Редуктор и дифференциал – Редуктор заднего моста | АВТОСТУК.РУ

Содержание

Принцип работы дифференциала и его устройство


Автоликбез28 января 2018


Крутящий момент, создаваемый двигателем внутреннего сгорания, передается колесам с помощью различных механизмов – валов, шлицевых и шестеренчатых передач, дифференциалов. Последние вызывают наибольший интерес у любителей экстремальной езды по бездорожью, поскольку принимают участие в распределении мощности. Многие автолюбители слабо представляют работу данного узла, поэтому стоит рассмотреть вопрос, что такое дифференциал в автомобиле, объяснить его устройство и принцип действия.

Назначение механизма

Чтобы понять роль дифференциала, применяющегося в транспортных средствах всех типов, нужно рассмотреть конструкцию обычного планетарного редуктора, передающего усилие от карданного вала двум полуосям. Алгоритм работы агрегата прост:

  1. Кардан вращает хвостовик с косозубой шестеренкой на конце.
  2. От хвостовика крутится большая планетарная шестерня, соединенная с двумя полуосями.
  3. Крутящий момент передается от планетарной шестерни полуосям и закрепленным на концах колесам.

Без дифференциала редуктор поровну распределяет крутящий момент на 2 оси, в результате колеса вертятся с одинаковой скоростью. Такое разделение вполне годится для прямолинейного движения, которое в реальности встречается довольно редко – даже при езде по ровным участкам трассы автомобиль отклоняется от прямой линии.

Чтобы машина идеально прошла поворот, колеса одного моста должны вращаться с разными скоростями, поскольку внешнее катится по более широкой дуге. Простой редуктор, обеспечивающий одинаковое вращение обеих полуосей, на повороте заставит одну шину скользить, вторую – буксовать, что заметно ухудшает маневренность авто.

Справка. Проблема весьма актуальна для внедорожников с постоянным полным приводом. В данном случае крутящий момент делится не только между колесами, но и между осями, вращающими редукторы переднего и заднего моста.

Совмещенный с планетарным редуктором дифференциал нужен для изменения угловых скоростей правого и левого колеса в зависимости от крутизны поворота. Механизм автоматически распределяет крутящий момент на полуоси, позволяя колесным покрышкам совершать разное число оборотов при движении автомобиля по дуге. Без дифференциала нормальная эксплуатация транспортного средства невозможна по таким причинам:

  • недостаточная управляемость;
  • быстрое истирание шин;
  • ускоренный износ деталей редуктора, валов и полуосей.

Как работает свободный дифференциал?

Механизмами данного типа оснащается подавляющее большинство машин с приводом на переднюю либо заднюю ось. В первом случае узел размещается внутри коробки передач, во втором является частью планетарного редуктора заднего моста.

Конструкция планетарной передачи подразумевает использование шестеренок конической формы. Существуют и другие разновидности автомобильных редукторов – цилиндрические, конусно-цилиндрические и червячные.

Устройство дифференциала свободного типа предусматривает совмещение с главной передачей. Механизм заднего моста включает следующие детали:

  • хвостовик с конической ведущей шестерней, соединенный с карданным валом;
  • ведомая планетарная шестеренка;
  • корпус ведомой шестерни оборудован двумя проушинами, куда вставляются оси сателлитов;
  • сателлитные шестеренки конической формы;
  • ведомые шестерни полуосей;
  • подшипники;
  • корпус редуктора.

В легковых авто устанавливается 2 сателлита, на грузовиках – четыре.

Изучить принцип работы свободного дифференциала предлагается на примере:

  1. Пока машина едет прямо, колеса крутятся с одинаковой скоростью. Хвостовик вращает «планетарку» вместе с закрепленными на ней сателлитами, причем последние остаются неподвижными и передают равный крутящий момент обеим осям за счет давления на зубья.
  2. Автомобиль входит в поворот. Крутящиеся вместе с большой шестерней сателлиты начинают вращаться вокруг собственной оси, причем в разные стороны.
  3. Мощность на валу делится не пополам, а в зависимости от крутизны дуги. Благодаря комбинированному вращению сателлитов полуоси и колеса совершают разное число оборотов, машина успешно преодолевает поворот без проскальзывания и пробуксовки резины.

Дифференциал получил название свободного, поскольку передает больший крутящий момент на колесо, которое вращается легче. Понятно, что на повороте шина внутри дуги сопротивляется вращению, поэтому дифференциал отдает больше мощности другой оси – противоположное колесо крутится быстрее.

Примечание. Полноприводные авто и внедорожники оснащаются тремя дифференциальными разделителями мощности – межосевым (ставится в раздаточной коробке) и двумя межколесными.

Свободный механизм решает главную проблему, но создает побочную. Когда одна покрышка начинает контактировать со скользким покрытием – льдом, укатанным снегом, грязью, начинается пробуксовка. Причина – дифференциальный механизм, отдающий максимум мощности в сторону наименьшего сопротивления. Для предотвращения подобных ситуаций на многих автомобилях задействована временная блокировка дифференциала.

Разновидности механизмов

Чтобы избавиться от пробуксовок на скользком дорожном покрытии либо в условиях бездорожья, производители комплектуют транспортные средства дифференциальными устройствами следующих конструкций:

  • механизм свободного типа с принудительной блокировкой от привода;
  • частично блокирующийся дифференциал повышенного сопротивления;
  • самоблокирующаяся червячная передача типа Torsen.

В первом варианте применяется рассмотренный выше шестеренчатый узел, дополнительно оснащенный блокировочным устройством. Система функционирует просто: в случае необходимости водитель активирует привод, фиксирующий сателлиты в неподвижном состоянии. Крутящий момент начинает делиться ровно пополам, оси вращаются с одинаковой скоростью и транспортное средство успешно преодолевает проблемное место.

Принудительная блокировка межосевого дифференциала включается с помощью различных приводов:

  • механический – от рычага раздаточной коробки;
  • электрический;
  • пневматический;
  • гидравлический.

Аналогичные приводные элементы применяются для остановки и удержания сателлитов переднего либо заднего моста.

Автомобили дорогой комплектации производители оснащают антипробуксовочной системой. Она «обманывает» дифференциальное устройство другим способом: по сигналу датчика, фиксирующего быстрое вращение одного колеса, электроника отдает команду его притормозить. Тогда сателлитные шестеренки начинают передавать больше мощности на другую ось и авто прекращает «грестись» на месте.

Устройство повышенного сопротивления

Помимо сателлитов, ведущих и ведомых шестерен, дифференциал повышенного трения включает такие элементы:

  • корпус, жестко прикрепленный к планетарной шестеренке;
  • пакет фрикционных дисков, установленных на каждой полуоси;
  • стальные диски, чьи выступы зафиксированы в корпусе;
  • распорная пружина, вставленная между коническими шестернями полуосей.

Стальные и фрикционные диски (похожие применяются в сцеплении) установлены поочередно, первые вращаются вместе с корпусом, вторые – с осями. Конусообразная шестеренка надета на шлицы оси и способна смещаться на определенное расстояние. Пружина поддавливает 2 противоположных осевых шестерни.

Частичная блокировка дифференциала происходит следующим образом:

  1. На прямолинейном сухом участке дороги сателлиты неподвижны, а диски вращаются друг относительно друга.
  2. При попадании одной шины на скользкий участок начинается пробуксовка. Благодаря конусной форме зубьев шестеренки со стороны остановившегося колеса начнут взаимно отталкиваться.
  3. Шестерня полуоси сдвинется и сожмет пакет дисков. Возникнет сила трения, заставляющая ось вращаться вместе с корпусом напрямую от «планетарки» в обход сателлитов.

Подобное устройство самостоятельно регулирует степень блокировки – чем медленнее крутится покрышка с хорошим сцеплением, тем сильнее сжимаются диски и подается больше крутящего момента.

Самоблокирующиеся передачи Torsen

Принцип работы данных механизмов базируется на одной особенности червячной пары: шестеренка способна передавать вращение сателлиту, но обратное действие невозможно. Все шестерни, включая сателлитные, сделаны в виде цилиндров с косыми дугообразными зубьями. Всего в механизме применяется 3 пары червячных сателлитов, установленных вокруг шестеренок полуосей.

