з о н передач (не более двух) служит для получения повышенных тяговых усилий примерно на 20...25% боль- ше, чем на основном диапазоне. Он необходим для преодоления больших тяговых сопротивлений в экстремальных условиях эксплуа- тации МТА.

Т р а н с п о р т н ы й д и а п а з о н (1-8 передач) имеет передачи, позволяющие МТА двигаться в различных условиях профиля дороги и ее покрытия.

Т е х н о л о г и ч е с к и й д и а п а з о н необходим для выполне- ния работ, требующих стабильных небольших технологических ско- ростей движения МТА, особенно в сельскохозяйственном производ- стве и для тракторов трубоукладчиков. Число передач в этом диапа-

68

зоне наибольшее - достигает 12-16. Следует отметить, что в этом диа- пазоне не всегда удается полностью использовать мощность двигате- ля трактора, несмотря на оптимальные варианты комплектации МТА.

Современные КП автомобилей обеспечивают получение от 4 до 10, иногда 16, а крайне редко даже 24 передач переднего хода.

В автомобильных КП обычно имеется одна передача заднего хода. В тракторных КП количество передач заднего хода обычно не более одной - двух, но в реальных конструкциях встречается и боль- шее их число, вплоть до полностью реверсивных КП, когда число пе- редач вперед и назад одинаковое.

Классификацию КП можно провести по следующим характер- ным признакам:

-по способу образования шестеренной передачи;

-по способу зацепления шестерен;

-по методу переключения передач;

-по способу управления;

-по расположению валов относительно продольной оси автомо- биля или трактора;

-по конструктивной компоновке;

-по кинематической схеме.

П о с п о с о б у о б р а з о в а н и я ш е с т е р е н н о й п е р е - д а ч и КП бывают с неподвижными осями валов, планетарные и ком- бинированные. В настоящее время большинство отечественных трак- торов и автомобилей имеют КП с неподвижными осями валов. Плане- тарные передачи в отечественных тракторах и автомобилях пока имеют ограниченное применение, только как элементы отдельных устройств трансмиссии - увеличитель крутящего момента, ходо- уменьшитель, механизм реверса или в качестве планетарный КП на промышленных тракторах. В зарубежном автотракторостроении дос- таточно широко применяются планетарные КП, особенно на про- мышленных тракторах. Если в КП применены оба способа образова- ния передачи, то ее называют комбинированной.

П о с п о с о б у з а ц е п л е н и я ш е с т е р е н КП бывают с подвижными шестернями (каретками) и с шестернями постоянного зацепления. Принципиальные схемы элементов зацепления шестерен в нейтральном положении приведены на рис. 4.1.

На рис. 4.1,а включение передачи производится продольным пе- ремещением каретки 2 (в данном случае двухвенцовой, для образова- ния двух различных передач) по шлицам вала 1 до полного ее зацеп- ления с одной из шестерен 4, неподвижно закрепленных на парал- лельном валу 3. Необходимо отметить, что в подобных конструкциях

69

КП возможно применение только прямозубых цилиндрических шес- терен.

Рис. 4.1. Принципиальные схемы элементов зацепления шестерен в КП:

1, 3 – валы; 2 – каретка; 4, 5, 8 – шестерни; 6 – зубчатая муфта; 7 – зубчатый венец; 9 – прижимное кольцо; 10 – поводковое устройство; 11 – пружинный фиксатор; 12 - зубча- тая муфта синхронизатора; 13 – наружный барабан фрикционных муфт

На рис. 4.1,б, в и г показаны три варианта блокировки свободно вращающихся шестерен (прямозубых или косозубых) постоянного зацепления с валом для включения передачи.

На рис. 4.1,б включение передачи производится продольным пе- ремещением зубчатой муфты 6, установленной на зубчатом венце 7 вала 1, до полного ввода ее в зацепление с аналогичными венцами на ступицах свободно вращающихся шестерен 5 или 8.

На рис. 4.1,в включение передачи производится с помощью син- хронизатора. Принцип работы синхронизатора заключается в том, что его зубчатая муфта 12 вала 1 может входить, в зацепление с зубчаты- ми венцами ступиц свободно вращающихся шестерен 5 или 8 только после предварительного выравнивания их угловых скоростей с валом 1 муфты. Это достигается посредством сил трения в контакте конус-

70

ных поверхностей ступиц и прижимного кольца 9, имеющего упру- гую связь с поводковым устройством 10 муфты 12. После чего при дальнейшем приложении осевого усилия к поводковому устройству 10 преодолевается сопротивление пружинных фиксаторов 11, и по- следующее включение передачи происходит легко и безударно.

На рис. 4.1,г включение передачи происходит с помощью мно- годисковых фрикционных муфт М1 и М2 (чаще всего с гидравличе- ским нажимным механизмом), общий наружный барабан 13 которых соединен с валом 1, а их внутренние барабаны закреплены на ступи- цах блокируемых свободно вращающихся шестерен 5 и 8. В ряде слу- чаев при использовании этого метода переключения можно отказать- ся от применения ФС.

В планетарных КП применяют только шестерни постоянного за- цепления.

П о м е т о д у п е р е к л ю ч е н и я п е р е д а ч КП подразде- ляются на переключаемые с остановкой машины (с разрывом потока мощности) и применяются только на тракторах и без остановки ма- шины (без разрыва потока мощности или с кратковременным разры- вом, не прекращающим вращение валов), применяются на автомоби- лях и тракторах. В первом случае включение передачи происходит при неподвижных валах, и МТА разгоняется с места на любой пере- даче. Такие КП обычно выполняют с каретками или блокировочными муфтами (рис. 4.1,а и рис. 4.1,б). Во втором случае КП выполняются с элементами переключения, представленными на рис. 4.1,в и рис. 4.1,г, или это коробки планетарного типа.

П о с п о с о б у у п р а в л е н и я КП бывают с механическим, гидравлическим, пневматическим и электромагнитным механизмами переключения передач. Если в КП переключение передач произво- дится с остановкой машины или без ее остановки, но с синхронизато- рами, то обычно применяется управляемая вручную механическая рычажная система с тягами, перемещающими каретку или блокиро- вочные муфты.

Гидравлический и электромагнитный способы управления при- меняют в КП с переключением передач на ходу посредством много- дисковых фрикционных муфт с дистанционным управлением. Если в КП применены оба метода переключения передач, то, как правило, переключение диапазонов производится рычажно-тяговой системой, а переключение передач внутри диапазона - блокировочными фрикци- онными муфтами.

П о р а с п о л о ж е н и ю в а л о в о т н о с и т е л ь н о п р о - д о л ь н о й о с и м а ш и н ы КП подразделяются на продольные и

71

поперечные. Последние чаще всего применяются на колесных тракто- рах малых тяговых классов 0,6 и 0,9 и переднеприводных легковых автомобилях, что позволяет уменьшить их продольную базу, улуч- шив, тем самым, их маневренность, и упростить центральную (глав- ную) передачу их трансмиссий, заменяя коническую пару шестерен цилиндрической.

П о к о н с т р у к т и в н о й к о м п о н о в к е различают КП:

-выполненные в виде самостоятельного агрегата;

-выполненные вместе с другими агрегатами трансмиссии в об- щем корпусе заднего моста (применяются только на тракторах). По- следняя компоновка характерна для КП с поперечными валами.

