Раздаточная коробка передач – Особенности устройства раздаточных коробок отечественных автомобилей

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ И РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА

В процессе движения МТА или автомобиля нагрузка на двига- тель существенно изменяется. Она зависит от скорости и ускорения автомобиля, количества пассажиров и массы перевозимого груза, ка- чества дорожного покрытия и других факторов. Трактор в процессе эксплуатации агрегатируется с большим комплексом машин-орудий, имеющих широкий диапазон тяговых сопротивлений и требуемых скоростей. При этом желательно, чтобы двигатель трактора и автомо- биля работал в оптимальном режиме загрузки, когда работа машины наиболее производительна и экономична. Кроме того, трактор и ав- томобиль должны иметь возможность двигаться задним ходом и дли- тельное время стоять на месте при работающем двигателе.

При использовании на тракторе и автомобиле в качестве источ- ника энергии двигателя внутреннего сгорания эти требования можно обеспечить только при условии, что конструкцией предусмотрена возможность изменения передаточных чисел трансмиссии. Для этой цели в ступенчатых трансмиссиях тракторов и автомобилей приме- няются такие агрегаты, как коробка передач (КП), у тракторов допол- нительно — увеличитель крутящего момента (УКМ) и ходоуменьши- тель, у автомобилей – делитель (мультипликатор) или демультипли- катор, которые являются агрегатами составной КП.

Основная роль в изменении передаточных чисел отводится КП. Водитель выбирает нужную передачу в КП, желая получить необхо- димую скорость передвижения или нужный уровень загрузки двига- теля. Если конструкция КП позволяет переключать передачи «на хо- ду», т.е. без остановки машины, то особых проблем с выбором пере- дачи не возникает. Однако на некоторых тракторах применяют еще КП, допускающие включение передачи только при остановке тракто- ра. Это создает определенные трудности и неудобства в случаях, ко- гда условия движения требуют, например, временного увеличения крутящего момента на колесах (при преодолении подъемов, участков с большим сопротивлением движению, при временном возрастании крюковой нагрузки, при повороте и т.д.) или уменьшения скорости движения для совершения маневра. Водителю приходится сначала переходить на пониженную передачу, а затем опять возвращаться на основную, каждый раз предварительно останавливаясь и разгоняясь с места.

66

uк = 1

Для решения подобных проблем и предназначен УКМ – устрой- ство (дополнительная КП), позволяющее изменить передаточное чис- ло трансмиссии во время движения МТА.

Некоторые технологии сельскохозяйственного, промышленного и другого производства требуют пониженных скоростей движения МТА. Так, требуемые скорости рассадопосадочных машин и разбра- сывателей удобрений лежат в пределах 0,1…0,7 км/ч, дождевальных установок, машин для уборки овощей — 0,65…1,5 км/ч, роторных ка- навокопателей — 0,1…0,2 км/ч. Для реализации подобных скоростей в трансмиссию трактора часто устанавливают дополнительный агрегат

– ходоуменьшитель (дополнительная КП), позволяющий получать большие передаточные числа.

У автомобилей большой грузоподъемности и у автомобилей- тягачей, постоянно работающих с прицепом или полуприцепом, часто применяют составную КП, состоящую из основной КП и дополни- тельной — делителя (мультипликатора) или демультипликатора.

Д е л и т е л е м ( м у л ь т и п л и к а т о р о м ) называют повы- шающую дополнительную КП, располагаемую обычно перед основ- ной КП и имеющую две передачи – прямую с передаточным числом и повышающую с передаточным числом uк < 1 . Делитель уменьшает разрыв между передаточными числами соседних передач и на 20…25% увеличивает диапазон изменения передаточных чисел в

составной КП.

Д е м у л ь т и п л и к а т о р о м называют понижающую дополни- тельную КП, располагаемую обычно за основной КП и имеющую две или три передачи – прямую с uк = 1 и понижающие с uк > 1 . Демуль- типликатор увеличивает в 2…3 раза передаточные числа составной КП, значительно расширяя диапазон изменения передаточных чисел.

У колесных тракторов и автомобилей со всеми ведущими коле- сами в состав трансмиссии входит р а з д а т о ч н а я к о р о б к а . Это устройство, которое позволяет передавать мощность от КП к веду- щим мостам.

4.1. Коробки передач. Общие сведения

К о р о б к а п е р е д а ч ( К П ) предназначена для изменения общего передаточного числа трансмиссии, что обеспечивает:

— получение необходимой величины крутящего момента на ве- дущих колесах трактора или автомобиля при неизменном крутящем моменте двигателя;

67

-получение различных скоростей движения трактора или авто- мобиля вперед при наиболее рациональной загрузке двигателя;

-движение трактора или автомобиля задним ходом и длитель- ную их стоянку при работающем двигателе вхолостую или при при- воде стационарных агрегатов трактора от ВОМ.

Коробки передач располагается обычно между ФС и централь- ной (главной) передачей трансмиссии, и представляют собой редук- торы с набором валов и зубчатых колес. Последние вводятся во вре- менные силовые связи для получения необходимого передаточного числа между входным и выходным валом. Так как число пар зубчатых колес ограничено, то и число передач (число возможных передаточ- ных чисел) КП фиксировано. Чем больше число передач, тем больше возможностей для выбора режимов движения МТА и автомобиля, но тем сложнее и дороже конструкция КП и сложнее управление ее ра- ботой.

Современные КП тракторов обеспечивают получение от 5 до 36

иболее передач переднего хода, что связано с разнообразием работ, выполняемых, главным образом, универсальными тракторами. При этом все передачи подразделяются на четыре диапазона, характерные для назначения трактора: основной (рабочий), резервный, транспорт- ный и технологический (замедленный, иногда называемый рассадоч- но — посадочный).

О с н о в н о й д и а п а з о н служит для выполнения главных сельскохозяйственных или других работ, требующих высоких значе- ний силы тяги на крюке трактора при допустимом буксовании его движителей и эксплуатационной загрузке двигателя близкой к номи- нальной. В этом диапазоне скоростей трактор работает наибольшее время эксплуатации. Число передач в данном диапазоне зависит от типа и назначения трактора: обычно 3-7 и больше.

Р е з е р в н ы й д и а п а з о н передач (не более двух) служит для получения повышенных тяговых усилий примерно на 20…25% боль- ше, чем на основном диапазоне. Он необходим для преодоления больших тяговых сопротивлений в экстремальных условиях эксплуа- тации МТА.

Т р а н с п о р т н ы й д и а п а з о н (1-8 передач) имеет передачи, позволяющие МТА двигаться в различных условиях профиля дороги и ее покрытия.

Т е х н о л о г и ч е с к и й д и а п а з о н необходим для выполне- ния работ, требующих стабильных небольших технологических ско- ростей движения МТА, особенно в сельскохозяйственном производ- стве и для тракторов трубоукладчиков. Число передач в этом диапа-

68

зоне наибольшее — достигает 12-16. Следует отметить, что в этом диа- пазоне не всегда удается полностью использовать мощность двигате- ля трактора, несмотря на оптимальные варианты комплектации МТА.

Современные КП автомобилей обеспечивают получение от 4 до 10, иногда 16, а крайне редко даже 24 передач переднего хода.

В автомобильных КП обычно имеется одна передача заднего хода. В тракторных КП количество передач заднего хода обычно не более одной — двух, но в реальных конструкциях встречается и боль- шее их число, вплоть до полностью реверсивных КП, когда число пе- редач вперед и назад одинаковое.

Классификацию КП можно провести по следующим характер- ным признакам:

-по способу образования шестеренной передачи;

-по способу зацепления шестерен;

-по методу переключения передач;

-по способу управления;

-по расположению валов относительно продольной оси автомо- биля или трактора;

-по конструктивной компоновке;

-по кинематической схеме.

П о с п о с о б у о б р а з о в а н и я ш е с т е р е н н о й п е р е — д а ч и КП бывают с неподвижными осями валов, планетарные и ком- бинированные. В настоящее время большинство отечественных трак- торов и автомобилей имеют КП с неподвижными осями валов. Плане- тарные передачи в отечественных тракторах и автомобилях пока имеют ограниченное применение, только как элементы отдельных устройств трансмиссии — увеличитель крутящего момента, ходо- уменьшитель, механизм реверса или в качестве планетарный КП на промышленных тракторах. В зарубежном автотракторостроении дос- таточно широко применяются планетарные КП, особенно на про- мышленных тракторах. Если в КП применены оба способа образова- ния передачи, то ее называют комбинированной.

