Современный автомобиль представляет собой целый комплекс различных технических и инженерных решений. Благодаря слаженной работе всех агрегатов, устройств и механизмов различных типов удается в конечном итоге получить надежное, экономичное и комфортное транспортное средство.
Как известно, основными узлами автомобиля принято считать силовой агрегат и трансмиссию. Фактически, двигатель вырабатывает энергию, тогда как трансмиссия преобразует крутящий момент и передает его на колеса.
При этом важным элементов в устройстве многих авто является гипоидная передача. Далее мы поговорим о том, что такое гипоидные передачи, какие типы подобных передач бывают, как работает такая передача, а также какие плюсы и минусы имеет подобное решение.
Применение
Что такое картер двигателя, в автомобиле?
Гипоидные передачи применяются:
- для привода ведущих осей автомобилей, тракторов, железнодорожных дрезин и локомотивов;
- в приводах динамо-машин железнодорожных пассажирских вагонов от осей колёс. В данном случае, гипоидная передача является ускорительной (передаточное отношение в пределах от 1/2,5 до 1/4 при передаваемой мощности 25—25 кВт);
- для точной передачи вращения в механизмах, машинах и станках, например, в зуборезных автоматах, так как имеют в зацеплении одновременно большое число зубьев;
- в приборостроении.
В легковых автомобилях широкое распространение гипоидных передач объясняется не только их повышенной нагрузочной способностью и более плавной работой по сравнению с коническими, но также и тем, что благодаря гипоидному смещению оси шестерни относительно колеса можно более низко расположить кузов и тем самым снизить положение центра тяжести автомобиля в целом.
Как выбрать
На рынке существует немалое количество гипоидных редукторов. Это и известные фирмы, и — наоборот. Так как же выбрать механизм? В этом поможет квалифицированный сотрудник т.к. неправильные расчеты могут стать причиной поломки редуктора и сопутствующего оборудования. Грамотный выбор редуктора поможет избежать дальнейших затрат на ремонт и покупку нового оборудования. Основными характеристиками для выбора редуктора являются его габариты или типоразмер, передаточное отношение и кинематическая схема.
Как правило, редуктор с гипоидной передачей служит 10-15 лет. Сейчас тяжело купить «плохой» механизм, который будет служить меньше. Это объясняется схожими технологиями производства.
Можно опираться на цену, ведь, как принято считать, чем дороже, тем лучше. Однако чаще вы переплачиваете за бренд, нежели за качество. Ведь практически все корпуса гипоидных редукторов изготовлены из прочного алюминия, а подвески вала выполняют из литья или из стали. Но, так как для изготовления гипоидных редукторов, используют сложные технологии, их стоимость довольно высокая.
Достоинства
В чем же ее достоинства по сравнению с остальными двумя типами передач? Среди основных мастера выделяют ее практически бесшумную работу (из-за того, что одновременно в зацепленном состоянии находятся несколько зубьев) и большую прочность (увеличен средний диаметр шестерни) по сравнению с канонической передачей.
Это достигается благодаря расположению зубчатых колес: не пересекающемуся, а перекрещивающемуся. Кроме того, уменьшена нагрузка, которую испытывает один зубец, благодаря этому работа всех шестеренок более надежна и долговечна.
Автомобили, в которых использована гипоидная передача отличает, ко всему прочему, еще устойчивость и плавность хода. Эти характеристики для автолюбителей играют едва ли не первостепенную роль при выборе «железного коня», и всегда находятся на особом контроле у автомобильных концернов, которые постоянно совершенствуются в направлении улучшения не только «мозга» машины, но и комфортности езды.
Поэтому гипоидную версию вы чаще всего можете наблюдать в автомобилях представительского класса. Таких как «Инфинити», «Лексус» и др. Больше того, зубья гипоидной передачи характеризуются большей сопротивляемостью усталости, если сравнивать с конической передачей. Но там, где есть плюсы, встречаются и минусы.
Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?
Чтобы разобраться в этом вопросе, надо понимать, что даже масла, имеющие схожие эксплуатационные свойства и выпускаемые одним производителем, могут иметь различный химический состав. Так, например, в общем случае, такие материалы могут быть изготовлены на минеральной или полусинтетической основе. Состав используемых присадок еще более разнообразен. При смешивании масел разных марок эти компоненты могут взаимодействовать между собой и вступать в химические реакции. Продукты этих реакций изменяют, порой кардинально, первоначальные свойства исходных масел.
