Автопоезд МАЗ » Трансмиссия » Ведущие мосты
К основным требованиям, предъявляемым к ведущим мостам, относятся:
возможность получения необходимых передаточных чисел, соответствующих оптимальной скоростной характеристике автомобилей (автопоездов);
обеспечение несущей способности и долговечности; высокая степень поузловой и подетальной унификации, позволяющей использовать ведущие мосты на большом числе моделей и модификаций автомобилей;
оптимальные размеры в сочетании с минимальными собственной массой и металлоемкостью; бесшумная работа;
высокий КПД при различных нагрузках и частоте вращения;
технологичность;
ремонтопригодность.
Ведущие мосты относятся к агрегатам, к которым предъявляются высокие требования по их безотказности и долговечности. Как правило, лимитирующими показателями безотказности являются надежность сальников, уплотнений, периодичность регулировок подшипников и зубчатых зацеплений.
Так как на основе базового автомобиля выпускаются другие модели и модификации автомобилей, то к узлам, агрегатам и системам, в том числе ведущим мостам, предъявляются требования возможного их использования на всем семействе автомобилей (при необходимости—с минимальными изменениями). Большое значение имеет масса узла с точки зрения как металлоемкости, так и минимальной неподрессоренной массы.
На автомобилях большой грузоподъемности применяются ведущие мосты с одинарной (гипоидной) и двойной главными передачами. Гипоидные передачи по сравнению с коническими при равном передаточном числе имеют более простую конструкцию, меньшую металлоемкость, большую несущую способность. К недостаткам гипоидных передач относятся:
ограниченные возможности получения необходимых передаточных чисел;
сравнительно большие размеры ведомых колес, что приводит к уменьшению дорожного просвета;
значительные трудности термической обработки ведомых конических колес большого диаметра, что обусловлено их повышенной чувствительностью в зацеплении с ведущим зубчатым колесом;
необходимость применения специальных высококачественных масел с высокими противозадирными свойствами.
Двойные главные передачи с центральной передачей имеют следующие преимущества: повышенную несущую способность; широкий диапазон передаточных чисел; большой дорожный просвет.
К недостаткам таких конструкций относят увеличение числа зубчатых колес и подшипников, приводящих к снижению КПД; возрастание массы, передачу крутящего момента через межколесный дифференциал и полуоси, что обусловливает их большие размеры, а также ограничения, связанные с кинематической схемой карданной передачи, особенно применительно к короткобазным автомобилям.
Ведущие мосты с разнесенными главными и колесными передачами получили широкое распространение на автомобилях большой грузоподъемности, что обусловлено следующими преимуществами: высокими несущей способностью и долговечностью; возможностью получения практически любого необходимого передаточного числа;
возможностью широкого варьирования передаточными числами при замене конической пары зубчатых колес, или только зубчатых колесных передач, или одновременно и тех и других деталей: компактностью конструкции;
обеспечением достаточно большого дорожного просвета; конечной трансформацией крутящего момента непосредственно в колесных передачах, что позволяет уменьшить размеры деталей главной передачи и полуоси;
технологичностью изготовления и удобством технического обслуживания в эксплуатации.
К недостаткам таких ведущих мостов относятся: повышенное число зубчатых колес и подшипников; увеличенная масса узла.
На автомобилях семейства МАЗ-64227 применены ведущие мосты с разнесенной главной передачей.
Колесная передача ведущих мостов принята единой с постоянным передаточным числом, равным 3,38. Зубчатые колеса колесной передачи имеют следующие числа зубьев:
Изменение общего передаточного числа ведущих мостов достигается изменением пары конических зубчатых колес главной передачи и может быть равным 4,84; 5,14; 5,88; 6,33; 6,59; 7,14; 7,79.
Центральная главная передача заднего моста (рис. 1) одноступенчатая, состоит из пары конических колес со спиральными зубьями и межколесного симметричного конического дифференциала. Передачу, картер которой изготовлен из ковкого чугуна, устанавливают в окне картера моста и центрируют посредством специального буртика на привал очном фланце.
