LABORATÓRNE PRÁCE č.13
Téma: „Účel, konštrukcia a princíp činnosti prevodovky“
Cieľ práce: štúdium účelu, konštrukcie a princípu činnosti manuálnej prevodovky.
Všeobecné ustanovenia
Klasifikácia prevodovky
Manuálna prevodovka- je viacstupňová špirálová prevodovka, ktorá zabezpečuje manuálne radenie prevodových stupňov.
Automatizovaná prevodovka- poskytuje automatickú (bez priamej účasti vodiča) voľbu prevodového pomeru zodpovedajúceho aktuálnym jazdným podmienkam v závislosti od mnohých faktorov.
Robotická prevodovka- je manuálna prevodovka, v ktorej sú funkcie uvoľnenia spojky a radenia prevodových stupňov automatizované.
CVT prevodovka- je to mechanická jednotka určená na plynulý prenos výkonu motora na hnacie kolesá.
Kontrolnou metódou
1. S manuálnym radením- vodič (obsluha) zaradí prevodový stupeň.
· Priama akcia- vynakladá sa iba úsilie operátora. Priamo pôsobiace pohony sú mechanický A hydraulické.
· Servopohony- využíva sa sila operátora a servozariadenia, pričom hlavnú časť práce vykonáva servozariadenie a sila operátora je potrebná na ovládanie činnosti servozariadenia. Podľa zdroja (meniča) energie sa servá delia na hydraulické, mechanický, elektrický, vákuum, zmiešané V konštrukcii automobilov a nádrží sú hydraulické servopohony najrozšírenejšie .
2. Automaticky- v závislosti od vonkajších podmienok (napríklad rýchlosť otáčania a zaťaženie kľukového hriadeľa motora) radenie prevodových stupňov vykonáva automatizovaný riadiaci systém prevodovky bez účasti vodiča.
Účel a princíp činnosti prevodovky
Prevodovka slúži na zmenu v širokom rozsahu krútiaceho momentu prenášaného z motora na hnacie kolesá automobilu pri rozjazde a akcelerácii. Prevodovka navyše umožňuje vozidlu spätný chod a umožňuje dlhodobé oddelenie motora a hnacích kolies, čo je nevyhnutné pri voľnobehu motora počas jazdy alebo pri odstavenom vozidle.
Moderné autá využívajú najmä mechanické stupňové prevody s ozubenými kolesami. Počet prevodov vpred je zvyčajne štyri alebo päť, nepočítajúc spiatočku.
Radenie prevodov v nich prebieha pohybom ozubených kolies, ktoré zaberajú striedavo s inými prevodmi, alebo zablokovaním ozubených kolies na hriadeli pomocou synchronizátorov. Synchronizátory vyrovnávajú rýchlosť otáčania zaradených prevodov a blokujú jeden z nich hnaným hriadeľom. Pohyb prevodových stupňov alebo synchronizátorov riadi vodič, keď je spojka vypnutá. V závislosti od počtu prevodových stupňov vpred sú prevodovky trojstupňové, štvorstupňové atď.
Schéma činnosti manuálnej prevodovky.
1 - vstupný hriadeľ; 2 - radiaca páka; 3 - mechanizmus radenia prevodových stupňov; 4 - sekundárny hriadeľ; 5 - vypúšťacia zátka; 6 - medziľahlý hriadeľ; 7 - skriňa prevodovky
Manuálna prevodovka pozostáva z:
· kľuková skriňa,
· primárne, sekundárne a medziľahlé hriadele s ozubenými kolesami,
prídavný hriadeľ a spiatočka
· synchronizátory,
· mechanizmus radenia prevodových stupňov s blokovacím a blokovacím zariadením
· radiaca páka.
Carter obsahuje všetky hlavné komponenty a časti prevodovky. Je pripevnený k skrini spojky, ktorá je zase pripevnená k motoru. Pretože sú ozubené kolesá prevodovky počas prevádzky vystavené veľkému zaťaženiu, musia byť dobre namazané. Preto je kľuková skriňa naplnená do polovice svojho objemu prevodovým olejom (v niektorých modeloch áut sa používa motorový olej).
Hriadele prevodovky sa otáčajú v ložiskách inštalovaných v kľukovej skrini a majú sady ozubených kolies s rôznym počtom zubov.
Synchronizátory potrebné pre hladké, tiché a bezrázové radenie prevodov vyrovnávaním uhlových rýchlostí otáčajúcich sa ozubených kolies.
Mechanizmus radenia prevodových stupňov slúži na zmenu prevodových stupňov v boxe a ovláda ho vodič pomocou páky z vnútra auta. V tomto prípade blokovacie zariadenie neumožňuje súčasné zapnutie dvoch prevodových stupňov a blokovacie zariadenie zabraňuje samovoľnému vypnutiu prevodových stupňov.
Spiatočka to znamená, že otáčanie sekundárneho hriadeľa prevodovky v opačnom smere je zabezpečené dodatočným, štvrtým hriadeľom so spätným chodom. Na získanie nepárneho počtu párov ozubených kolies je potrebný ďalší hriadeľ, potom krútiaci moment zmení svoj smer:
Schéma prenosu krútiaceho momentu pri zaradení spiatočky
1 - vstupný hriadeľ; 2 - ozubené koleso vstupného hriadeľa; 3 - medziľahlý hriadeľ; 4 - hriadeľ prevodovky a spiatočky; 5 - sekundárny hriadeľ
Takmer každý, kto sa zaoberal autom alebo iným typom kolesového vozidla, dobre vie, že okrem dizajnu vozidla sa používa aj prevodovka. Prevodovka () je druhou najdôležitejšou jednotkou po motore v rôznych typoch vozidiel.
Zároveň existuje niekoľko typov prevodoviek, ale hlavnou úlohou týchto jednotiek na automobile je prijímať, konvertovať a ďalej prenášať z motora na hnacie kolesá automobilu. Ďalej podrobne zvážime účel prevodovky a prečo je potrebná prevodovka v prevodovom zariadení automobilu.
Prečítajte si v tomto článku
Prevodovka sa teda považuje za hlavný prvok prevodovky automobilu. Ako už bolo spomenuté, jeho hlavným účelom je meniť krútiaci moment z motora, ako aj rýchlosť a smer pohybu auta. Box vám tiež umožňuje „odpojiť“ motor od prevodovky počas zmeny prevodového stupňa.
Vďaka prevodovke je vozidlo schopné pohybu vpred a vzad, pohyb môže byť vykonávaný rôznymi rýchlosťami, pričom motor pracuje stabilne pri rôznych rýchlostiach a zaťažení a počas jazdy sa dosahuje plynulé radenie.
Aby bolo jasné, hlavnou úlohou prevodovky je potreba zabezpečiť tak požadovaný dynamický výkon vozidla, ako aj palivovú účinnosť motora. To zohľadňuje rôzne jazdné podmienky, zaťaženie, rýchlosť atď.
Takže na rozbehnutie a zrýchlenie potrebujete krútiaci moment, zatiaľ čo na jazdu vo vysokých rýchlostiach a prekonávanie ťažkých nákladov potrebujete výkonové otáčky. Zvláštnosťou spaľovacieho motora je zároveň to, že otáčky krútiaceho momentu sú „priemerné“ (3 000 – 3 500 ot./min), zatiaľ čo otáčky „výkonu“ motora sú bližšie k maximálnym hodnotám (5 500 – 6 000 000 ot./min.) .
Jednoducho povedané, ak je zaťaženie motora vysoké a otáčky sú príliš nízke, motor nebude schopný produkovať dostatočný výkon a zastaví sa. Ak je rýchlosť príliš vysoká a nie je potrebná vysoká rýchlosť, spotreba paliva sa výrazne zvýši. Pre dosiahnutie optimálneho vyváženia je súčasťou krabice zmena.
Vďaka tejto funkcii môžete s istotou štartovať z miesta, pohybovať sa nízkou rýchlosťou, cúvať atď. Je tiež možné udržiavať otáčky motora v optimálnom rozsahu pre neustále sa meniace podmienky na ceste a zaťaženie.
Napríklad zrýchlenie auta zahŕňa potrebu prekonať vysoké hodnoty odporových síl (prekonanie zvýšeného trenia a zotrvačných síl). Prítomnosť prevodovky umožňuje rozbehnúť sa zo zastavenia a zrýchliť na stredné a vysoké rýchlosti, čo zahŕňa plynulý alebo stupňovitý prechod z nízkych na vyššie prevodové stupne (radenie).
V dôsledku toho sa rýchlosť postupne zvyšuje a dynamické zaťaženie motora a prevodovky sa výrazne znižuje. V tomto prípade je optimálne udržiavať otáčky presne v rozmedzí vysokých hodnôt krútiaceho momentu motora.