Чаще всего соединение различных масел приводит к повышенному вспениванию продукта, что значительно ухудшает параметры смазывания и приводит к повышенному нагреву узлов трансмиссии.
Таким образом, от смешивания масел различных групп лучше воздержаться. В исключительных случаях можно доливать масло той же классификационной группы.
Читайте также: Как_сделать_бордовый_цвет_из_гель_лака
Общие сведения
Главная передача с дифференциалом и полуосями осуществляет привод к ведущим колесам, принципиальная схема которого зависит от типа направляющего устройства подвески (рис. 1).
Рис.1. Привод к ведущим колесам автомобиля:
а
– с жесткой балкой;
б
– с подрессоренной главной передачей и дополнительной жесткой осью;
в
– с подрессоренной главной передачей и независимой подвеской.
В случае цельной балки моста (рис. 1-а
) картер главной передачи может быть укреплен непосредственно к балке или являться ее составной частью, а полуоси представляют собой валы, полностью или частично разгруженные от поперечных усилий со стороны колес. Такая схема получила широкое распространение из-за простоты и малой стоимости конструкции. Однако в этой схеме отмечаются большие неподрессоренные массы, что приводит к повышенным инерционным нагрузкам на упругие и амортизирующие узлы подвески.
Картер главной передачи может быть укреплен на раме или основании несущего кузова. Балка моста обеспечивает параллельное и соосное расположение колес (рис. 1-b
). Полуоси не испытывают действие поперечных усилий и представляют собой валы с двумя карданными шарнирами. Полуоси должны иметь скользящее шлицевое соединение для компенсации изменения расстояния между шарнирами при относительных перемещениях моста и рамы. В таких конструкциях при сохранении зависимой подвески снижается масса неподрессоренных частей.
Картер главной передачи может быть укреплен на раме, а колеса перемещаются независимо одно от другого (рис. 1-c
). В зависимости от схемы подвески колесо может перемещаться параллельно плоскости симметрии автомобиля или качаться по дуге относительно фиксированной оси, пересекающейся с осью главной передачи. В первом случае полуоси не испытывают действия поперечных сил и представляют собой валы с двумя карданными шарнирами, а во втором — полуоси обычно несут поперечную нагрузку и имеют один карданный шарнир, центр которого расположен на оси качания колеса.
Главная передача с дифференциалом и полуосями должна удовлетворять следующим требованиям
:
- обеспечивать передаточные числа, соответствующие оптимальным тяговым качествам и топливной экономичности;
- осуществлять кинематическую согласованность с направляющим устройством подвески, а в случае управляемого ведущего моста — и с рулевым приводом;
- обеспечивать низкий уровень шума;
- не создавать колебаний угловой скорости в трансмиссии;
- иметь небольшие габаритные размеры для осуществления простой компоновки и обеспечения необходимого дорожного просвета;
- обладать достаточной прочностью и жесткостью при минимальной массе.
Каким параметрам должно удовлетворять гипоидное масло?
Однозначно сказать, каким критериям обязано соответствовать гипоидное трансмиссионное масло, нельзя. Хорошая смазочная жидкость – это та, который подходит под рабочие условия конкретного узла или агрегата. Критерии подбора масла определяются автопроизводителем индивидуально, так как все марки и даже модели авто отличаются между собой.
Каждому авто свойственны конструктивные особенности, поэтому для них нужна смазка определенного класса. Гипоидная передача одной машины по конструкции и рабочим условиям может заметно отличаться от аналогичного по назначению узла другого автомобиля. Здесь важны множественные факторы, среди которых:
- крутящий момент;
- смещение оси;
- скорость вращения;
- сила ударной нагрузки и многое другое.
Таким образом, если для определенного узла жидкость GL- 4 будет оптимальной и рекомендованной, то для другой трансмиссии она может вовсе не подойти. Таким образом, при подборе гипоидного масла изучите руководство по эксплуатации автомобиля.
Основные требования. Современные тенденции
Главным передачам выдвигается немало требований, основными из которых являются:
- Надежность;
- Минимальная потребность в обслуживании;
- Высокие показатели КПД;
- Плавность и бесшумность;
- Минимально возможные габаритные размеры.
