Двухступенчатые главные передачи, расположенные в средней части моста (заключенные в одном картере)

Можно выделить следующие виды двухступенчатых главных передач, размещаемых в одном картере.

1. Двухступенчатая главная передача с поперечным валом и с конической или гипоидной передачей, расположенной спереди. В этой конструкции (рис. 2.70, а) между конической передачей и дифференциалом размещена цилиндрическая передача. При малых расстояниях между шестернями и большом расстоянии от оси ведомой шестерни до торца фланца ведущей шестерни главной передачи

Рис. 2.70. Схемы двухступенчатых главных передач, расположенных в средней части моста (заключенных в одном картере):

а — с поперечным валом и установленной спереди конической или гипоидной передачей; б — с промежуточным валом и установленной сверху конической или гипоидной передачей; в — с первой ступепыо в виде пары цилиндрических шестерен наружного зацепления; г — со второй ступенью в виде планетарной передачи

Рис. 2.71. Двухступенчатая главная передача грузового автомобиля «Фиат-643М :

1 — фланец ведущей шестерни главной передачи; 2 — ведущая цилиндрическая шестерня; 3 — шестерня полуоси; 4 — ведомая цилиндрическая шестерня; 5 — сателлит; 6 — полуось; 7 — ведомая коническая шестерня; 8 — ведущая коническая шестерня

часто требуется слишком большой угол между соединяемыми валами в карданном шарнире, особенно в полноприводных автомобилях.

2. Двухступенчатая главная передача с поперечным валом и расположенный сверху конической или гипоидной главной передачей. В этой конструкции (рис. 2.70, б) цилиндрическая передача находится над дифференциалом; расстояние от оси до торца фланца ведущей шестерни главной передачи мало.

В связи с высоким расположением конической или гипоидной передачи могут потребоваться изменения- в конструкции кузова.

Рис. 2.72. Двухступенчатая главная передача грузового автомобиля с подшипниками фирмы ФАГ [25]

Такая главная передача чаще всего применяется в трехосных автомобилях, так как высоко расположенный входной вал позволяет сделать передачу проходной.

3. Двухступенчатая главная передача с первой ступенью в виде пары цилиндрических шестерен. Такой привод получен в результате укорачивания карданного вала в автомобиле с малой базой. В конструкции, показанной на рис. 2.70, в, требуется выполнение ведомой шестерни конической или гипоидной передачи с левым направлением зуба и ее расположения по правую сторону от ведущей шестерни, вращающейся по часовой стрелке.

4. Двухступенчатая главная передача со второй ступенью в виде планетарной передачи. Такая конструкция (рис. 2.70, г) позволяет применять коническую или гипоидную передачу с передаточным числом, близким к 6, при сохранении общего передаточного числа главной передачи около. 8,2. Недостатком этой конструкции яв-

ляется высокая рабочая температура, которая создается в результате излишней циркуляции масла во время движения по дороге с твердым покрытием с высокой скоростью. Коронная шестерня при такой конструкции главной передачи вращается примерно .в 1,33 раза быстрее, чем ведомая шестерня в одноступенчатой главной передаче или в обычной двухступенчатой главной передаче.

Установка подшипников. В конструкциях, показанных на рис. 2.70, ведущая коническая или гипоидная шестерня может быть установлена консольно или на двух опорах. Консольная установка

Рис. 2.73. Двухступенчатая главная передача грузового автомобиля с подшипниками фирмы ФАГ [24]

применяется тогда, когда нет места для размещения заднего подшипника (на конце ведущей шестерни).

Для установки корпуса дифференциала в двухступенчатой главной передаче используют регулируемые роликовые конические подшипники (рис. 2.71 и 2.72) или шариковые (рис. 2.73). Только в случае цилиндрических прямозубых или шевронных шестерен во второй ступени главной передачи для установки дифференциала можно применять два роликовых цилиндрических подшипника (см. рис. 2.75)

Регулировка обычно предусматривается при установке поперечного вала (рис. 2.70, а я б) на двух конических подшипниках (см. рис. 2.71 и 2.72). Однако также можно использовать схему фиксирующий подшипник — плавающий подшипник, располагая для этого в фиксирующей опоре двухрядный шариковый радиально-упорный подшипник (см. рис. 2.73) или пару конических подшипников по схеме X.