П о с п о с о б у з а ц е п л е н и я ш е с т е р е н КП бывают с подвижными шестернями (каретками) и с шестернями постоянного зацепления. Принципиальные схемы элементов зацепления шестерен в нейтральном положении приведены на рис. 4.1.

На рис. 4.1,а включение передачи производится продольным пе- ремещением каретки 2 (в данном случае двухвенцовой, для образова- ния двух различных передач) по шлицам вала 1 до полного ее зацеп- ления с одной из шестерен 4, неподвижно закрепленных на парал- лельном валу 3. Необходимо отметить, что в подобных конструкциях

69

КП возможно применение только прямозубых цилиндрических шес- терен.

Рис. 4.1. Принципиальные схемы элементов зацепления шестерен в КП:

1, 3 – валы; 2 – каретка; 4, 5, 8 – шестерни; 6 – зубчатая муфта; 7 – зубчатый венец; 9 – прижимное кольцо; 10 – поводковое устройство; 11 – пружинный фиксатор; 12 — зубча- тая муфта синхронизатора; 13 – наружный барабан фрикционных муфт

На рис. 4.1,б, в и г показаны три варианта блокировки свободно вращающихся шестерен (прямозубых или косозубых) постоянного зацепления с валом для включения передачи.

На рис. 4.1,б включение передачи производится продольным пе- ремещением зубчатой муфты 6, установленной на зубчатом венце 7 вала 1, до полного ввода ее в зацепление с аналогичными венцами на ступицах свободно вращающихся шестерен 5 или 8.

На рис. 4.1,в включение передачи производится с помощью син- хронизатора. Принцип работы синхронизатора заключается в том, что его зубчатая муфта 12 вала 1 может входить, в зацепление с зубчаты- ми венцами ступиц свободно вращающихся шестерен 5 или 8 только после предварительного выравнивания их угловых скоростей с валом 1 муфты. Это достигается посредством сил трения в контакте конус-

70

ных поверхностей ступиц и прижимного кольца 9, имеющего упру- гую связь с поводковым устройством 10 муфты 12. После чего при дальнейшем приложении осевого усилия к поводковому устройству 10 преодолевается сопротивление пружинных фиксаторов 11, и по- следующее включение передачи происходит легко и безударно.

На рис. 4.1,г включение передачи происходит с помощью мно- годисковых фрикционных муфт М1 и М2 (чаще всего с гидравличе- ским нажимным механизмом), общий наружный барабан 13 которых соединен с валом 1, а их внутренние барабаны закреплены на ступи- цах блокируемых свободно вращающихся шестерен 5 и 8. В ряде слу- чаев при использовании этого метода переключения можно отказать- ся от применения ФС.

В планетарных КП применяют только шестерни постоянного за- цепления.

П о м е т о д у п е р е к л ю ч е н и я п е р е д а ч КП подразде- ляются на переключаемые с остановкой машины (с разрывом потока мощности) и применяются только на тракторах и без остановки ма- шины (без разрыва потока мощности или с кратковременным разры- вом, не прекращающим вращение валов), применяются на автомоби- лях и тракторах. В первом случае включение передачи происходит при неподвижных валах, и МТА разгоняется с места на любой пере- даче. Такие КП обычно выполняют с каретками или блокировочными муфтами (рис. 4.1,а и рис. 4.1,б). Во втором случае КП выполняются с элементами переключения, представленными на рис. 4.1,в и рис. 4.1,г, или это коробки планетарного типа.

П о с п о с о б у у п р а в л е н и я КП бывают с механическим, гидравлическим, пневматическим и электромагнитным механизмами переключения передач. Если в КП переключение передач произво- дится с остановкой машины или без ее остановки, но с синхронизато- рами, то обычно применяется управляемая вручную механическая рычажная система с тягами, перемещающими каретку или блокиро- вочные муфты.

Гидравлический и электромагнитный способы управления при- меняют в КП с переключением передач на ходу посредством много- дисковых фрикционных муфт с дистанционным управлением. Если в КП применены оба метода переключения передач, то, как правило, переключение диапазонов производится рычажно-тяговой системой, а переключение передач внутри диапазона — блокировочными фрикци- онными муфтами.

П о р а с п о л о ж е н и ю в а л о в о т н о с и т е л ь н о п р о — д о л ь н о й о с и м а ш и н ы КП подразделяются на продольные и

71

поперечные. Последние чаще всего применяются на колесных тракто- рах малых тяговых классов 0,6 и 0,9 и переднеприводных легковых автомобилях, что позволяет уменьшить их продольную базу, улуч- шив, тем самым, их маневренность, и упростить центральную (глав- ную) передачу их трансмиссий, заменяя коническую пару шестерен цилиндрической.

П о к о н с т р у к т и в н о й к о м п о н о в к е различают КП:

-выполненные в виде самостоятельного агрегата;

-выполненные вместе с другими агрегатами трансмиссии в об- щем корпусе заднего моста (применяются только на тракторах). По- следняя компоновка характерна для КП с поперечными валами.

П о к и н е м а т и ч е с к о й с х е м е КП подразделяются на двухвальные, трехвальные, составные и специальные. Следует отме- тить, что термины двух и трехвальные КП относятся только к способу получения передач переднего хода для автомобиля и основного диа- пазона передач для трактора. Для получения передач других диапазо- нов и заднего хода в этих КП обычно имеются дополнительные валы

ипары шестерен. Входной и выходной валы этих КП обычно назы- вают первичным и вторичным.

Вд в у х в а л ь н о й КП поток мощности от первичного к па- раллельному вторичному валу всегда передается только через одну пару шестерен. Поэтому такую КП называют еще однопарной.

Вт р е х в а л ь н о й КП при получении основных передач поток мощности от первичного вала вначале передается через дополнитель- ную пару шестерен постоянного зацепления к промежуточному валу

иот него к параллельному вторичному валу через соответствующую пару шестерен. Таким образом, в трехвальной КП силовой поток на основных передачах всегда передается через две пары шестерен, по- чему ее и называют также двухпарной. В КП с продольными валами и соосным расположением первичного и вторичного валов есть воз- можность их замыкания и получения прямой передачи с передаточ- ным числом равным единице. Для трактора она обычно является транспортной, а не основной.

С о с т а в н ы е КП представляют собой комбинации двухваль- ных, трехвальных и планетарных КП, которые соединяют последова- тельно для увеличения общего передаточного числа и числа передач. Располагаются они или последовательно по продольной оси трактора или автомобиля в одном общем корпусе, или в отдельных картерах, фланцуемых друг к другу. Иногда составные КП компонуются ком- бинацией двухвальных КП, выполненных на параллельных валах в одном общем картере. Во всех случаях одна из КП является главной,

72

Раздаточная коробка

Раздаточная коробка автомобиля предназначена для распределения крутящего момента между несколькими ведущими мостами полноприводных (многоприводных) автомобилей, которые имеют высокие опорно-сцепные качества, что достигается путем оптимального распределения массы на ведущие колеса. Высокие опорно-сцепные качества таких автомобилей позволяют получать на ведущих колесах значительные крутящие моменты, для получения которых необходимо иметь большое передаточное число в трансмиссии. Для эффективной работы автомобиля повышенной проходимости диапазон передаточных чисел его трансмиссии должен быть примерно вдвое шире, чем позволяет обеспечить коробка передач базового автомобиля.
Расширение диапазона передаточных чисел в трансмиссии автомобиля повышенной проходимости, в которой используется серийная коробка передач, и увеличение ее максимального передаточного числа достигаются введением в раздаточную коробку дополнительной пары зубчатых колес, которая называется понижающей передачей или демультипликатором. Он включается, когда автомобиль преодолевает труднопроходимые участки. Его наличие позволяет удвоить количество передаточных чисел в трансмиссии, увеличивая их значения на каждой, в том числе и на первой, ступени коробки передач.

 

Требования, предъявляемые к раздаточным коробкам автомобиля:


• распределять крутящий момент по ведущим мостам таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля;
• иметь возможность создания больших передаточных чисел для преодоления повышенных сопротивлений движению автомобиля;
• иметь устройства, предотвращающие перегрузку деталей трансмиссии при включении демультипликатора;
• не создавать повышенный уровень шума;
• иметь высокий КПД.


