No Image

Назначение раздаточной коробки передач

СОДЕРЖАНИЕ
0
879 просмотров
20 августа 2019

Множество автомобилей выпускается с так называемым полным приводом, где крутящий момент передается на все оси, как заднюю, так и переднюю. Это существенно повышает проходимость автомобиля, позволяя машине преодолевать достаточно серьезное бездорожье, а также повышает устойчивость авто в движении при разных дорожных условиях. И все это благодаря наличию в трансмиссии дополнительного элемента – раздаточной коробки. Без этого узла ни обходится ни один полноприводный автомобиль.

Основная задача раздатки – отобрать часть крутящего момента, который идет от вторичного вала КПП и передать его на приводной вал переднего моста. При этом на заднюю ось вращение идет постоянно. Но это классическая схема, в которой основным ведущим мостом является задний. В целом существуют различные типы раздаточных коробок по положению переключения ведущих мостов, об этом ниже.

Конструкция

Устройство раздаточной коробки самой простой конструкции включает в себя всего несколько составных элементов:

  • ведущий вал (им выступает вторичный вал КПП);
  • ведомый (по нему вращение передается на задний мост);
  • промежуточный вал;
  • вал привода передней оси;
  • механизм управления (присутствует не всегда);
  • корпус.

Между собой в простой коробке взаимодействие валов происходит благодаря шестерням.

Раздатка автомобилей BMW xDrive

Позже в конструкцию добавили еще один элемент – дифференциал, который получил название межосевого (он же – межмостовой).

Отметим, что это только одна из видов конструкций раздатки, на автомобилях применяются разные типы раздаточных коробок по конструкции, поэтому есть даже небольшая классификация их по ряду характеристик.

Принцип работы и некоторые конструктивные особенности

Принцип работы раздатки описанной выше конструкции достаточно прост. Вращение поступает от КПП на ведущий вал и передается шестернями на промежуточный. Одна из шестерен промежуточного вала имеет постоянное зацепление с шестеренкой ведомого вала, поэтому вращение сразу же передается на заднюю ось.

На промежуточном валу также имеется еще одна шестеренка – подвижная, которая при надобности вводиться в зацепление с шестерней, установленной на валу привода переднего моста. Перемещение ее осуществляется посредством механизма управления.

То есть, в авто одна ось является ведущей постоянно, вторая же – подключается при надобности. Водителю всего лишь необходимо задействовать механизм управления для ввода в зацепление шестерни, чтобы вращение стало дополнительно передаваться и на передний мост.

В целом, этот принцип работы используется во всех типах раздатки, но вот конструктивное исполнение их может быть самым разным.

Описанная схема — самая простая, в ней немало недостатков. Одним из них является наличие паразитного момента скручивания, который приводит к значительным нагрузкам на раздатку и сложности ее управления. Поэтому в конструкцию и добавили дифференциал.

В задачу дифференциала входит распределение крутящего момента между осями в определенном соотношении. То есть, при одном из отключенных мостов, на второй подается весь момент. Но как только задействуется второй мост, происходит распределение (соотношение обычно составляет 50/50 или 40/60).

Одним из недостатков межосевого дифференциала планетарного типа (самого распространенного) при включенных двух мостах является то, что в случае потери сопротивления колес на одной из осей (к примеру, она вывешена), автомобиль останавливается. Для устранения этого недостатка в конструкцию раздатки может входить также и блокировка дифференциала.

Раздатка с цепной передачей автомобилей Audi Quattro

Также некоторые производители вместо шестеренчатой передачи на передний мост, используют цепь.

Классификация

В целом, конструктивных исполнений раздаток – множество, поэтому и используется классификация их. Она разделяет все существующие виды раздаточных коробок по таким критериям как:

  • Способ распределения мощности;
  • Число передач;
  • Тип механизма управления;
  • Расположение валов.

Распределение мощности

Способ распределения мощности – один из основных критериев, по которым разделяются раздатки. Он характеризует, как именно осуществляется передача вращения между осями.

По этой классификации коробки делятся на обеспечивающие:

  • Постоянный привод на обе оси без возможности отключения какого-либо мостов;
  • Возможность отключения переднего или заднего моста (он в этой компоновке трансмиссии является вспомогательным);
  • «Равноправное» отключение. Такая раздатка позволяет отключать любой из мостов (позволяет на авто сделать любой тип привода – передний, задний, полный).