Самоблокирующийся дифференциал работает так:

  1. Во время прямолинейного движения червячные сателлиты ведут себя аналогично конусным – не крутятся сами, но вращают оси от главной передачи.
  2. На повороте число оборотов одной полуоси вырастет и она придаст вращение парам сателлитов – мощность начнет распределяться по-разному.
  3. Поскольку каждая пара сателлитов связана между собой прямозубой передачей, пробуксовка одного колеса исключается. Ось способна крутить свой сателлит, тот вращает соседний, который уже не может поворачивать вторую полуось. Механизм блокируется автоматически.

Устройство Torsen – самое надежное и передовое, но слишком дорогое, поэтому ставится на машины максимальной комплектации. В остальных применяются более доступные механизмы повышенного трения.

В среде любителей экстремальной езды по бездорожью известен простейший способ избежать пробуксовок – блокировка заднего дифференциала с помощью сварки. Сателлиты намертво привариваются к осям и всегда находятся в неподвижном состоянии. Правда, подобные автомобили предназначены только для езды по грунту и снегу – эксплуатировать их на твердом покрытии чересчур неудобно и дорого.

autochainik.ru

Дифференциал КПП: назначение, устройство, принцип работы

Дифференциал — механизм в устройстве трансмиссии, который необходим для передачи, преобразования и распределения крутящего момента. В случае с автомобилем, дифференциал отвечает за распределение момента между ведущими колесами, а также позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью при определенных условиях.

Читайте в этой статье

Где находится дифференциал в устройстве трансмиссии автомобиля, виды дифференциалов

Как известно, автомобили бывают переднеприводными, заднеприводными, а также полноприводными. Что касается места расположения дифференциала:

  • если привод реализован на передние колеса, дифференциал находится в самой коробке передач;
  • на заднеприводном авто дифференциал устанавливается в картере заднего моста;
  • в автомобилях с полным приводом для привода ведущих колес дифференциал стоит в картере переднего и заднего моста, а для привода ведущих мостов механизм устанавливается в раздаточной коробке (раздатке).

Также дифференциалы бывают межколсесными и межосевыми. Если дифференциал использован для привода ведущих колес, это межколесный дифференциал. Межосевой дифференциал располагается между ведущими мостами применительно к автомобилям с полным приводом.

Что касается устройства и особенностей конструкции, в основу дифференциала положен планетарный редуктор. С учетом типа зубчатой передач, которая применена в редукторе, дифференциал (редуктор) может быть: коническим, цилиндрическим, червячным. Теперь давайте рассмотрим устройство и принцип работы дифференциала более подробно.

Устройство дифференциала и принцип работы

Начнем с первого типа. Конический дифференциал зачастую выполнят функцию межколесного дифференциала. Цилиндрический дифференциал обычно встречается на полном приводе и ставится между осями. Червячный дифференциал универсален, что позволяет ставить механизм как между колесами, так и использовать в качестве межосевого.

При этом наиболее распространенным является конический дифференциал, а базовые элементы его конструкции активно используются и в устройстве других типов дифференциалов. По этой причине рассмотрим устройство и принцип работы конического дифференциала в качестве примера.

  • Итак, конический дифференциал, как уже было сказано выше, фактически является планетарным редуктором. В конструкцию включены полуосевые шестерни и сателлиты, которые находятся в корпусе (чашке дифференциала).

На корпус от главной передачи передается крутящий момент, затем через сателлиты происходит его передача на полуосевые шестерни. Также на корпусе крепится ведомая шестерня главной передачи (крепление жесткое). В корпусе установлены оси, на осях вращаются сателлиты.

Сами сателлиты, которые реализуют функцию планетарной шестерни, позволяют соединить корпус и полуосевые шестерни. С учетом того, какую величину крутящего момента нужно передать, в конструкцию дифференциала могут интегрировать 2 или 4 четыре сателлита.

Солнечные (полуосевые шестерни) осуществляют передачу крутящего момента на ведущие колеса автомобиля. Передача происходит через полуоси, соединение полуосевых шестерен и полуосей выполнено через шлицы.

Полуосевые шестерни бывают левыми и правыми, с одинаковым или разным количеством зубьев. Если число зубьев одинаковое, тогда это симметричный дифференциал, разное количество зубьев на левой и правой шестерне используется в устройстве несимметричных дифференциалов.

В первом случае симметричный дифференциал позволяет распределять крутящий момент по осям в равной степени, причем независимо от величины угловых скоростей ведущих колес.

Такой дифференциал используют для установки между колесами (симметричный межколесный дифференциал). Несимметричный дифференциал способен разделять крутящий момент в том или ином соотношении. Данная особенность позволяет использовать его между ведущими осями.

Теперь перейдем к принципам работы дифференциала. Прежде всего, симметричный дифференциал работает в трех основных режимах. Первый режим – движение по прямой, второй — движение в повороте, третий — езда по дорогое с плохим сцеплением (грязь, лед и т.д.).

Когда автомобиль движется прямо, колеса испытывают равнозначное  сопротивление. Происходит передача крутящего момента от главной передачи на корпус дифференциала. Вместе с корпусом перемещаются сателлиты, которые, в свою очередь, осуществляют передачу момента на ведущие колеса.

С учетом того, что вращения сателлитов на осях не происходит, движение полуосевых шестерен осуществляется с равной угловой скоростью, частота вращения левой и правой шестерни равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

Однако если машина заходит в поворот, колесо, которое находится ближе к центру (внутреннее ведущее) нагружается сильнее и начинает испытывать большее сопротивление сравнительно с наружным колесом (дальним от центра поворота).

В результате роста нагрузки внутренняя полуосевая шестерня несколько замедляет вращение, а это приводит к тому, что сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси. Такое вращение сателлитов приводит к увеличению частоты вращения наружной полуосевой шестерни.

  • На практике возможность движения ведущих колес с разными угловыми скоростями делает возможным прохода поворота без пробуксовок. Кстати, крутящий момент все равно распределяется на ведущие колеса равнозначно.

Если же автомобиль забуксовал в грязи, в снегу или на льду, одно колесо испытывает большее сопротивление, чем другое. В этом случае дифференциал (благодаря своей конструкции) инициирует ускоренное вращение буксующего колеса, тогда как другое колесо замедляется.

Однако недостаточная сцепка с покрытием не позволяет получить большой крутящий момент на буксующем колесе, а особенность работы симметричного дифференциала не позволит также развить нужный момент на другом колесе. Часто в этом случае машина попросту не может продолжить  дальнейшее движение.

Выходом из ситуации становится необходимость увеличения крутящего момента на колесе, которое не буксует. Для этого дифференциал необходимо заблокировать. По этой причине внедорожники имеют дополнительную возможность блокировки дифференциала, тогда как легковые авто и даже некоторые современные бюджетные «паркетники» лишены такой функции. 

Читайте также

krutimotor.ru

От чего колёса крутятся? Редуктора ведущего моста — его болезни

ООО «Технический центр Инфорком» – предприятие, предоставляющее на российском рынке услуги по обслуживанию и ремонту любой сложности грузовой техники европейского производства, осуществляет продажу запчастей новых и бывших в употреблении, продажу агрегатов после профессионального осмотра, дефектовки, рекондиции с гарантией. При этом, проводит консультационную деятельность и начинает цикл статей, касающихся самых «наболевших» для перевозчиков тем в сфере ремонта и обслуживания подвижного состава. Открыть вышеуказанный цикл решено статьей «сезонной», на наш взгляд наиболее актуальной на момент её публикации.