Классификация раздаточных коробок
по типу привода. Если все выходные валы раздаточной коробки имеют жесткую механическую связь, привод называется блокированным. Если связь выходных валов раздаточной коробки обеспечивается через дифференциал, привод называется дифференциальным.
Существуют также раздаточные коробки, обеспечивающие временное подключение одной из ветвей трансмиссии посредством автоматических устройств отбора мощности.
В соответствии с конструктивной схемой трансмиссии раздаточные коробки передач могут отличаться числом выходных валов: обычно их два, но при параллельном приводе ведущих мостов грузового автомобиля может быть и три.

Раздаточная коробка автомобиля с блокированным приводом представляет собой один агрегат с дополнительной коробкой передач и включает в себя:

ведущий вал с подвижным на шлицах зубчатым колесом включения прямой (задний мост) и понижающей передачи;
• вал привода заднего моста с зубчатым колесом, имеющим наружный и внутренний зубчатые венцы;
• промежуточный вал с зубчатым колесом включения понижающей передачи и подвижным (на шлицах) зубчатым колесом включения заднего и переднего мостов;
вал привода переднего моста с зубчатым колесом;
• механизм управления.

При включении прямой передачи крутящий момент передается через зубчатое колесо ведущего вала и внутренний зубчатый венец зубчатого колеса вала привода заднего моста.

Раздаточная коробка автомобиля

 

Раздаточная коробка автомобиля: а — конструкция; б — блокировочное устройство; 1, 2 и 14-мробки; 3 — сапун; 4 — ведущий вал; 5 — зубчатое колесо ведущего вала; 6 — зубчатое колесо ведомого вала; 7 — червячное колесо привода спидометра; 8 — червяк привода спидометра; 9 — промежуточный вал; 10 и 13 — зубчатые колеса промежуточного вала;11 — вал привода переднего моста; 12 — зубчатое колесо привода переднего моста; 15 — колпак; 16 — сухарь; 17 — пружина; 18 и 25 — вилки; 19 и 20 — ползуны; 21 — гайка; 22 — кольцо; 23 — шайба; 24 — манжета.

неисправности раздаточной коробкираздаточная коробка ваз

При включении понижающей передачи зубчатое колесо ведущего вала вводят в зацепление с зубчатым колесом промежуточного вала, второе (подвижное) зубчатое колесо промежуточного вала вводят в одновременное зацепление с зубчатым колесом привода (наружный зубчатый венец) вала заднего моста и зубчатым колесом привода вала переднего моста. Зубчатое колесо (подвижное) промежуточного вала находится постоянно в зацеплении с зубчатым колесом (наружный зубчатый венец) привода вала заднего моста.

Механизм управления раздаточной коробкой автомобиля состоит из рычага включения «прямой» и понижающей передач и рычага включения привода переднего моста.
Понижающую передачу в раздаточной коробке можно включить только после остановки автомобиля и включения привода переднего моста. В механизме управления раздаточной коробкой имеется блокировочное устройство, которое не позволяет включить понижающую передачу при выключенном переднем мосте и включать передний мост при включенной понижающей передаче. Для этого между ползунами в стенке картера помещены два сухаря с пружиной между ними. На ползуне включения и выключения привода переднего моста имеются два углубления разной глубины под сухари блокировочного устройства. На ползуне включения прямой или понижающей передачи сделано три углубления под сухари: одно соответствует включению прямой передачи, среднее — нейтральному положению и третье — включению понижающей передачи. Между углублением соответствующим включению прямой передачи и углублением нейтрального положения имеется лыска. Ползун включения прямой или понижающей передач может перемещаться на включение прямой передачи. Благодаря наличию на ползуне лыски между углублениями сухари не препятствуют этому перемещению. При включении привода переднего моста напротив сухарей установится глубокое углубление ползуна включения переднего моста. Сухари при перемещении ползуна включения прямой передачи не будут упираться друг в друга, и включение понижающей передачи станет возможным. При этом отключить привод переднего моста будет невозможно, не выключив предварительно понижающую передачу.

Неисправности раздаточной коробки и их причины

Конструкция трансмиссии полноприводных автомобилей обязательно включает в себя раздаточную коробку. Благодаря этому узлу осуществляется разделение вращения, выходящего из КПП на обе оси автомобиля. То есть, именно раздатка делает автомобиль полноприводным.

Раздаточная коробка конструктивно значительно проще, чем коробка передач, но в ней присутствуют составные элементы, которые могут в значительной мере повлиять на ресурс этой составляющей трансмиссии.

Факторы, влияющие на срок службы раздаточной коробки

На срок службы раздаточной коробки влияет несколько факторов:

  1. Тип полного привода
  2. Конструкция
  3. Особенности эксплуатации
  4. Периодичность проведения технического обслуживания

Как известно, существует три самых распространенных типа полного привода – постоянный, подключаемый автоматически и включающийся вручную.

Устройство и виды полного привода

Если взять постоянный полный привод, то в нем раздаточная коробка работает практически постоянно, что и приводит к постепенному износу. К тому же в современных конструкция раздаток этого типа используется электронное управление, которое следит за работой узла и осуществляет перераспределение крутящего момента по осям в необходимом соотношении.

В трансмиссиях с подключаемым полным приводом в автоматическом режиме износ раздатки хоть и немного меньше, чем с постоянным включением, поскольку она работает под нагрузкой не всегда, но все же достаточно интенсивен. К тому же наличие электроники также сказывается на длительности службы раздаточной коробки.

Самыми надежными являются раздаточные коробки, подключаемые вручную. Они задействуются только при надобности. И хоть такая раздаточная коробка при движении работает – передает вращение на одну из ведущих осей, но в таком режиме в ней задействуются не все составные компоненты, что снижает износ.


Конструкция тоже влияет на возникновении неисправности раздатки. Самой надежной является коробка с шестеренчатым зацеплением валов и механическим управлением. Но из-за неудобства включения и громоздкой конструкции такие типы раздаточных коробок сейчас не используются. В современных узлах применяются с электронным управлением. В конструкциях с ручным управлением водитель при помощи клавиш задействует электрический привод, который и осуществляет подключение второй оси.

Также на многих коробках привод вала передней оси осуществляется посредством цепи, что уменьшило металлоемкость конструкции, но немного снизило надежность, поскольку цепь со временем изнашивается.

Многие автопроизводители заменили классический межосевой дифференциал планетарного типа на электромеханические фрикционные муфты. Это дало возможность менять соотношение крутящего момента по осям в широком диапазоне, а также высокую скорость срабатывания. Но по надежности эти муфты значительно уступают обычному диффренциалу.

Неисправности раздаточной коробки возникают и из-за тяжелых условий эксплуатации. Частое и длительное использование полного привода для преодоления бездорожья создает значительные нагрузки на узел, что и становиться причиной поломки. К тому же движение по ухабам нередко приводит к повреждениям корпуса. Несоблюдение правил эксплуатации полного привода – тоже одна из причин поломки узла.

Естественно, раздаточная коробка требует периодического технического обслуживания, сводящегося, по сути, к своевременной замене смазочного материала. От качества смазки напрямую зависит интенсивность износа. Недостаток масла, его сильное загрязнение или исчерпание ресурса приводит к повреждениям составных компонентов коробки.

Самая фатальная поломка, полное разрушение раздатки на Jeep Grand Cherokee

Конструкций раздаточных коробок – много, и у каждого вида есть свои особенности, влияющие на появление поломок. Но есть ряд неисправностей, которые присущи для множества вариантов раздаток.