Ведущее зубчатое колесо 5 размещено в отдельном корпусе 15 на двух конических подшипниках 4 и 7, который крепится к картеру редуктора шпильками. Наружные обоймы подшипников запрессованы в гнезда картера, и на их базе производится окончательная обработка резанием посадочных присоединительных поверхностей. Внутренняя обойма заднего подшипника 4 посажена на вал ведущего зубчатого колеса плотно, а переднего подшипника 7 – по скользящей посадке, что позволяет регулировать натяг в подшипниках. Регулировка натяга конических подшипников 4 и 7 осуществляется путем подбора толщины регулировочной прокладки 6. На переднем конце зубчатого колеса 5 имеются прямобочные шлицы, на которых установлен приводной фланец 9, закрепленный после регулировки натяга подшипников специальной корончатой фланцевой гайкой 10 и застопоренной с помощью шплинта.
Ведомое зубчатое колесо 3 установлено на корпусе дифференциала и центрируется на нем по внутреннему диаметру. Чашки дифференциала, а также ведомое зубчатое колесо 3 соединены между собой термически обработанными болтами, гайки которых стопорятся попарно специальными штампованными шайбами.
Дифференциал вместе с ведомым коническим колесом размещен в разъемных бугелях (опорах) картера главной передачи на двух одинаковых конических подшипниках 22. Крышки 21 подшипников крепятся к картеру главной передачи болтами и стопорятся шайбами отгибкой их на грани болтов и торцы крышек. Центрирование крышек 21 по отношению к бугелям картера главной передачи осуществляется с помощью специальных штифтов.
Обработка поверхностей бугелей под подшипники и резьб под регулировочные гайки 20 производится в сборе картера главной передачи с крышками подшипников. Поэтому при снятии крышки последняя при сборке должна быть установлена на то же самое место с совмещением резьбы на крышке и картере с помощью центрирующих штифтов. Замена крышек бугелей недопустима. Регулировка натяга конических подшипников 22, воспринимающих значительные радиальные и осевые усилия, осуществляется с помощью регулировочных гаек 20, а стопорение гаек — стопором 27, который ушком входит в соответствующий ближайший паз гайки.
Пару конических зубчатых колес подбирают по размерам пятна контакта и уровню шума при обкатке. Поэтому замена их должна производиться комплектно.
Ведущее и ведомое конические зубчатые колеса главной передачи, полуосевые зубчатые колеса, сателлиты и крестовина дифференциала изготовляют из стали 20ХНЗА, подвергают цементации и закалке до твердости на поверхности зубчатых венцов и шипов крестовины HRC3 59 (не менее).
Полуоси мостов изготовляют из стали 35ХГСА (ГОСТ 4543-71«) и закаливают нагревом ТВЧ по всей длине до твердости поверхности не менее HRC3 54.
Межколесный дифференциал состоит из двух полуосевых зубчатых колес 25 (см. рис. 1), четырех сателлитов 11, крестовины 24 и чашек 2 и 33. Полуосевые зубчатые колеса входят в соответствующие отверстия чашек и опираются в их торцы через бронзовые плавающие шайбы 26, воспринимающие осевые усилия, действующие на полуосевые зубчатые колеса. На внутренних поверхностях полуосевых зубчатых колес имеются эвольвентные шлицы, которые соединены со шлицевыми концами полуосей 1 и 19. Сателлиты 11 с бронзовыми втулками установлены на шипах крестовины 24. Для восприятия осевых усилий, действующих на сателлиты, и снижения потерь на трение между сферической поверхностью сателлитов и чашками дифференциала установлены штампованные бронзовые опорные шайбы. Для смазывания трущихся поверхностей деталей дифференциала на чашках расположены специальные маслоуловители принудительной подачи масла внутрь чашек. Взаимное центрирование чашек обеспечивается выполнением на одной из них буртика, а на другой — соответствующей ему проточки.
После совместной механической обработки отверстий под шипы крестовины и поверхностей под подшипники и ведомого конического зубчатого колеса комплект чашек маркируют одинаковыми номерами, расположенными на одной линии. Номера при сборке должны быть обязательно совмещены для сохранения полученной при совместной обработке точности поверхностей. Поэтому разукомплектование чашек недопустимо. Заменять чашки дифференциала надо комплектно.