Обычно редуктором (механика) называют устройство, преобразующее высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент (материал из Википедии). Простыми словами, в рассматриваемом нами случае это механическое устройство, преобразующее вращение карданного вала во вращение ведущих колёс. В данной статье мы рассмотрим два основных типа ведущих мостов:

  • гипоидный (для MAN HY13110, HY 1350, для VOLVO RS1344SV, EV-91, для RENAULT P1370) и
  • редукционный (для MAN H913120, для RENAULT P1345, для SCANIA RB835)

Гипоидный тип ведущего моста

Говоря простым языком, в гипоидном типе передача вращающего момента осуществляется путем одного преобразования – углового. Момент вращения передается от ведомого вала главной пары редуктора на ступицу колеса непосредственно через полуось, взаимодействующую с чашкой дифференциала редуктора (разделяет вращающие моменты правой и левой полуоси) посредством шлицевого соединения.

К ступице же полуось крепится жестко фиксировано, болтовым соединением через фланец. Исключение – Scania, в конструкции гипоидных мостов которой используются полуоси с двумя шлицевыми соединениями. Внешние шлицы взаимодействуют с фланцем-крышкой ступицы.

Редукционный тип ведущего моста

Для редукционного типа моста действует иная схема. Вращающий момент передается посредством двух преобразований – углового (от карданного вала на полуось) и прямого (от полуоси через бортовой редуктор на ступицу).

В отличие от гипоидного типа, полуось редукционного моста не имеет фланцевого соединения со ступицей. Внешнее шлицевое соединение полуоси взаимодействует со вторым (прямым бортовым) редуктором. Бортовой редуктор перераспределяет вращающий момент и передает уже на ступицу колеса, к которой он жестко крепится посредством кругового болтового соединения.

Среди перевозчиков принято считать, что редукционный мост более износостойкий, нежели гипоидный, не смотря на гораздо большее количество соприкасающихся элементов. Это суждение имеет под собой вескую основу – в редукционном типе моста эффект скручивания сводится к минимуму за счет второго преобразования вращающего момента, чем значительно уменьшает нагрузку на сопряженные и трущиеся детали узла.

Передаточые отношения редуктора – передаточное число

Так же нельзя оставить без внимания и информацию о передаточных отношениях редуктора, от которых зависят показатели выходного значения тяги и скорости. Здесь работает «принцип велосипеда» – чем больше «зубов» на ведущей шестерне, тем выше показатель выходного значения вращения и, соответственно, выше скорость вращения колеса. Рассмотрим пример. В редукторе MAN HY1350 (модели TGA, TGX) на ведомой шестерне главной пары 37 зубьев, на ведущей – 12.

Для определения передаточного отношения нужно значение ведомой шестерни разделить на значение ведущей, то есть 37/12=3,08. Следовательно, для гипоидного типа моста на один оборот ведомой шестерни (так же обороту ведущих колес) приходится 3,08 оборота ведущей шестерни редуктора (одному обороту выходного вала коробки передач). На данном примере мы наблюдаем понижение вращающего момента.

Для сравнения можно рассмотреть тот же редуктор HY1350, но уже с соотношением зубьев главной пары 37/10. То есть, на ведущей шестерне – 10 зубьев, на ведомой – 37. По приведенному выше принципу можно подсчитать, что передаточное отношение равно 3,7 (на один оборот ведущих колес приходится 3,7 оборота выходного вала КПП), что говорит о большем понижающем коэффициенте.

Скоростности и тяговитость машины и редуктора

Для редукционного моста используется главная пара шестерен, количество зубьев которых приближено друг к другу. Например, для редуктора Mercedes HL-7 самое распространенное соотношение – 29/27. Понижение момента происходит при втором преобразовании в бортовом редукторе, в котором происходит деление численного значения оборотов полуоси на коэффициент в среднем от 1,6 до 2,0. Передаточное значение – есть показатель «скоростности» и «тяговитости» автомобиля в целом.

Чем больше численное значение передаточного отношения, тем меньше скорость и больше тяговитость под нагрузкой и на подъемах. И наоборот. Для магистральных тягачей и автопоездов, чаще всего, используются редукторы с минимальным передаточным отношением. При этом, достигается высокая крейсерская скорость на высшей передаче при небольших оборотах двигателя, что в свою очередь обеспечивает экономичность, увеличение ресурса двигателя и коробки передач

Для тяжеловозов и специальной техники используются редукторы с максимальным передаточным отношением, либо редукционные мосты. Этим достигается ровная и уверенная тяга на средних и высоких оборотах двигателя, но не обеспечивается высокая крейсерская скорость.

Для завершения вводной части нашей статьи, стоит обратить ваше внимание на то, что главная пара шестерен редуктора уникальна по своему пятну контакта и работает ТОЛЬКО ПАРОЙ. То есть, шестерни нельзя разбивать и устанавливать в редуктор при замене по одной. Это неизменно приведет к полному разрушению всей главной пары и остановке узла в целом.

Редуктор заднего моста – «болезни»

Теперь, после рассмотрения принципа работы агрегата, мы можем перейти к рассмотрению распространенных «болячек», «недомоганий», «болезней» и «несовместимых с жизнью травм» редукторов. Начнем с самой распространенной неисправности, приводящей к остановке – выход из строя дифференциала. Дифференцирующий блок состоит из двух «чашек» (по одной на каждую полуось) и представляет сложный механизм вращения. Чаще всего он состоит из двух конических шестерен и крестовины с сателлитами (промежуточными шестернями).

Дифференциал – необходим при поворотах

Подробное описание работы дифференциала мы приводить в этой статье не будем. Это достойно отдельной статьи со ссылками на прикладную механику и математику. Поговорим об основном – для чего он, этот дифференциал, нужен в принципе. Работа дифференцирующего блока обеспечивает возможность полуосям вращаться с разной скоростью, а в некоторых случаях даже в разном направлении. Это обеспечивает устойчивость автомобиля при прохождении поворота, когда колесо с внешней стороны от оси поворота вращается быстрее, чем колесо с внутренней стороны. Так же, сводится к нулю «скручивание» оси вращения, предотвращая разрушение всего редуктора как агрегата.

Блокировка дифференциала

Этот плюс становится минусом когда автомобиль находится на нестабильном покрытии (грунт, грязь, лёд, снег). Тогда движение автомобиля прекращается именно из-за работы дифференциального блока, так как вращается только то колесо, на которое приходится меньшее сопротивление. Автомобиль буксует.

Обращаем ваше внимание на то, что продолжительное критическое дифференцирование (пробуксовка одного из колес) приводит к быстрому износу и выходу из строя активной чашки дифференциала, что является одной из самых распространенных проблем, связанных с редуктором ведущего моста. Решением этой проблемы является устройство блокировки дифференциала редуктора, которое включается с рабочего места водителя и принуждает обе полуоси вращаться с одной скоростью. Таким образом автомашина преодолевает нестабильный участок, используя то колесо моста, которое имеет наилучшее сцепление с покрытием. Однако, это устройство является так же и самой распространенной причиной гибели агрегата в целом, так как предназначено СТРОГО для непродолжительного использования на прямом проблемном участке и подлежит обязательному выключению на момент выхода на стабильное дорожное покрытие.

В противном случае дифференциал буквально «разрывает» изнутри при прохождении поворота, тем более под грузом. Осколки элементов блока дифференциала попадают в картер редуктора, а оттуда на шестерни главной пары, выводя из строя весь агрегат. Некорректное использование блокировки дифференциала – вторая распространенная ошибка, приводящая к остановке агрегата.

Масляное голодание

Третьей причиной, которой нельзя не придать значения – масляное голодание. Данная проблема возникает при отсутствии внимания со стороны водителя или механика к состоянию картера моста. Утечки масла всегда заметны, особенно перед выездом автомобиля на линию после отстоя.

Причинами утечки масла может быть, как трещина картера, так и ослабленная заглушка сливного отверстия, ослабленное крепление крышки бортового редуктора или фланца полуоси, износ сальника хвостовика редуктора, ослабленное крепление самого редуктора в картере моста. Потеря масла приводит к усилению трения, перегреву и как следствие к разрушению главной пары и блока дифференциала редуктора.