П о к и н е м а т и ч е с к о й с х е м е КП подразделяются на двухвальные, трехвальные, составные и специальные. Следует отме- тить, что термины двух и трехвальные КП относятся только к способу получения передач переднего хода для автомобиля и основного диа- пазона передач для трактора. Для получения передач других диапазо- нов и заднего хода в этих КП обычно имеются дополнительные валы

ипары шестерен. Входной и выходной валы этих КП обычно назы- вают первичным и вторичным.

Вд в у х в а л ь н о й КП поток мощности от первичного к па- раллельному вторичному валу всегда передается только через одну пару шестерен. Поэтому такую КП называют еще однопарной.

Вт р е х в а л ь н о й КП при получении основных передач поток мощности от первичного вала вначале передается через дополнитель- ную пару шестерен постоянного зацепления к промежуточному валу

иот него к параллельному вторичному валу через соответствующую пару шестерен. Таким образом, в трехвальной КП силовой поток на основных передачах всегда передается через две пары шестерен, по- чему ее и называют также двухпарной. В КП с продольными валами и соосным расположением первичного и вторичного валов есть воз- можность их замыкания и получения прямой передачи с передаточ- ным числом равным единице. Для трактора она обычно является транспортной, а не основной.

С о с т а в н ы е КП представляют собой комбинации двухваль- ных, трехвальных и планетарных КП, которые соединяют последова- тельно для увеличения общего передаточного числа и числа передач. Располагаются они или последовательно по продольной оси трактора или автомобиля в одном общем корпусе, или в отдельных картерах, фланцуемых друг к другу. Иногда составные КП компонуются ком- бинацией двухвальных КП, выполненных на параллельных валах в одном общем картере. Во всех случаях одна из КП является главной,

72

studfiles.net

Ликбез по раздаточным коробкам — Журнал «4х4 Club»

В теперешней жизни мы почти не попадаем на настоящее бездорожье. Оттого в перечне моделей среднестатистической фирмы автомобили с раздаточной коробкой встречаются все реже. Но все-таки они есть, и мы поговорим об этом самом «железном» из внедорожных агрегатов…

Упрощение и одинаковость конструкции автомобилей повышенной проходимости понятна.

Подавляющее большинство новых полноприводников построено по «легковой» схеме: поперечный двигатель спереди, постоянный привод на передние колеса и подключаемый с помощью дисковой муфты – на задние. Но в классе тяжелых внедорожных машин традиционно другой набор вездеходных ценностей, и раздаточная коробка для них – главный атрибут.

ОРТОДОКСЫ ЧЕСТНОГО ЖЕЛЕЗА
Раздаточная коробка – это самостоятельный довольно увесистый и сложный агрегат: нашпигованная шестернями, валами и муфтами часть трансмиссии между коробкой передач и ведущими мостами. Ее первое и основное назначение – разделять или раздавать в той или иной пропорции крутящий момент двигателя на оба ведущих моста – передний и задний.

Помимо распределительной функции, раздаточной коробке отдана еще одна – увеличивать крутящее усилие на колесах при одновременном понижении скорости передвижения. Так, на первой пониженной передаче по сравнению с первой повышенной примерно в три раза меньше скорость вращения колес и во столько же раз больше тяга на них. Редукторную часть раздаточной коробки  иногда называют демультипликатором и обозначают чаще всего как 4L или просто L.

Таким образом, внутри единого корпуса «живут» два устройства. И если с демультипликатором все более-менее однозначно (от модели к модели меняется лишь передаточное отношение), то принципов раздачи крутящего момента по мостам несколько. Соответственно, различаются и конструкции раздаточных коробок.

НИЧЕГО БОЛЕЕ ПОСТОЯННОГО…
Первый принцип – он же первый и исторически – постоянный привод на задний мост с временным подключением переднего. Знатоки воскликнут «парт-тайм» и будут абсолютно правы.  Такая трансмиссия более полувека доминировала во внедорожниках во многом благодаря простоте и выносливости конструкции. Примитивное подключение рычагом постепенно сменилось кнопочным управлением, но суть сохранилась.

Казалось бы, чего проще: на асфальте передний мост выключен, вне дорог – включен. Единственной загвоздкой оставался вопрос: когда именно надо подключать? Ведь позднее подключение «передка» на бездорожье чревато застреванием, а даже непродолжительное движение по асфальту в режиме 4х4 для большинства машин с part-time губительно технически.

Проблему решили инженеры Range Rover, заставив свою раздаточную коробку всегда приводить оба моста и заодно создав второй тип внедорожников. Разницу в скоростях переднего и заднего карданов гасит обыкновенный межосевой дифференциал. Симметричный, такой же как и между колесами. А для того чтобы трансмиссию постоянного полного привода уравнять по проходимости с подключаемой, установили еще и блокировку межосевого дифференциала.  Наша родимая «Нива» – из этой оперы.

Итак, оба типа во внедорожном режиме жестко приводили две оси, а на асфальте постоянный полный привод доминировал благодаря тяге четырьмя колесами. Кроме того, постоянно полноприводные всегда во всеоружии – так сказать, всегда все включено.

ТЕРМИНОЛОГИЯ:
Строго говоря, фраза «разделяет момент между двумя мостами» полностью корректна только для тех внедорожников, у которых в действительности имеется два ведущих неразрезных моста. Поскольку независимые подвески неизбежно вытесняют зависимые, термин «мост» по отношению к внедорожнику теперь означает не саму по себе неразрезную балку с двумя колесами, а совокупность узлов подвески и трансмиссии, относящихся к передней или задней паре колес. С таким же успехом тут употребимо слово «ось».

Рукоять.
Нет ничего надежнее механического переключения раздатки. Пусть ручка вибрирует и требует усилий, но зато наглядна

Часть тяжелых внедорожников сейчас сочетает задний неразрезной мост с независимой подвеской спереди (Mitsubishi Pajero Sport, Toyota TLC200). По этой схеме построено и большинство пикапов. Некоторые компании в новых моделях полностью отказались от неразрезных мостов, заменив их независимой подвеской (Range Rover, Infiniti QX56, Jeep Cherokee). И только самые консервативные модели, доживающие свой долгий век на конвейере (Mercedes Gelandewagen, Land Rover Defender, UAZ), сохраняют верность полностью зависимой подвеске с двумя непробиваемо-крепкими мостами.

НЕ ВСЕ ХОРОШО, ЧТО ПОЛНО
Но есть и минусы. Раздаточная коробка получилась очень громоздкой, тяжелой и сложной. На том же Range Rover, чтобы сохранить большой дорожный просвет, пришлось поднимать ее над полом салона и фактически размещать в объемистом «ящике» – подлокотнике. Подобные факторы напрямую повлияли на цену машин с постоянным полным приводом. Кроме того, конструкции part-time были на голову надежнее и безболезненно «переваривали» гораздо большие перегрузки.

Сделать раздаточную коробку с межосевым дифференциалом компактнее, легче и дешевле заставил инженеров полноприводный бум, стартовавший к концу ХХ века. Появились варианты с цепью вместо тяжелых шестерен (Nissan Terrano и MMC L200), с планетарной конструкцией в приводе пониженной передачи. Но оставалась еще одна проблема – устойчивость постоянно полноприводного автомобиля в скользком повороте.