Естественно, идеального варианта не существует, поэтому конструкторам при выборе типа главной передачи приходится искать компромиссы.
Отказаться от использования главной передачи в конструкции трансмиссии пока не получается, поэтому все наработки направлены на повышение эксплуатационных показателей.
Примечательно, что изменение рабочих параметров редуктора является одним из основных видов тюнинга трансмиссии. За счет установки шестерен с измененным передаточным числом можно существенно повлиять на динамику авто, максимальную скорость, расход топлива, нагрузку на КПП и силовой агрегат.
Напоследок стоит упомянуть особенности конструкции роботизированных КПП с двойным сцеплением, что сказывается и на устройстве главной передачи. В таких КПП парные и непарные передачи разделены, поэтому на выходе имеется два вторичных вала. И каждый из них передает вращение на свою ведущую шестерню главной передачи. То есть, в таких редукторах ведущих шестерен – две, а ведомая только одна.
Схема коробки передач DSG
Эта конструктивная особенность позволяет сделать передаточное число на редукторе изменяемым. Для этого всего лишь используются ведущие шестеренки с разным количеством зубьев. К примеру, при задействовании ряда непарных передач для повышения тягового усилия используется шестерня, обеспечивающая большее передаточное число, а шестерня парного ряда имеет меньшее значение этого параметра.
Главная передача автомобиля – элемент трансмиссии, в наиболее распространенном варианте состоящий из двух шестерен (ведомой и ведущей), призванный преобразовывать крутящий момент, поступающий от коробки передач, и передавать его на ведущую ось. От конструкции главной передачи напрямую зависят тягово-скоростные характеристики автомобиля и расход топлива. Рассмотрим устройство, принцип действия, виды и требования к механизму трансмиссии.
Достоинства гипоидной передачи
В чем же ее достоинства по сравнению с остальными двумя типами передач? Среди основных мастера выделяют ее практически бесшумную работу (из-за того, что одновременно в зацепленном состоянии находятся несколько зубьев) и большую прочность (увеличен средний диаметр шестерни) по сравнению с канонической передачей.
Это достигается благодаря расположению зубчатых колес: не пересекающемуся, а перекрещивающемуся. Кроме того, уменьшена нагрузка, которую испытывает один зубец, благодаря этому работа всех шестеренок более надежна и долговечна.
Читайте также: Что делать, если не хочется жить
Автомобили, в которых использована гипоидная передача отличает, ко всему прочему, еще устойчивость и плавность хода. Эти характеристики для автолюбителей играют едва ли не первостепенную роль при выборе «железного коня», и всегда находятся на особом контроле у автомобильных концернов, которые постоянно совершенствуются в направлении улучшения не только «мозга» машины, но и комфортности езды.
Поэтому гипоидную передачу вы чаще всего можете наблюдать в автомобилях представительского класса. Таких как «Инфинити», «Лексус» и др. Больше того, зубья гипоидной передачи характеризуются большей сопротивляемостью усталости, если сравнивать с конической передачей. Но там, где есть плюсы, встречаются и минусы.
Что собой представляет гипоидное масло?
Гипоидным маслом называется смазка, предназначенная для сверхвысоких механических нагрузок. Соответственно, эта жидкость создана для специфических эксплуатационных условий, присущих гипоидным передачам.
Гипоидные передачи передают крутящий момент за счет зацепления пары шестерен, имеющих криволинейные или косые формы зубьев. Эти передачи обладают меньшей шумностью при работе трансмиссий и могут функционировать долгое время без износа, при условии, что для их смазывания будет применяться подходящая жидкость – гипоидное масло.
Между зубьями гипоидных передач площадь зацепления ограничена маленьким пятном контакта, но все усилие сосредотачивается точечно. Благодаря этому удельное давление в конкретной точке сильно возрастает. Это может приводить к образованию задиров, опасных для шестерен. Во избежание этого требуется хорошее гипоидное масло, сохраняющее надежную пленку в местах контакта. За счет этой пленки детали соприкасаются с минимальным коэффициентом трения.
Что нужно знать о гипоидных маслах?
Как уже было сказано, гипоидные передачи используются в главных передачах многих современных транспортных средств. Автомобилистам со стажем хорошо знакомо , о котором у нас была отдельная подробная статья. Эту жидкость раньше использовали владельцы всех отечественных машин, но когда в стране начали активно появляться иномарки, ассортимент жидкостей для трансмиссий начал быстро расти.