Трансмиссия с постоянным приводом используется как на легковых авто, так и некоторых внедорожниках. В раздатке таких трансмиссий отсутствует механизм управления, и ведущими являются постоянно все колеса.

Отметим, что в современных конструкциях раздаток полноприводных трансмиссий дифференциал не используется, вместо него устанавливаются разного рода муфты (электромеханические, фрикционные, магнитные). Их особенность заключается в том, что они могут обеспечивать меняющееся соотношение распределения вращения. Управление этими муфтами осуществляется электроникой, что позволяет системе привода быстро реагировать на дорожные условия и направлять больший момент на требуемую ось.

Раздаточные коробки с отключаемым одним из мостов – самая распространенная компоновка для кроссоверов. Ее особенность заключается в том, что водитель самостоятельно решает, когда нужен полный привод. В такой конструкции также нередко используются муфты в качестве межосевого дифференциала. Управление коробкой может быть, как полностью механическим, так и электроприводным.

«Равноправное» отключение мостов встречается нечасто. Обусловлено это более сложной конструкцией самой коробки.

Количество ступеней

По количеству передач существующие типы коробок передач делятся на одно-, двух- и трехступенчатые. На легковых автомобилях и кроссоверах обычно используется одноступенчатая передача. Это означает, что передаточное число раздаточной коробки равно 1, то есть она его не изменяет и на колеса передается тот момент, который задан КПП.

На внедорожниках же часто встречается двухступенчатая раздатка. В ней имеется две передачи, у которых передаточное число равно 1 и 2. Нередко такую коробку еще называют «раздаткой с делителем». Наличие двух передач позволяет при надобности на этом узле изменить передаточное число, повысив тяговое усилие на колесах. Но при этом автомобиль движется вдвое медленнее. В обычной коробке это делается всего лишь наличием дополнительной пары шестерен.

Трехступенчатые раздаточные коробки на автотранспорте обычно не встречаются, их используют на спец. технике.

Механизм управления

Что касается типа механизма управления, то он бывает ручным, полуавтоматическим и полностью автоматическим. Первый вариант – самый надежный, поскольку в конструкции отсутствует какая-либо электроника. В такой раздаточной коробке водитель самостоятельно, при помощи системы рычагов вводит в зацепление шестерни, включая дополнительный мост.

В полуавтоматическом механизме задействование дополнительного моста осуществляется механизмом управления с электронным приводом. То есть, включение и выключение дополнительного моста проходит без участия водителя. Но такая система управления позволяет и самому водителю включать полный привод.

Ручной и полуавтоматический механизм управления раздаткой

Автоматическое же управление подразумевает, что работу раздаточной коробки полностью контролирует электроника. Она на основе показаний датчиков определяет момент, когда нужен полный привод и задействует его.

Положение валов

Последний критерий, по которым делятся раздаточные коробки – положение валов. Оно бывает соосным и несоосным. Первый вариант указывает на то, что ведомый и вал привода переднего моста расположены на одной оси. Ведущий же вал располагается параллельно им.

В несоосной конструкции на одной оси располагаются ведущий и ведомый валы, а вал переднего моста установлен параллельно.

Заключение

Напоследок отметим, что это общая информация, касающаяся раздаточных коробок. Чтобы более точно понять принцип работы какого-либо определенного типа этого узла, необходимо подробнее рассматривать ее конструкцию и особенности функционирования.

Раздаточные коробки устанавливаются на полноприводные автомобили КАМАЗ предназначенные для движения по дорогам общего пользования и по бездорожью.

Назначение раздаточной коробки – распределение в определённой пропорции потока мощности от двигателя между ведущими осями автомобиля: к среднему и заднему ведущим мостам, к переднему ведущему мосту.

Раздаточная коробка предусматривает два режима движения автомобиля: по бездорожью, в раздаточной коробке включается низшая передача, и по дорогам общего пользования, в раздаточной коробке включается высшая передача.

При движении по скользким дорогам, для предотвращения буксования колес, в раздаточной коробке предусмотрена блокировка дифференциала приводов переднего и задних ведущих мостов.

