Устройство двойной центральной главной передачи

Замена редуктора заднего моста ВАЗ 2106, 2107

Основная болезнь РЗМ – повышенный шум (гул), и загудеть редуктор может по разным причинам:

в мосту недостаточно залито масло, или оно полностью отсутствует;
не отрегулирован зазор между шестернями главной пары;
шестерни изношены, на них имеются сколы и другие повреждения;
главная пара имеет заводской брак, шестеренки не притерты с завода;
открутилась или ослабла гайка хвостовика;
износились подшипники.

Основная неисправность межосевого дифференциала – износ шестерен полуосей и сателлитов, когда поверхности деталей сильно изношены, между шестеренками дифференциала образуется люфт, но задний мост обычно из-за износа дифференциальных шестерен не шумит.

Редукторы ЗМ на ВАЗ-классике поддаются ремонту, но только в том случае, когда нет износа на шестернях. Если механизм уже ремонту не подлежит, он нуждается в замене. Замена редуктора заднего моста ВАЗ 2106 на «семерке» производим следующим образом:

устанавливаем автомобиль на яму или автоподъемник, менять редуктор на земле крайне неудобно;
если автомашина установлена на яме, необходимо домкратить обе стороны, в любом случае нужно снять задние колеса. Если работа производится не на подъемнике, следует под каждую сторону авто (в задней части) установить упоры;
отворачиваем сливную пробку в РЗМ, сливаем трансмиссионное масло, предварительно подготовив под него емкость;
снимаем задние тормозные барабаны (два болта-направляющих с каждой стороны), предварительно сняв машину с ручника. Барабаны могут плохо сниматься, их демонтируют, постукивая сзади молотком через деревянный брусок. Металлическим молотком по барабану стучать нельзя, барабан может расколоться;
снимаем тормозные колодки;
отворачиваем с каждой стороны крепления полуосей заднего моста, каждая полуось крепится на четырех гайках;
выпрессовываем полуоси, для этого понадобится специальный съемник, также можно изготовить самодельное приспособление;
снимаем карданный вал, раскручивая четыре болта и гайки. Если будет устанавливаться тот же самый РЗМ, кардан с хвостовиком обязательно нужно пометить, это делается для того, чтобы поставить вал назад в этом же положении. Если установить кардан не по меткам, может начаться вибрация вала;
отворачиваем восемь болтов крепления заднего редуктора (ключ на 13), снимаем узел.

На этом снятие редуктора ЗМ можно считать законченным, теперь остается либо отремонтировать механизм, либо установить вместо него новый.

Замена колёсных пар

Часто штатных колёс недостаточно для преодоления серьёзного бездорожья. При установке специальной резины обычно заменяется и главная пара. Характеристики стандартных колесных пар рассчитаны именно на использование заводской резины. Если не делать замену колёсных пар при переходе на большие колёса, долго они не прослужат.

При установке военных мостов главное — отдавать себе отчёт, для чего нужен вам автомобиль. Если он приобретался исключительно для бездорожья, то военный мост – лучшее решение. Для автомобиля, который придётся часто эксплуатировать на трассе, это не лучший выбор.

Виды мостов по назначению

По назначению мосты делятся на: ведущие, управляемые, комбинированные, поддерживающие и проходные.

Ведущие

Ведущий мост соединяет между собой колеса ведущий оси, обеспечивая передачу крутящего момента от двигателя, а следовательно содержит в себе механизмы, необходимые для выполнения этой задачи: главную передачу, дифференциал, полуоси, колёсные ступицы. У автомобилей, привод в которых осуществляется гидравликой или электричеством, некоторые вышеперечисленные элементы не применяются, вместо них используются мотор-колёса.

Ведущий мост грузовика

Ведущий мост может располагаться спереди, сзади, либо одновременно и там и там (последнее чаще встречается у машин повышенной проходимости). Он выполняет следующие функции:

Передача и преобразование крутящего момента к ведущим колесам;
Обеспечение разной скорости вращения колес;
Передача тягового усилия к раме автомобиля или кузову;
Передача тормозных усилий.