S prihliadnutím na hmotnosť a vlastnosti vozidla, inštalovaný motor, zamýšľaný účel vozidla a množstvo ďalších charakteristík a vlastností, konštruktéri vyberajú počet prevodových stupňov a prevodové pomery v skrinke atď. (v prítomnosti).
Po pochopení účelu skrinky treba poznamenať, že samotné prevodovky môžu byť stupňovité, plynule meniteľné a kombinované. Pozrime sa na tieto typy boxov podrobnejšie. Po prvé, najbežnejším typom prevodu je stupňovitý prevod. V takýchto prevodovkách sa krútiaci moment mení v krokoch. Tento typ zahŕňa (mechanika) a (robot box).
Najmodernejšie manuálne prevodovky majú a vyznačujú sa komplexným dizajnom. Dvojspojka zároveň robí proces prepínania rýchlym a plynulým, krútiaci moment sa prenáša bez prerušenia toku výkonu zo spaľovacieho motora na kolesá.
Výsledkom je, že takáto prevodovka radí rýchlejšie, ako by to dokázal profesionálny jazdec alebo skúsený pretekár. Auto s takýmto „robotom“ (napríklad) sa vyznačuje rýchlym zrýchlením, ako aj udržiavaním optimálnych otáčok motora a zároveň vysokou účinnosťou paliva. Za nevýhodu sa považuje náročnosť opráv, znížená životnosť, nízka udržiavateľnosť a vysoká cena jednotlivých náhradných dielov a prvkov.
Aký je rozdiel medzi „klasickou“ automatickou prevodovkou s meničom krútiaceho momentu a robotizovanou prevodovkou s jednou spojkou a predselektívnymi robotmi ako DSG.
Keď začiatočníci sadnú za volant auta, v štádiu učenia sa šoférovať, majú problémy s prevodovkou, respektíve s potrebou neustáleho radenia. Mnohí si neraz mysleli, že bez tohto „pokeru“ by bolo auto ideálne. Ale, žiaľ, bez neho by auto nemohlo fungovať efektívne. Je to spôsobené charakteristikami spaľovacieho motora. Poďme zistiť účel jeho typov, štruktúry a princípu fungovania.
Ak otvoríte referenčné knihy, hovorí sa, že tento mechanizmus sa používa na zmenu krútiaceho momentu generovaného spaľovacím motorom. Prevodovka slúži aj na dočasné odpojenie krútiaceho momentu od motora a na cúvanie.
Teraz sa pozrime na účel z pohľadu ľudí, ktorí sú ďaleko od dizajnu a teórie auta. Tiež stojí za to pochopiť, prečo musíte pri každej jazde meniť stupne prevodovky.
Potreba neustáleho preraďovania priamo súvisí s charakteristikou spaľovacích motorov. Na rozdiel od elektrických jednotiek má krútiaci moment spaľovacieho motora nerovnomernú charakteristiku.
Hlavným rozdielom medzi elektromotormi a spaľovacími motormi je charakteristika ťahu. Táto charakteristika popisuje, ako sa mení výkon a krútiaci moment v závislosti od rýchlosti. V prípade elektromotorov je krútiaci moment k dispozícii okamžite a pri zvyšovaní otáčok bude krútiaci moment klesať.
Táto charakteristika je vhodnejšia pre auto - v momente rozbehu a pri akcelerácii, keď musíte vynaložiť veľké úsilie na prekonanie zotrvačnosti, je lepšie mať veľký krútiaci moment. Aby ste sa mohli pohybovať ďalej rovnomerne, je potrebné oveľa menej úsilia. Výkon elektromotorov v akomkoľvek rozsahu otáčok rotora je blízko maxima a v akomkoľvek režime je realizovaný a využívaný takmer úplne. Preto sú elektromotory vhodnejšie na použitie ako pohonný systém vozidla. V spaľovacom motore je všetko trochu inak. Keď sú otáčky kľukového hriadeľa nízke, je nízky aj výkon. Krútiaci moment zostáva prakticky nezmenený.
Ak sa odpor proti pohybu zvýši a otáčky začnú klesať, elektromotor zvýši krútiaci moment. V prípade spaľovacieho motora sa krútiaci moment zvýši len mierne a potom klesne.
Trakčný výkon spaľovacieho motora sa považuje za úplne nevyhovujúci. Ale už teraz z hľadiska účinnosti, celkových rozmerov a iných vlastností výrazne prevyšujú moderné elektrické pohonné jednotky. Na základe týchto úvah inžinieri akceptovali nedostatok spaľovacieho motora a vytvorili prevodovku na vyriešenie tohto problému. Jeho účelom je zmena prevodového pomeru medzi kľukovým hriadeľom a hnacím párom kolies. Vďaka tomu je maximálny krútiaci moment k dispozícii v úzkom rozsahu optimálnych otáčok, ale pri rôznych prevodových stupňoch. Vďaka tomu motor pracuje efektívnejšie.
Aby ste lepšie pochopili účel prevodovky v aute, mali by ste si spomenúť na školský kurz fyziky a niektoré časti mechaniky.
V prevodových systémoch založených na ozubení, kde pracujú dva prevody, priemer a počet zubov určuje rýchlosť a krútiaci moment. Pomer počtu zubov na hnanom kolese k počtu zubov na hnacom kolese je prevodový pomer. Keď má hnacie koleso menší priemer ako hnané koleso, rýchlosť hnaného kolesa bude nižšia a krútiaci moment bude naopak vyšší.
Kým dôjde k nárastu sily, dôjde k strate rýchlosti. A keď sme získali rýchlosť, všimneme si stratu sily. Ak je v prevodovom mechanizme niekoľko prevodových stupňov, potom sa prevodový pomer určí vynásobením počtu každého páru prevodových stupňov. Účelom prevodovky je práve zmena prevodových pomerov.
Na získanie rôzneho krútiaceho momentu, ktorý je potrebný na riadenie auta v rôznych podmienkach na ceste, má prevodovka niekoľko párov prevodových stupňov. Prichádzajú s rôznymi prevodovými pomermi. Ak nainštalujete medziľahlý prevod do páru hnacieho a hnaného ozubeného kolesa, tento sa bude otáčať v opačnom smere - ide o spätný chod.
Akýkoľvek typ automobilovej prevodovky je potrebný na to, aby spaľovací motor mohol pracovať v optimálnych otáčkach a vo svojich bežných prevádzkových režimoch a tiež aby sa výkon motora dal efektívne využiť v akýchkoľvek jazdných situáciách jednoduchou zmenou prevodového pomeru.
Na rozbehnutie auta a získanie počiatočnej nízkej rýchlosti, ako aj na pohyb v teréne, je potrebný krútiaci moment blízky maximu. Dá sa dosiahnuť v strednom rozsahu otáčok motora. Vysoká rýchlosť v tomto prípade nie je potrebná. Pre tento účel má prevodovka nižšie prevody - prvý, druhý, niekedy tretí. Zároveň aj pri vysokých rýchlostiach na prvom prevodovom stupni bude auto jazdiť dosť pomaly.
Pre rovnomerný pohyb pri vyšších rýchlostiach sa musia kolesá otáčať vysokou frekvenciou. V tomto prípade by otáčky motora mali byť optimálne. Na tento účel existujú vyššie prevodové stupne - štvrtý, piaty (a ak je prevodovka 6-stupňová, potom šiesta). Tu sú prevodové pomery nižšie. Automobil sa bude rýchlo pohybovať rovnakou optimálnou rýchlosťou, kým spaľovací motor nedosiahne maximálnu alebo maximálnu povolenú rýchlosť. Na vyšších prevodových stupňoch už nebude akcelerácia taká účinná. Taktiež na vyšších prevodových stupňoch nebude možné jazdiť v nízkych otáčkach. Auto sa nebude môcť pohybovať. Motor jednoducho nebude schopný poskytnúť požadovaný krútiaci moment.
Vo svete je teraz veľa rôznych dizajnov manuálnych prevodoviek. Väčšina áut s pohonom predných kolies má dvojhriadeľový mechanizmus. Trojhriadeľové sú inštalované na vozidlách s pohonom zadných kolies. Treba povedať, že aj v dnešnej dobe, kedy sa technika veľmi rýchlo rozvíja, je mechanika veľmi populárna. Faktom je, že opravy tohto typu sú na rozdiel od automatických prevodoviek a CVT jednoduché a lacné.
Je založený na primárnom a sekundárnom hriadeli prevodovky. Aj v prevodovke vozidla je blok prevodovky spolu so synchronizátormi. V kovovej skrini prevodovky je umiestnený hlavný prevodový mechanizmus a diferenciál.