Общие неисправности

Основные неисправности раздаточной коробки и их признаки указаны в таблице:

Поломки раздаточных коробок
Признак Причина
Повышенная шумность Возникает при износе подшипников валов. Сильная выработка рабочих поверхностей подшипников приводит к появлению люфтов в них. Вращение валов в таком случае сопровождается созданием дополнительных шумов. Добавить сторонних звуков может и растянутая цепь привода вала передней оси. В обоих случаях восстановление работоспособности сводится к замене изношенных элементов.
Сильные вибрации Являются следствием дальнейшей эксплуатации раздатки с изношенными подшипниками. При сильном износе появляются сильные колебания валов, из-за чего коробка начинает сильно вибрировать. Вибрации также могут появиться и из-за нарушения центровки раздатки относительно КПП. Такая проблема нередко возникает из-за повреждения или послабления точек крепления коробки к кузову. Вибрация появляется и при дисбалансе карданных валов.
Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные и поврежденные элементы, проверить центровку, надежно зафиксировать узел, а также проверить карданы на дисбаланс.
Стуки, скрежет Сигнализирует о критическом износе подшипников и его разрушении. Дальнейшая эксплуатация полного привода приведет к полному выходу из строя узла. Устраняется все путем разборки коробки, дефектовки и замены изношенных элементов.
Затрудненное включение, невозможность смены ступени Появляется в раздатках с ручным управлением. Проявляется из-за задиров на зубьях шестерен, износе или изгибании вилки включения. Вальцовка и задиры на зубьях просто не дают ввести в зацепление шестеренки. Является такая поломка следствием грубого включения привода ранее. Устраняется поломка заменой поврежденных частей – шестерен, вилок.
Самовольное отключение Следствие износа зубьев шестеренок и муфт, фиксаторов механизма переключения. В некоторых случаях такой результат дает неправильная регулировка механизма включения, он просто не доводит шестерни до полного зацепления. Ремонт в этом случае сводится к разборке, дефектовке и замене изношенных и поврежденных составляющих.
Быстрый перегрев Такой результат дает поломка сервопривода включения фрикционной муфты. Из-за этого муфта оказывается постоянно включенной и создание нагрузки в случае преодоления бездорожья приводит к интенсивному нагреванию. Устраняется проблема заменой сервопривода.
Подтекание масла Такой результат дает износ сальников и продавливание прокладок между составными частями корпуса раздатки. Игнорирование проблемы приводит к масляному «голоданию» и поломке узла. «Лечится» такая неисправность заменой сальников и прокладок.
В некоторых случаях утечка масла происходит из-за повреждения корпуса. В этом случае блок придется заменить.
«неадекватное» поведение коробки Виной этому являются сбои в работе электроники. В поиске причины обязательно проверяется вся проводка, идущая на узел, а также места ее соединения. Нередко выходят из строя и сбоят следящие датчики и блок управления раздаточной коробкой. Выявить причину неисправности в этом случае может только опытный электрик. Ремонт же сводится к замене неисправных электронных элементов.
Рывки при движении Являются следствием сильного растяжения приводной цепи. Игнорирование этой проблемы приводит к обрыву успокоителя цепи и повреждениям корпуса. Восстановление работоспособности сводится к замене цепи.

Отметим, что в таблице указаны общие неисправности, которые могут произойти с раздаточной коробкой. Некоторые из них для определенных типов раздаток не присущи. К примеру, в коробке с механическим приводом проблем с электроникой не возникнет из-за ее отсутствия. А в раздатках с электронным управлением не появляются такие неисправности, как невозможность включения или самовольного отключения.

Так что, при появлении каких-либо поломок следует сразу же поинтересоваться особенностями конструкции раздаточной коробки. Это позволит сократить область поисков и быстрее найти причину поломки и устранить ее.

Раздаточная коробка.


Раздаточные коробки




Мощность, отобранная от двигателя посредством сцепления и коробки передач, направляется к ведущим колесам автомобиля через карданную и главную передачу. Для автомобилей с одним ведущим мостом в данном случае поток мощности следует в одном направлении, а вот для автомобилей, имеющих два и более ведущих мостов, необходимо мощность двигателя распределить между всеми ведущими колесами пропорционально преодолеваемой ими нагрузке. В таких автомобилях для распределения крутящего момента между ведущими мостами применяются раздаточные коробки.
Кроме того, установка понижающей передачи в раздаточной коробке позволяет значительно увеличить передаваемый крутящий момент и тяговую силу, способствуя повышению проходимости автомобиля. Поэтому многие раздаточные коробки способны выполнять две основные функции – распределение крутящего момента от двигателя между всеми ведущими колесами, а также изменение, при необходимости, величины передаваемого крутящего момента.

Раздаточные коробки классифицируются по ряду признаков:

  • по числу передач – одноступенчатые и двухступенчатые;
  • по расположению ведомых валов – соосные и несоосные;
  • по приводу ведомых валов – с бездифференциальным (блокированным) приводом и с дифференциальным приводом.

Основные типы раздаточных коробок представлены на рис. 1.

Одноступенчатые раздаточные коробки обычно применяются на полноприводных легковых автомобилях, где значительное увеличение силы тяги может привести к нежелательным перегрузкам агрегатов трансмиссии.

Двухступенчатая раздаточная коробка удваивает число передач и расширяет диапазон передаточных чисел, применяется на грузовых автомобилях с целью повышения тяговых качеств. По сути, такая раздаточная коробка является не только распределителем потока мощности, но и своеобразным демультипликатором, повышающим динамические возможности автомобиля путем увеличения тягового усилия на ведущих колесах.

Раздаточные коробки с соосными валами находят наибольшее применение, так как в них легко осуществить дифференциальный привод ведомых валов путем установки межосевых дифференциалов. Кроме того, с помощью несимметричного дифференциала крутящий момент может быть распределен между ведущими осями пропорционально вертикальным нагрузкам на них.

Дифференциальный привод ведомых валов позволяет колесам разных мостов вращаться с различными угловыми скоростями, что исключает циркуляцию мощности в трансмиссии. В таких раздаточных коробках передний мост включен постоянно, что упрощает управление раздаточной коробкой. Однако в определенных условиях на автомобиле с неблокируемым межколесным дифференциалом при буксовании одного из колес движение будет невозможно. Поэтому обязательно должно быть устройство для блокировки межосевого дифференциала.

Несоосные раздаточные коробки, как правило, бездифференциальные. Так как при движении автомобиля по неровным дорогам колеса разных мостов проходят различный путь, то при включенном переднем мосте это приводит к возникновению циркуляции мощности. Поэтому передний мост при движении по дорогам с твердым покрытием должен отключаться, чтобы предотвратить значительное изнашивание шин.
Кроме того, в таких раздаточных коробках обязательно должен быть устройство, блокирующее включение пониженной передачи при выключенном переднем мосте. Делается это для того, чтобы не допустить передачу чрезмерного крутящего момента на задний мост или заднюю тележку.

***

Раздаточная коробка ГАЗ-66

Раздаточная коробка с блокированным приводом мостов автомобиля ГАЗ-66-11 (рис. 2) включает в себя картер 1, первичный вал 2, вал 3 привода заднего моста, промежуточный вал 11, вал 9 привода переднего моста, зубчатые колеса и механизм переключения передач.
Пониженная передача имеет передаточное число 1,98, прямая – 1, т. е. раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66 способна выполнять дополнительно функцию демультипликатора.
Привод управления раздаточной коробкой механический, дистанционный.

Картер 1 отлит из серого чугуна и является базовой деталью, внутри которой устанавливаются валы с зубчатыми колесами.

Первичный вал 2 является ведущим элементом раздаточной коробки. На переднем конце вала нарезаны шлицы для установки фланца, к которому крепится карданный вал, связанный с коробкой передач. Первичный вал установлен в двух подшипниках.

Передний подшипник – шариковый, жестко фиксирует вал в стенке картера от осевого смещения. Подшипник закрыт крышкой, в которой установлена самоподжимная уплотнительная манжета, работающая по поверхности ступицы фланца.

Задний подшипник роликовый цилиндрический (допускающий температурное изменение длины вала) установлен в расточке зубчатого колеса 4 вала привода заднего моста. На заднем шлицованном конце вала установлено подвижное зубчатое колесо 3 включения заднего моста и пониженной передачи.

Вал привода заднего моста 5 является ведомым валом раздаточной коробки. Вал вращается на двух подшипниках, один из которых установлен в задней стенке картера, а другой – в крышке. Наружный конец вала шлицованный. На нем установлен фланец, к которому крепится карданный вал заднего моста.
В средней части вала установлена шестерня 6 привода спидометра.
Вал имеет уплотнительную манжету.

Промежуточный вал 11 вращается на двух шариковых подшипниках, установленных в стенке картера. По всей длине вала выполнены шлицы, на которых установлены два зубчатых колеса. Зубчатое колесо 10 пониженной передачи установлено неподвижно с помощью стопорного кольца, а зубчатое колесо 7 включения переднего моста имеет возможность перемещаться вдоль вала. Концы вала закрыты крышками.

Вал привода переднего моста 9 также установлен на двух подшипниках. На шлицах вала неподвижно закреплено зубчатое колесо 8 привода переднего моста, а на противоположном конце – фланец крепления карданного вала переднего моста.
Вал уплотняется уплотнительной манжетой.

Механизм переключения передач (рис. 2, б) состоит из двух штоков 12 и 18 с вилками 13 и 17, фиксаторов и блокирующего устройства.