Устройство ведущего моста грузового автомобиля:

1 — ступица; 2 — тормозной барабан; 3 — сапун; 4 — зубчатое колесо главной передачи; 5 — картер главной передачи; 6 — шпилька крепления картера главной передачи; 7 — балка моста; 8, 10 — полуоси; 9 — дифференциал; 11 — тормозная камера; 12 — подшипники ступицы.

Управляемые

Грузовик Tatra T813 S1 8×8 с двумя управляемыми мостами спередиУправляемый мост содержит в себе механизмы рулевого управления, обеспечивая маневренность транспортного средства, и соединяет колеса управляемой оси. Управляемый мост может быть расположен спереди или сзади, у многоосных транспортных средств таких мостов может быть несколько. В основном управляемый мост располагается спереди за исключением специальной техники вроде зерноуборочных комбайнов, погрузчиков, автомобилей коммунальных служб — у них он располагается сзади.

Основой управляемого моста может служить как балка/поперечина, так и подрамник. У большинства легковых автомобилей (чаще всего они переднеприводные) спереди установлен управляемый ведущий мост или, если говорить корректными терминами, так называемый комбинированный мост.

Устройство управляемого неразрезного моста грузовика «ГАЗ»:

1 — колесо; 2 — тормозной барабан; 3 — ступица; 4, 13 — подшипники; 5 — гайка; 6 — щит; 7 — цапфа; 8 — шкворень; 9, 16 — рычаги; 10, 15 — тяги; 11 — шайба; 12 — стопор; 14 — балка.

Наиболее часто встречающиеся типы передних управляемых мостов:

а — неразрезной; б — разрезной; 1 — колесо; 2 — цапфа; 3 — шкворень; 4 — балка; 5 — рессора; 6 — стойка; 7 — подвеска.

Комбинированные

Комбинированный мост сочетает в себе функции ведущего и управляемого мостов. Наиболее распространена такая компоновка в легковых переднеприводных автомобилях. В комбинированном мосте есть главная передача и дифференциал, а привод реализован с помощью карданной передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС). Внутренние шарниры отвечают за подвижность узла по вертикали, наружные — при повороте колеса.

Пример комбинированного моста — привод управляемых колес переднеприводного автомобиля марки «ВАЗ», где главная передача и дифференциал выполнены в едином с коробкой передач корпусе.

а — общий вид; б — детали наружного шарнира; в — привод правого переднего колеса; 1, 3 — наружный и внутренний шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) 2, 4 — приводные валы; 5 — корпус шарнира; 6 — сепаратор шарнира; 7 — обойма шарнира; 8 — шарики шарнира; 9 — упорное кольцо привода; 10, 13 — хомуты пыльников; 11 — стопорное кольцо; 12 — пыльник.

Поддерживающие

Поддерживающий мост — прямая балка, на концах которой расположены колесные ступицы с подшипниками. Мост такой конфигурации передает только вертикальные нагрузки и тормозные усилия к колесам автомобиля. Поддерживающий мост часто используется на задней оси переднеприводных автомобилей и за счет простоты своей конструкции считается наиболее надежным вариантом задней подвески.

Также поддерживающие мосты нашли свое применение в тяжелых прицепах и полуприцепах, где они устанавливаются для повышения общей грузоподъемности за счет распределения на них вертикальной нагрузки.

Пример поддерживающего (заднего) моста автомобиля марки ВАЗ:

1 — ось; 2 — ступица; 3 — рычаг; 4 — подвеска; 5 — балка.

Проходные

Проходной мост — разновидность ведущего моста, который передает часть крутящего момента на следующий ведущий мост (обычно задний) с помощью проходного вала главной передачи. Используется только на многоосных автомобилях с несколькими ведущими мостами.

Проходной мост КАМАЗ

Дифференциал заднего моста

Вот казалось бы и все. Мы достигли того, что колеса начали получать вращение. Но возникает проблема при изменении направления движения автомобиля поворотом влево, вправо или при развороте. Если колеса поместить жестко на одной оси, то они всегда одинаково будут вращаться. А при повороте, допустим, направо, радиусы поворота колес изменяются, и правое колесо проходит меньшее расстояние, чем левое. Получается, одно из них должно проскальзывать. Такой же эффект будет, если одно из колес прокатывается через яму, а второе по ровной поверхности. Это приведет к повышенному износу колес, а на скользкой дороге автомобиль будет просто неуправляем.

