1.14. Главная передача

Главная передача обеспечивает постоянное увеличение крутящего момента и передачу его на полуоси, расположенные под углом 90к продольной оси автомобиля и далее к ведущим колесам. По типу основных пар шестерен главные передачи разделяются на червячные, конические, гипоидные и цилиндрические.

Если главная передача имеет одну пару шестерен, то ее называют одинарной, если две пары – двойной. Одинарные применяются главным образом на легковых автомобилях, а двойные – на автомобилях большой и средней грузоподъёмности. Кинематические схемы основных типов главной передачи приведены на рис. 40.

В двойной главной передаче ведущая коническая шестерня 9 (рис. 41), изготовленная как одно целое с валом, на шлицах которого установлен фланец 6 карданной передачи, вращается в двух конических роликовых подшипниках. Ведомая коническая шестерня 5 также выполнена как одно целое с валом, на средней части которого нарезаны зубья ведущей цилиндрической шестерни 3. Вал ведомой конической шестерни вращается в двух конических роликовых подшипниках. Зазоры в подшипниках и между зубьями конических шестерён регулируются прокладками 4 и 8. Ведомая цилиндрическая шестерня 2 жёстко связана с коробкой дифференциала, вращающейся в двух шариковых подшипниках.

Червячная главная передача по сравнению с главными передачами других типов имеет наименьшие габариты и наиболее бесшумна. Однако она имеет низкий КПД (0,9-0,92), трудоемка и изготовлении и требует применения для зубчатого венца дорогостоящей оловянистой бронзы. В связи с этим в настоящее время не применяется.

Рис. 41. Главная передача автомобиля:

1 – дифференциал; 2 – ведомая цилиндрическая шестерня; 3 – ведущая цилиндрическая шестерня; 4 и 8 – регулировочные прокладки; 5 – ведомая коническая шестерня; 6 – фланец; 7 – регулировочная шайба; 9 – ведущая коническая шестерня

Коническая главная передача. Конструктивной особенностью ее является то, что вершины начальных конусов ведущей и ведомой шестерен лежат в одной точке. Силы, действующие между шестернями такой передачи, стремятся нарушить правильность зацепления конических шестерен и поэтому необходимо обеспечить достаточную жесткость всех элементов главной передачи.

Коническая передача имеет достаточно высокий КПД (0,97 – 0,98), т.к. между зубьями невелико трение скольжения. В то же время имеет небольшие габариты и является самой шумной из существующих передач.

Гипоидная главная передача в отличие от конической имеет непересекающиеся оси зубчатых колес. При этом ось ведущей шестерни смещена относительно оси ведомой шестерни, как правило, вниз. Основным достоинством гипоидной передачи являются: меньшие по сравнению с конической габариты; меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума, так как в зацеплении постоянно находится большее, по сравнению с конической передачей, число зубьев; возможность влияния на компоновку автомобиля (понижение центра масс, уменьшение тоннеля в полу кузова, через который проходит карданная передача и т.д.). В то же время наличие смещения обусловливает присутствие в зацеплении повышенного трения скольжения, что снижает КПД до 0,96.

Классификация главных передач представлена на рис. 42.

Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных автомобилях при поперечном расположении двигателя. В существующих конструкциях зубья цилиндрической передачи выполняются косыми или шевронными. Передаточное число обычно принимают равным 3,5 – 4,2. Увеличение передаточного числа вышеуказанного диапазона приводит к увеличению габаритов и уровня шума главной передачи. КПД цилиндрической пары наиболее высокий – не менее 0,98 – 0,99.

Двойные главные передачи применяются на грузовых автомобилях при необходимости получения больших передаточных чисел. По компоновке они выполняются центральными или разделенными. Центральные двойные главные передачи представляют собой сочетание конической или гипоидной пары с цилиндрической, которые объединены в общем картере.

Разнесенные главные передачи состоят из центрального редуктора в виде конической или гипоидной пары и двух редукторов, размещенных в ступицах колеса или близко к колесам.