Pomocou vstupného hriadeľa je možné pripojiť prevodovku vozidla k zostave spojky. Blok s ozubenými kolesami je pevne pripevnený k hriadeľu. Prevodovka má aj sekundárny hriadeľ. Nachádza sa paralelne s primárom. Je tiež vybavený blokom prevodovky. Tie sú neustále v tuhom zábere s prvkami z bloku na vstupnom hriadeli. Sekundárny hriadeľ prevodovky je tiež spojený cez ozubené koleso s hlavným ozubeným kolesom. Blok prevodovky je vybavený synchronizátormi. V rôznych prevedeniach môže byť niekoľko sekundárnych hriadeľov.
Okrem toho je box vybavený mechanizmom radenia prevodových stupňov. Najčastejšie je to vzdialené. Keďže skriňa prevodovky vozidla je malá, prvky sú umiestnené pod kapotou.
Vstupný hriadeľ slúži na pripojenie mechanizmu prevodovky k zostave spojky. Na hriadeli sú drážky, na ktoré je umiestnený poháňaný kotúč. Krútiaci moment z motora sa prenáša cez ozubené koleso prevodovky, ktoré je v zábere s týmito prvkami. Existuje medziľahlý prvok umiestnený paralelne. Je vybavený blokom ozubených kolies, ktoré sú v tuhom zábere s hriadeľom.
Sekundárny hriadeľ je na rovnakej osi ako primárny. Ozubené kolesá nie sú pevne v zábere a voľne sa otáčajú. Ozubené kolesá medziľahlého a sekundárneho hriadeľa, ako aj časť na vstupnom hriadeli sú neustále v zábere.
Medzi ozubenými kolesami sú nainštalované synchronizátory. Mechanizmus radenia je inštalovaný priamo v skrini prevodovky vozidla. Skladá sa z radiacej páky, ako aj posúvačov a vidlíc.
Takže sme zistili, čo je prevodovka. Ako vidíte, ide o veľmi dôležitú súčasť dizajnu každého auta. Práve to umožňuje vozidlu pohybovať sa rôznymi silami a rýchlosťami. Pohyb auta do značnej miery určuje prevodovka.
4. Prevodovka a prídavné prevodovky.
1. Účel a typy prevodoviek.
Účelom prevodovky je meniť ťažnú silu, rýchlosť a smer vozidla. V automobilových motoroch, keď sa rýchlosť otáčania kľukového hriadeľa znižuje, krútiaci moment sa mierne zvyšuje, dosahuje maximálnu hodnotu a s ďalším poklesom rýchlosti otáčania tiež klesá. Pri jazde autom v stúpaniach, na zlých cestách, pri rozjazde z pokoja a prudkej akcelerácii je však potrebné zvýšiť krútiaci moment prenášaný z motora na hnacie kolesá. Na tento účel slúži prevodovka, ktorej súčasťou je aj prevod, ktorý umožňuje autu spiatočku. Okrem toho prevodovka zabezpečuje odpojenie motora od prevodovky.
Manuálna prevodovka pozostáva zo sady ozubených kolies, ktoré zaberajú v rôznych kombináciách a vytvárajú niekoľko prevodových stupňov alebo stupňov s rôznymi pomermi. Čím väčší počet prevodových stupňov, tým lepšie sa auto „prispôsobí“ rôznym jazdným podmienkam. Prevodovka by mala fungovať ticho, s minimálnym opotrebovaním; To sa dosiahne použitím ozubených kolies so šikmými zubami.
Na základe počtu prevodových stupňov vpred sa stupňovité prevody delia na štvor- a päťstupňové. Prevodovky osobných automobilov, malých autobusov a ľahkých nákladných vozidiel majú zvyčajne štyri stupne, zatiaľ čo prevodovky veľkých autobusov a ťažkých nákladných vozidiel majú päť stupňov. Všetky domáce osobné autá, autobusy rodín RAF, KAVZ, PAZ a nákladné autá rodín U AZ a G AZ majú štvorstupňové prevodovky a autobusy rodín ZIL, LAZ a nákladné autá ZIL, Ural, MAZ a KamAZ. rodiny majú päťstupňové prevodovky.
Krokové prevody môžu byť jednoduché alebo planétové. Väčšina áut používa jednoduché stupňovité prevodovky, v ktorých radenie prebieha dvoma spôsobmi: pohybom prevodových stupňov alebo pohybom spojok.
Niekedy sú autá vybavené plynule meniteľnými prevodovkami s plynulou zmenou prevodového pomeru a kombinovanými prevodovkami, ktoré využívajú oba spôsoby zmeny prevodového pomeru. Medzi tieto patria prevodovky autobusov radu LiAZ, ktoré pozostávajú z meniča krútiaceho momentu pracujúceho v spojení s dvojstupňovou prevodovkou, a prevodovky osobných automobilov rodiny Chaika a ZIL, ako aj prevodovky sklápačov rodiny BelAZ, pozostáva z meniča krútiaceho momentu pracujúceho v spojení s automatickou planétovou trojstupňovou prevodovkou. Plynulá zmena prevodového pomeru v týchto boxoch sa vykonáva pomocou meniča krútiaceho momentu.
2.Schéma a princíp činnosti manuálnej prevodovky.
V jednoduchej stupňovitej prevodovke (obr. 126) sú tri hriadele: hnací (primárny) A, spojený cez spojku s kľukovým hriadeľom motora; poháňaný (sekundárny) B, spojený cez kardanový prevod a iné mechanizmy s hnacími kolesami automobilu; medziľahlý B. Hnacie ozubené koleso 1 je vyrobené ako jeden celok s hnacím hriadeľom a je v stálom zábere s hnaným ozubeným kolesom 8, pevne spojené s vloženým hriadeľom. Keď je spojka zapnutá, hnací a medziľahlý hriadeľ sa otáčajú.
Ryža. 126 - Schéma trojstupňovej prevodovky:
A - hnací hriadeľ; B - hnaný hriadeľ; B - medziľahlý hriadeľ; G - os spiatočky; 1-8 - prevody.
Pohyblivé ozubené kolesá 2 a 3 sú namontované na hnanom hriadeli a ozubené kolesá 7, 6 a 4, ako aj koleso 8, sú pevne spojené s vloženým hriadeľom. Pomer počtu zubov hnaného kolesa k počtu zubov hnacieho kolesa, prevrátená hodnota pomeru ich otáčok, sa nazýva prevodový pomer. Napríklad prevodový pomer prevodu pozostávajúceho z prevodov 8 a 1,
Iv = Z8/Z1, kde Z8 je počet zubov hnaného ozubeného kolesa 8; Z 1 - počet zubov hnacieho kolesa 1.
Keď ktorékoľvek ozubené koleso na hnanom hriadeli zaberá s jedným z ozubených kolies na medziľahlom hriadeli, krútiaci moment z motora sa prenáša cez hnací, medziľahlý a hnaný hriadeľ prevodovky na hnaciu sústavu a potom na hnacie kolesá vozidla. Na zaradenie prvého prevodového stupňa sa koleso 3 posunie dopredu, pričom sa zaradí do záberu s ozubeným kolesom 6 prvého prevodu medzihriadeľa. Celkový prevodový pomer prvého prevodového stupňa sa určí ako súčin prevodových pomerov jednotlivých párov ozubených kolies, t.j. kde ZЗ. a Z6 sú počty zubov kolesa 3 a ozubeného kolesa 6, v tomto poradí.
Pri zaradení prvého prevodového stupňa sa krútiaci moment MK na hnanom hriadeli prevodovky zvyšuje v porovnaní s krútiacim momentom motora Dm o N-krát, t.j. Z8 ZЗ.
MK = DmU1 = Dm
A má maximálnu hodnotu, pretože ozubené koleso 6 je najmenšie z ozubených kolies medzihriadeľa a koleso 3 je najväčšie z ozubených kolies hnaného hriadeľa.
Prvý prevodový stupeň sa používa pri jazde v najťažších podmienkach na ceste, v strmých stúpaniach, ako aj pri rozjazde na zlej ceste a s nákladom. Pre osobné automobily je prvý prevodový pomer Ш = 3 -;- 4, pre autobusy I! = 3 -;- 7, pre nákladné autá UJ = 4 -;- 7.
Druhý prevod je zabezpečený zahrnutím ozubených kolies 2 a 7. Potom kde Z2 a z7 sú počty zubov ozubených kolies, respektíve 2 a 7. Druhý prevod je medziľahlý. Vo vyššie uvedenom diagrame trojstupňového boxu je to jediné. Štvor- a päťstupňové prevodovky môžu mať dva alebo dokonca tri medzistupne.
Pri zaradení priameho (v tomto prípade tretieho) prevodového stupňa sú hnacie a hnané hriadele spojené priamo cez ozubené kolesá 1 a 2 (Iz = 1). Priamy prevod je hlavný prevod používaný pri jazde autom na dobrej ceste.
Radenie prevodových stupňov sa vykonáva pri vypnutej spojke, čím sa pohyblivé ozubené kolesá (vozíky) hnaného hriadeľa dostanú do záberu so stacionárnymi ozubenými kolesami vloženého hriadeľa. Tento záber je sprevádzaný nárazmi koncov zubov a ich zvýšeným opotrebovaním. Preto autá často používajú prevodovky s konštantným záberom prevodov, ktoré sa vyznačujú vysokou životnosťou.