Техническая характеристика раздаточной коробки

Обозначение базовой модели

Масса базовой модели, кг

Максимально допустимый входной момент на первичном валу, Н.м (кгс.м)

Передаточное число первой (низшей) передачи

Передаточное число второй (высшей) передачи

планетарный с цилиндрическими колесами несимметричный, распределяет поток мощности в пропорции: на задние мосты – 66,7%, на передний мост -33,3%

планетарный с цилиндрическими колесами несимметричный, распределяет поток мощности в пропорции: на задние мосты – 66,7%, на передний мост -33,3%

Возможный отбор мощности:

– с верхнего люка раздаточной коробки

– с заднего торца, от КОМ привода лебедки

Управление переключением передач

Дистанционное, с пневматическим приводом трехпозиционным кулачковым пневмокраном

Дистанционное, с пневматическим приводом трехпозиционным кулачковым пневмокраном

Управление механизмом блокировки дифференциалом

Дистанционное, с пневматическим приводом двухпозиционным пневмокраном

Дистанционное, с пневматическим приводом двухпозиционным пневмокраном

Управление включением коробкой отбора мощности привода лебедки

Электропневматическое, электрическим переключателем электропневмоклапаном

Электропневматическое, электрическим переключателем электропневмоклапаном

комбинированная, все детали смазываются разбрызгиванием, подшипники шестерни низшей передачи на промежуточном валу смазываются дополнительно из лотка на картере

комбинированная, все детали смазываются разбрызгиванием, подшипники шестерни низшей передачи на промежуточном валу смазываются дополнительно из лотка на картере

Установка раздаточной коробки

Раздаточная коробка установлена сзади коробки передач на раме автомобиля (рис. 3-69). Для крепления картер раздаточной коробки с правой и левой стороны имеет обработанные выступы (лапы) с отверстиями под болты 10. Левое крепление состоит из прикрепленного к раме кронштейна 9 подвески, на котором крепятся два комплекта деталей подвески. Комплект состоит из двух резиновых армированных подушек 12, распорной втулки 17, длиной 44 мм, шайба плоская 13, двух плоских шайб 11, стянутых вместе с лапой раздаточной коробки болтом 10 и самоконтрящейся гайкой 14.

С правой стороны аналогичные детали подвески и крепления установлены на продольную балку 8. Балка в свою очередь опирается на два кронштейна 1, детали крепления балки к кронштейнам 1 (сечение А-А) с каждой стороны имеет набор деталей: две плоские шайбы 11, две резиновые подушки 12, шайба плоская 13, распорная втулка 16 длиной 46 мм, болт 15 длиной 80 мм, самоконтрящаяся гайка 14. Кронштейны 1 прикреплены тремя болтами к поперечине. Болты собраны с соответствующими самоконтрящимися гайками 2 и 3.

Момент затяжки гаек 14 при установке раздаточной коробки должен быть в пределах 176,5-190,13 Н.м (18-19 кгс.м), момент затяжки гаек 2 и 3 83,35-93,16 Н.м (8-9кгс.м).

Рис. 3-69. Установка раздаточной коробки: 1 – кронштейн подвески; 2, 3 – гайки крепления; 4, 5, 10,15 – болты; 6 – проушины; 7 – раздаточная коробка; 8 – продольная балка; 9 – кронштейн; 11 – шайба; 12 – подушка; 13 – проставочное кольцо; 14 – самоконтрящаяся гайка; 16, 17 – распорная втулка.

Снятие раздаточной коробки с автомобиля

Снять с автомобиля настил платформы, отсоединить карданные валы: основной, привода среднего ведущего моста, привода переднего ведущего моста.

Подъемным механизмом зацепить раздаточную коробку за проушины 6 (рис. 3-69) и натянуть тросы, отвернуть четыре самоконтрящиеся гайки 14, опустить раздаточную коробку вниз, на тележку, обращая внимание на сохранность деталей подвески.

Можно снять раздаточную коробку вместе с продольной балкой 8, для чего отвернуть гайки крепления 15 к двум кронштейнам 1. Снять болты, затем качнуть раздаточную коробку вперед или назад, вывести продольную балку из подвесных кронштейнов и опустить раздаточную коробку.

Установку раздаточной коробки на автомобиль производить в обратной последовательности, соблюдая моменты затяжки гаек.

Техническое описание раздаточной коробки.

Раздаточная коробка состоит из картера 39 (рис. 3-70) и крышки картера 40, имеющих вертикальный разъем, в которых смонтированы: первичный вал 58 в сборе с шестерней и подшипниками; промежуточный вал 24 в сборе с шестернями низшей и высшей передачи и коническими подшипниками; дифференциал 38 раздаточной коробки в сборе с деталями цилиндрического планетарного механизма, ведомыми шестернями высшей и низшей передачи; картер 46 привода переднего моста с деталями привода спидометра, механизмом блокировки дифференциала, валом привода переднего моста; коробка 19 отбора мощности привода лебедки с механизмом управления; механизм 11 (рис. 3-71) включения низшей передачи; механизм 12 включения высшей передачи; механизм блокировки, предотвращающий включение двух передач одновременно.