Перемещение с помощью механизма переключения передач зубчатого колеса 3 в сторону вала привода заднего моста и введение его в зацепление с внутренним зубчатым венцом зубчатого колеса 4 обеспечивает включение прямой передачи, при которой крутящий момент передается напрямую с первичного вала 1 на вал 5 привода заднего моста.

Зубчатые колеса 4 и 8 связаны через валы привода мостов с колесами передней и задней осей и, поскольку они имеют одинаковый диаметр и число зубьев, вращаются с равными угловыми скоростями. Поэтому перемещением подвижного зубчатого колеса 7 можно включить передний мост прямо на ходу при движении автомобиля на прямой передаче.

Включение пониженной передачи вследствие отсутствия синхронизаторов производится перемещением и введением в зацепление зубчатого колеса 3 с зубчатым колесом 10 промежуточного вала только при полной остановке автомобиля.

Блокирующее устройство механизма переключения передач не позволяет включить пониженную передачу без выключения переднего моста и выключить передний мост при включенной пониженной передаче. Осуществляется это благодаря двум сухарям 15, расположенным между штоками, на боковых поверхностях которых выполнены выемки различной глубины.

На штоке 12 включения пониженной передачи имеется три выемки (лунки). Между выемками соответствующими нейтральной передаче и прямой передаче, боковая поверхность ползуна сточена под лыску, поэтому при перемещении штока во время включения прямой передачи сухарь сдвигается на относительно небольшое расстояние, сжимая пружину 16.

При перемещении штока в другую сторону для включения пониженной передачи при том же положении штока 18 включения переднего моста невозможно, так как из-за отсутствия лыски сухарь должен будет сместиться на большее расстояние, что приведет к упору его в противоположный сухарь. Перемещение штока 12 будет возможным, только если будет включен передний мост и напротив сухарей окажется более глубокая выемка штока 18.
После включения пониженной передачи сухарь устанавливается в неглубокой выемке штока 12, что приводит к блокированию штока 18 включения переднего моста. Выключить передний мост можно только после выключения пониженной передачи.

***



Раздаточная коробка КамАЗ

На автомобиле КамАЗ-4310 установлена механическая двухступенчатая раздаточная коробка с несимметричным межосевым дифференциалом (рис. 3).
Передаточные числа: первая (понижающая) передача – 1,692, вторая (повышающая) передача – 0,917. Поэтому на понижающей передаче раздаточная коробка выполняет дополнительно функцию демультипликатора, а на повышающей — делителя (мультипликатора).
Раздаточная коробка выполнена по трехвальной схеме с соосными выходными валами.

Редуктор раздаточной коробки состоит из картера 10, первичного вала 1, промежуточного вала 21, вала 18 привода переднего моста, межосевого дифференциала, вала 9 привода заднего моста. Все зубчатые колеса редуктора постоянного зацепления со спиральными зубьями.

Картер раздаточной коробки литой, с вертикальным разъемом. В верхней части картера имеется люк, закрытый крышкой, для установки коробки отбора мощности. В гнездо заднего торца картера может устанавливаться односкоростная коробка отбора мощности для привода лебедки, связанная с первичным валом 1 через зубчатое колесо 4.

Первичный 1 и промежуточный 21 валы вращаются на цилиндрических радиальных подшипниках, дифференциал – на цилиндрическом и шариковом радиальных подшипниках. Шарикоподшипник первичного вала воспринимает только осевые нагрузки и установлен в крышке первичного вала с радиальным зазором.

К ведущему зубчатому колесу 2 первичного вала приварено зубчатое колесо 3 отбора мощности. Зубчатое колесо 7 понижающей передачи и зубчатое колесо 14 повышающей передачи установлены на роликоподшипниках с алюминиевыми сепараторами.

Дифференциал – планетарного типа с четырьмя сателлитами 8, солнечным зубчатым колесом 13 и коронным зубчатым колесом 11, соединенным с валом 9 привода заднего моста. Момент вращения от солнечного зубчатого колеса 13 передается на вал 18 привода переднего моста.
При незаблокированном дифференциале обеспечивается распределение крутящих моментов между передним и задними мостами в соотношении 1:2, в соответствии с вертикальными нагрузками на передний мост и заднюю тележку.
В зависимости от дорожных условий дифференциал может быть заблокирован, и тогда валы привода переднего и заднего мостов вращаются как одно целое.

Смазывание зубчатых колес раздаточной коробки осуществляется разбрызгиванием. Для подачи смазочного материала к подшипникам зубчатого колеса понижающей передачи промежуточного вала в картере раздаточной коробки имеется маслосборник (карман) 6, соединенный через отверстия в картере крышки подшипника, штуцере и валу с подшипниковой зоной.

Для включения повышающей передачи муфта 15 вводится в зацепление с зубчатым венцом зубчатого колеса 14. В этом случае крутящий момент от первичного вала 1, через ведущее зубчатое колесо 2, промежуточное зубчатое колесо 22, зубчатое колесо 14 повышающей передачи, муфту 15 передается на водило 16 дифференциала и распределяется между валами привода ведущих мостов.

Для включения понижающей передачи необходимо муфту 5 сместить вправо. При этом соединятся зубчатые колеса 22 и 7 и крутящий момент от ведущего зубчатого колеса 2 первичного вала 1, через промежуточное зубчатое колесо 22 и муфту 5 будет передаваться на зубчатое колесо 7 понижающей передачи, далее через ведущее зубчатое колесо 12 дифференциала на водило 16 и распределяться между валами привода мостов.

Переключение передач в раздаточной коробке осуществляется дистанционно – мембранными пневматическими камерами. Воздух в пневматические камеры переключения передача подается электропневматическими клапанами (рис. 3, а), управляемыми из кабины водителя трехпозиционным переключателем.

Блокировка дифференциала происходит при введении в зацепление муфты 17, сидящей на шлицах вала 18 привода переднего моста с зубчатым сектором на передней части водила 16.

Включение блокировки межосевого дифференциала осуществляется также мембранной пневматической камерой 19, воздух в которую подается через пневматический кран, установленный в кабине под панелью приборов.

***

Коробка отбора мощности



Ликбез по раздаточным коробкам — Журнал «4х4 Club»

В теперешней жизни мы почти не попадаем на настоящее бездорожье. Оттого в перечне моделей среднестатистической фирмы автомобили с раздаточной коробкой встречаются все реже. Но все-таки они есть, и мы поговорим об этом самом «железном» из внедорожных агрегатов…

Упрощение и одинаковость конструкции автомобилей повышенной проходимости понятна.

Подавляющее большинство новых полноприводников построено по «легковой» схеме: поперечный двигатель спереди, постоянный привод на передние колеса и подключаемый с помощью дисковой муфты – на задние. Но в классе тяжелых внедорожных машин традиционно другой набор вездеходных ценностей, и раздаточная коробка для них – главный атрибут.

ОРТОДОКСЫ ЧЕСТНОГО ЖЕЛЕЗА
Раздаточная коробка – это самостоятельный довольно увесистый и сложный агрегат: нашпигованная шестернями, валами и муфтами часть трансмиссии между коробкой передач и ведущими мостами. Ее первое и основное назначение – разделять или раздавать в той или иной пропорции крутящий момент двигателя на оба ведущих моста – передний и задний.

Помимо распределительной функции, раздаточной коробке отдана еще одна – увеличивать крутящее усилие на колесах при одновременном понижении скорости передвижения. Так, на первой пониженной передаче по сравнению с первой повышенной примерно в три раза меньше скорость вращения колес и во столько же раз больше тяга на них. Редукторную часть раздаточной коробки  иногда называют демультипликатором и обозначают чаще всего как 4L или просто L.

Таким образом, внутри единого корпуса «живут» два устройства. И если с демультипликатором все более-менее однозначно (от модели к модели меняется лишь передаточное отношение), то принципов раздачи крутящего момента по мостам несколько. Соответственно, различаются и конструкции раздаточных коробок.


НИЧЕГО БОЛЕЕ ПОСТОЯННОГО…

Первый принцип – он же первый и исторически – постоянный привод на задний мост с временным подключением переднего. Знатоки воскликнут «парт-тайм» и будут абсолютно правы.  Такая трансмиссия более полувека доминировала во внедорожниках во многом благодаря простоте и выносливости конструкции. Примитивное подключение рычагом постепенно сменилось кнопочным управлением, но суть сохранилась.

Казалось бы, чего проще: на асфальте передний мост выключен, вне дорог – включен. Единственной загвоздкой оставался вопрос: когда именно надо подключать? Ведь позднее подключение «передка» на бездорожье чревато застреванием, а даже непродолжительное движение по асфальту в режиме 4х4 для большинства машин с part-time губительно технически.