SUPERSELECT
Раздаточную коробку с таким названием применяет компания Mitsubishi. Звучит непонятно, а по сути – обе системы (part-time и постоянный полный привод с межосевым дифференциалом) «в одном флаконе». Четыре положения SuperSelect позволяют двигаться исключительно на заднем приводе при отключенном переднем, подключать передние колеса вместе с задними через межосевой дифференциал (длительный режим), делать то же, но с заблокированным межосевым дифференциалом (аналог подключенного part-time) и, наконец, добавлять к заблокированному «центру» «понижайку». С какой стороны ни взгляни – рай для джипера!

СВОБОДА, РАВЕНСТВО И… «УШИ»
Когда вам говорят, что свободный дифференциал, дескать, «отправляет» часть крутящего момента на то или иное колесо или мост – не верьте! В системах со свободным дифференциалом вся мощность всегда уйдет туда, где будет меньшее сопротивление.

Классика поведения подобной трансмиссии на обледенелом лесном повороте при избытке скорости: начало дуги под тягой – больше момента уходит назад и автомобиль напоминает заднеприводный. Вы сбрасываете газ перед самой крутой частью виража, и мгновенно вес автомобиля, а с ним и доля крутящего момента устремляются вперед – машина стала переднеприводной, заскользила наружу! Вы судорожно парируете снос рулем и, вспомнив переднеприводные заповеди, слегка добавляете газу… Снова схватывают задние колеса, и высокий пикап или внедорожник, окончательно развернувшись поперек дороги, улетает в кювет! Почему так происходит? Потому что в раздаточной коробке вашего вездехода ничто не регулирует направление и долю крутящего момента. Он весь уходит туда, где в данную долю секунды больше скользит, причем переброс мощности происходит при мизерной, незаметной водителю разнице в сцеплении колес.

Побороть губительную свободу симметричного дифференциала пытались разными способами. Лучше всего это получилось у систем электронной стабилизации, но мы сейчас не о них. Помимо симметричных, в «раздатках» стали применять несимметричные дифференциалы, заведомо раздающие больший крутящий момент назад. Технически они несложны, но позволяют почти всегда оставлять автомобиль немного более заднеприводным, уберегая от коварных перебросов мощности. Такой дифференциал  стоит и в «раздатке» Audi Q7, и в «мицубишевском» SuperSelect II (33:67 %).

ОТБОР МОЩНОСТИ
Довольно редко от раздаточной коробки приводятся еще какие-то узлы, кроме мостов. Это может быть лебедка (на части Toyota Land Cruiser 80), разнообразные навесные агрегаты спецтехники (например, снегоочистители). Такую раздаточную коробку чаще называют коробкой отбора мощности.

Для нее используется специальная аббревиатура КОМ, дополнительные приводы вращают собственные карданные валы. Даже отечественный УАЗ-469 имел версию с КОМ для  щетки под  брюхом. За границей подобные коммунальные машины весьма широко используют и сегодня.

РАЗДАТКА-ЛАЙТ
Мода на внедорожники побудила создать более дешевые варианты «раздаток» для тех машин, эксплуатация которых в меньшей степени предполагает бездорожье. Прежде всего это одноступенчатые раздаточные коробки без «понижайки» (Mercedes ML без офф-роуд-пакета) и совмещение одной ступени с виско-муфтой и несимметричной раздачей (38:62%) у Cadillac Escalade с 2002 года. Подобных систем много, но в начале ХХI века большинство проблем, над которыми бились создатели металлических шедевров полного привода, успешно решила вездесущая электроника. Она сумела сверхточно и мгновенно дозировать подключение второго моста, избавив водителей и от необходимости возить с собой десятки килограммов «умного металла», и от того, чтобы платить за них.

Распознаватель. За несколькими положениями «шайбы» системы Terrain Response кроется целый мир разных настроек

Но на настоящем бездорожье, где все решает не скорость, а прочность «железа» и размер колес, сегодня, как и полвека назад, две исторические ветви науки о полном приводе вершат свой праздник.

Вездеход или нет?
Mercedes-Benz ML в качестве опции имеет офф-роудный пакет, включающий раздаточную коробку с пониженной передачей.  У стандартной версии пониженной нет

media.club4x4.ru

Раздаточная коробка: устройство, неисправности и ремонт

Каждый автомобилист, неважно, какой машиной он владеет, хотя бы раз слышал словосочетание «раздаточная коробка». Но что это за агрегат, какие функции он выполняет, от каких «болезней» страдает и как их предотвратить, знают немногие. В основном те, у кого автомобиль оснащен системой полного привода. Сегодня мы узнаем все о раздаточной коробке. Упомянув в начале статьи систему полного привода, отметим, что раздаточная коробка является неотъемлемым компонентом этой системы, играя в ней важнейшую роль – она ответственна за передачу крутящего момента от двигателя и коробки передач («механика» или «автомат») на переднюю и заднюю оси автомобиля. Она не просто распределяет крутящий момент к ведущим колесам в заданной пропорции, но и может, при выезде машины на бездорожье, увеличивать его значение на том колесе (колесах), которое опирается на твердую поверхность.

Раздаточная коробка Audi

Раздатка раздатке – рознь

Так как существуют различные системы полного привода (постоянный, автоматически подключаемый и подключаемый по требованию), то и устройство раздаточной коробки в них разнится. Но есть и общие детали для всех раздаток: это две передачи (цепная зубчатая и понижающая), ведущий вал, межосевой дифференциал (включает в себя блокировки), приводные валы передней и задней оси. Прежде чем перейти к различиям, характерным для раздаток разного типа, разберемся в функциях их основных компонентов.

Ведущий вал. Исходя из названия, можно догадаться, что этот элемент раздаточной коробки принимает на себя крутящий момент от КПП и передает его далее на межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал. Находящийся между передней и задней осями дифференциал ответственен за дальнейшую передачу и распределение крутящего момента на каждую ось, угловые скорости вращения которых — различны. Есть два типа межосевого дифференциала – асимметричный (крутящий момент распределяется между передней и задней осями в неравнозначных пропорциях) и симметричный (крутящий момент подается на обе оси в пропорции 50:50). Блокировка дифференциала позволяет полностью или частично выключить его, в результате чего обе оси жестко соединяются между собой, обеспечивая автомобилю повышенные оффроудные способности. Блокируется дифференциал, в зависимости от устройства раздатки, автоматически или вручную. Подробно о конструкции и работе этого узла можно узнать здесь.

Цепная передача. Основная ее функция – трансляция крутящего момента от межосевого дифференциала на переднюю ось. В ее конструкции используется цепной привод, но есть и разновидность этой передачи – зубчатая, когда вместо цепи в приводе за передачу крутящего момента отвечают две зацепленные между собой зубцами цилиндрические шестерни.

Понижающая передача. Этот узел раздатки предназначен для повышения крутящего момента при езде по сложному бездорожью. В современных раздаточных коробках «понижайку» сменил планетарный редуктор. Об устройстве и функции этой передачи читаем здесь.

