Смазывание и уплотнение подшипников

В главных передачах ведущего моста для смазывания применяют исключительно жидкие масла, причем подшипники качения и зубчатые колеса смазываются одним и тем же маслом. Из-за больших нагрузок в конических и гипоидных передачах применяются только гипоидные масла.

Раньше сомневались в том, что подшипники качения могут смазываться гипоидными маслами, так как они содержали добавки, которые приводили к коррозии и повышенному изнашиванию под-

Рис. 2.40. Уровень масла в главной передаче

шипников. К гипоидным маслам современных марок это уже не относится, поэтому они годятся для смазывания подшипников.

В то же время, если для подшипников дифференциала масло подается путем разбрызгивания в достаточной степени, то для подшипников ведущей шестерни, особенно подшипника, расположенного со стороны фланца, необходимо предусматривать специальные подводящие и отводящие каналы. Опыт показывает, что при некоторых конструкциях главных передач заднего моста происходит несколько большее изнашивание переднего подшипника, чем заднего, хотя задний подшипник нагружен сильнее. Это можно объяснить недостаточностью смазки при определенных частотах вращения и дорожных подъемах. На рис. 2.40 представлена главная передача, в которой подшипники ведущей шестерни смазываются следующим образом: при вращении ведущей шестерни масло захватывается ею и центробежной силой забрасывается на стенки картера. При этом масло собирается в пространстве между обоими подшипниками ведущей шестерни, проходит непосредственно через подшипники и возвращается в масляную ванну; масло сливается в ванну от заднего подшипника непосредственно, а от переднего — через отводящий канал.

Рис. 2.41. Стенд для замера количества масла, подводимого к переднему подшипнику ведущей шестерни главной передачи. — Помещено с. разрешения фирмы СКФ [22]

Испытательные устройства. Чтобы точнее установить закономерности, связанные со смазкой таким способом главных передач во время эксплуатации, фирма СКФ [221 создала в своей лаборатории в г. Лутоне (ФРГ) специальное испытательное устройство. Оно состоит из испытательного стенда (рис. 2.41) и испытательной модели, (рис. 2.42). На испытательном стенде были проверены различные главные передачи в имитированных (приближенных к действительным) условиях эксплуатации, причем объем подводимого к подшипникам масла измерялся при разных частотах вращения и на разных подъемах. На модели картер разрезан и прикрыт листом из прозрачного плексигласа. Таким образом, имеется возможность наблюдать движение масла в разных условиях. Установлено большое совпадение между движением масла, наблюдаемым на испытательной модели, и результатами испытаний на стенде.

Исследования на испытательном стенде. На стенде изучались различные главные передачи. Для имитации разгона автомобиля в холодном состоянии применялось обычное масло для главной передачи, в целях имитации движения автомобиля при нормальной эксплуатационной температуре (100 °С) применялось масло меньшей вязкости. Движение масла измерялось при частотах вращения ведущей шестерни, соответствующих скорости автомобиля 0—145 км/ч, и при наклонных положениях ведущей шестерни, соответствующих уклону дороги 1 : 3. Путем наблюдений для разных главных передач были установлены общие характерные особенности, которые отрицательно влияют на подвод масла к переднему подшипнику.

Для определения факторов, влияющих на перемещение масла в модели, была сделана серия замеров при разных частотах вращения

Рис. 2.42. Испытательная модель главной передачи. — Помещено с разрешения фирмы СКФ [22]

и использований обычного гипоидного масла. Выло установлено следующее. Когда ведомая шестерня вращается, масло частично отжимается назад к стенке картера, а частично поступает к подшипникам ведущей шестерни. При частотах вращения до 100 об/мин масло собирается на зубчатом венце ведомой шестерни и образует там масляную пленку толщиной около 6 мм (рис. 2.43, а). При большей частоте вращения масло отбрасывается от ведомой шестерни. При 150 об/мин масло достигает отводящего канала и по нему — переднего подшипника (рис. 2.43, б). При частоте вращения 250 об/мин масло отбрасывается на уступ в верхней части картера, в связи с чем

Рис. 2.43 Перетекания масла в испытательной модели при разных частотах вращения. — Помещено с разрешения фирмы СКФ

часть масляного потока сбрасывается в канал (рис. 2.43, в). Выяснено, что при частоте вращения 150 об/мин (16 км/ч), т. е. при движении автомобиля на понижающей передаче, в такого рода главных передачах могут возникнуть трудности с подводом масла к переднему подшипнику. Затруднения, связанные со смазыванием, возрастают еще больше, когда автомобиль движется на подъем.

Испытания показывают, что масло отбрасывается не зубьями, как это предполагалось ранее, а контуром зубчатого венда ведомой шестерни. Так как в большинстве исследованных передач вход в отводящий канал находился напротив зубьев, масло отбрасывалось главным образом на стенку картера сбоку от входа в канал. В связи с этим количество масла, подводимое к переднему подшипнику, было незначительным.

Из этих соображений ведомая шестерня сдвигалась в сторону так, чтобы зубчатый венец располагался напротив входа в отводящий канал. Для изучения влияния этого смещения исследования были начаты с частоты вращения 150 об/мин, причем сразу было подтверждено, что количество масла, достигающего передний подшип-

Рис. 2.44. Снижение уровня h масла в зависимости от поперечного сечения А отводящего канала:

1 — высокая вязкость масла; 2 — малая вязкость масла. Помещено с разрешения фирмы СКФ [22 ]

Рис. 2.45. Зависимость частоты вращения п ведомой шестерни, при которой масло начинает достигать отводящего канала, от расстояния / между венцом ведомой шестерни и передним краем входа в отводящий канал. — Помещено с разрешения фирмы СКФ [22]

ник, значительно увеличилось (см. рис. 2.43, в). При частоте вращения 250 об/мин масло направлялось главным образом ко входу в канал, так что количество масла, достигающего переднего подшипника, еще более увеличилось, хотя поток масла еще частично направлялся на уступ картера (см. рис. 2.43, 5).