Помимо перечисленных выше, существуют еще масса причин, вызывающих потерю работоспособности редуктора ведущего моста. В их том числе – выход из строя клапана блокировки (самопроизвольное включение), выход из строя вилки блокировки, износ сферических шайб скольжения в чашке дифференциала, износ шлицевого гнезда полуоси в чашке дифференциала и прочее. В любом из случаев дальнейшая эксплуатация транспорта не рекомендуется во избежание приведения редуктора в полную непригодность.

Иногда нужна эвакуация

Рекомендуется произвести транспортировку автомобиля к месту ремонта методом частичной погрузки, за заднюю ось, либо на жесткой сцепке. При этом, демонтируются обе полуоси и герметично закрываются торцы картера заднего моста. Эксплуатация автомобиля с неисправным редуктором (посторонние звуки, скрежет, критический нагрев, произвольная блокировка дифференциала) приводит к необратимым последствиям, приводящим к замене редуктора. Своевременное прекращение эксплуатации и постановка на ремонт автомашины экономят и время, и деньги.

Обслуживание

Никогда не следует пренебрегать таким понятием, как целесообразность проведения ремонтных работ. Замена деталей из ремкомплекта дифференциала редуктора зачастую приближается к стоимости уже отремонтированного, бывшего в употреблении редуктора, на который вы дается гарантия. За владельцем коммерческого транспорта всегда остается выбор – заплатить немного больше и получить готовый узел сразу, либо сэкономить на стоимости и потерять несколько дней. Но, это приведет к простою единицы техники, потере возможной прибыли, затратам на командировочные расходы и заработную плату ответственных за автомобиль.

Если же вы принимаете решение приобрести бывший в употреблении узел, то рекомендуем поинтересоваться у продавца; какие работы с ним проводились и какие запчасти использовались. Следует заметить, что любой редуктор, снятый с автомобиля с пробегом, нуждается как минимум в замене подшипников дифференциала и пилот-подшипника хвостовика. Не стоит обделять вниманием так же полусферические шайбы скольжения в чашах дифференциала.

Вскрывался ли агрегат для проведения ремонтных работ, можно определить визуально по состоянию гайки и сальника хвостовика. Сальник должен быть новым, а гайка иметь следы максимальной затяжки и «законтрена» механическим образом. Так же, в месте сочленения корпуса хвостовика с основным корпусом редуктора должны быть видны свежие следы маслостойкого герметика. В случае, если работы проводились, продавец дает гарантию и несет ответственность за работу агрегата при правильной эксплуатации.

При замене редуктора заднего моста настоятельно рекомендуется тщательно промыть картер («чулок») моста, так как при поломке редуктора, в чулок, как правило, выпадают фрагменты трущихся элементов, металлическая стружка и нередко – выкрошившиеся зубья шестерен. Это неизменно приведет к повторной поломке. При этом, подать рекламацию и получить гарантийный ремонт будет проблематично, так как при дефектовке гарантийного узла будут обнаружены посторонние металлические частицы, нанесшие механические повреждения. В данном случае продавец снимает с себя ответственность и перекладывает ее на ремонтную мастерскую, производившую ремонт.

Лучший выход при поломке – комплексный подход

Наилучшим выходом является поиск СТО, осуществляющей комплекс услуг от подбора узла, его дефектовки до последующей замены. Это одна из редких ситуаций, когда следует «держать все яйца в одной корзине» – транспортировка агрегата от продавца до ремонтной зоны, потом (случается) в обратном направлении занимает немало времени и требует лишних финансовых затрат.

Запись на ремонт

sto-razborka.ru

устройство и принцип работы. Главная передача

Главная передача

При движении автомобиля крутящий момент от коленвала двигателя передается коробке передач и затем, через главную передачу и дифференциал, на ведущие колеса. Главная передача позволяет увеличивать или уменьшать крутящий момент передаваемый колесам автомобиля и одновременно уменьшать и соответственно увеличивать скорость вращения колес. Передаточное число в главной передаче подбирается таким образом, что максимальный крутящий момент и частота вращения ведущих колес находятся в наиболее оптимальных значениях для конкретного автомобиля. Кроме того, главная передача очень часто является объектом тюнинга автомобиля.

 

Устройство главной передачи

По сути, главная передача — это не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая – с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие разновидности:

 

  • цилиндрическая – в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач и передним приводом;
  • коническая – применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;
  • гипоидная – наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;
  • червячная – практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.

Также стоит отметить, что автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением КПП и силового агрегата, цилиндрическая главная передача располагается непосредственно в картере КПП.

В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробкой передач посредством карданного вала. В функционал гипоидной передачи заднеприводного автомобиля также входит и разворот вращения на 90 градусов за счет конических шестерен. Несмотря на различные типы и расположение, предназначение главной передачи остается неизменным.

 

Дифференциал автомобиля

Дифференциал автомобиля чаще всего совмещен с главной передачей и располагается соответственно в картере коробки передач или в корпусе заднего моста. Однако дифференциал может быть установлен и между ведущими осями полноприводного автомобиля. Дифференциал представляет собой планетарный редуктор и делится на следующие разновидности:

  • конический – в большинстве случаев устанавливается совместно с главной передачей между колесами одной приводной оси;
  • цилиндрический – наиболее часто применяется для развязки ведущих осей полноприводных автомобилей;
  • червячный – является универсальным и устанавливается как между колесами, так и между ведущими осями.

Основное предназначение дифференциала заключается в распределении крутящего момента между колесами автомобиля и изменения их частоты вращении относительно друг друга. Так, например поворот автомобиля без дифференциала был бы попросту невозможен, так как при повороте внешнее колесо обязательно должно вращаться с большей частотой, нежели внутреннее.

 

Дифференциалы существуют симметричные и несимметричные. Симметричный дифференциал передает равный крутящий момент на оба колеса и устанавливается чаще всего совместно с главной передачей. Несимметричный дифференциал позволяет передать крутящий момент в различных пропорциях и устанавливается между приводными осями автомобиля.

 

Устройство дифференциала

 

Дифференциал состоит из корпуса, шестерен сателлитов и полуосевых шестерен. Корпус обычно совмещен с ведомой шестерней главной передачи. Шестерни сателлиты играют роль планетарного редуктора и соединяют полуосевые шестерни с корпусом дифференциала. Полуосевые (солнечные) шестерни соединены с ведущими колесами посредством полуосей на шлицевых соединениях.

При всех плюсах у простейшего дифференциала существует и недостаток. Дело в том, что частота вращения может быть распределена на колеса не только в соотношении, например 50/50, 40/60 или 35/65, но и 0/100. То есть, на одно колесо автомобиля может быть передан абсолютно весь крутящий момент, в то время как второе колесо будет абсолютно статично. Такое случается в том случае если автомобиль застрял в грязи или на льду.

Однако современные дифференциалы более совершенны и практически лишены данного недостатка. Многие дифференциалы имеют жесткую автоматическую или ручную блокировку. Кроме того современные легковые полноприводные автомобили снабжаются системой курсовой устойчивости, которая основана на оптимальном распределении  крутящего момента между осями и отдельными колесами в зависимости от траектории движения.






 



РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 




autoustroistvo.ru

Дифференциальный редуктор

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам. Дифференциальный редуктор содержит корпус, размещенные в нем зубчатые шестерню и колесо с внешними и внутренними зубьями, расположенные на одной геометрической оси, входящие в зацепление с внешними зубьями промежуточных шестерней, установленных посредством осей на корпусе редуктора. Также редуктор содержит центральные шестерню и колесо с внешними и внутренними зубьями, входящие в зацепление с внешними зубьями сателлитов, установленных посредством осей на ведомом водиле. Причем центральное колесо с внутренними зубьями соединено с зубчатым колесом с внутренними зубьями, которое входит в зацепление с промежуточными шестернями с внешними зубьями, установленными посредством осей на корпусе редуктора, которые также входят в зацепление с шестерней с внешними зубьями, расположенной на ведущем валу, как и центральная шестерня с внешними зубьями. Достигается упрощение конструкции. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам. Изобретение может найти применение во всех отраслях промышленности, где имеется потребность в увеличении крутящих моментов и преобразовании угловых скоростей.