S ozubeným kolesom 4 vloženého hriadeľa v stálom zábere je medziľahlé ozubené koleso 5 spätného chodu, ktoré na obr. 126 je konvenčne znázornený v rovine výkresu. Pri zaradení spiatočky sa ozubené koleso 3 posunie dozadu, pričom ho zaradí medziľahlý prevod 5 spiatočky, ktorý sa voľne otáča okolo svojej osi.
3. Mechanizmus ovládania prevodovky.
Ovládací mechanizmus, ktorý mení rýchlostné stupne, je zvyčajne umiestnený v kryte prevodovky a ovláda sa kolískovou pákou. Napríklad v ovládacom mechanizme prevodovky automobilu ZIL-130 sa páka 51 (pozri obr. 129), namontovaná priamo na prevodovke, voľne kýva v guľovej objímke krytu prevodovky, pričom na ňu dosadá guľôčkovým zhrubnutím. Páka je držaná pružinou a západkou 50. Spodný koniec páky 51 zapadá do drážky jednej z vidlíc namontovaných na posúvačoch 54 a 55. Pohyb páky dopredu alebo dozadu spôsobí pohyb posúvača v opačným smerom, v dôsledku čoho jeho vidlica pohybuje ozubeným kolesom alebo spojkou, vrátane prevodovky Na zmenšenie zdvihu radiacej páky pri zaraďovaní prvého prevodového stupňa alebo spiatočky sa používa medziľahlá páka 52 namontovaná na osi 49. Dráha páky je teda rovnaká pre zaraďovanie všetkých prevodových stupňov: pri pohybe pripojených posúvačov vidlicami so synchronizátormi a pri pohybe posúvača pohybom ozubeného kolesa 16 prvého prevodu a spiatočky pomocou vidlice.
Presnú inštaláciu ozubených kolies v zapnutých a vypnutých polohách zabezpečujú svorky pozostávajúce z 9 guľôčok a 10 pružín umiestnených vertikálne v nálitkoch krytu skrine prevodovky. Guľôčky zapadajú do vybrania posúvačov. Na každom posúvači sú tri priehlbiny: jedno (stredné) pre neutrálnu polohu a dve pre zodpovedajúce prevody. Vzdialenosť medzi vybraniami zabezpečuje záber ozubených kolies po celej dĺžke zubov.
Náhodnému záberu dvoch ozubených kolies súčasne zabraňuje zámok pozostávajúci z čapu 11 a dvoch párov guľôčok 12. Ak sa jeden z posúvačov pohne, ostatné dva sú guľôčkami zablokované. Na posúvačoch sú zodpovedajúce vybrania pre guľôčky zámku. Keď sa stredný posúvač pohne, guľôčky vyjdú z jeho priehlbín, vstúpia do priehlbín vonkajších posúvačov a zablokujú ich. Ak sa jeden z vonkajších posúvačov pohne, guľôčky vyjdú zo svojich priehlbín a vstúpia do priehlbiny stredného posúvača a druhý vonkajší posúvač sa zablokuje v dôsledku skutočnosti, že kolík 11 sa pohybuje smerom k nemu a tlačí na guľôčky na druhom. strane stredného posúvača. Na posunutie jedného z posúvačov musia byť ostatné dva umiestnené v neutrálnej polohe.
Na zaradenie prvého rýchlostného stupňa alebo spiatočky je potrebné použiť dodatočnú silu, aby ste použili páku 51 na stlačenie pružiny poistky 48 až na doraz. Až potom je možné presunúť radiacu páku do polohy zodpovedajúcej zaradeniu prvého rýchlostného stupňa alebo spiatočky výbava.
Rozdeľovacia skriňa slúži na rozdelenie krútiaceho momentu z prevodovky medzi hnacie nápravy vozidla. V prevodovke je tiež umiestnené zariadenie na zapínanie a vypínanie prednej hnacej nápravy.
Na vozidlách určených na prevádzku v ťažkých cestných podmienkach je inštalovaná prídavná prevodovka s dvoma redukčnými prevodmi alebo jedným priamym a jedným redukčným prevodom, ktoré môžu ďalej zvýšiť trakčnú silu na hnacie kolesá pri akomkoľvek prevodovom stupni hlavnej prevodovky. Prídavná prevodovka je spravidla konštrukčne kombinovaná s prevodovkou.
Preraďovanie na nižší prevodový stupeň sa zvyčajne zapína, keď sa vozidlo používa ako ťahač, pri ťahaní ťažkých cepov, pri jazde na strmých svahoch a v náročných podmienkach na ceste. Napríklad prevodová skriňa terénneho nákladného vozidla GAZ-66 s dvoma hnacími nápravami je jedna jednotka s prídavnou dvojrýchlostnou prevodovkou (obr. 134,a).
Hnací hriadeľ 4 rozdeľovacej prevodovky je spojený kardanovým prevodom s hnaným hriadeľom prevodovky. Predné guľôčkové ložisko hriadeľa 4 je umiestnené v stene skrine prevodovky a zadné valivé ložisko je umiestnené v drážke ozubeného kolesa 6, vyrobeného ako jeden kus s hnaným hriadeľom zadnej nápravy 11 prednej časti hriadeľ, hriadeľ zadnej nápravy a vložený hriadeľ 9 sa otáčajú na guľôčkových ložiskách.
Pri pohybe pozdĺž drážok môže ozubené koleso 10 vloženého hriadeľa zaberať s ozubenými kolesami 6 a 12 a ozubené koleso 5 hnacieho hriadeľa s kolesom 13. Ozubené koleso 6 má okrem vonkajšieho ozubeného kolesa vnútorný krúžok na záber s ozubeným kolesom 5 Ozubené kolesá 13 a 12 sú pevne pripevnené na drážkach hriadeľa.
Konce hnacích hriadeľov prednej a zadnej nápravy vychádzajúce zo skrine prevodovky sú drážkované.
Ryža. 134 - Prevodovka:
a - dizajn; b - blokovacie zariadenie; 1, 2 a 14 - zástrčky; 3 ~ odvzdušňovač; 4 - hnací hriadeľ; 5 - ozubené koleso hnacieho hriadeľa; 6 - ozubené koleso hnaného hriadeľa; 7 - šnekové koleso pohonu rýchlomera; 8 - hnací závitovka, sú namontované príruby kardanového kĺbu, zaistené maticami a podložkami. 9 - medziľahlý hriadeľ; 10 a 13 - ozubené kolesá medziľahlého hriadeľa; 11 - hnací hriadeľ prednej nápravy; 12 - ozubené koleso pohonu prednej nápravy; 15 - uzáver; 16 - cracker; 17 - pružina; 18 a 25 - vidlice; 19 a 20 - posúvače; 21 - matica; 22 - krúžok; 23 - podložka; 24 – olejové tesnenie.
Krútiaci moment z hnacieho hriadeľa 4 prevodovky je prenášaný na prednú nápravu ozubenými kolesami 5, b, 10 a 12. Pri zavádzaní prevodového rýchlomera; Koleso 5 je v zábere s vnútorným ozubeným vencom kolesa 6 hnaného hriadeľa a je zaradený najvyšší (priamy) prevod zadnej nápravy. Ak s prevodmi b a 12 zaradíte aj prevodový stupeň 10, zaradí sa priamy prevod prednej nápravy. Keď sa prevodový stupeň 5 posunie doľava, kým nezapadne s kolesom 13 (prevodový stupeň 10 zostane zaradený), zaradí sa podradenie. V tomto prípade sa krútiaci moment prenáša na zadnú nápravu cez prevody 5, 13, 10 a 6 a na prednú nápravu cez prevody 5, 13, 10 a 12. Redukčný prevodový pomer je 1,96. Na uľahčenie zapojenia prednej nápravy sú ozubené kolesá 10 a 6 neustále v zábere na neúplnú dĺžku zubov.
Olej sa naleje do kľukovej skrine cez otvor uzavretý zátkou 2, ktorý sa tiež používa na kontrolu hladiny oleja. Olej sa vypúšťa cez otvor uzavretý zátkou 1. Odvzdušňovač 3 sa používa na vetranie skrine prevodovky. Ovládací mechanizmus rozdeľovacej prevodovky automobilu GAZ-66 pozostáva z radiacej páky vpred a nadol a páky prednej nápravy. Obe páky sú spojené tyčami s posúvačmi prevodovky. Keď je ľavá páka v prednej polohe, predná náprava auta je zapnutá a keď je táto páka v zadnej polohe, je vypnutá. Ak sa pravá páka posunie z neutrálnej polohy dopredu, zaradí sa priamy prevodový stupeň a z neutrálnej polohy dozadu sa zaradí nižší prevodový stupeň.