Главной характеристикой гипоидных масел для КПП является их вязкость. На сегодняшний день все производители смазок, в том числе отечественные, переключились на классификацию SAE – она используется во всем мире. Данная классификация включает семь классов вязкости, среди которых три летних и четыре зимних.
Зимние масла дополнительно маркируются буквой W:
- SAE70W;
- SAE75W;
- SAE80W;
- SAE85W.
Что касается летних классов, к ним букву не добавляют, а маркируются они следующим образом:
- SAE90;
- SAE140;
- SAE250.
Следует отметить, что сезонные масла редко вырабатывают свой эксплуатационный ресурс за зиму или за лето, поэтому их использование является не самым рациональным. В связи с этим более распространены среди автомобилистов всесезонные гипоидные жидкости, имеющие двойную маркировку типа SAE80W-90.
За исключением класса вязкости, все трансмиссионные жидкости разделяются по характеристикам API – от GL-1 до GL-6. Чем выше этот класс, тем больше присадок в масле, которые поддерживают работу механического узла. Что касается гипоидных масел, они относятся к одному из трех классов GL-4, GL-5 или GL-6.
Редукторэлектродвигатель
KM 063 В — 20.25 — FA1 — SS1 — 71B5 B3 — 0.37-4P / 1
| КМ | 063 В | 20.25 | FA1 | SS1 | 71B5 | B3 | 0.37-4P | / 1 |
| 1 | 2.1; 2.2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| № | Расшифровка | Comments |
| 1 | Обозначение серии: КМ | Code for gear units series: KM |
| 2.1 | Типоразмер 050, 063, 075, 090, 110, | Specification code of gear units 050 063 075 090 110 |
| 2.2 | В:2-х ступенчатый С: 3-х ступенчатый | 1 .B:Means 2 stages 2.C:Means 3 stages |
| 3 | Передаточное соотношение | Speed ratio of reducer i |
| 4 | Отсутствие маркировки означает отсутствие выходного фланца 2.FA,FB,FC,FD,FE(1/2) | 1 .No mark means without output flange 2.FA4 FB4 FC4 FD4 FE(1/2):output Flange and position |
| 5 | Отсутствие маркировки означает отсутствие выходного вала. SS(1/2) выходной вал на одну из сторон DS — двухсторонний выходной вал. | 1 .No mark means hole output 2.SS(1/2):Single output shaft and position 3.DS:Double output shaft |
| 6 | 1. Габарит входного (двигательного) фланца 2. HS обозначает наличие входного быстроходного вала | 1.Input flange code(63B5s 71В5ч 71B14 ) 2. HS:means shaft input |
| 7 | Вариант расположения (способ монтажа) | Installation position code |
| 8 | 1.Отсутствие маркировки означает отсутствие мотора 2. Мощность электродвигателя и количество полюсов | 1 .No mark means without motor 2.Model motors(poles of power) |
| 9 | Вариант расположения клеммной коробки электродвигателя | Position diagram for motor terminal box default position 1 not to write out is ok |
При заказе сообщите менеджеру компании нужна ли комплектация редуктора электродвигателем. В противном случае электродвигатель не устанавливается.