Известен двухступенчатый планетарный редуктор, выполненный по схеме 2K-H, с двумя центральными колесами и двухвенцовыми сателлитами [1, стр.149, рис.5.27], [2, стр.226, схема 4, стр.281]. Ведущим является центральное колесо с внешним зацеплением, центральное колесо с внутренним зацеплением неподвижное, водило является ведомым. Передача обладает высоким к.п.д.

Недостатком данного редуктора является ограниченный диапазон передаточных чисел до u=17…19.

Известен двухступенчатый планетарный редуктор, выполненный по схеме 2K-H [1, стр.149, рис.5.26], [2, стр.228, схема 1, стр.236]. Каждая ступень редуктора состоит из двух центральных колес, одно из которых (с внешними зубьями) ведущее, а другое (с внутренними зубьями) неподвижное, и ведомого водила.

Недостатком данного редуктора являются сложность конструкции и ограниченность выбора передаточных чисел. Оптимальный диапазон передаточных чисел u=12…50, при этом к.п.д. снижается по сравнению с одноступенчатыми планетарными редукторами до значения 0,8.

Известен планетарный редуктор с тремя центральными колесами, выполненный по схеме 3K [1, стр.149, рис.5.28], [2, стр.227, схема 3]. Редуктор содержит три центральных колеса, из которых одно (с внешними зубьями) ведущее, другое (с внутренними зубьями) неподвижное, третье (с внутренними зубьями) соединено с выходным валом, водило не нагружено вращающим моментом. Оптимальный диапазон передаточных чисел u=30…250.

Недостатком данного редуктора являются сложность конструкции, недостаточный диапазон выбора передаточных чисел и пониженный к.п.д. — до 0,3 при больших передаточных числах.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является одноступенчатый планетарный редуктор, выполненный по схеме 2K-H [1, стр.148, рис.5.25], [2, стр.226, схема 1, стр.230], имеющий два центральных колеса, одно из которых (с внешними зубьями) ведущее, другое (с внутренними зубьями) соединено с корпусом — неподвижное, и ведомое водило с тремя сателлитами.

Недостатком данного редуктора при высоком к.п.д. 0,95…0,98 являются малые значения и ограниченный диапазон передаточных чисел U=3…9.

Данный механизм выбран в качестве прототипа.

Технический результат — создание механической передачи (редуктора) нового типа с диапазоном передаточных чисел от 1,678 до 12646 и более, с постоянным к.п.д., равным 0,94…0,97, исключающей необходимость изготовления дополнительных ступеней передачи, а также получение максимально большого количества промежуточных значений передаточных чисел в указанном диапазоне.

Технический результат достигается тем, что дифференциальный редуктор, содержащий корпус, размещенные в нем зубчатые шестерню и колесо с внешними и внутренними зубьями, расположенные на одной геометрической оси, входящие в зацепление с внешними зубьями промежуточных шестерней, установленных посредством осей на корпусе редуктора, и центральные шестерня и колесо с внешними и внутренними зубьями, входящие в зацепление с внешними зубьями сателлитов, установленных посредством осей на ведомом водиле, согласно изобретению центральное колесо с внутренними зубьями соединено с зубчатым колесом с внутренними зубьями, которое входит в зацепление с промежуточными шестернями с внешними зубьями, установленными посредством осей на корпусе редуктора, которые также входят в зацепление с шестерней с внешними зубьями, расположенной на ведущем валу, как и центральная шестерня с внешними зубьями.

Конструкция редуктора поясняется чертежом и схемой. На фиг.1 показан продольный разрез редуктора, на фиг.2 показана кинематическая схема, соответствующая чертежу.

На чертежах обозначено: 1 — ведущая центральная шестерня с внешними зубьями, 2 — сателлиты, 3 — центральное колесо с внутренними зубьями, 4 — зубчатое колесо с внутренними зубьями, 5 — промежуточные шестерни с внешними зубьями, 6 — ведущая зубчатая шестерня с внешними зубьями, 7 — ведущий вал, 8 — выходной вал, 9 — водило, 10 — корпус редуктора, 11 — корпус колес 3 и 4, 12 — оси промежуточных шестерней 5, 13 — оси сателлитов 2.

Дифференциальный редуктор собран в корпусе 10, в полости которого расположен ведущий вал 7 с установленными на нем шестернями 1 и 6. Шестерня 6 входит в зацепление с промежуточными шестернями 5, установленными на корпусе при помощи осей 12, а шестерня 1 входит в зацепление с сателлитами 2, установленными на водиле 9 с помощью осей 13. Центральное колесо 3 и зубчатое колесо 4 установлены в корпусе 11, расположенном на одной геометрической оси с валом 7. Центральное колесо 3 входит в зацепление с сателлитами 2, а зубчатое колесо 4 — с промежуточными шестернями 5. Водило 9 соединено с выходным валом 8.

Дифференциальный редуктор работает следующим образом. Вращение ведущего вала 7 через зубчатую шестерню 6 воспринимается промежуточными шестернями 5, которые, входя в зацепление с зубчатым колесом 4 через корпус колес 11, вызывают противоположно направленное вращение центрального колеса 3. Одновременно вращение ведущего вала 7 через центральную шестерню 1 воспринимается сателлитами 2, которые, входя в зацепление с вращающимся центральным колесом 3, вызывают вращение водила 9, преобразуя частоту вращения и момент ведущего вала 7 до необходимых значений на выходном валу 8.

Передаточное число редуктора определяется по формуле:

где z1, z3, z4, z6 — число зубьев шестерен 1, 6 и колес 3, 4 соответственно.

К.п.д. редуктора определяется по формуле:

где η1 — к.п.д. планетарной передачи, выполненной по схеме 2K-H с одновенцовыми сателлитами и неподвижным водилом [2, стр.226, схема 3], которую образуют зубчатая шестерня 6, промежуточные шестерни 5, оси 12, зубчатое колесо 4, корпус редуктора 10;

η2 — к.п.д. планетарной передачи, выполненной по схеме 2K-H с одновенцовыми сателлитами и невращающимся эпициклом [2, стр.226, схема 1], которую образуют центральная шестерня 1, сателлиты 2, оси сателлитов 13, центральное колесо 3 и водило 9;

где ψ — коэффициент потерь простой передачи, равный 0,015…0,04.

Таким образом, посредством определенного подбора центральных и зубчатых шестерней и колес, промежуточных шестерней и сателлитов, отвечающего условиям собираемости передачи [1, стр.150-151], с количествами зубьев, находящихся в интервале значений от 14 до 125 включительно, достигается получение механической передачи (редуктора) с диапазонами передаточных чисел 1,678…12646 и к.п.д. 0,94…0,97, с количеством промежуточных значений передаточных чисел 3 261 636.

Источники информации

1. Иванов М.Н. и Иванов В.Н. Детали машин. Курсовое проектирование. Учеб. пособие для машиностроит. вузов. М.: «Высшая школа», 1975. — 551 с. с ил.

2. Анфимов М.И. Редукторы. Конструкции и расчет: Альбом. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1993. — 464 с.: ил.

Дифференциальный редуктор, содержащий корпус, размещенные в нем зубчатые шестерню и колесо с внешними и внутренними зубьями, расположенные на одной геометрической оси, входящие в зацепление с внешними зубьями промежуточных шестерней, установленных посредством осей на корпусе редуктора, и центральные шестерню и колесо с внешними и внутренними зубьями, входящие в зацепление с внешними зубьями сателлитов, установленных посредством осей на ведомом водиле, отличающийся тем, что центральное колесо с внутренними зубьями соединено с зубчатым колесом с внутренними зубьями, которое входит в зацепление с промежуточными шестернями с внешними зубьями, установленными посредством осей на корпусе редуктора, которые также входят в зацепление с шестерней с внешними зубьями, расположенной на ведущем валу, как и центральная шестерня с внешними зубьями.

findpatent.ru

плюсы и минусы — OffRoadRest.ru

Честный полный привод является залогом высокой проходимости автомобиля или другой техники. Но вот реализуется он практически всегда с применением межосевых и межколесных дифференциалов, а на кроссоверах так вообще используются вискомуфты, которые не подходят для полного бездорожья. Принцип работы дифференциала упрощенно выглядит так: крутящий момент передается туда, где легче провернуть ось или колесо. Сделано это преимущественно для улучшения управляемости, особенно в поворотах, когда колеса вынуждены вращаться с разными угловыми скоростями. Но вот на бездорожье наличие дифференциала способствует ухудшению проходимости из-за того, что крутящий момент передается колесу, имеющему наихудшее сцепление с поверхностью. И если межосевой дифференциал часто имеет возможность блокировки, как на той же Ниве, то межколесный редко отличается такой полезной функцией, за исключением, разве что, некоторых дорогих внедорожников.