Значит надо сделать так, чтобы колеса были независимы друг от друга, но при этом получали крутящий момент. Это и есть задача следующего механизма – дифференциала заднего моста. Дифференциал заднего моста изображен на рисунке ниже.

Ведущая шестерня входит в зацепление с ведомой, вид которой, как видно на рисунке, заметно изменился, по сравнению с предыдущей картинкой. Внутри ведомой шестерни жестко сидят две конические шестеренки друг напротив друга. Называются они сателлитами. Каждый сателлит зубьями сцеплен с двумя шестернями на полуосях. Сами полуоси друг с другом напрямую никак не связаны, только через сателлиты. То есть на данном этапе колеса получили независимость друг от друга. Теперь рассмотрим принцип работы дифференциала заднего моста.

Машина едет прямо. Крутящий момент от ведущей шестерни перпендикулярно передается на ведомую. Ведомая шестерня вместе с собой вращает сателлиты. Они, из-за зубчатого сцепления с шестеренками полуосей, заставляют их вращаться одинаково, и крутящий момент уходит к обоим колесам. При этом сами сателлиты вокруг собственной оси не вращаются.

Автомобиль поворачивает. Одной из полуосей с колесом надо вращаться с меньшей (большей) скоростью относительно второй. Ей это и позволяют сделать сателлиты, которые помимо вращения вместе с ведомой шестерней главной передачи, начинают вращаться вокруг собственной оси. Такое вращение позволяет им передавать нагрузку неравномерно, а колесам вращаться с разной скоростью. По завершении маневра автомобилем сателлиты замирают и вращаются только вместе с ведомой шестерней, что мы рассмотрели выше. Вот это и есть принцип работы дифференциала заднего моста.

Конечный элемент ведущего моста автомобиля — это те самые полуоси, которые жестко связаны с колесами.

Все механизмы ведущего моста автомобиля защищены металлическим корпусом с картером, где находится трансмиссионное масло, служащее для уменьшения трения и охлаждения подвижных деталей.

Главная передача

Назначение главной передачи

Основное назначение главной передачи в трансмиссии — передача тяги двигателя к, так сказать, «конечному потребителю» – колесам. Если автомобиль заднеприводный, то тяга от коробки передач через карданный вал передается на главную передачу, а та, в свою очередь, перенаправляет поток мощности на колеса через полуоси (если задняя подвеска зависимая и имеет мост) или приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей (об этом пойдет речь дальше). Если автомобиль переднеприводный, то главная передача через шестерню связана непосредственно с коробкой передач.

Есть такое понятие, как неразрезной мост. Означает оно то, что главная передача вместе с дифференциалом находятся в корпусе, к которому подсоединены или отлиты вместе с ним изначально два кожуха полуосей. Полуоси — это валы, соединяющие дифференциал и главную передачу с колесами. Данная конструкция является частью зависимой подвески автомобиля, так как жестко связывает правое и левое ведущие колеса. Полуось жестко связывает колесо и главную передачу, то есть при преодолении какоголибо препятствия весь мост перемещается вместе с колесами и всем содержимым. Убираем кожух полуосей, корпус главной передачи устанавливаем на кузов или подрамник, колеса с главной передачей соединяем с помощью приводных валов через шарниры равных угловых скоростей и получаем разрезной мост и независимую подвеску колес. Все это подробнее описано ниже в разделе «Устройство главной передачи» и представлено на рисунке 5.32.

Примечание
Главная передача служит для понижения числа оборотов, передаваемых от двигателя к колесам, и увеличения тягового усилия. Она обеспечивает передачу вращения с карданного вала на полуоси под углом 90° при классической компоновке автомобиля (о которой подробно рассказывается в главе 3). В главной передаче применяют шестеренчатые передачи, одинарные или двойные.

Устройство главной передачи

Главная передача состоит из двух шестерен, а точнее, из конической шестерни (на рисунке 5.33 — ведущая шестерня) и конического колеса (на рисунке 5.33 — ведомое колесо).