3.1.1. Примеры конструкций двухступенчатой главной передачи с поперечным валом и расположенной спереди конической или гипоидной передачей

На рис. 2.71 показана двухступенчатая главная передача, первая ступень которой выполнена в виде конической передачи, а вторая — цилиндрической косозубой. В качестве опор ведущей конической шестерни применены два конических подшипника, установленные по схеме 0, и цилиндрический роликоподшипник без внутреннего кольца, причем для регулировки конических подшипников ведущей конической шестерни предусмотрены регулировочные прокладки толщиной до 0,05 мм, которые ставят под дистанционное кольцо между торцами внутренних колец подшипников. Регулировочные прокладки служат также и для изменения предварительного натяга конических подшипников поперечного вала, причем предварительный натяг этих подшипников составляет 2,5—3 кН (соответствующий момент 2,8—3,4 Н-м). В двухступенчатой главной передаче, показанной на рис. 2.72, в качестве опор ведущей конической шестерни применены два конических подшипника, установленные по схеме X, и цилиндрический роликоподшипник. Регулировка конических подшипников осуществляется с помощью резьбовой втулки, поджимающей наружное кольцо конического подшипника со стороны фланца ведущей шестерни. Положение ведущей шестерни относительно ведомой изменяется с помощью прокладок между буртом стакана подшипников и наружным кольцом конического подшипника со стороны ведущей шестерни. Для конических подшипников приняты следующие посадки: вал k6 корпус J6, а для цилиндрического роликоподшипника — вал k6, корпус K6.

Поперечный вал размещен обычным способом на конических подшипниках, установленных по схеме X, причем для возможности регулировки зазора в подшипниках и в зубчатом зацеплении посадки картера главной передачи и крышки должны быть следующими: вал — k6 корпус — М6. Способ регулировки конических подшип-

Рис. 2.74. Двухступенчатая главная передача фирмы «Роквелл-стандарт» (США) [21:

а — разрез; б — в разобранном виде

Рис. 2.75. Двухступенчатая главная передача, состоящая из гипоидной и шевронной передачи [19]

ников принят такой же, как и для подшипников дифференциала, причем больший конический _ подшипник воспринимает осевые нагрузки от косозубой главной передачи при движении автомобиля вперед. Со стороны большего подшипника производится блокировка дифференциала. Для регулировки предусмотрены прокладки, устанавливаемые между наружным кольцом меньшего конического подшипника и картером главной передачи. Для корпуса дифференциала принята посадка k6 а для картера главной передачи — J6.

На рис. 2.73 показана двухступенчатая главная передача грузового автомобиля, в которой для опор как ведущей, так и ведомой шестерен применена схема фиксирующий подшипник (двухрядный шарикоподшипник) — плавающий подшипник (цилиндрический роликоподшипник). В качестве опор для дифференциала использованы регулируемые шарикоподшипники.

На рис. 2.74 показана обычная двухступенчатая главная передача фирмы «Роквелл-стандарт». В этой конструкции ведущая шестерня типа Глисон (коническая или гипоидная) установлена консольно на двух конических подшипниках. Иногда, особенно в автомобилях большой грузоподъемности, для главной передачи применяют шевроц-

ные шестерни. В двухступенчатой главной передаче (рис. 2.75) первую ступень образуют гипоидные шестерни, а вторую — цилиндрические шевронные.

3.1.2. Примеры конструкций двухступенчатой главной передачи с поперечным валом и расположенной сверху конической или гипоидной передачей

На рис. 2.76 показана в качестве примера конструкция двухступенчатой главной передачи с поперечным валом и установленной сверху конической передачей.