Проблему решили инженеры Range Rover, заставив свою раздаточную коробку всегда приводить оба моста и заодно создав второй тип внедорожников. Разницу в скоростях переднего и заднего карданов гасит обыкновенный межосевой дифференциал. Симметричный, такой же как и между колесами. А для того чтобы трансмиссию постоянного полного привода уравнять по проходимости с подключаемой, установили еще и блокировку межосевого дифференциала.  Наша родимая «Нива» – из этой оперы.

Итак, оба типа во внедорожном режиме жестко приводили две оси, а на асфальте постоянный полный привод доминировал благодаря тяге четырьмя колесами. Кроме того, постоянно полноприводные всегда во всеоружии – так сказать, всегда все включено.

ТЕРМИНОЛОГИЯ:
Строго говоря, фраза «разделяет момент между двумя мостами» полностью корректна только для тех внедорожников, у которых в действительности имеется два ведущих неразрезных моста. Поскольку независимые подвески неизбежно вытесняют зависимые, термин «мост» по отношению к внедорожнику теперь означает не саму по себе неразрезную балку с двумя колесами, а совокупность узлов подвески и трансмиссии, относящихся к передней или задней паре колес. С таким же успехом тут употребимо слово «ось».

Рукоять.
Нет ничего надежнее механического переключения раздатки. Пусть ручка вибрирует и требует усилий, но зато наглядна

Часть тяжелых внедорожников сейчас сочетает задний неразрезной мост с независимой подвеской спереди (Mitsubishi Pajero Sport, Toyota TLC200). По этой схеме построено и большинство пикапов. Некоторые компании в новых моделях полностью отказались от неразрезных мостов, заменив их независимой подвеской (Range Rover, Infiniti QX56, Jeep Cherokee). И только самые консервативные модели, доживающие свой долгий век на конвейере (Mercedes Gelandewagen, Land Rover Defender, UAZ), сохраняют верность полностью зависимой подвеске с двумя непробиваемо-крепкими мостами.

НЕ ВСЕ ХОРОШО, ЧТО ПОЛНО
Но есть и минусы. Раздаточная коробка получилась очень громоздкой, тяжелой и сложной. На том же Range Rover, чтобы сохранить большой дорожный просвет, пришлось поднимать ее над полом салона и фактически размещать в объемистом «ящике» – подлокотнике. Подобные факторы напрямую повлияли на цену машин с постоянным полным приводом. Кроме того, конструкции part-time были на голову надежнее и безболезненно «переваривали» гораздо большие перегрузки.

Сделать раздаточную коробку с межосевым дифференциалом компактнее, легче и дешевле заставил инженеров полноприводный бум, стартовавший к концу ХХ века. Появились варианты с цепью вместо тяжелых шестерен (Nissan Terrano и MMC L200), с планетарной конструкцией в приводе пониженной передачи. Но оставалась еще одна проблема – устойчивость постоянно полноприводного автомобиля в скользком повороте.

SUPERSELECT
Раздаточную коробку с таким названием применяет компания Mitsubishi. Звучит непонятно, а по сути – обе системы (part-time и постоянный полный привод с межосевым дифференциалом) «в одном флаконе». Четыре положения SuperSelect позволяют двигаться исключительно на заднем приводе при отключенном переднем, подключать передние колеса вместе с задними через межосевой дифференциал (длительный режим), делать то же, но с заблокированным межосевым дифференциалом (аналог подключенного part-time) и, наконец, добавлять к заблокированному «центру» «понижайку». С какой стороны ни взгляни – рай для джипера!


СВОБОДА, РАВЕНСТВО И… «УШИ»

Когда вам говорят, что свободный дифференциал, дескать, «отправляет» часть крутящего момента на то или иное колесо или мост – не верьте! В системах со свободным дифференциалом вся мощность всегда уйдет туда, где будет меньшее сопротивление.

Классика поведения подобной трансмиссии на обледенелом лесном повороте при избытке скорости: начало дуги под тягой – больше момента уходит назад и автомобиль напоминает заднеприводный. Вы сбрасываете газ перед самой крутой частью виража, и мгновенно вес автомобиля, а с ним и доля крутящего момента устремляются вперед – машина стала переднеприводной, заскользила наружу! Вы судорожно парируете снос рулем и, вспомнив переднеприводные заповеди, слегка добавляете газу… Снова схватывают задние колеса, и высокий пикап или внедорожник, окончательно развернувшись поперек дороги, улетает в кювет! Почему так происходит? Потому что в раздаточной коробке вашего вездехода ничто не регулирует направление и долю крутящего момента. Он весь уходит туда, где в данную долю секунды больше скользит, причем переброс мощности происходит при мизерной, незаметной водителю разнице в сцеплении колес.

Побороть губительную свободу симметричного дифференциала пытались разными способами. Лучше всего это получилось у систем электронной стабилизации, но мы сейчас не о них. Помимо симметричных, в «раздатках» стали применять несимметричные дифференциалы, заведомо раздающие больший крутящий момент назад. Технически они несложны, но позволяют почти всегда оставлять автомобиль немного более заднеприводным, уберегая от коварных перебросов мощности. Такой дифференциал  стоит и в «раздатке» Audi Q7, и в «мицубишевском» SuperSelect II (33:67 %).


ОТБОР МОЩНОСТИ
Довольно редко от раздаточной коробки приводятся еще какие-то узлы, кроме мостов. Это может быть лебедка (на части Toyota Land Cruiser 80), разнообразные навесные агрегаты спецтехники (например, снегоочистители). Такую раздаточную коробку чаще называют коробкой отбора мощности.

Для нее используется специальная аббревиатура КОМ, дополнительные приводы вращают собственные карданные валы. Даже отечественный УАЗ-469 имел версию с КОМ для  щетки под  брюхом. За границей подобные коммунальные машины весьма широко используют и сегодня.

РАЗДАТКА-ЛАЙТ
Мода на внедорожники побудила создать более дешевые варианты «раздаток» для тех машин, эксплуатация которых в меньшей степени предполагает бездорожье. Прежде всего это одноступенчатые раздаточные коробки без «понижайки» (Mercedes ML без офф-роуд-пакета) и совмещение одной ступени с виско-муфтой и несимметричной раздачей (38:62%) у Cadillac Escalade с 2002 года. Подобных систем много, но в начале ХХI века большинство проблем, над которыми бились создатели металлических шедевров полного привода, успешно решила вездесущая электроника. Она сумела сверхточно и мгновенно дозировать подключение второго моста, избавив водителей и от необходимости возить с собой десятки килограммов «умного металла», и от того, чтобы платить за них.

Распознаватель. За несколькими положениями «шайбы» системы Terrain Response кроется целый мир разных настроек

Но на настоящем бездорожье, где все решает не скорость, а прочность «железа» и размер колес, сегодня, как и полвека назад, две исторические ветви науки о полном приводе вершат свой праздник.

Вездеход или нет?
Mercedes-Benz ML в качестве опции имеет офф-роудный пакет, включающий раздаточную коробку с пониженной передачей.  У стандартной версии пониженной нет

Для чего автомобилю нужна раздаточная коробка? :: SYL.ru

Раздаточная коробка – это неотъемлемый атрибут каждого автомобиля, который оснащается полным приводом. Данное устройство выполняет функцию распределения крутящего момента по осям и его увеличение при движении на бездорожье. В сегодняшней статье вы узнаете подробную информацию о том, как устроена раздаточная коробка и на какие типы разделяется.

раздаточная коробка

Назначение

Как мы уже отметили выше, данная коробка распределяет усилие, то есть крутящий момент на ось автомобиля. Однако раздаточная коробка выполняет и ряд других важных функций. Среди них стоит отметить отключение и включение ведущего переднего моста.

Особенности конструкции

Как правило, данный механизм имеет 2-ступенчатый редуктор. В зависимости от него меняются передаточные числа автомобиля. Таким образом, количество передач в трансмиссии может возрасти вдвое. Первый ряд передаточного числа получается при выключении высшей (прямой) передачи. Второй ряд может задействоваться аналогично, только в обратом порядке – при понижении передачи. Благодаря этому коробка раздаточная позволяет двигаться автомобилю в любых дорожных условиях. Каждый автомобиль с полным приводом имеет специальный механизм, который не дает возможность включить понижающую передачу в то время, когда задействуется передний мост. Это позволяет снизить нагрузку на заднюю ось и предохранить ее от перегрузки большого крутящего момента.