Центральный редуктор среднего моста (рис. 2) имеет картер, в котором размещены пара косозубых цилиндрических зубчатых колес 10 и 25, а также межосевой дифференциал, распределяющий кру- тящий момент от входного фланца 17 на средний и задний мосты тележки, пара конических зубчатых колес 3 и 42 со спиральными зубьями, межколесный дифференциал 43, аналогичный дифференциалу заднего моста, входной (ведущий) вал 32 привода мостов.
Ведущее цилиндрическое зубчатое колесо 25 свободно сидит на ведущем валу на двух конических подшипниках 13, регулируемых с помощью регулировочных шайб 21. На зубчатом колесе имеются венец, выполняющий функцию полуосевого зубчатого колеса межосевого дифференциала, и внутренние шлицы для его блокировки.
Ведомое цилиндрическое зубчатое колесо 10 консольно установлено на прямобочных шлицах вала ведущего конического зубчатого колеса 3, которое вместе с коническими подшипниками расположено в отдельном чугунном корпусе 7. Этот комплект зажимается фланцевой гайкой.
Межмостовой дифференциал состоит из двух полуосевых зубчатых колес и четырех сателлитов, зубчатые венцы которых аналогичны венцам межколесного дифференциала, а также из чашек полуоткрытого типа, крестовины 28 со шпицами по внутреннему диаметру ступичной части, которыми крестовина соединена со шлицевым концом ведущего вала 30 привода мостов. Ведущий вал привода мостов расположен на двух опорах. Передняя часть вала установлена на шариковом подшипнике 14 в специальном стакане, который крепится к картеру главной передачи; сзади – на подшипнике с цилиндрическими роликами в сепараторе без обойм. Сепаратор установлен во внутреннем гнезде полуосевого зубчатого колеса, которое центрируется по подшипнику 31, расположенному в картере главной передачи.
Один из концов выходного (ведомого) вала привода заднего моста входит в зацепление со шлицами полуосевого зубчатого колеса межмостового дифференциала. На втором конце вала размещен фланец привода заднего моста. Вал размещен на двух опорах, одной из которых является полуосевое зубчатое колесо. Вторая опора состоит из двух конических подшипников 35, размещенных в стакане 34, который расположен в отверстии картера моста и закреплен болтами. Регулировка подшипников 35 осуществляется с помощью регулировочных шайб заданной толщины.
Уплотнение фланцев 17 и 39 входного 30 и выходного 32 валов осуществляется резиновыми армированными сальниками 16 и 38. Для предотвращения попадания пыли и грязи в зону трения сальников по поверхности фланцев к последним привариваются пьезоотражатели, выполняющие функции лабиринтного уплотнения.
На шлицах входного вала установлена муфта 19 блокировки межосевого дифференциала, который, перемещаясь на шлицах вала под воздействием механизма блокировки 20 (связанного с вилкой 22), входит в зацепление со шлицевым венцом ведущего зубчатого колеса. Таким образом осуществляется блокировка межмостового дифференциала и тележки мостов. Привод механизма блокировки дифференциала пневматический при блокировке и механический (с помощью возвратной пружины) при нарушении блокировки дифференциала. Контроль блокировки дифференциала осуществляется датчиком 26 и контрольной лампочкой, расположенной на панели приборов в кабине водителя.
Колесная передача (рис. 3) представляет собой планетарный редуктор, имеющие прямозубые цилиндрические зубчатые колеса с внутренним зацеплением ведомого зубчатого колеса. Передача состоит из ведущего зубчатого колеса 4, расположенного на внешнем шлице- вом конце полуоси 6, четырех сателлитов 14, входящих в зацепление с зубьями ведомого зубчатого колеса 15 и установленных на игольчатых подшипниках 11 в водиле 12 посредством осей 10. Водило, в свою очередь, соединено со ступицей 77 колес болтами. 
Зубчатые колеса с внутренними зубьями соединены со ступицей 16 посредством шлицевого венца последней, входящей в зацепление с зубьями зубчатых колес, и стопорится от осевого перемещения специальным кольцом круглого сечения. Ступица 16 установлена на наружных шлицах цапфы 30 картера моста и удерживается от осевого перемещения гайками 2 и 33 со стопорной шайбой 1.