Pri jazde v ťažkých podmienkach na ceste (blato, piesok, sneh) sa zapne predná náprava. Nemalo by sa to však robiť, pokiaľ to nie je nevyhnutné, pretože to zvyšuje spotrebu paliva a urýchľuje opotrebovanie pneumatík a častí prevodovky. Kým sa vozidlo pohybuje so zaradenou priamou prevodovkou v rozvodovej skrini, predná náprava je zapnutá bez vypnutia spojky.
Radenie nadol v rozdeľovacej prevodovke sa zapína, keď sa vozidlo pohybuje v stúpaní alebo v ťažkých podmienkach na ceste. Tento prevodový stupeň je možné zaradiť až po zastavení auta a zaradení prednej nápravy. Predná náprava sa dá vypnúť až po prepnutí podraďovania v rozdeľovacej prevodovke na priamy. To všetko chráni časti kardanovej prevodovky a zadnej nápravy pred preťažením. Blokovacie zariadenie (obr. 134.6), ktoré je k dispozícii v riadiacom systéme rozdeľovacej prevodovky, vám neumožňuje zaradiť podraďovanie, keď je predná náprava vypnutá, a odpojiť prednú nápravu, keď je zaradené podraďovanie.
V skrini prenosovej skrine sa môžu pohybovať posúvače 19 a 20, na ktorých sú vidlice 18 a 25 pripevnené skrutkami prichytenými drôtom. Medzi posúvačmi v stene kľukovej skrine sú umiestnené dve sušienky 16 s pružinou 17 medzi nimi. Výstupný otvor pre krekry je uzavretý zátkou 14 naskrutkovanou do závitu Otvory na vonkajších koncoch posúvačov sú uzavreté uzávermi 15. Na opačnej strane sú v stene kľukovej skrine nainštalované tesnenia, pozostávajúce z tesnení 24, podložky 23, krúžky 22 a matice 21.
Na posúvači 19, ktorý sa používa na zapínanie a vypínanie prednej nápravy, sú dve priehlbiny rôznych hĺbok pre krekry uzamykacieho zariadenia. Na posúvači 20, ktorý vypína priame alebo nižšie radenie, sú tri priehlbiny pre praskliny: ľavé zodpovedá zaradeniu priameho prevodu, stredné do neutrálnej polohy a pravé zaradeniu podraďovania. Medzi ľavým a stredným zárezom je lasica. Poloha krekrov na obr. 134, b zodpovedá vypnutej prednej náprave. V tomto prípade sa posúvač 20 môže pohybovať z neutrálnej polohy do polohy zodpovedajúcej zaradenému priamemu prevodu. Vzhľadom na prítomnosť lasíc na posúvači medzi drážkami krekry pri tomto pohybe neprekážajú. Ďalší pohyb posúvača 20 je nemožný, pretože sušienky, stláčajúce pružinu, budú spočívať proti sebe a budú brániť pohybu.
Keď je predná náprava zapnutá, hlboké vybranie v posúvači 19 bude nainštalované oproti bežcom, keď sa bežec 20 pohybuje, bežce sa nebudú opierať o seba a bude možné zaradiť radenie nadol. V takom prípade nebude možné vypnúť prednú nápravu bez predchádzajúceho vypnutia podraďovania.
PREDNÁŠKA č.8
TÉMA: KARDANOVÉ PREVODY.
PLÁN:
1.Druhy kardanových prevodov.
1.Druhy kardanových prevodov.
Zadná hnacia náprava je zavesená na ráme auta na pružinách a počas jazdy mení svoju polohu voči rámu; Prevodovka je pripevnená k rámu. Preto na prenos krútiaceho momentu z hnaného hriadeľa prevodovky na hnací hriadeľ hlavného ozubeného kolesa, ktorého osi sa pretínajú a sú umiestnené v uhle, ktorý sa mení s rastúcim alebo klesajúcim zaťažením, ako aj v dôsledku otrasov pri pohybe vozidla na nerovnej ceste sa používajú kardanové prevody.
Kardanová prevodovka pozostáva z hriadeľov, ich podpier a kardanových kĺbov. Kardanové pohony sú inštalované medzi spojkou a prevodovkou, ktoré sú umiestnené oddelene od motora; medzi prevodovkou a prevodovkou alebo prídavnou skriňou; medzi hlavnými prevodmi dvoch hnacích zadných náprav trojnápravového vozidla; medzi hlavným prevodom a nápravovými hriadeľmi hnacích kolies s nezávislým zavesením; medzi nápravovými hriadeľmi a prednými riadenými kolesami; v pohone navijaka a iných pomocných mechanizmov.
Kardanové prevody sa podľa počtu kardanových kĺbov delia na jednoduché a dvojité. Ak má prevodovka iba jeden univerzálny kĺb umiestnený na prevodovke, potom sa takáto prevodovka nazýva jednoduchá prevodovka. Takéto prevody sa používajú iba vtedy, keď sú hriadele umiestnené pod miernym uhlom a v súčasnosti sú na autách inštalované len zriedka. V dvojitej hnacej sústave sú univerzálne kĺby umiestnené na oboch koncoch hnacieho hriadeľa.
Bez ohľadu na rýchlosť vozidla by hnací hriadeľ nemal zaznamenať žiadne výrazné torzné vibrácie alebo údery. Na zníženie hádzania sa vykonáva dynamické vyváženie zostavy hnacieho hriadeľa s kardanovými kĺbmi. Nevyváženosť je eliminovaná privarením vyvažovacích dosiek na konce kardanových rúr a v prípade potreby inštaláciou vyvažovacích dosiek pod kryty kardanových kĺbov. Správna relatívna poloha častí drážkového spoja po vyvážení je upevnená špeciálnymi značkami.
Ak existuje predĺženie prevodovky (obr. 136, a), kardanový prevod osobných automobilov (G AZ-24 Volga, Moskvich-2140) je vyrobený vo forme kardanového hriadeľa 2 s dvoma kardanovými kĺbmi. Kardanový pohon priamo spája prevodovku so zadnou nápravou 3. Vo vnútri nástavca je umiestnené drážkované spojenie predného kardanu s hnaným hriadeľom prevodovky. Rovnaký typ kardanovej prevodovky sa používa na vozíku MAZ-5335 s krátkym rázvorom a jeho modifikáciách.
Autá G AZ-53A, G AZ-53-12, ZIL-130, VAZ rodiny „Zhiguli“ a ďalšie majú kardanový pohon (obr. 136), ktorý pozostáva z medziľahlého 4, hlavného 2 hriadeľa a troch pántov. Tým sa eliminuje možnosť silných vibrácií hriadeľa. V automobile GAZ-66 sa krútiaci moment z prevodovky (obr. 136, c) prenáša cez hriadeľ 4 na prenosovú skriňu 6 a z nej cez hriadele 2 a 7 na zadné 3 a predné 8 hnacie nápravy. . Kardanové kĺby sú umiestnené na koncoch hriadeľov, z ktorých jeden je pevne pripevnený a druhý má posuvné spojenie s hriadeľom.
Kardanová prevodovka trojnápravových vozidiel (ZIL-131, KrAZ-260) s usporiadaním kolies 6 x 6 so sekvenčným pohonom zadných náprav je znázornená na obr. 136, g Prvá zadná hnacia náprava má priechodný hriadeľ hlavného ozubeného kolesa, ktorý prenáša krútiaci moment cez kardanový hriadeľ 9 na druhú zadnú hnaciu nápravu 10. Na obr. 136, d znázorňuje kardanovú prevodovku trojnápravových vozidiel (<<Урал-4320») с колесной формулой 6 х 6 с параллельным приводом задних мостов. В этом случае на картере первого заднего моста устанавливают промежуточную опору и привод второго заднего моста осуществляют от раздаточной коробки через валы 11 и 9.
Trojnápravové vozidlá s usporiadaním kolies 6 x 4 nemajú kardanový pohon prednej nápravy. Uhlový pohyb kardanových hriadeľov je zabezpečený konštrukciou kardanových kĺbov a zmena vzdialeností medzi kĺbmi je zabezpečená prítomnosťou drážkovaných spojov vidlíc kardanu s kardanovým hriadeľom. Zvyčajne u stojaceho vozidla uhly medzi hriadeľmi spojenými kardanovými kĺbmi nepresahujú 5-90, ale pri pohybe môžu byť 20 - 300. V pohone medzi hlavným prevodom prednej hnacej nápravy a hnacími riadenými kolesami pri otáčaní môžu tieto uhly dosahovať 30 - 400, v závislosti od veľkosti uhlov medzi osami spájaných hriadeľov možno použiť mäkké a tvrdé kardanové spoje. V prvom prípade k uhlovému posunu hriadeľov dochádza v dôsledku deformácie elastických (zvyčajne gumových) prvkov a v druhom v dôsledku kĺbových spojov kovových častí. V automobiloch sa používajú hlavne tuhé kardanové kĺby.
