Головна передача і диференціал - трансмісія - статті - пристрій і ремонт автомобіля

Головна передача складається з:

провідною шестерні,
відомої шестерні.

Крутний момент від колінчастого вала двигуна через зчеплення, коробку передач і карданну передачу передається на пару косозубих шестерень, які знаходяться в постійному зачепленні. На малюнку 1 обидва колеса будуть обертатися з однаковою кутовою швидкістю. Але ж в цьому випадку поворот автомобіля неможливий, так як колеса повинні пройти неоднакове відстань при цьому маневрі! Якщо взяти іграшкову машинку, у якої задні колеса пов'язані між собою жорсткою віссю, і трохи покатати її по підлозі, то паркет у вашому домі може помітно постраждати. При кожному повороті автомобільчика, одне з його коліс обов'язково буде прослизати, і залишати за собою чорний слід. Давайте подивимося на сліди, залишені на повороті мокрими колесами будь-якого реального автомобіля. Розглядаючи ці сліди зацікавлено, можна побачити, що зовнішнє від центру повороту колесо проходить шлях значно більший, ніж внутрішнє. Якби кожного колеса передавалося однакову кількість обертів, то поворот автомобіля, без чорних слідів на «паркеті», був би неможливий. Отже, справжній автомобіль, на відміну від іграшкового, має певний механізм, що дозволяє йому робити повороти без «креслення» гумою коліс по асфальту. І цей механізм називається - диференціалом.

Головна передача і диференціал задньопривідних автомобілів
Головна передача призначена для збільшення крутного моменту і передачі його на півосі коліс під кутом 90 градусів (рис.1).

Мал. 1 Головна передача з диференціалом
1 - піввісь; 2 - ведена шестерня; 3 - провідна шестерня; 4 - шестерні піввісь; 5 - шестерні-сателіти

Диференціал призначений для розподілу крутного моменту між півосями провідних коліс при повороті автомобіля і при русі по нерівностях дороги. Диференціал дозволяє колесам обертатися з різною кутовою швидкістю і проходити неоднаковий шлях без прослизання щодо покриття дороги. Іншими словами 100% крутного моменту, який приходить на диференціал, можуть розподілятися між провідними колесами як 50 на 50, так і в іншій пропорції (наприклад, 60 на 40). На жаль, пропорція може бути і 100 на 0. Це означає, що одне з коліс стоїть на місці (в ямі), а інше в цей час буксує (по сирій землі, глині, снігу). Що поробиш! Ніщо не буває абсолютно правильним і ідеальним, зате дана конструкція дозволяє автомобілю повертати без занесення, а водієві не міняти кожен день геть зношені шини.

Мал. 2 Схема роботи головної передачі
1 - фланець; 2 - вал провідної шестерні; 3 - провідна шестерня; 4 - ведена шестерня; 5 - провідні (задні) колеса; 6 - півосі; 7 - картер головної передачі

Конструктивно диференціал виконаний в одному вузлі разом з головною передачею (рис. 2) і складається з:

двох шестерень піввісь,
двох шестерень сателітів.

Головна передача і диференціал передньопривідних автомобілів
В автомобілі з приводом на передні колеса, крутний момент не йде так далеко від двигуна, як в автомобілі із заднім приводом. Всі агрегати трансмісії сконцентровані під капотом машини і об'єднані в один великий вузол агрегатів. Механізм зчеплення `зажат` в кожусі між двома` монстрамі` - двигуном і коробкою передач, яка, в свою чергу, містить у собі ще й головну передачу з диференціалом. Тому вали приводу передніх коліс виходять безпосередньо з картера коробки передач.

Схема трансмісії передньопривідного автомобіля
I - двигун; II - зчеплення; III - коробка передач; IV - головна передача і диференціал; V - правий і лівий приводні вали з шарнірами рівних кутових швидкостей; VI - провідні (передні) колеса