* Пример: KM063C — 63.33 — FA2 — 80B5
Модификации оборудования серии КМ
Сборочный чертеж
| 1 | Винт с шестигранником | 22 | Корпус | 43 | Подшипник | 64 | Прокладка |
| 2 | Входной фланец | 23 | Шпонка | 44 | Прокладка | 65 | Подшипник |
| 3 | Муфта сцепления | 24 | Шестерня-вал | 45 | Стопорное кольцо | 66 | шестерня |
| 4 | Стопорное кольцо | 25 | Подшипник | 46 | Манжет | 67 | Шестерня-вал |
| 5 | Подшипник | 26 | Подшипник | 47 | Выходной фланец | 68 | Шпонка |
| 6 | Стопорное кольцо | 27 | Пробка | 48 | Винт с шестигранником | 69 | Пробка |
| 7 | Манжет | 28 | Стопорное кольцо | 49 | Манжет | 70 | Стопорное кольцо |
| 8 | Пробка | 29 | Шестерня-вал | 50 | Стопорное кольцо | 71 | Уплотнительная прокладка |
| 9 | Винт с шестигранником | 30 | Стопорное кольцо | 51 | Подшипник | 72 | Шпонка |
| 10 | Корпус | 31 | Шайба | 52 | Пробка | 73 | Шпонка |
| 11 | Манжет | 32 | Прокладка | 53 | Корпус | 74 | Двухсторонний вал |
| 12 | Винт с шестигранником | 33 | Подшипник | 54 | Пробка | 75 | Шпонка |
| 13 | Крышка | 34 | Винт с шестигранником | 55 | Распорная втулка | 76 | Шпонка |
| 14 | Шпонка | 35 | Корпус | 56 | Шестерня | 77 | Уплотнительная прокладка |
| 15 | Муфта сцепления? | 36 | Пробка | 57 | Шпонка | 78 | Стопорное кольцо |
| 16 | Подшипник | 37 | Подшипник | 58 | Вал с отверстием | 79 | Стопорное кольцо |
| 17 | Стопорное кольцо | 38 | Шпонка | 59 | Подшипник | 80 | Уплотнительная прокладка |
| 18 | Подшипник | 39 | Шестерня-вал | 60 | Стопорное кольцо | 81 | Шпонка |
| 19 | Стопорное кольцо | 40 | Клапан-сапун | 61 | Манжет | 82 | Односторонний выходной вал |
| 20 | Винт с шестигранником | 41 | Табличка | 62 | Манжет | 83 | Шпонка |
| 21 | Пробка | 42 | Пробка | 63 | Стопорное кольцо | 84 | Шпонка |
KM.. (IEC).. / Параметры производительности
| P1n = 0.12; 0.18; 0.25 | P1n = 0.37; 0.55; 0.75 | P1n = 1.1; 1.5; 2.2 | P1n = 3.0; 4.0; 5.5; 7.5 |
Типы смазки и объем заливаемого масла
| Окружающая температура (С?) | ISO Класс Вязкости | SHELL | MOBIL | BP | Тип смазки | |
| KM.. | -10 ~ +40 | VG220 | Shell Omala 220 | Mobil gear 630 | BP Energol GX-XP 220 | Минеральные масла |
| -20 ~ +25 | VG150 VG100 | Shell Omala 100 | Mobil gear 627 | BP Energol GX-XP 100 | ||
| -30 ~ +10 | VG110-46 VG32 | Shell Omala T32 | Mobil D.T.E. 13M | |||
| -40 ~ -20 | VG22 VG15 | Shell Omala T15 | Mobil D.T.E. 11M | BP Energol HLP-HM 15 | ||
| -40 ~ +80 | VG220 | Shell Omala HD220 | Mobil SHC630 | Синтетические масла | ||
| -40 ~ +40 | VG150 | Mobil SHC629 | ||||
| -40 ~ +10 | VG32 | Mobil SHC624 |
| Gear units | Объем заливаемого масла в литрах — (L) | |||||
| B3 | B6 | B7 | B8 | V5 | V6 | |
| KM050B | 0.32 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.35 | 0.25 |
| KM050C | 0.48 | 0.46 | 0.45 | 0.48 | 0.52 | 0.46 |
| KM063B | 0.6 | 0.56 | 0.4 | 0.42 | 0.62 | 0.4 |
| KM063C | 1.1 | 1 | 1 | 1.1 | 1.3 | 0.9 |
| KM075B | 0.9 | 0.7 | 0.65 | 0.9 | 1.2 | 0.7 |
| KM075C | 1.5 | 1.5 | 1.45 | 1.5 | 1.8 | 1.45 |
| KM090B | 1.5 | 1.3 | 1.2 | 1.2 | 1.8 | 1.25 |
| KM090C | 2.5 | 2.3 | 2.1 | 2.45 | 2.8 | 2.2 |
| KM110B | 2.5 | 2.2 | 1.9 | 2.1 | 3 | 2 |
| KM110C | 4.7 | 4.5 | 4.3 | 4.7 | 5 | 4.5 |
Другие важные характеристики оборудования
- Возможные геометрические комбинации
- KM.. HS.. / Параметры производительности n1 = 1400 r/min
- Габаритные параметры оборудования, измерительные величины
- Позиционные схемы, монтаж и другие характеристики мотор-редукторов
Гиперболоидная передача
На сегодняшний день известно несколько типов передач, которые различаются типом применяемых шестерней. Это могут быть – цилиндрические, конические, гипоидные и т. д. Нас на данный момент интересует гипоидная передача.