Приводные валы. Это конечные узлы раздатки, передающие крутящий момент непосредственно на переднюю и заднюю оси. Приводной вал задней оси, как правило, расположен на одной оси с ведущим валом, а приводной вал передней оси соединен с ним посредством цепной передачи. Но бывают и другие варианты, о которых упомянем ниже.

Масляный картер. Раздаточная коробка имеет собственную систему смазки, которая включает картер и маслосборник. Разобравшись с общими для раздаточных коробок механизмами, поговорим о том, какие типы конструкций этого узла бывают на полноприводных автомобилях. Их четыре:

• Тип первый – в этой раздаточной коробке передний и задний приводные валы размещены на одной оси с мостами.

• Тип второй – для этой раздатки характерно размещение приводных валов на разных осях с ведомыми валами.

• Тип третий – у этой раздатки имеется механизм блокировки привода ведущих мостов.

• Четвертый тип – привод от мотора распределяется на ведущие мосты через дифференциал.

Раздаточная коробка первого типа имеет всего лишь одну ступень, которая обеспечивает передачу крутящего момента на ведущие мосты с одинаковыми угловыми скоростями. Благодаря простоте устройства, довольно популярна у производителей полноприводных моделей автомобилей.

Раздатка второго типа лишена промежуточного вала, за счет чего имеет компактные размеры, легкий вес и работает практически бесшумно. Для этого типа раздаточной коробки характерен высокий коэффициент полезного действия.

Раздаточная коробка третьего типа позволяет отключать передний мост при движении автомобиля по дорогам с качественным покрытием, и включать при езде по бездорожью. За счет этого выборочного включения/отключения переднего моста автомобиль, во-первых, может передвигаться по бездорожью, используя всю тягу двигателя, во-вторых, при езде по нормальным дорогам, существенно экономить топливо.

Раздатка четвертого типа является наиболее продвинутой, так как позволяет регулировать угловые скорости вращения передней и задней колесной оси в зависимости от условий езды. Наличие в устройстве этой коробки блокировочного механизма, включаемого по принуждению электроникой или вручную, позволяет добиваться передачи повышенного крутящего момента на ту ось, которая имеет лучшее сцепление с поверхностью дороги.

Основные режимы работы раздаточной коробки

Различают пять режимов функционирования раздатки. Опишем их вкратце:

• Включена нейтральная передача, ведущий вал вращается свободно, крутящий момент не передается на оси

• Включена повышающая передача, межосевой дифференциал разблокирован (крутящий момент передается в пропорции 1:2)

• Включена повышающая передача, межосевой дифференциал заблокирован (большинство крутящего момента передается на ту ось, колеса которой имеют лучшее сцепление с поверхностью)

• Включена понижающая передача, межосевой дифференциал разблокирован (передача крутящего момента на оси идет в пропорции 1:2)

• Включена понижающая передача, межосевой дифференциал заблокирован (жесткое соединение переднего моста с задним, крутящий момент распределяется на ту ось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой). Этот режим используется при преодолении самого сложного бездорожья.

Неисправности раздатки и способы их предотвращения

Многим владельцам полноприводных авто, столкнувшихся с поломкой раздаточной коробки, знаком характерный гул, который издает этот узел, когда один из его элементов выходит из строя. Еще один признак неисправности коробки – шум определенной тональности, который раздается при повороте ведущих колес или их пробуксовке. Так что если услышите вой или шум при работе системы полного привода, знайте – пора диагностировать раздатку.

Наиболее часто в раздаточной коробке выходит из строя блокировка дифференциала. Как мы уже знаем, производители раздаток применяют различные по своей конструкции механизмы, позволяющие блокировать дифференциал – локеры (позволяют полностью и жестко заблокировать механизм передачи крутящего момента) и самоблокирующие LSD (допускают ограниченное проскальзывание дифференциала).

У локеров в процессе длительной эксплуатации могут выйти из строя шестерня замыкателя, что не позволит механизму заблокировать дифференциал. Чтобы предотвратить эту поломку, нужно тщательно следить за тем, в каком режиме работает система полного привода и не допускать длительную езду с включенной блокировкой. К тому же могут поломаться системы жизнеобеспечения блокировки – порваться шланги (у пневматического и вакуумного механизмов), провода (у электронноуправляемого). Ресурс такой блокировки – 100-200 тысяч километров.

У дифференциалов повышенного трения свои болячки, наиболее распространенная из них — износ фрикционов при перегревах муфты (из-за частой пробуксовки). Чтобы избежать перегрева муфты, не следует нагружать ее во время пробуксовки колес, давать «передышки», чтобы она остыла. Также следует использовать специальную трансмиссионную жидкость с присадками, предотвращающими перегрев и износ фрикционов. Ресурс такой блокировки составляет 50-150 тысяч километров.

Раздаточная коробка BMW X5 E53

Вторая распространенная поломка раздатки – самопроизвольное выключение передач. Это происходит из-за выхода из строя пружин фиксаторов, облома зубьев шестерен, износ гнезд и шариков фиксаторов. Зубья шестерен и пружины фиксаторов могут сломаться из-за повышенных нагрузок на трансмиссию, а износ гнезд и шариков фиксаторов возможен по причине загрязненности или малого количества трансмиссионной жидкости в картере раздатки. Если причина в малом количестве жидкости – грешим на герметичность масляного картера, который мог треснуть и дать течь. В таком случае нужно внимательно осмотреть его и запаять образовавшиеся трещины. Жидкость грязная – требуется ее замена.

Шестерня раздатки

Третья причина неисправности раздаточной коробки – самопроизвольное отключение переднего моста. Она может возникать из-за изношенности вилки раздатки, канавки ползунка, зубьев муфты шестерен приводного механизма переднего моста. Он также может отключаться, если ослабли крепления подшипников переднего приводного вала и возник перекос зубцов вала и муфты. Рецепт исправления «болячек» — замена изношенных деталей, подтяжка ослабленных креплений.

Предотвратить появление этих поломок можно, если правильно эксплуатировать автомобиль с системой полного привода, периодически делать осмотр раздаточной коробки и вовремя менять в ней трансмиссионную жидкость.

avtoexperts.ru

Раздаточная коробка: устройство, принцип работы

Раздаточная коробка (РК) устанавливается в автомобилях, пригодных для езды по бездорожью. Иными словами, она присутствует в транспортных средствах с полным приводом, а в тех, у кого привод передний или задний — отсутствует.

Назначение раздаточной коробки заключается в регулировке крутящего момента, работающего в ходовой части машины. Она и приходит на помощь автомобилям в прохождении сложных и ландшафтных трасс.

Но давайте поговорим об этом приборе подробнее. Для начала разберёмся, где его искать.

Где искать раздаточную коробку?

Расположение РК может отличаться в зависимости от производителя и модели автомобиля.

Иногда создатели авто ставят её за КПП, разделяя с этим устройством.

Однако часто можно обнаружить коробки передач, в устройство которых входят раздаточные.

Какие бывают раздаточные коробки?

Назначение и устройство раздаточной коробки неразрывно связаны. Не во всех автомобилях установлены одинаковые РК. Чаще всего эти механизмы отличаются друг от друга своим типом и структурой. Существует три основных критерия, по которым один такой механизм отличается от другого.