«Электродуговая» блокировка дифференциала

Почти на любой внедорожник в продаже можно найти самоблокирующиеся и принудительно блокирующиеся дифференциалы. Их конструкция может быть различной, соответственно выбор довольно разнообразным, особенно на массовые внедорожники, такие как Нива, УАЗ, Toyota Land Cruiser, Mitsubishi Pajero и прочие. Но самым бюджетным и простым способом заблокировать любой дифференциал является его заварка. Просто с помощью сварочного аппарата привариваем сателлиты к осевым шестерням и получаем постоянно заблокированный дифференциал.

Электродуговая блокировка дифференциала

Такой подход часто используют любители дрифтинга и бездорожья. Заваренный редуктор позволяет равномерно распределить крутящий момент между колесами, тем самым значительно повысив проходимость автомобиля. Но есть и обратная сторона, заблокированный мост существенно ухудшает управляемость, поэтому использовать такой автомобиль на дорогах общего пользования опасно.

Плюсы и минусы заваренного редуктора на бездорожье

В статье про трицикл из мотоцикла Урал я говорил, что дифференциал в жигулевском мосту заварен. Но позже туда был установлен обычный дифференциал. Разница почувствовалась сразу.

Перевернутый жигулевский мост на трицикле

Итак, перечислим основные достоинства заваренного дифференциала на бездорожье:

  1. Проходимость. Что есть, то есть. Из-за отсутствия распределения крутящего момента проходимость заметно повышается. Снижается вероятность пробуксовки колеса из-за недостаточного сцепления с поверхностью, что само по себе уже ухудшает это сцепление. Подробнее про этот эффект (трение покоя и скольжения) в статье по типам полного привода (ссылка в конце этой статьи).
  2. Прямолинейность движения. С заблокированным редуктором трицикл стремится ехать прямо в любых условиях, что иногда оказывается полезно. Можно, например, тормозить поворотом руля. Но этот эффект скорее мешает, чем помогает. Подробнее чуть ниже.

На этом достоинства «электродуговой» блокировки моста заканчиваются, а недостатков у нее не меньше.

  1. Управляемость. Точнее ее отсутствие. Из-за того, что оба задних колеса постоянно вращаются с одинаковой угловой скоростью трицикл поворачивает неохотно. Особенно это мешает при резких поворотах и разворотах. Сложнее точно держать траекторию движения, а если попал в глубокую колею, то выехать из нее почти невозможно.
  2. Тяжелое управление. Вытекает из предыдущего пункта. Особенно проявляется при продолжительных поперечных кренах, когда руки просто «затекают» от постоянного напряжения на руле.
  3. Нагрузка на конструкцию. Особенно страдает подвеска, как передняя, так и задняя. Пару раз отрывало тяги заднего поста, крепление задних амортизаторов, треснула рама в районе рулевой колонки. С обычным редуктором ничего подобного не наблюдалось, даже при жесткой эксплуатации.
  4. Возможно малый срок службы заваренного дифференциала. На Урале ввиду относительно малой мощности двигателя (около 35 л.с. против 75 л.с. у жигулевского) заваренный мост исправно служил более двух лет без каких-либо проблем. Но при использовании «электродуговой» блокировки на автомобиле, да еще и по асфальту, думаю мост долго не протянет.

Вывод

Заметного ухудшения проходимости после установки на трицикл обычного дифференциала не наблюдалось. Даже на скользкой поверхности «гребут» обычно два колеса. Только если сцепление с поверхностью у колес заметно различается, тогда блокировки действительно не хватает. Зато управляемость заметно улучшилась, что позволило виртуозно маневрировать в сложных ситуациях. А это, как я считаю, гораздо важнее. Конечно, блокировка бы не помешала, но только автоматическая или подключаемая вручную. Но не постоянная.

Еще нужно учесть, что перечисленные плюсы и минусы заваренного моста ярко проявляются при использовании его на трицикле. Т.е. если, скажем поставить заваренный мост на автомобиль, у которого база гораздо больше, то управляемость ухудшится не так сильно. А если он еще и полноприводный, то этот эффект будет еще менее заметен. Но лучше все таки потратиться на самоблоки или принудительные блокировки, если речь идет об автомобиле, который будет использоваться не только для бездорожья, но и для повседневных поездок по городу.


Читайте также:

Типы полного привода
Теория проходимости
Трицикл из Урала
Факторы, влияющие на проходимость
Удельное давление на грунт

offroadrest.ru

редуктор заднего моста

Приветствую всех читателей — в этой статье мы рассмотрим устройство редуктора заднего моста (главной передачи) привода колёс заднеприводных автомобилей и переднеприводных тоже затронем (на переднеприводных естественно заднего моста нет, но есть механизм привода на передние колёса), дифференциал и полуоси. Так же мы рассмотрим неисправности и техническое обслуживание этих механизмов и методы устранения самых распространённых неисправностей. 

Главная передача предназначена для увеличения крутящего момента на задние колёса машины и уменьшения оборотов вращения колёс. На большинстве автомобилей установлены одинарные шестерёнчатые главные передачи, в которых крутящий момент передаётся с помощью только одной пары шестерен. Главная передача заднеприводных автомобилей, помещена в картере заднего моста, а у переднеприводных автомобилей (например ВАЗ 2108) или у заднеприводных, но с задним размещением двигателя (например Фольскваген Жук или Запорожец) главная передача располагается в том же картере, что и коробка передач.

Рассмотрим сначала главную передачу заднеприводных автомобилей.

Рис.(1) Гипоидная главная передача
1 — подшипники, 2 — сальник, 3 — распорная втулка, 4 — ведущий вал, 5 — ведущая шестерня, 6 — ведомая шестерня, 7 — картер заднего моста.

Главная передача заднеприводных машин  (редуктор заднего моста) гипоидная с коническими шестернями, одна из которых смещена вниз — смотрите рисунок (1). В отличие от обычной конической передачи шестернями, у которой шестерни пересекаются посередине большой ведомой шестерни, в данной передаче большинства автомобилей, ось ведущей шестерни 5 смещена вниз, относительно оси ведомой шестерни 6. Такое расположение шестерен обеспечивает бесшумную работу, уменьшает нагрузки, которые действуют на зубья шестерен, ну и к тому же даёт возможность конструкторам значительно понизить уровень пола кузова автомобиля, а это, как известно, повышает устойчивость машины на больших скоростях. Но следует учитывать, что в гипоидной передаче при работе происходит большое относительное скольжение зубьев шестерен, и поэтому для таких передач необходимо применять для смазки только специальные масла.

Сама ведущая шестерня 5, сделана как одно целое с ведущим валом 4, и этот вал вращается на двух конических роликовых подшипниках 1, а между этими подшипниками помещена распорная втулка 3. А ведомая шестерня 6 крепится болтами к ступице-корпусу (коробке) дифференциала. На шлицах ведущего вала 4 надет и закреплён центральной гайкой фланец, к которому с помощью болтов закрепляется фланец шарнира карданного вала (о карданной передаче желающие читают вот здесь). Ну а выходу масла из картера главной передачи (заднего моста) со стороны ведущего вала, препятствует сальник 2. Кстати, отвернуть или завернуть центральную гайку фланца не так просто без специального ключа, который не трудно сделать, как показано в этой статье.