Рисунок 5.33 Главная передача заднего неразрезного моста.

Шестерня является ведущим элементом (к ней подводится тяга от коробки передач и двигателя), а колесо —ведомым (принимает тягу от шестерни и перенаправляет под углом 90 градусов).

Шестерни изготавливают со спиральными зубьями, благодаря чему повышается прочность зубьев, увеличивается число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, и шестерни работают более плавно и бесшумно.

Кроме конической простой шестеренчатой передачи, у которой оси взаимно пересекаются, в легковых автомобилях применяют гипоидную передачу (показана на рисунке 5.34). В этой передаче зубья имеют специальный профиль и ось малой конической шестерни смещена вниз относительно центра большой шестерни на некоторое расстояние «S». Это дает возможность расположить карданный вал ниже и уменьшить высоту выпуклой верхней части туннеля для размещения вала в полу кузова, вследствие чего достигается более удобное размещение пассажиров в кузове. Кроме того, имеется возможность несколько снизить центр тяжести автомобиля и повысить его устойчивость при движении. Гипоидная передача обладает большей плавностью работы, более высокой прочностью зубьев и износоустойчивостью.

Примечание
Однако у гипоидной передачи есть одна неприятная особенность: порог заклинивания при обратном ходе. Расчеты данной передачи, конечно, исключают такую возможность, но всегда стоит помнить, что данную главную передачу может заклинить при превышении расчетных оборотов (при вращении в обратную сторону). Так что будьте осторожны с выбором скорости движения задним ходом.

Для гипоидной передачи необходимо применение смазки специальных сортов из-за большого давления между зубьями при работе и больших скоростей относительного скольжения между зубьями. Кроме того, требуется более высокая точность монтажа передачи.

Рисунок 5.34 Элементы главной передачи. Гипоидная передача.

Литература

Антонов А. С., Артамонов Б. А., Коробков Б. М., Магидович Е. И. Планетарные передачи // Танк. — М.: Воениздат, 1954. — С. 422—429. — 607 с.
Ткаченко В. А. Проектирование многосателлитных планетарных передач / Харьковский государственный университет им. А. М. Горького. — Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1961. — 186 с. — 7000 экз.
Кудрявцев В. Н. и др. Планетарные передачи: Справочник / Авт.: В. Н. Кудрявцев, Ю. Н. Кирдяшев, Е. Г. Гинзбург, Ю. А. Державец, А. Н. Иванов, Е. С. Кисточкин, И. С. Кузьмин, А. Л. Филипенков; Под ред. докторов техн. наук В. Н. Кудрявцева и Ю. Н. Кирдяшева. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1977. — 536 с. — 39 000 экз.

Главная передача, дифференциал, полуоси

Главная передача автомобиля предназначена для: 1) увеличения крутящего момента; 2) изменения направления крутящего момента под прямым углом к продольной оси автомобиля; 3) передачи крутящего момента от карданной передачи к ведущим колесам автомобиля.

Различают следующие виды карданных передач: 1) одинарные конические главные передачи, состоящие из одной пары шестерен; 2) двойные главные передачи, состоящие из пары конических и пары цилиндрических шестерен.

Одинарные конические главные передачи применяют, как правило, на легковых и грузовых автомобилях малой или средней грузоподъемности. Чаще всего применяют одинарные конические передачи с гипоидным зацеплением. В конструктивной схеме одинарной конической передачи ведущая ось располагается ниже ведомой, это позволяет опустить карданную передачу ниже и убрать из салона легкового автомобиля канал расположения карданной передачи. Кроме этого шестерни гипоидной передачи имеют утолщенную форму основания зубьев, благодаря чему существенно повышается их нагрузочная способность и износостойкость.

Ведущая малая коническая шестерня выполнена с ведущим валом и установлена на одном цилиндрическом и двух конических подшипниках. Ведомая большая коническая шестерня закрепляется на коробке дифференциала. Вместе с коробкой дифференциала большая коническая шестерня установлена в картере заднего моста на двух конических подшипниках. Для обеспечения плавной и бесшумной работы главной передачи применяют шестерни со спиральными зубьями.