3.1.3. Пример конструкций двухступенчатой главной передачи с первой ступенью в виде цилиндрической передачи

Английская фирма «Солзбери трансмишн», представляющая собой филиал Объединения по производству карданных передач «Берфилд трансмишн», предлагает широкий выбор главных передач. Она изготовляет мосты с редукторами в ступицах ведущих колес и главные передачи. Путем подбора этих узлов можно, в сущности, удовлетворить всем требованиям при установке ведущего моста. Отдельного рассмотрения заслуживает главная передача, представленная на рис. 2.77. В этой конструкции используется стандартный дифференциал (см. рис. 9.1) 08НА, который имеет одинаковые размеры для одноступенчатой и двухступенчатой главных передач. В двухступенчатом варианте изменена передняя часть картера, к которой

Рис. 2.77. Двухступенчатая главная передача с первой ступенью, выполненной в виде косозубой цилиндрической передачи, фирмы «Солзбери трансмишн» (Salisbury Transmission) [17]

крепится передняя крышка, а вал ведущей шестерни видоизменен для размещения косозубой ведомой шестерни, составляющей часть первой ступени передачи. В конструкции используется только одна пара гипоидных шестерен с передаточным числом 6,17. Ряд передаточных чисел (от 9 до 26) образуется благодаря применению разных цилиндрических шестерен в первой ступени передачи. Как и для стандартной модели 08ЯЛ, имеется возможность выбора дифференциала с двумя или четырьмя сателлитами. Сохранена возможность применения чулков картера моста тяжелого типа диаметром 88,9 мм и легкого типа диаметром 69,85 мм.

В конструкции применены конические подшипники, причем ведущая шестерня гипоидной передачи установлена консольно на паре конических подшипников, а ведущая цилиндрическая шестерня установлена на двух опорах посредством другой пары конических подшипников. Предварительный натяг подшипников ведущей гипоидной шестерни осуществляется с помощью составного трубчатого дистанционного элемента, который дополняет роль основы для комплекта, состоящего из установочной шайбы,-ведомой цилиндрической шестерни и дистанционной втулки, причем этот комплект располагается между внутренними кольцами обоих конических подшипников. Особенностью этой компактной конструкции является очень короткий дистанционный элемент, создание которого является значительным достижением в области разработки подобных конструкций. Так как гайка фланца ведущей шестерни непосредственно опирается на внутреннее кольцо наружного подшипника и обусловливает предварительный натяг подшипников, она должна быть так надежно застопорена, чтобы исключалась полностью возможность смещения ее с положения, занятого в результате затяжки. Корончатая гайка допускает определенные отклонения от указанного положения, поэтому в качестве средства стопорения гайки применено местное закернива^ние ее внутренней части в продольный паз, выполненный на резьбовой части ведущей шестерни. Подшипники ведущей цилиндрической шестерни составляют одно целое с валом, и в них не создают какого-либо предварительного натяга. В этих подшипниках допускается осевой зазор в пределах диапазона 0,025—0,075 мм. Этот зазор устанавливается путем подтягивания гайки к наружному кольцу крайнего подшипника.

3.1.4. Примеры конструкций двухступенчатой главной передачи моста, вторая ступень которой выполнена в виде планетарной передачи

Задний мост автомобиля «Скэмел транкер марк II» . проектировался для работы с шестиступенчатой коробкой передач. Так как эта коробка передач имела ускоряющую передачу с передаточ-

ным числом 0,66, то в главной передаче требовалось большее понижающее передаточное число. В связи с этим было признано нецелесообразным добиваться его только с помощью конической передачи. Было решено объединить коническую передачу с круговыми зубьями, имеющую малое передаточное число и соответственно ведомую шестерню малого диаметра, с планетарным механизмом (рис. 2.78). Чтобы обеспечить герметичность моста и большую жесткость его балки планетарные передачи были расположены по обеим сторонам дифференциала. Все зубчатые колеса были размещены в стаканах большого диаметра, к которым фланцами крепились кожухи полуосей. Корпус подшипников ведущей шестерни главной передачи выполнен в виде отдельной отливки из ковкого чугуна 310 по Британскому стандарту и крепится к основному картеру главной передачи.