2. Návrh a prevádzka kardanových kĺbov a hriadeľov.
Ryža. 136 - Umiestnenie kardanových prevodov na automobiloch: a - osobné automobily; b - náklad; c - d - terénny náklad; 1 - prevodovka; 2, 4, 7, 9 a 11 - kardanové hriadele; 3 a 10 - zadné hnacie nápravy: 5 - stredná podpora; 6 - prevodovka; 8 - predná hnacia náprava.
Ryža. 137 - Kardanové kĺby:
a - c - nerovnaké uhlové rýchlosti; d a d - rovnaké uhlové rýchlosti; 1 - kryt; 2 - blokovacia doska: 3 - miska ložiska; 4 - ihly; 5 - plstené tesnenia; 6, 10. 24 a 28 - vidlice; 7 - poistný ventil; 8 - kríž; 9 - olejnička; 11 - kardanový hriadeľ; 12 - reflektor; 13 - samoupínacie olejové tesnenie; 14 - poistný krúžok; 15 a 16 - radiálne a mechanické tesnenia; 17 - vnútorná päsť; 18 - centrálna guľa; 19 - vonkajšia päsť; 20 - hnacie gule; 21 - čap; 22 - vlásenka; 23 - hriadeľ nápravy; 25 a 27 - polvalcové päste; 26 - centrálny disk.
Podľa kinematiky sa kardanové kĺby delia na kĺby s nerovnakými a rovnakými uhlovými rýchlosťami. Typicky sa vo všetkých pohonoch automobilov, okrem pohonu na poháňané riadené kolesá, používajú kĺby s nerovnakou rýchlosťou.
Zoberme si napríklad kardanový prevod automobilu G AZ-53A s tuhými kardanovými kĺbmi nerovnakých uhlových rýchlostí (obr. 137, a). Kardanové prevody tohto typu sú najrozšírenejšie. Takéto kardanové kĺby pozostávajú z dvoch oceľových vidlíc 6 a 10 namontovaných na hriadeľoch a ich otočne spájajúcej priečky 8, inštalovanej v ušiach vidlíc na ihlových ložiskách. Ložiská pozostávajúce z misky 3 a ihiel 4 sú nasadené na brúsené hroty kríža 8, vyrobené z chrómovej ocele, a zaistené v očkách vidlíc 6 a 10 blokovacími platňami 2 s krytmi 1 umiestnenými pod nimi tesnenia 5 zabraňujú úniku maziva z ložísk, ktoré vstupuje cez olejničku 9 a kanály v kríži. Poistný ventil 7 sa používa na odstránenie prebytočného maziva.
Ďalší kardanový kĺb s ihlovým ložiskom, v ktorom sú použité gumové samoupínacie tesnenia 13 a misky ložísk sú zaistené vo vidliciach poistnými krúžkami 14, je znázornený na obr. 137, nar. Takéto univerzálne kĺby sa používajú na aute GAZ-3102 Volga. Na spoľahlivejšiu ochranu ihlových ložísk pred únikom oleja sa niekedy inštalujú dve olejové tesnenia - radiálne a mechanické, ako napríklad na vozidlách rodiny KamAZ (obr. 137.6). Konštrukcia jedného z kĺbov kardanového prevodu musí umožňovať axiálny pohyb kardanového hriadeľa. Typicky sa na tento účel používa drážkové spojenie jednej z vidlíc univerzálneho kĺbu s hriadeľom.
Jednoduchý pevný kardanový kĺb vo veľkých uhloch medzi osami hriadeľov, ktoré spája, nemôže zabezpečiť rovnomerné otáčanie hnaného hriadeľa. Keď sa hnacia vidlica otáča rovnomerne, hnaná vidlica sa otáča nerovnomerne. Počas jednej otáčky hriadeľa vrtule hnaná vidlica pri otáčaní dvakrát predbehne hnaciu vidlicu a dvakrát za ňou zaostáva. V dôsledku toho vzniká dodatočné zaťaženie častí hlavného ozubeného kolesa, diferenciálu, hriadeľov náprav a kolies a zvyšuje sa ich opotrebovanie. Na odstránenie nerovnomerného otáčania hnaného hriadeľa použite dvojitý kardanový pohon s pevnými kardanovými kĺbmi alebo jednoduchý kardanový pohon s kardanovým kĺbom s rovnakými uhlovými rýchlosťami.
Ak sa pri dvojitom kardanovom pohone uhol medzi osami hnaného hriadeľa prevodovky a kardanovým hriadeľom rovná uhlu medzi osami kardanového hriadeľa a hnacím hriadeľom hlavného prevodu, potom pri rovnomernom otáčaní hnaného hriadeľa hriadeľ prevodovky, bude sa rovnomerne otáčať aj hnací hriadeľ hlavného prevodu. V tomto prípade musia byť obe vidlice namontované na kardanovom hriadeli v rovnakej rovine.
Univerzálne kĺby s konštantnou rýchlosťou, ktoré zabezpečujú rovnomerné otáčanie hnaného hriadeľa, sú najčastejšie guľové a vačkové kĺby. V predných hnacích nápravách automobilov radu ZIL, GAZ a UAZ sa používajú guľové kĺby rovnakých uhlových rýchlostí s dlhými drážkami (obr. 137, d). Vonkajší kĺb 19, na ktorého drážkach je namontovaný náboj kolesa, je vyrobený ako jeden kus s hnanou vidlicou a vnútorný kĺb 17 s drážkami vstupujúcim do otvoru ozubeného kolesa diferenciálu je vykovaný ako jeden kus s pohonom. vidlička. Vidlice sú navzájom spojené pomocou štyroch vodiacich guľôčok 20 umiestnených v drážkach vidlíc. Na vycentrovanie vidlíc sú na ich koncoch guľové vybrania, do ktorých je umiestnená centrálna guľôčka 18. Hnacie guľôčky 20 prenášajú krútiaci moment z hnacej vidlice. Centrálna guľôčka 18 bráni vyvaleniu hnacích guľôčok z drážok. Centrálna guľa má lasičku, ktorá sa pri montáži univerzálneho kĺbu otáča smerom k vloženej guľôčke pohonu. Čap 22, umiestnený v axiálnom kanáli hnanej vidlice, jedným koncom vstupuje do otvoru centrálnej guľôčky 18, čím zablokuje zostavený kardanový kĺb.
Deliace drážky majú tvar, v ktorom sú hnacie guľôčky bez ohľadu na uhlové pohyby vidlíc vždy umiestnené v rovine, ktorá rozdeľuje uhol medzi osami hnacej a hnanej vidlice. Vďaka tomu majú obe vidlice rovnakú rýchlosť otáčania.
Vačkový kardanový kĺb (obr. 137, e) pozostáva z vidlíc 24 a 28, polvalcových kĺbov 25 a 27 a centrálneho kotúča 26 vloženého do vnútorných drážok týchto pästí, ktorých valcové plochy prekrývajú vidlice 24 a 28. Takýto spoj funguje ako dva kĺbové spoje s nerovnakými uhlovými rýchlosťami. V jednej rovine sa vidlice otáčajú voči pästiam a v druhej rovine spolu s nimi voči centrálnemu disku. Takéto závesy sú inštalované na vozidle Ural-4320.
Pre dosiahnutie dostatočnej pevnosti pri nízkej hmotnosti sa kardanové hriadele zvyčajne vyrábajú vo forme oceľových rúr. Vidlice univerzálneho kĺbu sú privarené k hriadeľom alebo nasadené na drážky hrotu privareného k rúre. Tento posuvný spoj je pokrytý gumenou čižmou.
V osobných automobiloch s predĺžením v prevodovke sa používa kardanový prevod s jedným hnacím hriadeľom (obr. 138, a).
Ryža. 138 - Kardanové prevody:
a - s jedným hriadeľom; b - s dvoma hriadeľmi (vozidlo ZIL-l30); c - s dvoma hriadeľmi a pružným kĺbom (vozidlo VAZ-2101 Zhigulya; 1 a 3 - vidlice; 2 a 19 - olejové vsuvky; 4 - drážkované puzdro; 5 - hrot s drážkami; 6. 14 a 18 - olejové tesnenia; 7 - šitý kryt 8 - kardanový hriadeľ 13 - matica na upevnenie podporného ložiska 21 - guličkové ložisko, pozostávajúce z vidlíc; a 3, sa môže pohybovať pozdĺž drážok hrotu 5, privareného k hriadeľu 8. Koniec hriadeľa je privarený k hrotu univerzálneho kĺbu 9. Gumový vlnitý kryt 7 chráni drážkovaný kĺb pred nečistotami.
Mazivo vstupuje cez olejničku 2 a je zadržiavané olejovým tesnením 6.