Двойные главные передачи служат для повышения передаваемого крутящего момента. Их устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности. Дифференциал предназначен для передачи крутящего момента от главных передач к полуосям автомобиля. Он позволяет ведущим колесам автомобиля вращаться с разной частотой при прохождении поворота, либо на участке дороги с неровным покрытием, либо при различной степени сцепления колес с поверхностью дорожного покрытия (например, при пробуксовке, когда одно колесо автомобиля находится на твердом покрытии, а другое продолжает оставаться на рыхлом грунте).

На автомобилях применяют шестеренчатые конические дифференциалы, которые состоят из: 1) коробки дифференциалов; 2) полуосевых шестерен; 3) ведомой шестерни главной передачи; 4) сателлитов с крестовиной.

При движении автомобиля по ровной поверхности, сателлиты не вращаются относительно своих осей, они вращаются вместе с крестовиной. Зубья сателлитов удерживают обе полуосевые шестерни и вращают их с одинаковой скоростью. Когда одно из колес начинает испытывать большее сопротивление движению, сателлиты, вращаясь вместе с крестовиной, начинают вращаться вокруг своей оси по замедлившей движение полуосевой шестерне. Для повышения проходимости автомобиля по бездорожью применяют самоблокирующиеся дифференциалы либо дифференциалы с принудительной блокировкой. В момент включения блокировки ведущий элемент дифференциала (корпус) жестко соединяется с полуосевой шестерней зубчатой муфтой, такое соединение обеспечивает вращение колес с одинаковой угловой скоростью независимо от величины сцепления с дорожным покрытием.

Полуоси предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам автомобиля. Полуоси в зависимости от приходящейся на них изгибающей нагрузки могут быть полностью нагруженные и полуразгруженные. Полностью разгруженные полуоси устанавливаются свободно внутри моста, при этом ступица колеса жестко соединена с фланцем полуоси. Такие полуоси применяют в автобусах и на автомобилях большой и средней грузоподъемности. Полуразгруженные полуоси опираются на подшипник, который установлен внутри балки моста, при этом ступица колеса жестко соединена с фланцем полуоси. Такие полуоси применяют на легковых автомобилях, а также в задних ведущих мостах грузовых автомобилей малой грузоподъемности.

Колесные передачи применяют для снижения нагрузок, приходящихся на механизмы ведущего моста. Колесные передачи устанавливают на некоторых моделях большегрузных автомобилей. В качестве таких передач применяют планетарные передачи. В планетарных передачах крутящий момент передается через сателлиты от центральной шестерни полуоси к коронной шестерне ступицы. Нагрузочная способность таких передач очень велика, поскольку крутящий момент распределяется на три потока через сателлиты и концентрируется на ступице колеса.

Регулировка положения ведущей шестерни, бокового зазора главной передачи и предварительного натяга подшипников дифференциала заднего моста Газель NEXT.

Перед установкой измерьте высоту М ведущей шестерни заднего моста Газель NEXT с точностью до десятых долей миллиметра. Установите на вал задний подшипник. Вставьте вал в картер заднего моста и установите передний подшипник.

Затяните гайку, проворачивая вал за фланец. Чтобы ролики подшипников встали на свои места, до момента исчезновения люфта в подшипниках. Измерьте расстояние А от торца ведущей шестерни заднего моста Газель NEXT до заднего торца картера заднего моста. Установите оправку 1 в посадочные места подшипников дифференциала. Оправка представляет собой цилиндр диаметром 90-0,01 мм и длиной 190 мм. Установите крышки подшипников дифференциала и затяните болты крепления.

Вычислите толщину регулировочного кольца Т по формуле:

T = M+A-B-D/2-109,5

Где А — расстояние от торца ведущей шестерни до заднего торца картера заднего моста, мм.В — расстояние от оправки до заднего торца картера заднего моста, мм.D — диаметр оправки, равный 90-0,01 мм.

Подберите из ремонтного набора регулировочное кольцо вычисленной толщины (Т±0,02) мм. Установите ведущую шестерню с подобранным регулировочным кольцом. Для проверки сравните значение отклонения монтажной высоты головки ведущей шестерни, указанное на ее торце, с вычисленным значением по формуле.