• Типы приводных валов. В понижающих коробках они могут быть несоосными и, наоборот, соосными.
• Месторасположения приводных валов.
• Число наличествующих передач. Это количество определяет ступенчатость коробки. Они бывают одно-, двух- и трёхступенчатыми.

Из чего состоит раздаточная коробка?

Сам механизм «раздатки» может отличаться. Способов её сбора существует несколько. Однако есть составляющие, без которых не обойдётся устройство раздаточной коробки.

• Во-первых, это ведущий вал. При использовании одной передачи он отвечает за приём крутящего момента.
• Во-вторых, это четыре приводных вала. Они ставятся на оси сзади и спереди. Они связаны попарно.
• В-третьих, в таком механизме обязательно присутствует зубчатая либо цепная передача крутящего момента.
• В большинстве полноприводных авто есть также понижающая передача. Однако обращаем ваше внимание на то, что она присутствует не во всех раздаточных коробках. Так, это звено цепи механизма отсутствует, например, в кроссоверах, которые, хоть и обладают полным приводом, для езды по сложным ландшафтам не созданы.
• Также в коробках некоторых авто с полным приводом есть дифференциал, который устанавливается между осями, и блокиратор под дифференциал.

Как работает коробка и нужна ли она?

Как работает?

Для начала разберёмся, как работает раздаточная коробка. Принцип работы раздаточной коробки заключается в том, что дифференциалы, которые бывают двух типов (симметричные и несимметричные) делят крутящий момент на оси. Первый вид механизма распределяет крутящий момент поровну, а второй — не поровну, в зависимости от заданных показателей. Так или иначе, благодаря этому прибору приводные валы могут работать с разной скоростью, что увеличивает манёвренность и устойчивость машины при повороте и при езде по бездорожью.

Принцип действия раздатки:

Также под дифференциалом может быть установлен блокиратор. Это устройство помогает заблокировать дифференциал, распределяющий крутящий момент. После такой блокировки колёса будут вращаться строго с одинаковой скоростью. Управлять этой функцией можно самостоятельно из салона автомобиля либо можно настроить автоматическую блокировку. Такая функция востребована на тех машинах, которым приходится ездить, например, по длинным полям.

У раздаточной коробки существует несколько режимов работы. Она может функционировать:

• при двух активных мостах и блокировке дифференциала, которая осуществляется в автоматическом режиме;
• при двух активных мостах, но на понижающей передаче с условием перманентной блокировки дифференциала;
• при двух работающих мостах и с условием перманентной блокировки дифференциала;
• при двух работающих мостах;
• при условии работы только заднего моста.

Если коробка не работает

Неисправности раздаточной коробки бывают разными. Однако существует несколько наиболее часто встречающихся недугов прибора:

• Сложно включаются передачи. Если у вас наблюдается такая проблема, проверьте штоки и вилки прибора. Они могли износиться в результате долгой эксплуатации. Если это так, следует заменить их как можно скорее. Также причиной могут стать задиры, образовавшиеся на зубчатых колёсах. Если ни одна из указанных причин не касается вас, остаётся лишь проверить фиксаторы. Возможно, указанная проблема вызвана их расхлябанностью.
• Передачи автоматически выключаются на ходу. Скорее всего, необходимо заменить шестерни. Их зубья наверняка уже успели износиться. Если шестерни в порядке, проверьте целостность креплений вилок. Они могут соскакивать.
• Коробка ужасно шумит. Для начала вспомните, какие смазывающие вещества вы используете? Возможно, их вязкости недостаточно и нужно подобрать что-то более густое. Зубчатые колёса могли прийти в негодность. Тогда их нужно заменить. Эта же причина может быть вызвана проблемами при работе сцепления или стиранием подшипников.
• Вытекает масло из РК. Если вы определили, что масло течёт именно из неё — просто купите новые прокладки и попросите мастера их установить.

К сожалению, самостоятельно починить коробку любителю почти невозможно. Единственное, что новичок в ремонтном деле сможет сделать своими руками — произвести замену масла. Для всех остальных процедур потребуется помощь специалиста.

Нужна ли раздаточная коробка?

Как и у любого механизма, у РК есть свои преимущества и недостатки.

Начнём, пожалуй, с минусов. Точнее, с одного, но существенного минуса раздаточной коробки. Дело в том, что большинство её деталей довольно дорого стоят. Поэтому их замена обойдётся недёшево. А те детали, которые продаются по приемлемым ценам, сложны в починке, поэтому тоже могут потребовать средств от автовладельца на работу мастера.

Теперь «плюсы»:

• При работе «раздатки» во время движения автомобиля на низкой скорости крутящий момент передаётся на оси. Это увеличивает проходимость внедорожника.
• Примечательно, что при работе «раздатки» большой крутящий момент не может потеряться. Это достигается благодаря демультипликатору. Он является помощником машины в сокращении интенсивности кручения валов привода.
• Также у водителя автомобиля, оснащённого раздаточной коробкой, есть возможность самостоятельно определять число передачи.
• При езде в сложных условиях РК станет другом и помощником автомобилиста, помогая его «железному коню» эффективно преодолевать ландшафтные препятствия.
• Ну и, конечно, одно из ведущих преимуществ заключается в том, что работа раздаточной коробки продляет жизнь трансмиссии.

Но не стоит забывать, что никакая раздаточная коробка не умаляет важности мастерства водителя, решившего проехать на внедорожнике по сложным участкам. Ведь даже при управлении самым «навороченным» авто неопытность ездока может сыграть с ним злую шутку.

carextra.ru

Раздаточные коробки передач (раздатка) - назначение, классификация, типы раздаточных коробок передач

Раздаточной коробкой передач называется дополнительная коробка передач, распределяющая крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля.

Раздаточная коробка служит для увеличения тяговой силы на ведущих колесах и повышения проходимости автомобиля. Она одновременно выполняет функции демультипликатора, что позволяет увеличить диапазон передаточных чисел коробки передач и эффективнее использовать автомобили в различных дорожных условиях.

В зависимости от назначения автомобилей на них применяются раздаточные коробки различных типов (схема 1).

Схема 1 – Типы раздаточных коробок, классифицированных по различным признакам

Раздаточные коробки с соосными валами привода ведущих мостов имеют широкое применение, так как они позволяют использовать для переднего и заднего ведущих мостов одну и ту же главную передачу (взаимозаменяемую). Однако в этом случае ведущая шестерня главной передачи переднего моста, имея левое направление спирали зубьев, будет работать на «ввинчивание». Поэтому при ослаблении затяжки ее подшипников может произойти заклинивание главной передачи переднего ведущего моста.

Раздаточные коробки с несоосными ведомыми валами в отличие от раздаточных коробок с соосными ведомыми валами не имеют промежуточного вала. Они более компактны, менее металлоемки, более бесшумны при работе и имеют более высокий КПД.

Раздаточные коробки с блокированным приводом ведущих мостов позволяют использовать полную по условиям сцепления ведущих колес с дорогой тяговую силу без их пробуксовывания. Однако при движении автомобиля на повороте или на неровной дороге при блокированном приводе неизбежно проскальзывание колес, так как передние колеса проходят больший путь, чем задние. В этом случае увеличивается изнашивание шин, расход топлива и происходит перегрузка деталей трансмиссии. Для устранения таких отрицательных явлений передний мост отключают при движении по дорогам с твердым покрытием и включают только на тяжелых участках дороги.