Название гипоидная, является сокращением от слова гиперболоидная. Принцип действия такой системы был разработан еще в 20-х годах прошлого века, и основной целью её разработки было снижение масс в легковых автомобилях. Таим образом, она пришла на замену двойной передаче.
Отличительные особенности
Гипоидная передача — это винтовая разновидность зубчатой. Она отличается от более привычной, формой зубьев на шестерёнках, которые имеют специфическую криволинейную или косую форму, изогнутую по гиперболоиде (особая геометрическая форма). Они постепенно уменьшаются по высоте от диаметра снаружи к диаметру внутри шестеренки.
Данный вид передачи отличается так же наличием смещения оси малого зубчатого колеса относительно большого. Это смещение осуществляется в строжайшем соответствии с определёнными геометрическими формулами и любое отклонение от нормы может привести к непоправимым последствиям.
Принцип действия
Данная винтовая зубчатая передача применяется в автомобиле чаще всего для изменения направления крутящего момента и его величины. Этот вариант значительно повышает основные характеристики главной передачи. Устанавливается данная система на автомобили, имеющие ведущий задний привод, у которых редуктор главной передачи и двигатель располагаются параллельно движению. Крутящий момент от двигателя в таких транспортных средствах поступает под прямым углом на ведущую ось, что существенно улучшает механические и динамические показатели транспортного средства.
Итоги
Сегодня гипоидные передачи всё чаще применяются в автомобилестроении и это несмотря на их дороговизну. Наиболее часто их можно встретить в транспортных средствах «представительского» класса, например, в автомобилях «Инфинити», «Лексус» и т. д.
Но и в современных бюджетных авто сегодня можно всё чаще встретить такие передачи. Здесь нужно просто понимать, что при хорошем уходе такая лошадка будет служить долго и без особых проблем.
История
В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard.[3]
В России
В Советском Союзе гипоидные передачи разрабатывались и использовались для грузовых автомобилей (ГАЗ-52, ГАЗ-53, ГАЗ-66 и их модификаций), для ведущих гипоидных мостов, коробок передач и рулевого управления легковых автомобилей (ВАЗ, АЗЛК, автомобили «Волга» и др.). В настоящее время в России разрабатываются улучшенные версии гипоидной передачи.[4]
Для смазывания гипоидных передач должны применяться специальные трансмиссионные масла, применение негипоидных масел запрещено.
Достоинства и недостатки
Широкая область применения прежде всего связана с основными преимуществами механизма. Многие свойства такие же, как у цилиндрического варианта исполнения, так как в обоих случаях применяются шестерни. Преимущества следующие:
- Компактность. Многие модели характеризуются небольшими размерами, за счет чего упрощается установка. Небольшие габаритные размеры также позволяют создавать механизмы с небольшой массой. За счет этого существенно повышается эффективность рассматриваемого устройства.
- Сниженный уровень шума. Это свойство достигается за счет установки конических колес с косым зубом. За счет применения большого количества зубьев также обеспечивается точность хода основных элементов. Даже при большой нагрузке и скорости вращения основных элементов сильного гула не возникает, что и стало причиной широкого распространения планетарных редукторов.
- Малая нагрузка, оказываемая на опоры. Обычные редуктора характеризуются тем, что нагрузка оказывается на вал, который со временем может сорвать. Также нагрузка оказывает влияние на подшипники, повышая степень их износа. Со временем все приведенные выше причины приводят к необходимости выполнения обслуживания.
- Снижается нагрузка на зубья. Это достигается за счет ее равномерного распределения и большого количества задействованных зубьев. Часто встречается проблема, связанная с истиранием рабочей части зубьев. За счет этого они начинают не плотно прилегать друг к другу, последствия подобного явления заключается в повышенном износе и появлении шума.
- Обеспечивается равномерное разбрасывание масла на момент работы. Как и при функционировании любого другого редуктора, в рассматриваемом случае большое значение имеет степень смазки рабочей поверхности.
- Длительный эксплуатационный срок. Особенности расположения сателлитов приводит к взаимному компенсированию оказываемой силы.
- Повышенной передаточное отношение. Этот показатель считается основным. Передаточное соотношение может варьировать в достаточно большом диапазоне.