S = A-B-D/2-65

Регулировка бокового зазора главной передачи заднего моста Газель NEXT.

Для регулировки снимите редуктор в сборе. Снимите стопорные пластины регулировочных гаек. Ослабьте затяжку болтов крепления крышек подшипников так, чтобы регулировочные гайки вращались свободно.

Установите стойку с индикатором так, чтобы ножка индикатора касалась поверхности зуба около наружного торца ведомой шестерни и была направлена по радиусу к поверхности зуба. Определите получившийся боковой зазор. Для чего выберете зазор между шестернями главной передачи поворотом на некоторый угол в одну из сторон вращения ведомой шестерни до упора и установите шкалу индикатора на ноль.

Измерьте индикатором боковой зазор. Покачивая ведомую шестерню до упора вокруг оси в обе стороны. Замеры проводите не менее чем в восьми равнорасположенных друг от друга точках шестерни.

При каждом замере рекомендуется блокировать от проворачивания ведущую шестерню. Боковой зазор должен быть 0,15-0,25 мм. Если боковой зазор не соответствует указанному интервалу значений, то переместите регулировочными гайками шестерню в требуемом направлении.

Регулировка предварительного натяга подшипников дифференциала заднего моста Газель NEXT.

Отрегулируйте предварительный натяг подшипников дифференциала. Для этого установите индикатор и выставьте с помощью регулировочных гаек осевой зазор в подшипниках около 0,05 мм.

Затем, обеспечив необходимый предварительный натяг подшипников с помощью регулировочных гаек на величину фактически измеренного осевого люфта (0,05 мм), прибавьте 0,1 мм при пробеге менее 10 000 километров. Или 0,05 мм при пробеге более 10 000 километров. При этом поворот одной регулировочной гайки относительно другой на один паз будет соответствовать перемещению вдоль оси на 0,03 мм.

Еще раз проверьте и при необходимости отрегулируйте боковой зазор. Для уменьшения зазора затяните гайку со стороны ведомой шестерни и в то же время отпустите противоположную гайку на одинаковое количество пазов. Для увеличения зазора проделайте противоположные действия. При этом каждое вращение регулировочной гайки всегда заканчивайте затяжкой. То есть если гайку нужно повернуть на один паз, то поверните ее на два паза, а затем ослабьте на один паз.

Затяните окончательно болты крепления крышек подшипников дифференциала моментом 90-100 Нм. Проверьте еще раз боковой зазор. При необходимости отрегулируйте его. Установите стопорные пластины регулировочных гаек и вверните болты их крепления.

Устройство и основные требования к главной передаче

Устройство рассматриваемого механизма простое: главная передача состоит из двух шестерен (зубчатый редуктор). Ведущая шестерня имеет меньший размер, при этом она имеет связь с вторичным валом коробки передач. Ведомая шестерня больше ведущей, а связана она с дифференциалом и, соответственно, с колесами машины.

Схема главной передачи ведущего моста автомобиля: 1 – ведущие колеса; 2 – полуось; 3 – ведомая шестерня; 4 -ведущий вал; 5 -ведущая шестерня Рассмотрим основные требования, предъявляемые к главной передаче:

минимальный уровень шума и вибраций при работе;
минимальный расход топлива;
высокий КПД;
обеспечение высоких тягово-динамических характеристик;
технологичность;
минимальные габаритные размеры (чтобы увеличить клиренс и не повышать уровень пола в автомобиле);
минимальная масса;
высокая надежность;
минимальная необходимость в обслуживании.

Увеличить КПД главной передачи можно повысив качество изготовления зубьев обоих шестерен, а также увеличив жесткость деталей и применив в конструкции подшипники качения. Отметим, что максимально сокращать вибрации и шум при работе чаще всего требуется для зубчатых редукторов легковых автомобилей. Вибрации и шум можно минимизировать, обеспечив надежное смазывание зубьев, повысив точность зацепления зубчатых колес, увеличив диаметр валов, а также прочими мерами, которые повышают жесткость элементов механизма.