§ 17. Механизмы привода ведущих колес.

Механизмы привода ведущих колес состоят из главой передачи, дифференциала и полуосей.

Главная передача. Она служит для увеличения крутящего момента в постоянное число раз, представляет собой одинарный или двойной шестереночный редуктор и обеспечивает вращение под углом 90°.

При классической компоновке автомобиля с ведущим задним мостом главная передача с дифференциалом расположена в картере заднего моста, при переднем приводе она выполняется в едином корпусе с коробкой передач (см. рис. 64). На отечественных легковых автомобилях главная передача — одинарная с передаточным числом 3,5...4,3.

Одинарная главная передача, размещенная в заднем мосту (рис. 70), состоит из ведущей конической шестерни 14, выполненной как одно целое со своим валом, и ведомой шестерни 13, установленной на коробке дифференциала и вращающейся вместе с ней в конических роликовых подшипниках. Гнезда подшипников расточены в картере 12. Зацепление шестерен гипоидное, при котором оси ведущей и ведомой шестерен не пересекаются между собой, а проходят на некотором расстоянии одна от другой. Угол наклона винтовой линии зубьев у ведущей шестерни значительно больше, чем у ведомой, поэтому размер ведущей шестерни при том же размере ведомой шестерни (по сравнению с другими передачами) тоже больше.

Шестерни гипоидных передач имеют большие толщину и рабочую высоту зубьев, а при работе среднее число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, у них выше, благодаря чему работа шестерен протекает плавно, бесшумно и увеличивается срок их службы.

При длительном движении картер редуктора нагревается до 70...80°С из-за работы гипоидных шестерен. Для предотвращения в этом случае повышения давления в картере предусмотрен сапун, соединяющий полость картера с атмосферой.

Если при движении по прямой все колеса автомобиля проходят за одно и то же время одинаковый путь, то на криволинейных участках внешние колеса проходят больший отрезок пути, чем внутренние. Значительно медленное вращение внутреннего ведущего колеса приводит к его пробуксованию, вызывая повышенный износ шин, увеличивая затрату мощности и затрудняя поворот.

Дифференциал. Во избежание пробуксования вместе с главной передачей на автомобиле установлен дифференциал, а передача крутящего момента к колесам осуществлена полуосями, при этом правое и левое ведущие колеса могут вращаться с различным числом оборотов.

Конический шестеренчатый дифференциал (рис. 70) представляет собой планетарный механизм, в котором ведомая шестерня 13 главной передачи жестко соединена с коробкой дифференциала 26, состоящей из двух чашек.

Рис. 70. Задний мост автомобиля «Москвич-2140»: 1 — корпус наружного сальника подшипника, 2 — набивка наружного сальника полуоси, 3 — пластина крепления подшипника, 4 и 6 — подшипник и сальник полуоси, 5 и 7— упорная и запорная втулки подшипника, 8 — полуось, 9 — картер заднего моста, 10 — пружинная шайба, 11 — болт крепления редуктора, 12 — картер редуктора, 13 — ведомая шестерня главной передачи, 14 — ведущая шестерня главной передачи, 15 и 19 — задний и передний подшипники ведущей шестерни, 16, 18 — регулировочные прокладки, 17 — распорная втулка, 20 — маслоотражательная шайба, 21 — сальник ведущей шестерни, 22 — фланец крепления карданного вала в сборе с грязеотражателем, 23 — шайба, 24 — гайка ведущей шестерни, 25 — штифт пальца сателлитов, 26 — коробка дифференциала, 27 и 28 — подшипник и регулировочная гайка подшипников дифференциала, 29 — стопор, 30 — шайба пружинная, 31 — болт крепления стопора, 32 — шестерни полуоси, 33 — сателлиты, 34 — палец сателлитов, 35 и 36 — пробка и прокладка пробки маслоналивного отверстия, 37 — шайба пружинная, 38 — болт крепления ведомой шестерни, 39 — крышка подшипников дифференциала; С — монтажный размер

В коробке на крестовине свободно вращаются шестерни-сателлиты 33, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями 32 левого и правого колес. Полуоси 8 свободно проходят через отверстия в коробке дифференциала. При вращении ведомой шестерни главной передачи вместе с ней вращается коробка дифференциала и крестовина с сателлитами.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге оба колеса встречают одинаковое сопротивление, вследствие чего усилия на зубьях обеих полуосевых шестерен одинаковые. Сателлиты, находясь в состоянии равновесия, не поворачиваются вокруг собственной оси. Таким образом, все детали дифференциала вращаются как одно целое, и скорости вращения обеих полуосевых шестерен, а следовательно, и полуосей с колесами одинаковые.

При повороте автомобиля внутреннее колесо, проходя меньший путь, испытывает большее сопротивление, чем наружное, и усилие на полуосевой шестерне, связанной с внутренним колесом, становится больше, равновесие сателлитов нарушается и они начинают перекатываться по полуосевой шестерне, связанной с внутренним колесом, вращаясь относительно собственной оси и вращая вторую полуосевую шестерню с увеличенной скоростью. В результате этого скорость вращения внутреннего колеса автомобиля уменьшается, а наружного — возрастает, и поворот автомобиля совершается без юза и пробуксовывания.

