Лабораторна робота № 12
Трансмісія. Карданна передача, головна передача, диференціал

Мета роботи: вивчити призначення, кінематичні схеми, особ­ливості карданних передач, головних передач та диференціалів, а також можливі неполадки їх частин.

Методичні вказівки

При вивченні призначення карданних передач та з¢єднувальних муфт необхідно відзначити, що вони використовуються для передачі обертового моменту між валами, осі яких не співпадають, розташовані під кутом один до одного або змінюють взаємне положення під час роботи. Карданна передача служить для передачі обертово­го моменту між валами, віддаленими один від одного і складається з карданних валів, карданних шарнірів та проміжних опор.

Карданні шарніри поділяють за величиною допустимого кута між валами на повні карданні шарніри та напівкарданні шарніри. Повні карданні шарніри використовуються при максимальних кутах між валами – до 30-40°, напівкарданні шарніри встановлюються при кутах між валами, що не перевищу­ють 3-5°. Повні карданні шарніри за кінематикою бувають: нерівних кутових швидкостей (прості, асинхронні) та рівних кутових швидкостей (синхронні).

При вивченні принципу роботи шарніра нерівних кутових швидкостей необхідно звернути увагу на його конструкцію: які підшипники встановлені між вилками та хрестовиною, як відбувається їх змащення, герметизація та вихід зайвого мастила з порожнини в хрестовині.

Карданні шарніри рівних кутових швидкостей задовільно працюють з відносно великими кутами між з'єднувальними валами (близько 30-40°), через те їх в основному встановлюють в приводі ведучих і керованих коліс автомобілів з переднім приводом або з усіма ведучими колесами. В кульковому карданному шарнірі з ділильними канавками периферійні кульки при будь-якому кутові між з'єднувальними валами розташовуються в бісекторній площині. Утримування кульок в площині забезпечується ділильними канавками на вилках карданного шарніра. Завдяки такому розташуванню кульок відбувається рівномірне, без пульсацій, обертання веденого валу при рівномірному обертанні ведучого валу. Звернути увагу на герметичність та мащення шарнірів, що встановлені на повнопривідних автомобілях для передачі моменту від диференціалу до ведучих коліс переднього керованого моста.

Для передачі моменту між механізмами, вали яких віддалені один від одного, використовуються карданні передачі з шарнірами нерівних кутових швидкостей. Необхідно знати призначення та конструкцію всіх складових частин передачі; з якою метою вико­ристовуються багатошарнірні карданні передачі; яка конструкція та до чого кріпляться проміжні опори таких передач. Вияснити при­значення шліцьового з’єднання на карданному валі, як відбувається його мащення, герметизація та зв¢язок з атмосферою. Звернути ува­гу на взаємне розташування карданних шарнірів на кінцях карданного валу.

Головна передача призначена для адаптації двигуна і коробки передач під конкретний автомобіль за рахунок зміни передаточного числа трансмісії. Вона може бути виконаною у вигляді окремого агрегату – ведучого моста (задньопривідні автомобілі класичного компонування), або об'єднаної з двигуном, зчепленням і коробкою передач в єдиний силовий блок (задньомоторні і передньопривідні автомобілі). Крім того, при поздовжньому розташуванні двигуна і коробки передач, головна передача забезпечує передачу крутного моменту на півосі, розташовані під кутом 90° до подовжньої осі автомобіля і далі до ведучих коліс.

Головні передачі розрізняють:

  • за кількістю ступенів: одноступінчасті, двоступінчасті;
  • за типом основних пар: шестеренні, черв¢ячні, ланцюгові;
  • за кількістю пар зчеплення: одинарні, подвійні, складні;
  • за конструкцією: центральні, рознесені (з бортовими або колісними редукторами).

Найбільш розповсюджені шестеренні головні передачі, які за конструкцією шестерень можуть бути циліндричними з прямими, косими і шевронними зубами, конічними прямими і криволінійними зубами. Різновидом конічної шестеренної передачі з криволінійними зубами є гепоїдна передача, осі шестерень якої не перетинаються, а перехрещуються.

При вивченні конструкції головних передач слід звернути увагу на форму зубів шестерень, на кількість, типи і розташування підшипників ведучого валу, коробки диференціала й проміжного валу подвійної передачі; якими пристроями і в якій послідовності виконується регулювання попереднього натягу підшипників і зчеплення конічної пари при складанні і ремонті моста.

Потрібно знати особливості конструкції гепоїдної передачі і необхідність застосування спеціального мастила для ведучого моста з гепоїдною передачею. Показати, якщо мають місце, пристрої для обмеження осьового зміщення і деформації веденої шестерні головної передачі. Визначити, якого типу передача, плоска чи кутова, застосована в кожній вивчаємій конструкції подвійних передач. Зверніть увагу на особливості конструкції головної передачі середнього прохідного моста трьохосьового автомобіля підвищеної прохідності. На деяких автомобілях застосовується двоступінчаста головна передача.

Диференціал призначений для розподілення крутного моменту між ведучими колесами, яким він дозволяє обертатися з неоднаковими швидкостями при русі автомобіля на поворотах або по нерівностях.

Конструктивно диференціал побудований на основі планетарного редуктора. В залежності від виду зубчастої передач, використовуваної в редукторі, розрізняють наступні види диференціалів: конічний, циліндричний і черв'ячний.Конічний диференціал застосовується в основному в якості міжколісного диференціала. Циліндричний диференціал встановлюється частіше між осями повнопривідних автомобілів. Черв'ячний диференціал, зважаючи своїй універсальності, може встановлюватися як між колесами, так і між осями.

При вивченні конструкції і роботи вільного симетричного диференціалу перш за все треба розібратися з тим, як забезпечується різна частота обертання коліс однієї вісі, від чого залежить крутний момент, що подається на колеса. Треба визначити тип диференціала, кількість сателітів, їх розміщення, передача крутного моменту на піввісі.

Зміст роботи

Вивчити:

  • призначення, будову і роботу карданної передачі, головної передачі та диференціалу.

Виписати характеристики елементів силової передачі автомобілів:

  • кількість карданних валів та шарнірів;
  • типи карданних шарнірів;
  • числові значення максимальних кутів повороту між вадами механізмів трансмісії, що з’єднуються за допомогою карданних передач та карданних шарнірів;
  • тип головної передачі;
  • передатні числа головної передачі;
  • типи підшипників головної передачі;
  • регулювання механізмів ведучого моста;
  • типи диференціалів, число сателітів;
  • типи півосей.

Накреслити:

  • кінематичні схеми всіх карданних передач, встановлених в силовій передачі даної моделі автомобіля і окремо конструктивні схеми карданних шарнірів;
  • кінематичну схему головної передачі;
  • кінематичну схему диференціалу.

Контрольні запитання

1. Призначення, будова, робота карданної передачі.

2. Тип карданних шарнірів, їх будова та робота.

3. Балансування валів карданної передачі.

4. Умови правильного складання карданної передачі.

5. Призначення, будова і робота головної передачі.

6. Яка головна передача називається центральною, а яка рознесеною?

7. Два правила роботи симетричного диференціала.

8. Призначення і типи півосей.

9. Будова та принцип роботи вільного симетричного диференціала.

10. Від чого залежить величина крутного моменту, що передається до ведучих коліс вільним диференціалом?