коробка раздаточная

Раздаточная коробка УАЗ ‘а и всех других полноприводных автомобилей имеет одинаковое устройство. Она состоит из:

  • Ведущего вала.
  • Межосевого дифференциала.
  • Вала привода задней оси.
  • Цепной (зубчатой) передачи.
  • Механизма блокировки дифференциала.
  • Понижающей передачи.
  • Вала привода передней оси.

Кроме этого различают два основных типа раздаточных трансмиссий:

  • Коробки для переключаемого привода на 4 колеса.
  • Трансмиссии для постоянного привода на то же самое количество колес.

Раздаточная коробка первого типа может переключаться в режим «4WD» (полный привод) вручную или автоматически. Когда данный режим не включен, такой автомобиль будет работать по принципу моноприводного, по системе 4х2. Полный привод может включаться двумя способами – непосредственно водителем и через специальный модуль. Раздаточная коробка второго типа всегда работает только в режиме полного привода, то есть все время задействуется 4 колеса. Такая «раздатка» передает постоянный крутящий момент к переднему и заднему мосту. Колесная формула такого автомобиля всегда 4х4 — из 4 колес все ведущие.

раздаточная коробка УАЗ

Режимы работы трансмиссии

Режимы работы «раздатки» определяются ее конструкцией. В основном такая трансмиссия может выполнять следующие функции:

  • Включение заднего моста.
  • Обоих мостов.
  • Обоих мостов при блокировке межосевого дифференциала или на понижающей передаче при блокировке.
  • Режим включения 2 осей при автоматической блокировке дифференциала.

Как правило, переключение режимов осуществляется при помощи рычага, расположенного на передней панели в салоне автомобиля.

Раздаточная коробка

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Раздаточная коробка

Читать далее:



Раздаточная коробка

На некоторых специальных автомобилях, кроме основной, в трансмиссии устанавливается одна или несколько дополнительных коробок передач различного назначения

Раздаточная коробка применяется в трансмиссиях автомобилей с несколькими ведущими осями и служит для передачи крутящего момента к отдельным осям, допуская включение и выключение переднего ведущего моста. В большинстве конструкций раздаточная коробка включает в себя дополнительную коробку, которая позволяет увеличить крутящий момент, подводимый к ведущим колесам автомобиля.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Механизмы переключения коробок передач: о ЗИЛ-130; о МАЗ-500А

В результате наличия двух ступеней включения в раздаточной коробке удваивается общее число передач и увеличивается передаточное число трансмиссии, что позволяет наиболее эффективно использовать автомобиль в самых разнообразных дорожных условиях.

В трансмиссиях автомобилей повышенной проходимости коробка передач соединяется промежуточным карданным валом с раздаточной коробкой, которая осуществляет передачу крутящего момента к переднему и заднему ведущим мостам автомобиля. Вместе с тем в раздаточной коробке в необходимых случаях производится увеличение крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, поэтому, кроме прямой, раздаточная коробка имеет понижающую передачу.

Раздаточные коробки могут быть с блокированным или дифференциальным приводом. Блокированный привод обеспечивает вращение колес ведущих мостов с одинаковой угловой частотой. При дифференциальном приводе происходит распределение крутящего момента между ведущими мостами. Для повышения проходимости автомобилей межосевые дифференциалы иногда могут быть выполнены с принудительной блокировкой и самоблокирующимися.

При включении прямой передачи в раздаточной коробке включать и выключать передний мост можно при движении автомобиля. Понижающая передача должна включаться только после полной остановки автомобиля.

Переключение передач осуществляется передвижением шестерни по шлицам первичного вала и введением ее в зацепление с внутренними зубьями шестерни, изготовленной вместе с валом привода заднего моста (прямая передача) или с шестерней (понижающая передача). При включении переднего моста шестерня, находящаяся на промежуточном валу, войдет в зацепление с шестерней, которая неподвижно закреплена на шлицах вала привода переднего моста. Для выключения переднего моста шестерню нужно вывести из зацепления с шестерней. Управление раздаточной коробкой осуществляется двумя рычагами, расположенными в кабине водителя.

Рис. 2. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66

В механизме переключения передач раздаточной коробки имеется блокирующее устройство — замок, который исключает возможность включения низшей передачи, когда включен передний мост, а также выключения переднего моста при включении низшей передачи.

Рис. 3. Раздаточная коробка автомобиля КамАЗ-4310

На полноприводных автомобилях КамАЗ-4310 установлена двухступенчатая раздаточная коробка с дифференциальным приводом, которая имеет понижающую передачу при движении по труднопроходимым участкам и ускоряющую при движении по дорогам с твердым покрытием.

При понижающей передаче крутящий момент от коробки передач передается на входной вал раздаточной коробки через шестерни и смещенную влево зубчатую муфту, на шестерню и соединенную с ней другую шестерню, нарезанную на корпусе межосевого цилиндрического дифференциала.

При ускоряющей передаче крутящий момент передается через вал, шестерни, смещенную вправо муфту, шестерню, смещенную вправо зубчатую муфту, шлицевую втулку и вал дифференциала, жестко соединенного с его корпусом.

В дифференциале поступающий к его корпусу крутящий момент через цилиндрические сателлиты распределяется поровну между обоймой, имеющей внутренние зубья. и шестерней. Обойма связана с валом привода задних мостов, шестерня – через шлицы с валом привода переднего моста.

Принцип работы конического и цилиндриче-ческого дифференциалов одинаков. Чтобы лучше представить себе действие последнего, надо иметь в виду, что шестерня, нарезанная на корпусе дифференциала, аналогична ведомой конической шестерне в традиционной конструкции. Обойма и шестерня играют роль полуосевых шестерен конического дифференциала.

Если на труднопроходимой местности начинают буксовать передние колеса, дифференциал перестает передавать крутящий момент на задние. В этих условиях его целесообразно временно выключить из работы, т. е. блокировать. Смещение зубчатой муфты вправо жестко соединяет между собой вал привода переднего моста и вал дифференциала. Таким образом, перестают вращаться один относительно другого валы, приводящие соответственно задние и передние колеса.

Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.

На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.

— Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.

При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.

Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни 2. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.

Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6%, угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.

Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.

Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.

Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.

На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.

Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.

При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.

Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.

Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6% , угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.

Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.

Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.

Рис. 5. Раздаточная коробка трактора MT3-82

Раздаточная коробка применяется для распределения крутящего момента от коробки передач между ведущими осями автомобиля в тех случаях, когда их больше одной. В раздаточной коробке помещается также устройство для включения и выключения переднего ведущего моста.

На автомобилях, предназначенных для работы в тяжелых дорожных условиях, устанавливают дополнительную коробку передач с двумя понижающими или одной прямой и одной понижающей передачами, позволяющими еще больше увеличивать тяговое усилие на ведущих колесах при любой передаче в коробке передач. Если такие автомобили имеют больше одной ведущей оси, то дополнительная коробка передач, как правило, конструктивно объединяется с раздаточной коробкой.

Обычно понижающая передача раздаточной коробки включается при использовании автомобиля в качестве тягача, буксирующего тяжелые прицепы, на крутых подъемах и в трудных дорожных условиях.

Раздаточная коробка грузового автомобиля повышенной проходимости с двумя ведущими мостами ГАЗ-66 представляет собой один агрегат с дополнительной двухступенчатой коробкой передач.

Вторичный вал коробки передач этого автомобиля соединен карданной передачей с ведущим валом раздаточной коробки. Передний шарикоподшипник вала расположен в стенке картера раздаточной коробки, а задний роликоподшипник — в выточке шестерни, изготовленной как одно целое с валом привода заднего моста. Вал привода заднего моста и вал привода переднего моста, а также промежуточный вал 6 вращаются на шарикоподшипниках.

Шестерня промежуточного вала, перемещаясь по шлицам, может входить в зацепление с шестернями, а шестерня ведущего вала — с шестерней промежуточного вала. У шестерни, кроме наружного, имеется также внутренний зубчатый венец, с которым может сцепляться шестерня.

На выходящих из картера раздаточной коробки концах валов привода переднего и заднего мостов на шлицах установлены втулки с фланцами карданных шарниров, закрепленные болтами с шайбами.