Картер и крышка картера отлиты из серого чугуна, обработаны совместно и скреплены по периметру болтами. Между ними установлена уплотнительная паронитовая прокладка 9 (рис. 3-70).

Взаимное расположение картера и крышки картера фиксируется двумя штифтами, отверстия под которые получены при совместной обработке.

После обработки картер и крышка картера маркируются одним порядковым номером и применяются совместно. Разукомплектовка их не допускается.

Вверху картера имеется люк, закрытый крышкой 12 с уплотнительной прокладкой 13, в крышку ввернут клапан 10 (рис. 3-71), предотвращающий повышение давления в полости раздаточной коробки. Клапан герметизирует полость картера от внешней среды, что позволяет автомобилю преодолевать водные преграды. На шпильках крепления крышки закреплены две проушины 11 (рис. 3-70) для транспортировки раздаточной коробки.

На верхний люк может быть установлена коробка отбора мощности. Привод отбора -от специальной шестерни, приваренной к шестерне первичного вала. Максимально допустимый отбор от верхнего люка – 44кВт (60 л.с.). Отбор мощности возможен как на стоянке, так и при движении автомобиля.

С левой стороны картера выполнено заливное и оно же контрольное отверстие, закрытое пробкой 1 (рис. 3-71). В нижней части крышки картера сливное отверстие закрыто пробкой 41 (рис. 3-70) с магнитом.

Первичный вал 58 (рис. 3-70) раздаточной коробки установлен в верхней расточке картера с крышкой, опирается на два роликовых конических подшипника 8 и 10, воспринимающих радиальные силы от зацепления шестерен и осевое усилие от косозубого зацепления шестерен. Передний подшипник установлен в крышку 1 и в крышку 40 картера. Крышка переднего подшипника с уплотнительными прокладками прикреплена к крышке картера болтами 3. В крышку вставлена манжета 33, она имеет наклонную насечку на рабочей кромке, препятствующую вытеканию смазки. Пакет деталей: подшипник 8, фланец 59 стянуты гай кой 57, момент затяжки 295-345 Н.м (30-35 кгс.м), гайка законтрена кернением пояска в паз первичного вала. Фланец 59 на торцевой поверхности имеет зубья для соединения с аналогичной поверхностью карданного вала.

Рис. 3-70. Коробка раздаточная: 1 – крышка переднего подшипника; 3, 17, 25, 45, 53 – болт; 4, 18, 26, 44, 52 – шайба; 9, 13, 16, 20, 42 – прокладка уплотнительная; 11 – проушины; 12 – крышка; 15 – муфта включения КОМ; 19 – коробка отбора мощности привода лебедки; 21, 37, 54 – прокладки регулировочные;22,50 – подшипник роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами; 8,10, 27, 47, – подшипник роликовый конический; 23, 51 – крышка; 24 – вал промежуточный в сборе; 30 – фланец ведущий заднего моста; 31 – шайба опорная подшипника вала привода заднего моста; 32 – шайба маслоотгонная; 33 – манжета; 34 – крышка заднего подшипника вторая; 35 – подшипник; 36 – крышка заднего подшипника; 38 – дифференциал в сборе; 39 – картер; 40 – крышка картера; 41 – пробка сливная; 46 – картер привода переднего моста в сборе; 49 – датчик включения блокировки дифференциала; 57 – гайка; 58 – вал первичный в сборе; 59 – фланец; 60 – гайка крепления фланца.

Рис. 3-71. Коробка раздаточная, вид спереди: 1 – пробка контрольная; 2 – прокладка; 3 – болт; 4 – гайка;5 – датчик привода спидометра; 6 – штифт; 7 – шпилька; 8 – гайка; 9 – шайба стопорная; 10 – клапан; 11 – механизм включения низшей передачи; 12 – механизм включения высшей передачи.

Промежуточный вал в сборе установлен на двух конических подшипниках 22 и 50. Наружные обоймы подшипников закрыты крышками передней 51 и задней 23 с уплотнительными прокладками. Осевой люфт промежуточного вала регулируется, он должен быть в пределах 0,08-0,13 мм. Регулировка производится при сборке раздаточной коробки регулировочными прокладками 21, установленными под заднюю крышку.

Предусмотрен набор регулировочных прокладок (табл. 3-2).