Раздаточные коробки с дифференциальным приводом ведущих мостов исключают возникновение перечисленных выше отрицательных явлений. Применяемый в этих коробках межосевой дифференциал позволяет приводным валам ведущих мостов вращаться с разными скоростями и распределять крутящий момент двигателя между мостами в соответствии с воспринимаемыми ими вертикальными нагрузками. Если нагрузки одинаковы по величине, то используют симметричный дифференциал, а если неодинаковы, то несимметричный.

При раздаточных коробках с дифференциальным приводом передний мост постоянно включен. В результате изнашивание шин меньше, чем при отключении переднего моста. Однако межосевой дифференциал ухудшает проходимость автомобиля, так как при буксовании на месте одного из колес автомобиль не может начать движение. Поэтому для повышения проходимости межосевые дифференциалы выполняют с принудительной блокировкой.

Наибольшее распространение на автомобилях повышенной проходимости получили двухступенчатые раздаточные коробки.

Примеры конструкции

carspec.info

Раздаточная коробка

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Раздаточная коробка

Читать далее:

Раздаточная коробка

На некоторых специальных автомобилях, кроме основной, в трансмиссии устанавливается одна или несколько дополнительных коробок передач различного назначения

Раздаточная коробка применяется в трансмиссиях автомобилей с несколькими ведущими осями и служит для передачи крутящего момента к отдельным осям, допуская включение и выключение переднего ведущего моста. В большинстве конструкций раздаточная коробка включает в себя дополнительную коробку, которая позволяет увеличить крутящий момент, подводимый к ведущим колесам автомобиля.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Механизмы переключения коробок передач: о ЗИЛ-130; о МАЗ-500А

В результате наличия двух ступеней включения в раздаточной коробке удваивается общее число передач и увеличивается передаточное число трансмиссии, что позволяет наиболее эффективно использовать автомобиль в самых разнообразных дорожных условиях.

В трансмиссиях автомобилей повышенной проходимости коробка передач соединяется промежуточным карданным валом с раздаточной коробкой, которая осуществляет передачу крутящего момента к переднему и заднему ведущим мостам автомобиля. Вместе с тем в раздаточной коробке в необходимых случаях производится увеличение крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, поэтому, кроме прямой, раздаточная коробка имеет понижающую передачу.

Раздаточные коробки могут быть с блокированным или дифференциальным приводом. Блокированный привод обеспечивает вращение колес ведущих мостов с одинаковой угловой частотой. При дифференциальном приводе происходит распределение крутящего момента между ведущими мостами. Для повышения проходимости автомобилей межосевые дифференциалы иногда могут быть выполнены с принудительной блокировкой и самоблокирующимися.

При включении прямой передачи в раздаточной коробке включать и выключать передний мост можно при движении автомобиля. Понижающая передача должна включаться только после полной остановки автомобиля.

Переключение передач осуществляется передвижением шестерни по шлицам первичного вала и введением ее в зацепление с внутренними зубьями шестерни, изготовленной вместе с валом привода заднего моста (прямая передача) или с шестерней (понижающая передача). При включении переднего моста шестерня, находящаяся на промежуточном валу, войдет в зацепление с шестерней, которая неподвижно закреплена на шлицах вала привода переднего моста. Для выключения переднего моста шестерню нужно вывести из зацепления с шестерней. Управление раздаточной коробкой осуществляется двумя рычагами, расположенными в кабине водителя.

Рис. 2. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66

В механизме переключения передач раздаточной коробки имеется блокирующее устройство — замок, который исключает возможность включения низшей передачи, когда включен передний мост, а также выключения переднего моста при включении низшей передачи.

Рис. 3. Раздаточная коробка автомобиля КамАЗ-4310

На полноприводных автомобилях КамАЗ-4310 установлена двухступенчатая раздаточная коробка с дифференциальным приводом, которая имеет понижающую передачу при движении по труднопроходимым участкам и ускоряющую при движении по дорогам с твердым покрытием.

При понижающей передаче крутящий момент от коробки передач передается на входной вал раздаточной коробки через шестерни и смещенную влево зубчатую муфту, на шестерню и соединенную с ней другую шестерню, нарезанную на корпусе межосевого цилиндрического дифференциала.

При ускоряющей передаче крутящий момент передается через вал, шестерни, смещенную вправо муфту, шестерню, смещенную вправо зубчатую муфту, шлицевую втулку и вал дифференциала, жестко соединенного с его корпусом.

В дифференциале поступающий к его корпусу крутящий момент через цилиндрические сателлиты распределяется поровну между обоймой, имеющей внутренние зубья. и шестерней. Обойма связана с валом привода задних мостов, шестерня – через шлицы с валом привода переднего моста.

Принцип работы конического и цилиндриче-ческого дифференциалов одинаков. Чтобы лучше представить себе действие последнего, надо иметь в виду, что шестерня, нарезанная на корпусе дифференциала, аналогична ведомой конической шестерне в традиционной конструкции. Обойма и шестерня играют роль полуосевых шестерен конического дифференциала.

Если на труднопроходимой местности начинают буксовать передние колеса, дифференциал перестает передавать крутящий момент на задние. В этих условиях его целесообразно временно выключить из работы, т. е. блокировать. Смещение зубчатой муфты вправо жестко соединяет между собой вал привода переднего моста и вал дифференциала. Таким образом, перестают вращаться один относительно другого валы, приводящие соответственно задние и передние колеса.

Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.

На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.

- Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.

При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.

Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни 2. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.

Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6%, угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.

Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.

Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.

Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.

На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.

Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.

При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.

Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.

Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6% , угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.

Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.

Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.

Рис. 5. Раздаточная коробка трактора MT3-82

—

Раздаточная коробка применяется для распределения крутящего момента от коробки передач между ведущими осями автомобиля в тех случаях, когда их больше одной. В раздаточной коробке помещается также устройство для включения и выключения переднего ведущего моста.

На автомобилях, предназначенных для работы в тяжелых дорожных условиях, устанавливают дополнительную коробку передач с двумя понижающими или одной прямой и одной понижающей передачами, позволяющими еще больше увеличивать тяговое усилие на ведущих колесах при любой передаче в коробке передач. Если такие автомобили имеют больше одной ведущей оси, то дополнительная коробка передач, как правило, конструктивно объединяется с раздаточной коробкой.

Обычно понижающая передача раздаточной коробки включается при использовании автомобиля в качестве тягача, буксирующего тяжелые прицепы, на крутых подъемах и в трудных дорожных условиях.

Раздаточная коробка грузового автомобиля повышенной проходимости с двумя ведущими мостами ГАЗ-66 представляет собой один агрегат с дополнительной двухступенчатой коробкой передач.

Вторичный вал коробки передач этого автомобиля соединен карданной передачей с ведущим валом раздаточной коробки. Передний шарикоподшипник вала расположен в стенке картера раздаточной коробки, а задний роликоподшипник — в выточке шестерни, изготовленной как одно целое с валом привода заднего моста. Вал привода заднего моста и вал привода переднего моста, а также промежуточный вал 6 вращаются на шарикоподшипниках.