Передньопривідною автомобіль характеризується перш за все тим, що передні керовані колеса одночасно є провідними. Для повороту ведучих коліс на валах (півосях) приводу розташовуються кульові шарніри, які повинні допускати поворот коліс без зміни швидкості їх обертання. Цій умові задовольняють кардани рівних кутових швидкостей (синхронні кульові шарніри). Звичайний карданний шарнір в цих умовах швидко виходить з ладу, так як при відхиленнях його ведучого і веденого ланок створюється нерівномірна по кутовий швидкості передача обертання на ведене ланка. Це викликає перевантаження валів приводу і швидкий знос карданного шарніра. У сучасних передньопривідних автомобілів для приводу передніх коліс застосовуються піввісь з двома синхронними кульовими шарнірами: у ведучого колеса жорсткого типу (з кутовий ступенем свободи), а у силового агрегату - універсального типу (з кутовий і осьової ступенем свободи). Застосовуваний на автомобілі привід передніх коліс компактний і надійний. Його довговічність при правильній експлуатації автомобіля висока. Це забезпечується досконалістю конструкції шарнірів, підбором поліпшених матеріалів, точністю виготовлення деталей, хорошою герметичністю шарнірів і застосуванням спеціальної мастила. Приводи правого 1 і лівого 3 коліс мають однакову конструкцію і відрізняються валами, який у приводу лівого колеса суцільний, а у правого - трубчастий, а також довжиною. Останнє пояснюється зміщенням коробки передач в ліву сторону від осі автомобіля. Привід кожного колеса складається з двох карданних шарнірів рівних кутових швидкостей і вала. Зовнішній шарнір, з'єднаний з маточиною колеса, складається з корпусу 13, сепаратора 6, внутрішньої обойми 4 і шести кульок.
У корпусі шарніра і в обоймі виконані радісно доріжки кочення, кривизна яких має меридіального напрямку. У цих доріжках розташовуються кульки, що з'єднують між собою корпус 4 і внутрішню обойму 6. Кульки поміщені в вікнах сепаратора 7 і утримуються їм в одній площині. Внаслідок цього відбувається центрация внутрішньої обойми і корпусу шарніра. Робочий кут повороту зовнішнього шарніра до 42 # '. Внутрішня обойма насаджена на шліци вала 8 до упору в кільце 11. Чи утримується обойма на шліцах вала стопорним кільцем 5. Сепаратор має сферичну поверхню і вікна під кульки. Він забезпечує синхронність обертання з'єднуються шарніром валів за рахунок установки кульок в бессекторной площині кута пересічних осей ланок шарніра, тобто виконує роль дільника. Внаслідок цього, незалежно від кута повороту шарніра. кульки завжди утримуються в площині постійної частоти обертання. Одночасно через сепаратор передається крутний момент. Для герметизації порожнини шарніра застосовується гофрований гумовий чохол 10, який на корпусі шарніра і на валу 12 приводу колеса кріпиться хомутами 9 і 13. Герметичність місць посадки чохла забезпечується кільцевими канавками на корпусі шарніра, в які вдавлюється чохол при затягуванні хомута. З іншого боку канавки виконані в самому чохлі, вони створюють лабіринтове ущільнення. Осьове фіксування чохла на валу досягається наполегливими буртиками на валу приводу. Стягують хомути виконані зі сталевої стрічки, на якій виштампувані три гнізда і один фіксуючий зуб. Два гнізда служать для стягування хомута спеціальним пристосуванням, у третю заходить фіксує зуб. На шліцьовій наконечник корпуса шарніра насаджується маточина переднього колеса. Вона кріпиться самоконтрящейся гайкою. Внутрішній шарнір з'єднується з піввісь шестернею диференціала. Він має незначні конструктивні відмінності в порівнянні з зовнішнім шарніром. Це перш за все тим, що доріжки в корпусі шарніра і в обоймі виконані прямими, а не радіусами, що дозволяє деталям шарніра переміщатися в поздовжньому напрямку. Це необхідно для компенсації переміщень, викликаних коливаннями передньої підвіски і силового агрегату. Поздовжнє переміщення обойми в корпусі шарніра обмежується з одного боку дротяним фіксатором 16, з іншого - пластмасовим буфером 18. Фіксатор встановлений в канавку корпуса шарніра, а буфер в торець валу приводу колеса. Хвостовик корпусу шарніра з'єднується за допомогою шліц з напівосьової шестернею диференціала. Шестерні піввісь утримується на шліцах вала стопорним кільцем 23. Захист деталей шарніра від впливу вологи і бруду здійснюється таким же чином, як і у зовнішнього шарніра. При складанні карданних шарнірів в них закладається спеціальна змазка ШРУС-4. При експлуатації автомобіля заміна мастила не виробляється, якщо чохли забезпечують герметичність шарнірів. Приводи передніх коліс працюють в найбільш важких і несприятливих умовах, так як вони розташовані в зоні найбільшого впливу вологи і бруду і передають крутний момент на колеса під постійно змінюються кутами і навантаженнями. Висока точність виготовлення деталей шарнірів, застосування високоякісних матеріалів і мастила забезпечують надійну роботу вузла і в цих умовах, але тільки при збереженні герметичності шарнірів. Тому необхідно періодично перевіряти стан захисних чохлів і хомутів, щоб своєчасно виявити на них тріщини, деформації або сліди зачіпання про дорожнє покриття і вжити заходів щодо їх заміни. Цим самим попереджається передчасне зношування шарнірів.

Основні несправності головної передачі і диференціала

Шум ( «вої» головної передачі) при русі на великій швидкості виникає через зношування шестерень, неправильної їх регулюванню або в разі відсутності масла в картері головної передачі. Для усунення несправності необхідно відрегулювати зачеплення шестерень, замінити зношені деталі, відновити рівень масла.

Підтікання масла може бути через сальники і нещільні з'єднання. Для усунення несправності слід замінити сальники, підтягти кріплення.

Експлуатація головної передачі і диференціала