Назначение, типы, устройство и принцип работы главной передачи

Главной передачей называется шестеренный механизм, повы­шающий передаточное число трансмиссии автомобиля. Главная передача служит для увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущим колесам, и уменьшения ско­рости их вращения до необходимых значений. Главная передача обеспечивает максимальную скорость дви­жения автомобиля на высшей передаче и оптимальный расход топ­лива в соответствии с ее передаточным числом. Передаточное число главной передачи зависит от типа и назначения автомобиля, а также мощности и быстроходности двигателя. Передаточное чис­ло главной передачи обычно составляет 6,5...9,0 у грузовых авто­мобилей и 3,5...5,5 у легковых автомобилей.

На автомобилях применяются различные типы главных пере­дач.

главные передачи
одинарные	двойные
цилиндрические	центральные
конические
гипоидные	разнесенные
червячные

Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомо­биля (см. подразд. 1.2) к главной передаче предъявляются и спе­циальные требования:

• минимальные габаритные размеры, обеспечивающие требуе­мый дорожный просвет;

• обеспечение наиболее низкого уровня шума.

Одинарная главная передача со­стоит из одной пары шестерен. Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении дви­гателя и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеп­лением. Ее передаточное число 3,5...4,2, а шестерни могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндри­ческая главная передача имеет высокий КПД — не менее 0,98, но она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная, чем другие главные передачи. Коническая главная передача (рис. 6.2, а) применяется на лег­ковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Оси ведущей 7 и ведомой 2 шестерен в кони­ческой главной передаче лежат в одной плоскости и пересекают­ся, а шестерни выполнены со спиральными зубьями. Передача имеет повышенную прочность зубьев шестерен, небольшие раз­меры и позволяет снизить центр тяжести автомобиля. КПД кони­ческой главной передачи со спиральным зубом 0,97...0,98. Пере­даточные числа конических главных передач 3,5... 4,5 у легковых и 5...7 у грузовых автомобилей и автобусов. Гипоидная главная передачаимеет широкое приме­нение на легковых и грузовых автомобилях. Оси ведущей и ведо­мойшестерен гипоидной главной передачи, в отличие от кони­ческой, не лежат в одной плоскости и не пересекаются, а перекре­щиваются. Передача может быть с верхним или нижним гипоид­ным смещением. Гипоидная главная передача с верхним смеще­нием используется на многоосных автомобилях, так как вал веду­щей шестерни должен быть проходным, и на переднеприводных автомобилях — исходя из условий компоновки. Главная передача с нижним гипоидным смещением широко применяется на легко­вых автомобилях. Передаточные числа гипоидных главных передач 3,5...4,5 у легковых автомобилей, 5...7 у грузовых автомобилей и автобусов. Гипоидная главная передача по сравнению с другими более прочная и бесшумная, имеет высокую плавность зацепле­ния, малогабаритная. Ее можно применять на грузовых автомоби­лях вместо двойной главной передачи. Она имеет КПД, равный 0,96...0,97. При нижнем гипоидном смещении имеется возмож­ность ниже расположить карданную передачу и снизить центр тя­жести автомобиля, повысив его устойчивость. Однако гипоидная главная передача требует высокой точности изготовления, сбор­ки и регулировки. Она также требует из-за повышенного скольже­ния зубьев шестерен применения специального гипоидного мас­ла с сернистыми, свинцовыми, фосфорными и другими присад­ками, образующими на зубьях шестерен прочную масляную пленку. Червячная главная передачаможет быть с верхним или нижним расположением червякаотносительно червячной шестерни, имеет передаточное число 4...5 и в настоящее время используется редко. Ее применяют на некоторых многоосных мно­гоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами чер­вячная главная передача меньше по размерам, более бесшумная, обеспечивает более плавное зацепление и минимальные динами­ческие нагрузки. Однако передача имеет наименьший КПД (0,9...0,92) и по трудоемкости изготовления и применяемым ма­териалам (оловянистая бронза) является самой дорогостоящей.

Двойные главные передачи.На грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных авто­мобилях и автобусах для увеличения передаточного числа транс­миссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момен­та, применяются двойные главные передачи. КПД двойных глав­ных передач находится в пределах 0,93...0,96. Двойные главные передачи имеют две зубчатые пары и обычно состоят из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с прямыми или косыми зубьями. Наличие цилиндрической пары шестерен позволяет не только увеличить передаточное число главной передачи, но и повысить прочность и долговечность конической пары шестерен. В центральной главной передачеконическая и цилиндрическаяпары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста. Крутящий момент от конической пары через дифференциал подводится к ведущим колесам автомобиля. В разнесенной главной передачеконическая пара шестерен находится в картере в центре ведущего моста, а ци­линдрические шестерни — в колесных редукторах. При этом цилиндрически шестерни соединяются полуосями через дифференциал с конической парой шестерен. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси подводится к колесным редукторам. Широкое применение в разнесенных главных передачах полу­чили однорядные планетарные колесные редукторы. Такой редук­тор состоит из прямозубых шестерен— солнечной, коронной и трех сателлитов. Солнечная шестерня приводится во вращение через полуось и находится в зацеплении с тремя сателлитами, свободно установленными на осях, жестко свя­занных с балкой моста. Сателлиты входят в зацепление с корон­ной шестерней, прикрепленной к ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической пары шестерен к ступицам ведущих колес передается через дифференциал, полуоси, сол­нечные шестерни, сателлитыи коронные шестерни. При разделении главной передачи на две части уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а также уменьша­ются размеры картера и средней части ведущего моста. В результа­те увеличивается дорожный просвет и тем самым повышается проходимость автомобиля. Однако разнесенная главная передача более сложная, имеет большую металлоемкость, дорогостоящая и трудоемкая в обслуживании.