Шестерня промежуточного вала, перемещаясь по шлицам, может входить в зацепление с шестернями, а шестерня ведущего вала — с шестерней промежуточного вала. У шестерни, кроме наружного, имеется также внутренний зубчатый венец, с которым может сцепляться шестерня.

На выходящих из картера раздаточной коробки концах валов привода переднего и заднего мостов на шлицах установлены втулки с фланцами карданных шарниров, закрепленные болтами с шайбами.

Крутящий момент от ведущего вала раздаточной коробки может передаваться к заднему мосту через внутреннее зацепление шестерен а к переднему мосту — через шестерни. При положении шестерни, показанном на рис. 6, крутящий момент на ведущие мосты не передается. При введении шестерни в зацепление с внутренним зубчатым венцом шестерни включается высшая (прямая) передача заднего моста. Если ввести также шестерню в зацепление с шестернями 3 и 9, то будет включена прямая передача переднего моста.

Рис. 6. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66:
1 — сапун; 2 — шестерня ведущего вала; 3 — шестерня вала привода заднего моста; 4 — ведущая шестерня спидометра; 5 — ведомая шестерня спидометра; в — промежуточный вал; 7 и 10 — шестерни промежуточного вала; s — вал привода переднего моста; 9 — шестерня привода переднего моста; 11 — ведущий вал; 12 и 13 — пробки

Если шестерню переместить влево до зацепления с шестерней(шестерня остается включенной), то будет включена понижающая передача, при которой крутящий момент к заднему мосту будет передаваться через шестерни, а к переднему мосту через шестерни и далее через карданные передачи. Передаточное число понижающей передачи равно 1,96.

Для включения переднего моста передвигают шестерню по валу вправо; при этом она входит в зацепление с шестерней, сидящей на валу, и соединяет последнюю с шестерней. При передвижении шестерни влево до вывода ее из зацепления с шестерней передний мост выключается.

Шестерни служат для привода спидометра. Масло в картер заливается через отверстие, закрываемое пробкой. Это отверстие служит также для контроля уровня масла, которое спускается через отверстие, закрытое пробкой. Сапун служит для вентиляции картера раздаточной коробки.

Механизм управления раздаточной коробкой автомобиля ГАЗ-66 состоит из рычага переключения прямой и понижающей передач и рычага включения переднего моста. Оба рычага тягами связаны с ползунами раздаточной коробки. При переднем положении левого рычага передний мост автомобиля включен, а при заднем — выключен. В случае перемещения правого рычага из нейтрального положения вперед включается прямая передача, а при перемещении его назад — понижающая передача.

При движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях (грязь, песок, снег) включают передний мост. Не следует включать передний мост без необходимости, так как в этом случае повышается расход топлива и ускоряется износ шин и трансмиссии. Во время движения на прямой передаче в раздаточной коробке передний мост включается без выключения сцепления.

Рис. 7. Блокировочное устройство раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66:
1 — картер раздаточной коробки; гаю — вилки; з — проволока; 4 — сальник; 5 — шайба; 6 — кольцо; 7 — гайка; 8 и 9 — ползуны; 11 — пружина; 12 — сухарь; 13 — колпак; 14 — пробка

Понижающая передача в раздаточной коробке включается при движении автомобиля на подъеме или в тяжелых условиях. Включение ее можно производить лишь после остановки автомобиля и включения переднего моста. Передний мост можно выключать лишь после переключения понижающей передачи раздаточной коробки на прямую.

Блокировочное устройство в системе управления раздаточной коробкой не позволяет включать понижающую передачу при выключенном переднем мосте и выключать передний мост при включенной понижающей передаче.

В картере раздаточной коробки могут перемещаться ползуны, на которых винтами, зашплинтованными проволокой, укреплены вилки. Между ползунами в теле картера помещены два сухаря с пружиной между ними. Выходное отверстие для сухарей закрыто ввернутой на резьбе пробкой Ы. Отверстия со стороны наружных концов ползунов закрыты колпаками. С противоположной стороны в стенке картера установлены уплотнения, состоящие из сальников, шайб, колец.

Работа блокировочного устройства показана на рис. 8, а—г.

Если передний мост и передачи в раздаточной коробке выключены, то механизм блокировочного устройства занимает положение, показанное на рис. 8,а. При этом ползун может быть перемещен с помощью рычагов управления раздаточной коробкой в положение, соответствующее включению высшей передачи. Возможность такого движения ползуна обеспечивается тем, что между углублениями в ползуне имеется лыска, вследствие чего сухари не соприкасаются друг с другом.

Рис. 8. Работа блокировочного устройства:
а — передний мост и передача выключены; б — включена высшая передача; в — включен передний мост; г — включена низшая передача

При включении переднего моста против сухарей устанавливается более глубокая канавка ползуна; в результате этого становится возможным передвижение ползуна для включения низшей передачи в раздаточной коробке, так как сухари уже не будут упираться друг в друга.

—

Раздаточная коробка, применяемая на трехосных автомобилях КрАЗ, служит для передачи крутящего момента к промежуточному и заднему ведущим мостам. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях она позволяет увеличивать крутящий момент, передаваемый к ведущим колесам. Устанавливают раздаточную коробку непосредственно за коробкой передач, с которой она соединена коротким карданным валом.

Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ состоит из двух самостоятельных устройств: дополнительной коробки и собственно раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, объединенных в одном агрегате. Дополнительная коробка представляет собой двухступенчатый редуктор, позволяющий увеличивать передаточное число в трансмиссии.

На ведущем валу коробки жестко закреплены шестерни, находящиеся соответственно в зацеплении с шестернями, расположенными на промежуточном валу. Шестерни установлены на стальных втулках и могут свободно вращаться на промежуточном валу. Для включения той или иной передачи служит муфта с синхронизатором инерционного типа, конструкция которого аналогична конструкции синхронизатора, применяемого в коробке передач.

Редуктор раздаточной коробки имеет две передачи: высшую (при зацеплении шестерен) и низшую (при зацеплении шестерен). Крутящий момент через соответствующую пару шестерен от ведущего вала передается к промежуточному и далее к дифференциалу раздаточной коробки.

При наличии межосевого дифференциала колеса промежуточного и заднего ведущих мостов могут вращаться с разными частотами при движении автомобиля по неровной дороге. Схема межосевого дифференциала и собственно раздаточной коробки показана на рис. 80. Вал межосевого дифференциала является продолжением вала раздаточной коробки. На его шлицах установлена крестовина с насаженными на ней шестернями-сателлитами, находящимися в зацеплении с двумя боковыми коническими шестернями. Левая коническая шестерня выполнена как одно целое с цилиндрической шестерней, правая — с шестерней. Шестерня сцеплена с шестерней на валу, а шестерня — с шестерней на валу.

Рис. 9. Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ:
1 — шестерня низшей передачи ведущего вала; 2 — шестерня высшей передачи ведущего вала; 3 — ведущий вал; 4 — шестерня ведущего вала привода промежуточного моста; 5 — шестерня промежуточного вала привода заднего моста; 6 — вилка; 7 — валик рычага выключения межосевого дифференциала; 8 — картер раздаточной коробки; 9 — муфта выключения межосевого дифференциала; 10 — межосевой дифференциал; 11 — шестерня вала привода промежуточного моста; 12 — картер дополнительной коробки; 13 — шестерня высшей передачи промежуточного вала; 14 — муфта включения передач с сннхронизаторами; 15 — шестерня низшей передачи промежуточного вала; 16 — промежуточный вал

Когда при движении автомобиля колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с одинаковой частотой, крестовина с сателлитами вращается как одно целое с коническими шестернями межосевого дифференциала. При этом крутящий момент

равномерно распределяется между промежуточным и задним ведущими мостами.