Саттелит 14 установлен на подшипнике, состоящем из цилиндрических роликов в пластмассовом сепараторе, и оси. В комплект подшипника входят оси и ролики одной размерной группы.
Оси 10 сателлитов от осевого перемещения удерживаются стопорными пружинными кольцами, расположенными со стороны крышки 9, а от поворота — с помощью лысок на валиках и соответствующих буртиков на крышке 9, которые при сборке должны быть совмещены.
Между торцами сателлитов 14 и водил ом 12 для предотвращения износа и уменьшения потерь на трение установлены термически обра-
ботанные опорные шайбы, а на торцах сателлитов выполнены канавки для поступления масла к поверхностям трения.
Уплотнение разъема между водилом и ступицей 17 колес осуществляется с помощью резинового уплотни тельного кольца 13.
Ведущее зубчатое колесо 4 удерживается от осевого перемещения с одной стороны кольцом, запрессованным в торец цапфы, а с другой стороны — стопорным кольцом на полуоси, которая в свою очередь стопорится упором 8, запрессованным в торец полуоси, и сухарем 7, запрессованным в крышку 9.
Для заливки масла в колесную передачу и его слива предусмотрено заливное отверстие в ступице, закрываемое пробкой 3. Для контроля уровня масла предназначено отверстие в крышке 9, закрываемое пробкой 5. Уплотнение разъема между водилом 12 и крышкой 9 осуществляется прокладкой.
Ведущее зубчатое колесо 4 и сателлит 14 изготовляют из стали 20ХНЗА, ведомое зубчатое колесо 15 – из стали 18ХГТ (ГОСТ 4543-71 ). Указанные детали подвергают цементации с последующей закалкой до твердости не менее HRC3 59 для сателлита и ведущего зубчатого колеса и до твердости HRC3 53 — 63 для ведомого зубчатого колеса.
Смазывание зубчатых колес и подшипников колесной передачи осуществляется разбрызгиванием масла при вращении водила с сателлитами вокруг центрального зубчатого колеса.
Картер (рис. 4) ведущего моста является основной несущей деталью. Балка картера моста состоит из двух одинаковых штампованных частей прямоугольной формы, переходящей в круглую. Между собой части сварены продольными швами. Балка моста выполнена из стали, обладающей высокими прочностными свойствами, хорошими штампуемостью и свариваемостью. 
Для обеспечения заданной прочности и высокой жесткости центральной части балки в зоне отверстия, предназначенного для размещения центральной главной передачи, с обеих сторон приварены кольца жесткости. С этой же целью переходы от центральной части к рукавам картера выполнены плавными с закруглениями большого радиуса. Определенную жесткость балке придает и привариваемая к ней задняя крышка.
К торцам балки приварены специальные переходные фланцы 3, которые изготовляют из стали 35. К переходным фланцам посредством термически обработанных болтов 6 крепятся цапфы 5, изготовленные из стали ЗОХГСА и закаленные при нагреве ТВЧ по всей длине (исключая резьбу и фланцевую часть).
Цапфы центрируют относительно картера моста посредством выполняемых на их торцах центрирующих буртиков, входящих в соответствующие проточки на торцах переходных фланцев картера. Уплотнение по разъему крепления цапфы к картеру осуществляется при установке уплотнительного резинового кольца 4. Цапфы имеют на концах шлицы для установки ступиц ведомых зубчатых колес колесных передач и резьбу под гайки крепления ступиц зубчатых колес.
Для снятия внутренних напряжений в сварных швах и стенках картера сварные швы крепления переходных фланцев подвергают закалке с нагревом ТВЧ. Сварные швы крепления площадок и кронштейнов рессор располагают по возможности ближе к оси картера (к нейтральной зоне нагружения картера на изгиб).
Полость главной передачи сообщается с полостями колесных передач; между полостями нет никаких уплотнений. Поэтому для предотвращения возникновения избыточного давления внутри картера моста в результате нагрева масла во время работы моста под нагрузкой (что может повлиять на появление преждевременной течи масла по сальниковым уплотнениям) устанавливают сапун, расположенный на верхней полке балки картера моста.
Похожие статьи:
Рубрика: Трансмиссия | 
Метки: Картер ведущего моста, Колесная передача, Центральная главная передача