Главная передача и дифференциал переднеприводного автомобиля АЗЛК-2141 (см. рис.64) размещены в картере 34 главной передачи, с одной стороны которого крепится картер сцепления, с другой — картер коробки передач. При этом коробка передач и главная передача составляют единый агрегат. На боковых стенках картера главной передачи есть два окна, в которых расположены подшипники 7 дифференциала 6 и гайки 37 для регулировки бокового зазора шестерен главной передачи. В цапфы коробки дифференциала вставлены хвостовики полуосевых фланцев 4, шлицевые концы которых соединены с шестернями 39 полуосей. От осевого перемещения фланец фиксируется стопорным кольцом 5. К полуосевым фланцам непосредственно крепятся приводы управляемых колес.

На автомобилях УАЗ-3151, ЛуАЗ-969 и ВАЗ-2121 передний мост является ведущим и имеет также главную передачу и межколесный дифференциал.

Полуоси. Предназначенные для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам, они, кроме того, могут воспринимать изгибающую нагрузку от сил, действующих на колесо. Такую нагрузку создают передаваемая на полуось часть массы автомобиля и усилия, возникающие вследствие толчков из-за неровностей дороги, центробежных сил при поворотах и бокового уклона дорожного полотна.

На автомобилях ВАЗ-21013, ВАЗ-2105, ВАЗ-2107, «Москвич-2140», ГАЗ-3102 и ГАЗ-24 применены полуразгруженные полуоси (см. рис. 70), у которых ступицы ведущего колеса установлены на их наружном конце, а подшипники — внутри картера ведущего моста.

На внешних концах полуосей 8 высажены фланцы для крепления тормозных барабанов и колес, на внутренних нарезаны щлицы, которые при установке полуоси входят в шлицевое отверстие полуосевой шестерни.

Внутренние кольца подшипников 4 неподвижно закреплены на полуосях стопорными втулками 5, туго посаженными в горячем состоянии на шейку полуоси.

На автомобиле ЗАЗ-968 «Запорожец» полуоси полностью разгруженного типа (рис.71).

Рис. 71. Детали полуоси с карданом автомобиля ЗАЗ-968А «Запорожец»: 1 — сухарь, 2 — полуось, 3 и 4—левая и правая втулки сальника, 5, 15 — сальники, 6 — защитный чехол, 7 — крышка, 8 — болт, 9 — фланец, 10 — штифт, 11 — защитный колпак, 12 — пресс-масленка, 13 — крестовина, 14 и 18—ведомая и ведущая вилки, 16—подшипник, 17 — стопорное кольцо

Одним концом они скользят в пазах полуосевых шестерен дифференциала, другим через карданы соединены со ступицами задних колес. Скользящее устройство полуоси, выполненное в виде пальца, запрессовано в головку полуоси и двух сухарей, надетых на палец.

Привод передних колес автомобиля ВАЗ-2121 «Нива» (рис. 72) имеет шариковые шарниры равных угловых скоростей.

Рис. 72. Конструкция привода передних управляемых колес автомобиля ВАЗ-2121 «Нива»: 1 — корпус внутреннего шарнира, 2, 13 — обоймы, 3, 12 — шарики, 4, 1) — сепараторы, 5 — стопорное кольцо, 6 — стяжной хомут, 7 — чехол, 8, 10 — защитные кожухи, 9 — вал, 14 — корпус наружного шарнира

В каждом шарнире по шесть шариков, установленных в сепараторах 4 и 11. Конструкция внутреннего шарнира (у главной передачи) допускает не только угловые, но и осевые перемещения, возникающие при колебаниях подвески. Для этого его корпус 1 и обойма 2 имеют прямолинейные канавки специального профиля и установлены на шлицах вала. Обойму 2 фиксируют стопорные кольца. Корпус 1 изготовлен заодно с полуосью переднего моста. Кольцо 5, установленное в кольцевой канавке корпуса, ограничивает осевые перемещения шарнира. У наружного шарнира шесть шариков, соединяющих корпус 14 и обойму 13. Чехол 7 внутреннего шарнира изготовлен заодно с защитным пластмассовым кожухом 8 и укреплен на корпусе пружинным хомутом 6, а на валу резиновым кольцом. Защитный пластмассовый кожух 10 внешнего шарнира установлен поверх резинового чехла. В шарниры закладывается смазка ШРУС-4.

Переднеприводные автомобили имеют принципиально аналогичную конструкцию привода передних колес с автомобилем ВАЗ-2121 «Нива». Различия заключаются только в типе и размерах применяемых шарниров равных угловых скоростей.

Вопросы по теме: 1. Какие бывают виды сцепления на легковых автомобилях? 2. В чем конструктивные особенности трансмиссии передне - приводного автомобиля? 3. Каков принцип работы синхронизатора? 4. Какие существуют типы полуосей?