В целом можно сказать, что есть довольно большое количество причин, по которым применяется именно подобный механизм для передачи вращения. КПД планетарного редуктора относительно невысокое, что можно назвать существенным недостатком подобного варианта исполнения. Кроме этого, коэффициент полезного действия существенно падает при непосредственном использовании устройства, так как со временем оно изнашивается.
Незначительное отклонение в размерах становится причиной уменьшения основных свойств, а также появления серьезных неисправностей.
Устройство автомобилей
Как и следует из названия, одинарные (или одноступенчатые) главные передачи состоят из одной пары зубчатых колес (шестерен), которые могут быть цилиндрическими, коническими с прямыми или спиральными зубьями, а также гипоидными. Применение того или иного типа конических зубчатых колес диктуется особенностями компоновки автомобиля, возможностью упрощения конструкции агрегатов, снижения стоимости их изготовления и эксплуатации.
Цилиндрические главные передачи
Цилиндрические главные передачи широко используются в переднеприводных легковых автомобилях с поперечным расположением двигателя, например семейства ВАЗ-2108, -09, -10 и других. При этом обычно главная передача объединяется в одном корпусе (картере) с коробкой перемены передач, что позволяет существенно упростить и удешевить конструкцию трансмиссии. Пример конструктивного выполнения главной передачи автомобиля ВАЗ-2109 приведен на рис. 3, где показана четырехступенчатая коробка передач, выполненная заодно с главной передачей.
Ведущее зубчатое колесо главной передачи, имеющее небольшой размер, обычно выполняется заодно с вторичным валом КПП, ведомое зубчатое колесо крепится на чашке дифференциала.
Зубья цилиндрических зубчатых передач могут выполняться прямыми, косыми или шевронными. Передаточные числа в таких главных передачах могут варьировать в пределах от 3,5 до 4,5 с целью снижения шума и габаритных размеров.
Конические главные передачи
Такой тип главных передач применяется, когда необходимо изменить не только величину, но и направление передаваемого ведущим колесам крутящего момента. Конические главные передачи с прямыми или (чаще) спиральными зубьями наиболее просты по конструкции и технологичны в производстве, поэтому широко применяются на легковых автомобилях с приводом на задние колеса и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Поскольку оси ведущего и ведомого зубчатых колес в таких передачах лежат в одной плоскости и пересекаются, такие передачи называют соосными коническими передачами. К преимуществам соосных конических передач относится высокий КПД, технологичность производства, относительно невысокие требования к качеству смазочного материала и простота технического обслуживания. Тем не менее, у таких передач есть один существенный недостаток – их применение в конструкции автомобиля не позволяет снизить расположение центра масс и общую компоновку кузова автомобиля, что для многих легковых автомобилей и небольших грузовиков является актуальным вопросом.
По этой причине в качестве одинарной главной передачи некоторых легковых и грузовых автомобилей применяются конические передачи с перекрещивающимися осями зубчатых колес, т. е. оси колес в таких передачах лежат не в одной плоскости и не пересекаются. Такие передачи называются гипоидными.
Гипоидная главная передача
Гипоидная главная передача применяется на отечественных автомобилях ГАЗ-66-11, ЗИЛ-431410, ЗИЛ-133, марки «Волга» и многих других. Ось ведущего вала и ведущей шестерни в гипоидной передаче расположена ниже оси ведомой шестерни на величину «Е» (рис. 1, б), называемую гипоидным смещением. Такая конструкция главной передачи позволяет ниже расположить карданную передачу заднеприводного автомобиля и, тем самым, сделать ниже компоновку всего автомобиля. При этом улучшается такой важный эксплуатационный показатель автомобиля, как устойчивость к опрокидыванию, а также появляется возможность сделать ниже пол автомобиля, особенно в районе «карданного тоннеля», что повышает комфорт пассажиров заднего сиденья заднеприводного легкового автомобиля.
Иногда в многоосных автомобилях смещение «Е» в гипоидных передачах делают вверх, что позволяет сделать ведущий вал проходным, а на переднеприводных автомобилях такая конструкция позволяет проще выполнить условия компоновки. Смещение «Е» обычно выполняется в пределах 30…45 мм в зависимости от размера передачи.