Главная передача переднеприводных автомобилей (смотрим рисунок (9) кликнув вот по этой ссылке) состоит из пары цилиндрических шестсерен с косыми зубьями 22. Ведущая шестерня изготовлена как цельная деталь вместе с ведомым валом коробки передач 21, а ведомая шестерня крепится болтами к стакану коробки дифференциала 24. Для главной передачи переднеприводных машин, используется тоже масло, что и для коробки передач, так как расположена главная передача в самом картере коробки передач.

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между обоими полуосями автомобиля, и так же даёт полуосям вращаться с неодинаковыми угловыми скоростями, при прохождении машиной поворотов или неровностей дороги. Это можно объяснить тем, что при прохождении поворота или препятствий, колёса автомобиля проходят не одинаковый по длине путь. Например в повороте, внешнее от центра поворота колесо машины проходит больший путь (большее расстояние), чем внутреннее колесо. И для тог, что бы вращение внутреннего колеса машины происходило без пробуксовки (проскальзывания), внутреннее колесо должно вращаться медленнее, чем внешнее колесо. Разное расстояние колёса проходят и в том случае, если одно из колёс наехало на неровность дороги, а второе нет.

Рис.(2) Схема работы дифференциала. а — автомобиль движется по прямой, б — автомобиль движется в повороте.
1 — ведомая шестерня, 2 — ведущая шестерня, 3 — сателит, 4 — полуосевая шестерня, 5 — полуось, 6 — ось сателитов.

Устройство и принцип работы дифференциала, можно посмотреть на рисунке (2) — схемы работы. Дифференциал имеет корпус коробку, которая вращается вместе с ведомой шестерней 1 главной передачи (см.рисунок (2)). Так же имеется ось сателитов 6, два сателита 3 и две шестерни полуосей 4, в шлице которых вставлены концы полуосей 5.

Если автомобиль движется по прямой и ровной дороге, и сопротивление качению обоих колёс одинаково, то сателиты 3 (см. рисунок (2)а) вокруг своей оси не вращаются (каждый из сателитов можно рассмотреть как равноплечий рычаг). И они оказывают одинаковое давление на шестерни 4 полуосей, и вращают их с одинаковыми скоростями.

Но во время поворота автомобиля или по поездкам по неровностям дороги, когда колёса проходят не одинаковый путь, то одно из колёс замедляет своё вращение, другое же колесо начинает вращаться с большей угловой скоростью, за счёт вращения сателитов вокруг своих осей — смотрим рисунок (2)б (обращаем внимания на маленькие стрелки). Такая же самая работа дифференциала происходит и в том случае, когда сопротивление качению ведущих колёс оказывается неравным (например если одно из колёс на скользкой грязи, а второе колесо на сухом покрытии).

То есть колесо испытывающее большее сопротивление, благодаря дифференциалу, начинает вращаться медленнее, а противоположное колесо увеличивает свою скорость. Если же одно из колёс начинает буксовать, то второе колесо останавливается и крутящий момент через дифференциал передаётся только на одно буксуещее колесо. В этом заключается главный недостаток дифференциала, снижающий проходимость автомобиля. Хотя на многих внедорожниках, уже научились избавляться от него.

Рис.(3) Задний мост заднеприводного автомобиля.
1 — фланец полуоси, 2 — болт крепления тормозного барабана и колеса, 3 — направляющий штифт, 4 — тормозной барабан, 5 — подшипник полуоси, 6 — сальник, 7 — кожух заднего моста, 8 — полуось, 9 — регулировочная гайка подшипника, 10 — сапун, 11 — сателит, 12 — ведомая шестерня главной передачи, 13 — шестерня полуоси, 14 — фланец ведущего вала, 15 — картер главной передачи, 16 — ведущая шестерня, 17 — ось сателитов, 18 — коробка дифференциала, 19 — стопорная пластина, 20 — крышка подшипника дифференциала, 21 — ролик подшипника, 22 — пластина фиксации подшипника полуоси.

Дифференциал заднеприводных автомобилей как и сама главная передача, расположен в картере заднего моста — смотрим рисунок (3). Он состоит из коробки 18, в специальное отверстие которой вставляется ось сателитов 17, и на эту ось свободно надеты две конических шестерни-сателита 11. Сателиты находятся в постоянном зацеплении с шестернями 13 полуосей 8. Коробка дифференциала совместно с ведомой шестерней 12 вращается на двух конических роликовых подшипниках 21. А для регулировки затяжки подшипников, накручены две регулировочные гайки 9. При движении машины, усилие от главной передачи передаётся на коробку дифференциала, а затем через ось на сателиты, и уже далее через полуосевые шестерни и полуоси к ведущим колёсам автомобиля.

Полуоси 8 предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колёсам автомобиля. Внутренний конец полуоси своими шлицами соединён с полуосевой шестерней дифференциала, а наружный конец соединён фланцем 1 с тормозным барабаном 4 и колесом (или соединён фланцем с ступицей колеса, если задний тормоз дисковый).

На большинстве автомобилей устанавливаются так называемые полуразгруженные полуоси, которые опираются наружным концом на подшипник 5. На такие полуоси воздействуют крутящий момент и изгибающие усилия. Полуоси находятся в кожухе 7 картера заднего моста машины. Для вентиляции полости картера заднего моста, на кожухе устанавливают сапун 10.

На переднеприводных автомобилях конический двухсателитный дифференциал, размещён в том же картере, что и коробка передач (смотрите рисунок (9), кликнув по этой ссылке). Он передаёт усилие к правому и левому приводным валам ведущих передних колёс. Коробка дифференциала 24 со своей крышкой вращается в двух конических подшипниках 23. Так же на кородку дифференциала напрессована пластиковая шестерня 27 для привода спидометра 28 автомобиля. Два сателита 25 надеты на ось 29. А внутри полуосевых шестерен 26 нарезаны шлицы, в которые заходят шлицевые хвостовики корпусов внутренних шарниров приводов приводов передних колёс (ШРУСов).

У переднеприводных автомобилей крутящий момент от дифференциала на передние ведущие колёса передаётся через правый и левый приводы колёс, и каждый привод состоит из двух шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов — в народе именуемых гранатами) и вала, который у привода правого колеса изготовлен из трубы, а у левого колеса из прутка.

Шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) переднеприводного автомобиля.
а — наружный шарнир, б — внутренний шарнир.
1 — корпус шарнира, 2 — стопорное кольцо обоймы , 3 — обойма шарнира, 4 — сепаратор, 5 — шарик, 6 — наружный хомут чехла, 7 — защитный резиновый чехол, 8 — упорное кольцо, 9 — вал привода колеса, 10 — внутренний хомут резинового чехла, 11 — стопорное кольцо полуосевой шестерни, 12 — фиксатор внутреннего шарнира, 13 — пластиковый буфер вала.

Наружный ШРУС состоит из корпуса 1 (см.рисунок (4)а), внутренней обоймы 3 и шести шариков , размещённых в канавках корпуса шарнира и обойме, ну и сепаратора 4. Шарики и канавки обеспечивают угол поворота шарнира на 42 градуса. Внутренняя обойма надета на шлицы вала 9 и удерживается от осевого смещения с помощью кольца 2. С другой стороны внутренняя обойма упирается в кольцо 8. Снаружи ШРУС защищён от пыли и грязи резиновым чехлом 7, который закрепляется с помошью стяжных хомутов 10 и 6. Шлицевой конец вала корпуса 1 шарнира вставляется и закрепляется в ступице колеса.

Внутренний ШРУС (см.рисунок (4)б) имеет осевую компенсацию перемещений, вызываемую колебаниями передней подвески и двигателя с коробкой передач. Это достигается тем, что канавки под шарики в корпусе обоймы сделаны прямыми, а не радиусными, как в наружном шарнире. А продольное перемещение ограничивается с одной стороны проволочным фиксатором 12, а с противоположной стороны пластиковым буфером 13. Шлицевой конец вала корпуса 1 шарнира, своими шлицами входит в шлицы полуосевой шестерни дифференциала и фиксируется в ней стопорным кольцом 11.