V dvojnápravových nákladných automobiloch s pohonom zadnej nápravy je najpoužívanejšia prevodovka hnacieho ústrojenstva, pozostávajúca z medzihriadeľa a hriadeľa zadnej nápravy (obr. 138.6). V tomto prípade jeden krížový kĺb spája hnaný hriadeľ prevodovky s predným koncom vloženého hriadeľa 10. Druhý, stredný krížový kĺb, spája medzihriadeľ 10 a hnací hriadeľ 8 zadnej nápravy.
Prevodovka s elastickým kĺbom, pozostávajúca zo závesu s elastickou gumovou spojkou 24, automobilu VAZ-2101 Zhiguli je znázornená na obr. 138, v. Na podpere medziľahlého hnacieho hriadeľa automobilu ZIL-130 (obr. 138.6) je vo vnútri vankúša 11 s konzolou 12 zaistenou svorkou 20 umiestnené guľôčkové ložisko 22 s tesneniami 18
PREDNÁŠKA č.9
TÉMA: AUTOMOSTY.
PLÁN:
1.Druhy mostov.
2. Nosník hnacej nápravy.
3. Riadený mostík.
1.Druhy mostov.
Predná a zadná náprava vozidla vnímajú vertikálne, pozdĺžne a priečne sily pôsobiace medzi nosnou plochou a rámom alebo karosériou vozidla. Zadná náprava je zvyčajne poháňaná a predná náprava je riadená. Vertikálne sily sú prenášané pružnými závesnými prvkami a pozdĺžne a priečne sily sú prenášané závesom aj špeciálnymi tyčami. Pri prenose krútiaceho momentu na hnaciu nápravu vzniká reaktívny krútiaci moment, ktorý má tendenciu otáčať nápravu v smere opačnom ako je smer otáčania hnacích kolies. Pri brzdení sú nápravy vozidla vystavené brzdným momentom v opačnom smere. Zvyčajne sa tieto momenty prenášajú z náprav na rám prostredníctvom pružín, ale pri vyváženom, pneumatickom a nezávislom zavesení sa na ich prenos používajú páky alebo tyče.
Zadná hnacia náprava je zvyčajne vyrobená vo forme dutého nosníka, vo vnútri ktorého je umiestnený hlavný prevod, diferenciál a hriadele nápravy a zvonku sú pripevnené náboje kolies.
Ryža. 139 - Mostíky:
a - zadný pohon nepretržitý; b - delený pohon s nezávislým zavesením kolies; c - predné priebežné so závislým zavesením kolies; d - predné rozdelenie s nezávislým zavesením kolies, vyrezávané mosty - tuhé nosníky spájajúce pravé a ľavé kolesá (obr. 139, a). Vo vozidlách s nezávislým zavesením je hnacia náprava delená (obr. 139.6).
Predná náprava môže byť tiež spojitá (obr. 139, c) so závislým zavesením kolies, alebo delená, ak je zavesenie nezávislé (obr. 139, d) pri terénnych vozidlách je predná náprava kombinovaná, t.j. súčasne poháňaná a riadený. Vo viacnápravových vozidlách sa niekedy používajú oporné nápravy, ktoré slúžia len na prenos zvislého zaťaženia z rámu na kolesá.
2. Nosník hnacej nápravy.
Nosník hnacej nápravy môže byť odnímateľný a pozostáva z dvoch častí spojených skrutkami (osobné automobily a ľahké a stredne ťažké nákladné vozidlá) alebo z jedného kusu, vyrobeného vo forme plného nosníka s prstencovou stredovou časťou (osobné automobily a stredne ťažké a ťažké nákladné vozidlá).
Na obr. 140 znázorňuje nosník zadnej nápravy GAZ-53A. Čapy 5 sú privarené ku kľukovej skrini 7, majú opracované čapy 1 a 2 pre ložiská nábojov kolies. Kryt 13 je privarený k zadnej časti kľukovej skrine Výrezy 11 poskytujú montážne vôle pri inštalácii prevodovky. Oceľové príruby 4 sú nalisované a privarené na nápravy 5, ku ktorým sú pripevnené brzdové štíty. Zalisované puzdro 3 tesniaceho krúžku slúži ako doraz pre vnútorný krúžok ložiska náboja kolesa. Ložiská náboja sú namontované na brúsených čapoch 1 a 2 náprav a zaistené maticami a poistnými maticami naskrutkovanými na konce náprav. Držiak 8 a držiak 9, privarené k zadnej stene skrine, slúžia na upevnenie brzdových potrubí. Plniaci otvor oleja sa nachádza na skrini koncového prevodu.
Typy hlavných prevodov. Účelom hlavného prevodu je zvýšiť krútiaci moment a preniesť ho na nápravové hriadele umiestnené v uhle 900 k pozdĺžnej osi vozidla. Jeho dizajn by mal byť kompaktný a jeho chod by mal byť hladký a tichý. Hlavné časti prevodovky sú vystavené veľkému zaťaženiu, preto je potrebná vysoká presnosť pri nastavovaní jej ložísk a záberu ozubených kolies. Hlavné prevody môžu byť ozubené alebo šnekové. Hlavné ozubené koleso, v ktorom sa jeden pár ozubených kolies nazýva jednoduchý, dva páry - dvojité.
Ryža. 141 – jednoduchý hlavný prevod.
Jedno hlavné ozubené koleso (obr. 141, a a 6), pozostávajúce z dvojice kužeľových ozubených kolies v konštantnom zábere, sa používa predovšetkým na osobných a ľahkých a stredne ťažkých nákladných vozidlách. Hnacie koleso v ňom je spojené s kardanovou prevodovkou a hnané koleso je spojené so skriňou diferenciálu a cez diferenciál s hriadeľmi náprav. Jediný hlavný prevod môže byť vybavený konvenčnými kužeľovými (obr. 141, a) a hypoidnými (obr. 141,6) ozubenými kolesami. Hypoidné prevody fungujú spoľahlivejšie, hladšie a tichšie ako bežné špirálové kužeľové prevody.
Ryža. 140 - Nosník zadnej hnacej nápravy:
1 a 2 - čapy pre ložiská náboja; 3 - puzdro olejového tesnenia; 4 - príruba; 5 - náprava; 6 - pružinový vankúš"; 7 - kľuková skriňa; 8 - držiak; 9 - držiak T; 10 - otvor na odvzdušňovanie; 11 - vybrania; 12 - otvor na vypúšťanie oleja; 13 - kryt kľukovej skrine.
Jednoduché ozubené kolesá s kužeľovými ozubenými kolesami so špirálovými zubami sa používajú na autách rodiny ZAZ a UAZ a hypoidné jednoduché ozubené kolesá sa používajú na autách GAZ-53A, GAZ-53-12, GAZ-3102 Volga a VAZ Zhiguli. Hypoidné ozubené koleso umožňuje znížiť podlahu karosérie osobného automobilu nižšie, pretože os jeho hnacieho kolesa môže byť umiestnená pod osou hnaného kolesa (os zadnej nápravy v dôsledku toho ťažisko vozidla). sa zníži a zlepší sa jeho stabilita.
Dvojité prevody sú inštalované na ťažkých vozidlách a na niektorých stredne ťažkých vozidlách, keď musí byť celkový prevodový pomer významný, pretože sa spotrebúvajú veľké krútiace momenty. Pri dvojitom hlavnom ozubenom kole (obr. 141.6) sa krútiaci moment zvyšuje postupne o dva páry ozubených kolies, z ktorých jeden je kužeľový a druhý je valcový. Celkový prevodový pomer dvojitého prevodu sa rovná súčinu prevodových pomerov párov komponentov.
3. Riadený mostík.
Predná náprava automobilu GAZ-53A (obr. 154, a) je nosník, v ktorom sú otočné čapy 10 namontované na 15 čapoch 11, ktoré sú v ňom pevne pripevnené zarážkami pripevnenie pružín, ktoré ho spájajú s rámom. Stredná časť nosníka je zakrivená, aby sa zabezpečilo nižšie ťažisko vozidla.
Na prírubách čapov riadenia 10 sú pripevnené brzdové kotúče 9. Náboje kolies sú uložené na dvoch kuželíkových ložiskách 4 a 5. Na pripevnenie nábojov kolies k čapom riadenia slúži podložka a zámková matica, ktorá je opatrená závlačkou. a zakryté čiapkou.
Čapy riadenia sa môžu voľne otáčať na čapoch vďaka ložiskám vo forme dvoch bronzových puzdier zalisovaných do očiek čapov riadenia a axiálnemu ložisku 16 inštalovanému medzi čapom riadenia a okom nosníka prednej nápravy. Axiálna vôľa medzi čapom riadenia a okom nosníka.