Ведомая шестерня главной передачи имела диаметр 302,2 мм, поэтому было признано целесообразным установить подшипник на конце ведущей шестерни. Передняя часть вала ведущей шестерни расположена на двух шариковых радиально-упорных подшипниках и роликовом цилиндрическом подшипнике, размещенном непосредственно возле зубчатого венца. Шариковые подшипники имеют внутренний диаметр 45 мм, наружный 120, а высоту 29 мм. Роликовый подшипник имеет внутренний диаметр 60 мм. Ведущая шестерня выполнена из стали Еп 39А или Еп 39В по Британскому стандарту и имеет диаметр 53,8 мм.

Двенадцать длинных болтов диаметром 14,28 мм соединяют ведомую шестерню из стали Еп 39А или Еп 39В. Стальные кованые чашки дифференциала изготовлены из стали Еп 120. В дифференциале имеются четыре сателлита из стали Еп 361/, установленные на втулках из фосфорно-оловянистой бронзы на крестовине с диаметром шипов 25,4 мм. Для того чтобы эффективнее использовать пространство, ступицы полуосевых шестерен из стали Еп 361/ вытянуты в сторону средней части главной передачи, а между ступицами и крестовиной расположена втулка из оловянистой бронзы диаметром 60 мм.

В целях облегчения сборки эти детали располагали во втулке диаметром 360,68 мм, длиной 310 мм и толщиной 7,85 мм. Тарельчатые диски, откованные из стали Еп 3А с толщиной стенки 309,88 мм, соединяли болтами с фланцем стакана. В дисках устанавливаются подшипники дифференциала. Каждый из дисков соединяется с картером моста через стаканы, изготовленные из нормализованной стали Еп9> в которых располагаются планетарные передачи. Так как в этой конструкции коронная шестерня неподвижна, то ее зубья нарезают непосредственно в корпусе. Ведущий вал диаметром 39,624 мм составляет одно целое с солнечной шестерней, в то время как водило установлено на шлицах полуоси.

Кованая солнечная шестерня выполнена из стали 39А, а три сателлита — из стали Еп 354. Каждый сателлит установлен на двухрядном роликовом подшипнике фирмы «Хофман» с внутренним диаметром 28,448 мм. Втулка подшипника с помощью стального штифта

Рис. 2.78. Двухступенчатая главная передача грузового автомобиля «Скэммел транкер марк IV» (Scammell Trunker Mark IV) [20]

со

СО

установлена между водилом и стальным кольцом прямоугольного сечения толщиной 16 мм. Три болта диаметром 22,225 мм крепят кольцо к водилу. Кольцо шарикоподшипника, зафиксированное на ступице водила с помощью гайки, опирается на стенку картера планетарной передачи через кожух полуоси.

Параметры зубчатых колес ведущего моста автомобиля сведены в табл. 2.4.

2.4. Параметры зубчатых колес с углом профиля 20° ведущего моста автомобиля «Скэмел транкер марк II»

Полуоси откованы из стали Еп 25 и подвергнуты дробеструйному наклепу по всей поверхности. Только шлицы закалены ТВЧ.

Полуось, полностью разгруженная, имеет диаметр 59,182 мм и снабжена фланцем диаметром 259,08 мм, который крепится к ступице десятью болтами диаметром 14,29 мм. Чулки полуосей из стали 1456 сорта А по Британскому стандарту имеют стенки толщиной 12,7 мм и уменьшаются в диаметре по направлению к наружным концам, причем их диаметр возле картера передачи равен 190,5 мм, в зоне шейки внутреннего подшипника ступицы — 127 мм и наружного — 101 мм. Так как в этом автомобиле применяются сдвоенные колеса, тормозные барабаны крепятся к внутренней поверхности фланца колеса. Вместе с тормозами, но без рессор и колес, масса моста 786 кг.