Необходимо помнить, что в ШРУСах на заводе подобраны детали одной сортировочной группы, а значит замена какой либо одной детали очень не желательна, поэтому в случае поломки или износа отдельной детали, ШРУС меняется полностью.

Неисправности главной передачи (редуктора заднего моста), дифференциала и полуосей.

Проверка деталей на биение.

Основными неисправностями главной передачи, дифференциала и полуосей являются: износ или поломка зубьев шестерен, износ оси сателитов, износ шлицев полуосей, скручивание или изгиб полуосей (на заднеприводных), или приводных валов (на переднеприводных машинах), ослабление крепления колеса к фланцу к фланцу полуоси, износ или разрушения (сколы) шариков приводных валов, износ подшипников, неплотности соединений, износ сальников.

Эти неисправности редуктора заднего моста (и не только заднего) можно определить по внешним признакам: повышенный шум от ведущих колёс, сильный нагрев картера главной передачи после поездки, шум при разгоне машины или при торможении двигателем, шум при движении машины в повороте, стук или шум от передних колёс или колеса (у переднеприводных машин), утечка смазки.

Шум исходящий от задних колёс заднеприводных автомобилей пожет появиться из-за понижения уровня масла в картере заднего моста, из-за ухудшения (старения) масла или даже от несоответствующего сорта масла, так же из-за износа зубьев шестерен злавной передачи или их неправильного зацепления, из-за износа или неправильной регулировки подшипников, из-за износа шлицевого соединения полуоси с полуосевыми шестернями. Повышенный шум так же возникает при ослаблении крепления задних колёс, или износе (разрушении) подшипников полуоси.

Проверку уровня масла нужно проводить на остывшем картере главной передачи заднеприводных машин, или при остывшем картере коробки передач переднеприводных автомобилей. Уровень масла должен быть по нижнюю кромку заливного отверстия (или около верхней метки щупа, если он есть).

Подтягивание ослабшего крепежа колёс, проводим на стоящем на земле автомобиле (не поддамкрачиваем), но машина должна быть пустая (без груза). Затяжку крепежа выполняем в два-три прохода (крест-накрест), с каждым проходом увеличивая усилие, прикладываемое к ключу.

Изношенные или поломанные детали (подшипники, шестерни с поломанными зубьями, шлицевые соединения) заменяем новыми, ну а шестерни с подизношенными зубьями, можно восстановить не разбирая главной передачи, с помощью препарата, узнать про который можно вот в этой статье, естественно если зубья целы (не отколоты). Люфт на конических подшипниках устраняем подтягиванием гайки (находится рядом с внутренней обоймой подшипника).

Замена подшипников полуосей и колёс не такая уж и простая операция, как кажется, я имею в виду правильная замена без порчи деталей. Как правильно заменить подшипники полуоси узнаём здесь, а о правильной замене подшипников колёс читаем вот тут.

Повышенный шум при разгоне или торможении двигателем может появиться при увеличении зазоров в звцеплении между шестернями главной передачи или в подшипниках ведущей шестерни. Это может произойти из-за ослабления гайки крепления фланца ведущей шестерни. Но затяжку этой гайки советую выполнять динамометрическим ключом (о ключе подробно узнаём здесь), с усилием указанным в мануале вашего автомобиля.

Повышенный шум при движении в повороте может появиться от заклинивания сателитов на своей оси, или заедания шеек полуосевых шестерен в коробке дифференциала. Для точного обнаружения этой неисправности, нужно вывесить оба ведущих колеса, установить коробку передач в нейтральное положение, и начать руками вращать любое из ведущих колёс. Дифференциал полностью исправен, если когда вы вращаете колесо, второе из ведущих колёс без стука и шума тоже вращается, но в противоположную сторону. А в случае поломки сателитов или при заедании полуосевых шестерен, колеса будут крутиться в одну и ту же сторону, и при этом вполне возможен скрежет, исходящий из узла. Для устранения такой неисправности, естественно следует разобрать дифференциал и заменить изношенные, или поломанные детали.

Стук или шум со стороны переднего ведущего колеса переднеприводных автомобилей как правило возникает при износе деталей ШРУСов, а их износ или повреждения возникают из-за повреждения защитных резиновых чехлов. Смазка в узле теряется, а её остатки забиваются грязью, ну а грязь быстро добивает детали. Другая причина шума и стука может быть из-за деформации валов привода колёс (на оборотах возникает вибрация и последующий быстрый износ деталей). Неисправность устраняется заменой валов, и если от вибрации износились ШРУСы, то и их заменой тоже.

Для замены резиновых защитных чехлов и смазки (Шрус-4) потребуются специальные съёмники для снятия привода колеса и установки нового стопорного кольца 11 (см.рисунок (4)).

Утечка смазки из редуктора заднего моста бывает из-за ослабления болтов крепления редуктора к балке заднего моста на заднеприводных машинах, ослабления болтов крепления картера главной передачи к картеру коробки передач — на переднеприводных машинах и на заднеприводных с расположением двигателя сзади (Фольскваген Жук, Запорожец). Так же утечка масла может быть из-за повреждения или износа сальника ведущей шестерни и сальников полуосей.

У переднеприводных машин утечка смазки возникает, как я уже говорил, при повреждении защитных резиновых чехлов ШРУСов. Незабываем так же про сапун картера. При его загрязнении, прекращается вентиляция картера и повышается давление в нём, которое выталкивает масло даже через исправные сальники. Поэтому прежде чем их менять, удостоверьтесь в чистоте и проходимости отверстия сапуна.

При подтекании масла через разъёмы картера, болты подтягивайте динамометрическим ключом. Ну а повреждённые чехлы и сальники естественно меняем на новые, а сапун чистим.

Техническое обслуживание дифференциала, главной передачи (редуктора заднего моста) и полуосей несложное и заключается в следующем:

  • Перед выездом обратить внимание на отсутствие пятен смазки на полу.
  • На ходу автомобиля обращать внимание на стуки или шумы и вовремя их устранять, так как затягивание с ремонтом значительно удорожает последующий ремонт.
  • на новой машине через тысячу км слить масло и промыть промывочным маслом картер, а затем залить свежее масло, через 5 тысяч км заменить его вновь.
  • При поездках по грязным дорогам и появлении подтёков масла, очистить сапун картера.
  • Через 5 тысяч км проверить уровень масла, а при появлении подтёков проверять ещё раньше, и долить масло до уровня.
  • Через 10 — 15 тысяч км, а не через 60 тысяч как советует завод, заменить масло новым (если масло ТАД-17, ТАП-15 и прочая минералка). Менять масло через 60 тысяч можно если у вас иномарка и залито дорогое синтетическое масло для мостов.

На переднеприводных автомобилях масло меняется в коробке, так как полость картера главной передачи и коробки передач у них общая. Сливать старое масло советую сразу после поездки, пока оно тёплое. Марку заливаемого масло выбираем по принципу описанному выше. То есть если вы хотите менять его через 60 тысяч км, то заливайте фирменную синтетику, предназначенную для мостов или коробок (смотря какой у вас автомобиль — задне или переднеприводный). Ну а если вы хотите менять масло всего через 10 тысяч км, то заливайте минералку типа ТАД-17. И не слушайте продавцов в авто-магазинах, что якобы для вашего Жигуля или старой иномарки подойдёт обыкновенная дешёвая минералка. Наоборот, чтобы сохранить потрёпанные интенсивной эксплуатацией детали подержанной машины, её нужно кормить качественной синтетикой. 

Впрочем это правило действует не всегда, а лишь в том случае если у вас тёплый гараж. Подробнее об этом очень советую почитать вот в этой статье.

Вот и все премудрости, которые я хотел донести начинающим ремонтникам, и не только им, в этой статье. Надеюсь статья поможет разобраться вам в устройстве главной передачи (заднего моста) и дифференциала, и поможет устранить неисправности редуктора заднего моста (и других узлов) своими силами. Удачи всем!

suvorov-castom.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о