Ryža. 153 - Hnacie prvky pre predné hnacie kolesá automobilu GAZ-66:
1 - vodiaca príruba; 2 ~ kanál prívodu vzduchu; 3 - kryt príruby; 4 a 5 ~ ložiskové matice; 6 - poistná podložka; 7 - opierka nôh; 8 - náboj; 9 ~ vonkajšia päsť; 10 - vzduchový uzatvárací ventil; 11 - koleso; 12 - tesniaci blok; 13 - kráľovský kolík; 14 ~ páka; 15 - puzdro; 16 - olejové tesnenie; 17 - guľový kĺb; 18 - vnútorná päsť; 19 - náprava; 20 - brzdový kotúč sa nastavuje inštaláciou podložiek 12.
Ložiská náboja kolesa obsahujú mazací tuk, ktorého úniku bráni olejové tesnenie.
V kužeľových otvoroch oka v ľavom čape riadenia sú páky prevodu riadenia 13 a 21 zaistené maticami. Skrutky 20 na pákach 21 obmedzujú maximálne uhly natočenia kolies, ktoré sa opierajú o nosník prednej nápravy. Olejničky 22 slúžia na mazanie axiálneho ložiska 16 a bronzových puzdier riadiacej nápravy.
7 ..> Prevodovka (prevodovka)
Prevodovka sa používa na zmenu krútiaceho momentu prenášaného z motora na hnacie kolesá automobilu v širokom rozsahu pri rozjazde a akcelerácii. Prevodovka navyše umožňuje vozidlu spätný chod a umožňuje dlhodobé oddelenie motora a hnacích kolies, čo je nevyhnutné pri voľnobehu motora počas jazdy alebo pri odstavenom vozidle.
Moderné autá využívajú najmä mechanické stupňové prevody s ozubenými kolesami. Počet prevodov vpred je zvyčajne štyri alebo päť, nepočítajúc spiatočku.
Radenie prevodov v nich prebieha pohybom ozubených kolies, ktoré zaberajú striedavo s inými prevodmi, alebo zablokovaním ozubených kolies na hriadeli pomocou synchronizátorov. Synchronizátory vyrovnávajú rýchlosť otáčania zaradených prevodov a blokujú jeden z nich hnaným hriadeľom. Pohyb prevodových stupňov alebo synchronizátorov riadi vodič, keď je spojka vypnutá. V závislosti od počtu prevodových stupňov vpred sú prevodovky trojstupňové, štvorstupňové atď.
Prevodovka pozostáva z:
Carter obsahuje všetky hlavné komponenty a časti prevodovky. Je pripevnený k skrini spojky, ktorá je zase pripevnená k motoru. Pretože sú ozubené kolesá prevodovky počas prevádzky vystavené veľkému zaťaženiu, musia byť dobre namazané. Preto je kľuková skriňa naplnená do polovice svojho objemu prevodovým olejom (v niektorých modeloch áut sa používa motorový olej).
Skriňové hriadele ozubené kolesá sa otáčajú v ložiskách inštalovaných v kľukovej skrini a majú sady ozubených kolies s rôznym počtom zubov.
Synchronizátory potrebné pre hladké, tiché a bezrázové radenie prevodov vyrovnávaním uhlových rýchlostí otáčajúcich sa ozubených kolies.
Spínací mechanizmus prevodovka slúži na zmenu prevodových stupňov v boxe a ovláda ju vodič pomocou páky z vnútra auta. V tomto prípade blokovacie zariadenie neumožňuje súčasné zapnutie dvoch prevodových stupňov a blokovacie zariadenie zabraňuje samovoľnému vypnutiu prevodových stupňov.
Ako sa mení veľkosť krútiaceho momentu (ot./min) pri rôznych prevodových stupňoch? Pochopme to na príklade.
Prevodový pomer jedného páru ozubených kolies
Zaraďme dva prevody, nebuďme leniví a spočítajme počet ich zubov. Prvý prevod má 20 zubov a druhý 40. To znamená, že pri dvoch otáčkach prvého prevodu vykoná druhý iba jednu otáčku (prevodový pomer je 2).
Prevodový pomer dvoch prevodových stupňov
Na obrázku má prvý prevodový stupeň („A“) 20 zubov, druhý („B“) má 40, tretí („C“) má opäť 20, štvrtý („D“) má opäť 40 a potom existuje veľmi jednoduchá aritmetika. Vstupný hriadeľ prevodovky a ozubené koleso „A“ sa otáčajú rýchlosťou povedzme 2 cm3 ot./min. Prevodový stupeň „B“ sa otáča 2-krát pomalšie, to znamená, že má 1 cm3 otáčok, a keďže sú ozubené kolesá „B“ a „C“ namontované na rovnakom hriadeli, tretí prevodový stupeň má tiež otáčky 1 cm3. Potom sa prevodový stupeň „G“ bude otáčať 2-krát pomalšie – 500 ot./min. Z motora prichádzajú 2 ccm ot./min na vstupný hriadeľ prevodovky a 500 ot./min. V tomto čase má medzihriadeľ prevodovky 1 ccm ot./min.
V tomto príklade je prevodový pomer prvého páru ozubených kolies dva a druhého páru ozubených kolies sú tiež dva. Celkový prevodový pomer tejto schémy je 2x2=4. To znamená, že počet otáčok na sekundárnom hriadeli prevodovky klesá 4-krát v porovnaní s primárnym. Upozorňujeme, že ak odpojíme prevody „B“ a „D“, sekundárny hriadeľ skrinky sa nebude otáčať. Zároveň sa zastaví prenos krútiaceho momentu na hnacie kolesá auta, čo zodpovedá neutrálu v skrinke. Spätný chod, teda otáčanie sekundárneho hriadeľa prevodovky v opačnom smere, zabezpečuje ďalší, štvrtý hriadeľ so spätným prevodom. Na získanie nepárneho počtu párov ozubených kolies je potrebný ďalší hriadeľ, potom krútiaci moment zmení svoj smer.
Schéma prenosu krútiaceho momentu pri zaradení spiatočky
1 - vstupný hriadeľ; 2 - ozubené koleso vstupného hriadeľa; 3 - medziľahlý hriadeľ;
4 - hriadeľ prevodovky a spiatočky; 5 - sekundárny hriadeľ
Keďže prevodovka skutočného auta má veľkú sadu prevodov, zaradením rôznych párov z nich máme možnosť zmeniť celkový prevodový pomer skrine.
Napríklad v prevodovke automobilu VAZ-2105 sú tieto prevodové pomery:
R. 3,53 - spätný chod
Takéto nepohodlné čísla sa získajú vydelením počtu zubov jedného ozubeného kolesa nevhodne deliteľným počtom zubov druhého a ďalej pozdĺž reťaze. Ak je prevodový pomer rovný jednej (1,00), potom to znamená, že sekundárny hriadeľ sa otáča rovnakou uhlovou rýchlosťou ako primárny. Ozubené koleso, v ktorom je rýchlosť otáčania hriadeľov rovnaká, sa zvyčajne nazýva - rovno a spravidla je to štvrtý prevodový stupeň.
Pozrime sa na význam radenia prevodov na príklade športového bicykla, keďže aj moderné bicykle majú prevody. Majitelia takýchto vozidiel si všimli, že keď je vzadu zapojené ozubené koleso s veľkým počtom zubov, je ľahké šliapať, ale rýchlosť bicykla je nízka. Ak prepnete na menšie ozubené koleso (s menším počtom zubov), rýchlosť sa zvyšuje, ale zvyšuje sa námaha na pedále. Výmenou ozubených kolies (prehadzovaním) na bicykli nájdete optimálny jazdný režim s prihliadnutím na vašu silu a stav vozovky.
Rovnaký princíp sa používa aj v aute. V závislosti od stavu vozovky a s prihliadnutím na schopnosti motora je potrebné radiť v prevodovke. Prvý prevodový stupeň a spiatočka sú „najsilnejšie“ a pre motor nie je ťažké roztočiť kolesá, ale v tomto prípade sa auto pohybuje pomaly. A napríklad pri jazde do kopca na „svižnom“ piatom a štvrtom prevodovom stupni motor nemá dostatok sily (rovnako ako cyklista) a musíte preradiť na nižšie, ale „silné“ prevody. Prvý prevodový stupeň je potrebný na rozbehnutie auta, aby motor mohol rozhýbať ťažké železné „monštrum“. Ďalej, po zvýšení rýchlosti pohybu a určitej rezerve zotrvačnosti, môžete prepnúť na druhý prevodový stupeň, ktorý je slabší, ale rýchlejší, potom na tretí, štvrtý a piaty prevodový stupeň. Všetky stupne radenia nahor - od prvého po piaty - by sa mali prechádzať postupne. Radenie prevodových stupňov v zostupnom poradí je možné vykonať „skokom cez krok“ a dokonca aj po niekoľkých - dvoch, troch atď. Bežný režim jazdy auta je na štvrtom alebo piatom prevodovom stupni, pretože sú najrýchlejšie a najhospodárnejšie.