Раздаточная коробка является обязательным механизмом, которым комплектуются полноприводные автомобили. Основная функция раздаточной коробки состоит в перераспределении крутящего момента между ведущими мостами, а также в его увеличении, что особенно актуально при движении в условиях бездорожья.

Раздаточная коробка, которая выступает неотъемлемым атрибутом полноприводного автомобиля, предназначена для правильного распределения крутящего момента по ведущим мостам. Кроме этого, именно раздаточная коробка увеличивает крутящий момент при движении по бездорожью.

Конструкция раздаточной коробки

В зависимости от конкретной системы полного привода, конструкция раздаточной коробки немного отличается, но можно выделить общие элементы, которые обязательно входят в механизм: корпус, ведущий вал, межосевой дифференциал и механизм блокировки дифференциала, зубчатая передача, вал привода задней оси, вал привода передней оси и понижающая передача.

Все элементы, в том числе понижающая передача и межосевой дифференциал, находятся в корпусе раздаточной коробки, заполненной специальным трансмиссионным маслом, обеспечивающим смазку узлов.

Принцип работы

Коробка передач передает крутящий момент на раздаточную коробку по ведущему валу. Далее происходит передача крутящего момента на межосевой дифференциал, имеющий несколько вариантов конструкции. На устаревших раздаточных коробках установлен самый простой межосевой дифференциал, который не имеет механизма блокировки. Современный вариант представляет собой самоблокирующийся дифференциал или дифференциал с жесткой блокировкой.

Межосевой дифференциал

Такой механизм раздаточной коробки, как межосевой дифференциал, играет важнейшую роль, распределяя крутящий момент по приводным осям автомобиля. Если дифференциал не оснащен механизмом блокировки, значит, оси могут двигаться с разной скоростью. Самоблокирующийся дифференциал, а также дифференциал, который имеет механизм ручной блокировки, дают возможность принудительного распределения крутящего момента между ведущими мостами, что очень актуально при езде по бездорожью.

На сегодняшний день существует три типа самоблокирующихся дифференциалов:

– фрикционная муфта;
– блокировка типа Torsen;
– вязкостная муфта.

Большой популярностью пользуются дифференциалы с вязкостной муфтой. Такой механизм автоматической блокировки является сравнительно недорогим, поэтому имеет большой спрос. Работа вязкостной муфты заключается в том, что она отвечает за отслеживание угловых скоростей на приводных осях. Если на одной из осей скорость возрастает, осуществляется плавная блокировка дифференциала, в результате чего крутящий момент на оси, где угловая скорость меньше, увеличивается. В качестве рабочего тела муфты выступает специальная жидкость, вязкость которой изменяется в зависимости от сложившихся условий.

Среди существенных недостатков механизма вязкостной муфты можно выделить невозможность ручной блокировки, а также риск перегрева при длительной работе.

Наиболее совершенную конструкцию имеет дифференциал Torsen, который выделяется широким диапазоном перераспределения крутящего момента. Но из-за такого недостатка, как ограниченная прочность, его не используют на внедорожниках.

Оптимальным вариантом является дифференциал, оснащенный фрикционной муфтой, которая дает возможность как ручной, так и автоматической блокировки. В конструкцию муфты, работа которой основывается на силе трения, входят фрикционные диски. Если одна из приводных осей проскальзывает, диски начинают сжиматься, частично или полностью блокируя дифференциал.

Вал привода задней оси и ведущий вал обычно располагают соосно. Вал привода передней оси вращается от зубчатой или цепной передачи.

Иногда в раздаточной коробке присутствует понижающая передача, позволяющая увеличить крутящий момент, которой обычно укомплектовываются внедорожники. В раздаточную коробку может входить механизм автоматического или ручного выключения/подключения полного привода.

Раздаточная коробка может иметь несколько режимов работы, что зависит от ее конструкции:

– подключена только задняя ось;
– подключены две приводные оси;
– две оси подключены с межосевой блокировкой;
– подключение обеих осей с пониженной передачей и межосевой блокировкой;
– подключение обеих осей с автоматической блокировкой дифференциала.

Если автомобиль оборудован механическим приводом, управление раздаточной коробкой производится непосредственно рычагами. Также управление может осуществляться при помощи кнопок, регулирующих работу исполнительных механизмов и управляющих органов раздаточной коробки. Если полноприводный автомобиль не предназначен для езды в условиях бездорожья, обычно раздаточная коробка управляется автоматикой.

Комментировать
0
879 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock
detector