В гипоидных передачах зубья зубчатых колес имеют спиральную форму, благодаря чему достигается увеличение площади контакта зубьев, бесшумность их работы и прочностные показатели передачи. Однако при такой конструкции конической передачи существенно повышаются силы трения между поверхностями зубьев колес, в зоне контакта появляется эффект поперечного и продольного скольжения зубьев, из-за чего в гипоидных передачах приходится применять дополнительное упрочнение поверхностей зубьев зубчатых колес и специальные смазочные материалы для увеличения срока их службы. Скольжение зубьев приводит к снижению КПД передачи и даже возможности ее заедания (при превышении допустимой нагрузки), а применение относительно дорогостоящих смазок – к удорожанию технического обслуживания, что относится к недостаткам гипоидных передач.
Достоинством гипоидных передач является плавность хода и низкий уровень шума во время работы, а такой недостаток, как продольное скольжение имеет и положительную сторону, поскольку благодаря ему улучшается приработка зубьев колес передачи.
Увеличение зоны контакта зубьев позволяет уменьшить размеры ведущего зубчатого колеса, поскольку при работе передачи нагрузка на каждый зуб уменьшается. Кроме того, как указывалось выше, применение гипоидных передач позволяет корректировать компоновку трансмиссии и общую компоновку автомобиля.
Что такое гипоидная передача в автомобиле? Достоинства и недостатки механизма
Одной из таких важных составляющих бесперебойной работы автомобильного организма является гипоидная передача, по типу используемых шестерней. Выделяют еще два типа передач: коническая и цилиндрическая. Мы остановимся на гипоидном варианте.
Для начала разберемся с названием. Почему гипоидная? Это сокращенное от гиперболоидная. Дело в том, что зубья у такой шестеренки криволинейны и движутся по геометрической фигуре — гиперболоиде.
Гипоидную передачу изобрели почти 90 лет назад — в 1926 году. Ее основной задачей было снижение центра масс в легковушках. Позже, выяснив, что у нее есть еще масса достоинств, шестерню стали использовать и на грузовиках, таких как ЗИЛ — 133 Г и ЗИЛ — 433100 (вместо двойной передачи).
Принцип работы
Работа гипоидного редуктора заключается в следующем. От двигателя промышленной машины передается момент силы через сцепление, коробку передач и через кардан, к оси основной шестерни. Основная шестерня, по своей проектируемой конструкции, устанавливается параллельно по отношению к осям первичного вала двигателя механизма, и по отношению к вторичному валу коробки передач.
Благодаря тому, что зубья шестерней имеют криволинейную форму, момент силы, который передается, имеет высокий показатель. Это на порядок увеличивает механические, а также динамические показатели механизма, что влияет на производительность. Также это влияет на плавность производимой работы.
Важно знать! Использовать для гипоидных редукторов не гипоидные масла строго запрещается!
Выбор масла
Хорошим гипоидным маслом можно считать то, которое удовлетворяет условиям эксплуатации конкретного узла. Это обусловлено тем, что гипоидная передача на одном автомобиле может существенно отличаться от такого узла на другом транспортном средстве.
Ключевыми факторами подбора здесь будут:
- Смещение оси
- Скорость вращения
- Ударная нагрузка
- Показатель крутящего момента и т.д.
Самый простой способ правильного подбора трансмиссионного масла – обращение к руководству по эксплуатации транспортного средства или оборудования. В нем производитель точно указывает такие нюансы как характеристики, срок замены и т.д.
Следует помнить, что каждая трансмиссионная жидкость обладает определенным сроком годности. Она не предназначена для длительного хранения, поэтому покупать масло следует лишь с небольшим запасом на долив. При хранении открытой гипоидной жидкости она с течением времени утрачивает свои свойства и приходит в негодность.
Маловероятно, что ранее купленное масло «доживет» до следующей плановой замены.
Назначение, конструктивные особенности
Основная задача этого элемента сводится к изменению крутящего момента перед подачей его на привод колес. То же делает и коробка передач, но у неё существует возможность изменения передаточных чисел за счет ввода в зацепление тех или иных шестерен. Несмотря на наличие в конструкции автомобиля КПП, на выходе из нее крутящий момент небольшой, а скорость вращения выходного вала – высокая. Если передать вращение напрямую на ведущие колеса, то возникшая нагрузка «задавит» двигатель. В общем, авто просто не сможет сдвинуться с места.
Главная передача автомобиля обеспечивает повышение крутящего момента и снижение скорости вращения. Но в отличие от КПП передаточное число у нее фиксированное.