Крутящий момент от ведущего вала раздаточной коробки может передаваться к заднему мосту через внутреннее зацепление шестерен а к переднему мосту — через шестерни. При положении шестерни, показанном на рис. 6, крутящий момент на ведущие мосты не передается. При введении шестерни в зацепление с внутренним зубчатым венцом шестерни включается высшая (прямая) передача заднего моста. Если ввести также шестерню в зацепление с шестернями 3 и 9, то будет включена прямая передача переднего моста.

Рис. 6. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66:
1 — сапун; 2 — шестерня ведущего вала; 3 — шестерня вала привода заднего моста; 4 — ведущая шестерня спидометра; 5 — ведомая шестерня спидометра; в — промежуточный вал; 7 и 10 — шестерни промежуточного вала; s — вал привода переднего моста; 9 — шестерня привода переднего моста; 11 — ведущий вал; 12 и 13 — пробки

Если шестерню переместить влево до зацепления с шестерней(шестерня остается включенной), то будет включена понижающая передача, при которой крутящий момент к заднему мосту будет передаваться через шестерни, а к переднему мосту через шестерни и далее через карданные передачи. Передаточное число понижающей передачи равно 1,96.

Для включения переднего моста передвигают шестерню по валу вправо; при этом она входит в зацепление с шестерней, сидящей на валу, и соединяет последнюю с шестерней. При передвижении шестерни влево до вывода ее из зацепления с шестерней передний мост выключается.

Шестерни служат для привода спидометра. Масло в картер заливается через отверстие, закрываемое пробкой. Это отверстие служит также для контроля уровня масла, которое спускается через отверстие, закрытое пробкой. Сапун служит для вентиляции картера раздаточной коробки.

Механизм управления раздаточной коробкой автомобиля ГАЗ-66 состоит из рычага переключения прямой и понижающей передач и рычага включения переднего моста. Оба рычага тягами связаны с ползунами раздаточной коробки. При переднем положении левого рычага передний мост автомобиля включен, а при заднем — выключен. В случае перемещения правого рычага из нейтрального положения вперед включается прямая передача, а при перемещении его назад — понижающая передача.

При движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях (грязь, песок, снег) включают передний мост. Не следует включать передний мост без необходимости, так как в этом случае повышается расход топлива и ускоряется износ шин и трансмиссии. Во время движения на прямой передаче в раздаточной коробке передний мост включается без выключения сцепления.

Рис. 7. Блокировочное устройство раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66:
1 — картер раздаточной коробки; гаю — вилки; з — проволока; 4 — сальник; 5 — шайба; 6 — кольцо; 7 — гайка; 8 и 9 — ползуны; 11 — пружина; 12 — сухарь; 13 — колпак; 14 — пробка

Понижающая передача в раздаточной коробке включается при движении автомобиля на подъеме или в тяжелых условиях. Включение ее можно производить лишь после остановки автомобиля и включения переднего моста. Передний мост можно выключать лишь после переключения понижающей передачи раздаточной коробки на прямую.

Блокировочное устройство в системе управления раздаточной коробкой не позволяет включать понижающую передачу при выключенном переднем мосте и выключать передний мост при включенной понижающей передаче.

В картере раздаточной коробки могут перемещаться ползуны, на которых винтами, зашплинтованными проволокой, укреплены вилки. Между ползунами в теле картера помещены два сухаря с пружиной между ними. Выходное отверстие для сухарей закрыто ввернутой на резьбе пробкой Ы. Отверстия со стороны наружных концов ползунов закрыты колпаками. С противоположной стороны в стенке картера установлены уплотнения, состоящие из сальников, шайб, колец.

Работа блокировочного устройства показана на рис. 8, а—г.

Если передний мост и передачи в раздаточной коробке выключены, то механизм блокировочного устройства занимает положение, показанное на рис. 8,а. При этом ползун может быть перемещен с помощью рычагов управления раздаточной коробкой в положение, соответствующее включению высшей передачи. Возможность такого движения ползуна обеспечивается тем, что между углублениями в ползуне имеется лыска, вследствие чего сухари не соприкасаются друг с другом.

Рис. 8. Работа блокировочного устройства:
а — передний мост и передача выключены; б — включена высшая передача; в — включен передний мост; г — включена низшая передача

При включении переднего моста против сухарей устанавливается более глубокая канавка ползуна; в результате этого становится возможным передвижение ползуна для включения низшей передачи в раздаточной коробке, так как сухари уже не будут упираться друг в друга.

Раздаточная коробка, применяемая на трехосных автомобилях КрАЗ, служит для передачи крутящего момента к промежуточному и заднему ведущим мостам. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях она позволяет увеличивать крутящий момент, передаваемый к ведущим колесам. Устанавливают раздаточную коробку непосредственно за коробкой передач, с которой она соединена коротким карданным валом.

Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ состоит из двух самостоятельных устройств: дополнительной коробки и собственно раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, объединенных в одном агрегате. Дополнительная коробка представляет собой двухступенчатый редуктор, позволяющий увеличивать передаточное число в трансмиссии.

На ведущем валу коробки жестко закреплены шестерни, находящиеся соответственно в зацеплении с шестернями, расположенными на промежуточном валу. Шестерни установлены на стальных втулках и могут свободно вращаться на промежуточном валу. Для включения той или иной передачи служит муфта с синхронизатором инерционного типа, конструкция которого аналогична конструкции синхронизатора, применяемого в коробке передач.

Редуктор раздаточной коробки имеет две передачи: высшую (при зацеплении шестерен) и низшую (при зацеплении шестерен). Крутящий момент через соответствующую пару шестерен от ведущего вала передается к промежуточному и далее к дифференциалу раздаточной коробки.

При наличии межосевого дифференциала колеса промежуточного и заднего ведущих мостов могут вращаться с разными частотами при движении автомобиля по неровной дороге. Схема межосевого дифференциала и собственно раздаточной коробки показана на рис. 80. Вал межосевого дифференциала является продолжением вала раздаточной коробки. На его шлицах установлена крестовина с насаженными на ней шестернями-сателлитами, находящимися в зацеплении с двумя боковыми коническими шестернями. Левая коническая шестерня выполнена как одно целое с цилиндрической шестерней, правая — с шестерней. Шестерня сцеплена с шестерней на валу, а шестерня — с шестерней на валу.

Рис. 9. Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ:
1 — шестерня низшей передачи ведущего вала; 2 — шестерня высшей передачи ведущего вала; 3 — ведущий вал; 4 — шестерня ведущего вала привода промежуточного моста; 5 — шестерня промежуточного вала привода заднего моста; 6 — вилка; 7 — валик рычага выключения межосевого дифференциала; 8 — картер раздаточной коробки; 9 — муфта выключения межосевого дифференциала; 10 — межосевой дифференциал; 11 — шестерня вала привода промежуточного моста; 12 — картер дополнительной коробки; 13 — шестерня высшей передачи промежуточного вала; 14 — муфта включения передач с сннхронизаторами; 15 — шестерня низшей передачи промежуточного вала; 16 — промежуточный вал

Когда при движении автомобиля колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с одинаковой частотой, крестовина с сателлитами вращается как одно целое с коническими шестернями межосевого дифференциала. При этом крутящий момент

равномерно распределяется между промежуточным и задним ведущими мостами.

Если колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с различными частотами, то боковая коническая шестерня, связанная с колесами, имеющими меньшую частоту вращения, вращается медленнее, чем другая. При этом шестерни-сателлиты, вращаясь вместе с крестовиной, перекатываются по боковой шестерне, имеющей меньшую частоту вращения, и начинают вращаться вокруг своих осей. В результате вращения шестерен-сателлитов вокруг своих осей увеличивается частота вращения другой боковой шестерни и колеса оси, связанной с этой шестерней, начинают вращаться быстрее.

Применение межосевого дифференциала уменьшает износ и повышает долговечность механизмов трансмиссии и шин.

Однако при буксовании колес одного из мостов межосевой дифференциал может ухудшить проходимость автомобиля. В связи с этим применяют механизм блокировки межосевого дифференциала. Он состоит из зубчатой муфты, установленной на шлицах вала. При перемещении муфты влево ее зубья входят в зацепление с внутренними зубьями правой стороны шестерни, которая соединяется с валом. В этом случае шестерня и крестовина дифференциала вращаются с одинаковой частотой и, следовательно, шестерни-сателлиты могут поворачиваться вокруг своих осей, дифференциал выключается. Для включения и выключения (блокировки) межосевого дифференциала в кабине водителя на полу установлен специальный рычаг.

Рекламные предложения:


Читать далее: Ведущие мосты автомобилей КрАЗ

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о