Если колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с различными частотами, то боковая коническая шестерня, связанная с колесами, имеющими меньшую частоту вращения, вращается медленнее, чем другая. При этом шестерни-сателлиты, вращаясь вместе с крестовиной, перекатываются по боковой шестерне, имеющей меньшую частоту вращения, и начинают вращаться вокруг своих осей. В результате вращения шестерен-сателлитов вокруг своих осей увеличивается частота вращения другой боковой шестерни и колеса оси, связанной с этой шестерней, начинают вращаться быстрее.

Применение межосевого дифференциала уменьшает износ и повышает долговечность механизмов трансмиссии и шин.

Однако при буксовании колес одного из мостов межосевой дифференциал может ухудшить проходимость автомобиля. В связи с этим применяют механизм блокировки межосевого дифференциала. Он состоит из зубчатой муфты, установленной на шлицах вала. При перемещении муфты влево ее зубья входят в зацепление с внутренними зубьями правой стороны шестерни, которая соединяется с валом. В этом случае шестерня и крестовина дифференциала вращаются с одинаковой частотой и, следовательно, шестерни-сателлиты могут поворачиваться вокруг своих осей, дифференциал выключается. Для включения и выключения (блокировки) межосевого дифференциала в кабине водителя на полу установлен специальный рычаг.

Рекламные предложения:

Читать далее: Ведущие мосты автомобилей КрАЗ

Категория: - Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Раздаточная коробка автомобиля

Раздаточная коробка автомобиля предназначена для распределения крутящего момента между несколькими ведущими мостами полноприводных (многоприводных) автомобилей, которые имеют высокие опорно-сцепные качества, что достигается путем оптимального распределения массы на ведущие колеса. Высокие опорно-сцепные качества таких автомобилей позволяют получать на ведущих колесах значительные крутящие моменты, для получения которых необходимо иметь большое передаточное число в трансмиссии. Для эффективной работы автомобиля повышенной проходимости диапазон передаточных чисел его трансмиссии должен быть примерно вдвое шире, чем позволяет обеспечить коробка передач базового автомобиля.
Расширение диапазона передаточных чисел в трансмиссии автомобиля повышенной проходимости, в которой используется серийная коробка передач, и увеличение ее максимального передаточного числа достигаются введением в раздаточную коробку дополнительной пары зубчатых колес, которая называется понижающей передачей или демультипликатором. Он включается, когда автомобиль преодолевает труднопроходимые участки. Его наличие позволяет удвоить количество передаточных чисел в трансмиссии, увеличивая их значения на каждой, в том числе и на первой, ступени коробки передач.

 

Требования, предъявляемые к раздаточным коробкам автомобиля:

• распределять крутящий момент по ведущим мостам таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля;
• иметь возможность создания больших передаточных чисел для преодоления повышенных сопротивлений движению автомобиля;
• иметь устройства, предотвращающие перегрузку деталей трансмиссии при включении демультипликатора;
• не создавать повышенный уровень шума;
• иметь высокий КПД.

Классификация раздаточных коробок по типу привода. Если все выходные валы раздаточной коробки имеют жесткую механическую связь, привод называется блокированным. Если связь выходных валов раздаточной коробки обеспечивается через дифференциал, привод называется дифференциальным.
Существуют также раздаточные коробки, обеспечивающие временное подключение одной из ветвей трансмиссии посредством автоматических устройств отбора мощности.
В соответствии с конструктивной схемой трансмиссии раздаточные коробки передач могут отличаться числом выходных валов: обычно их два, но при параллельном приводе ведущих мостов грузового автомобиля может быть и три.

Раздаточная коробка автомобиля с блокированным приводом представляет собой один агрегат с дополнительной коробкой передач и включает в себя:

• ведущий вал с подвижным на шлицах зубчатым колесом включения прямой (задний мост) и понижающей передачи;
• вал привода заднего моста с зубчатым колесом, имеющим наружный и внутренний зубчатые венцы;
• промежуточный вал с зубчатым колесом включения понижающей передачи и подвижным (на шлицах) зубчатым колесом включения заднего и переднего мостов; • вал привода переднего моста с зубчатым колесом;
• механизм управления.

При включении прямой передачи крутящий момент передается через зубчатое колесо ведущего вала и внутренний зубчатый венец зубчатого колеса вала привода заднего моста.

 

Раздаточная коробка автомобиля: а — конструкция; б — блокировочное устройство; 1, 2 и 14-мробки; 3 — сапун; 4 — ведущий вал; 5 — зубчатое колесо ведущего вала; 6 — зубчатое колесо ведомого вала; 7 — червячное колесо привода спидометра; 8 — червяк привода спидометра; 9 — промежуточный вал; 10 и 13 — зубчатые колеса промежуточного вала;11 — вал привода переднего моста; 12 — зубчатое колесо привода переднего моста; 15 — колпак; 16 — сухарь; 17 — пружина; 18 и 25 — вилки; 19 и 20 — ползуны; 21 — гайка; 22 — кольцо; 23 — шайба; 24 — манжета.

При включении понижающей передачи зубчатое колесо ведущего вала вводят в зацепление с зубчатым колесом промежуточного вала, второе (подвижное) зубчатое колесо промежуточного вала вводят в одновременное зацепление с зубчатым колесом привода (наружный зубчатый венец) вала заднего моста и зубчатым колесом привода вала переднего моста. Зубчатое колесо (подвижное) промежуточного вала находится постоянно в зацеплении с зубчатым колесом (наружный зубчатый венец) привода вала заднего моста.

Механизм управления раздаточной коробкой автомобиля состоит из рычага включения «прямой» и понижающей передач и рычага включения привода переднего моста.
Понижающую передачу в раздаточной коробке можно включить только после остановки автомобиля и включения привода переднего моста. В механизме управления раздаточной коробкой имеется блокировочное устройство, которое не позволяет включить понижающую передачу при выключенном переднем мосте и включать передний мост при включенной понижающей передаче. Для этого между ползунами в стенке картера помещены два сухаря с пружиной между ними. На ползуне включения и выключения привода переднего моста имеются два углубления разной глубины под сухари блокировочного устройства. На ползуне включения прямой или понижающей передачи сделано три углубления под сухари: одно соответствует включению прямой передачи, среднее — нейтральному положению и третье — включению понижающей передачи. Между углублением соответствующим включению прямой передачи и углублением нейтрального положения имеется лыска. Ползун включения прямой или понижающей передач может перемещаться на включение прямой передачи. Благодаря наличию на ползуне лыски между углублениями сухари не препятствуют этому перемещению. При включении привода переднего моста напротив сухарей установится глубокое углубление ползуна включения переднего моста. Сухари при перемещении ползуна включения прямой передачи не будут упираться друг в друга, и включение понижающей передачи станет возможным. При этом отключить привод переднего моста будет невозможно, не выключив предварительно понижающую передачу.

www.autoezda.com