Автомобиль «Урал-4320» грузоподъемностью 5тонн с разработкой раздаточной коробки

1 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

1. 1 Обзор существующих конструкций раздаточных коробок (РК)

полноприводных автомобилей

 

Раздаточная коробка автомобиля УАЗ-469 [1]. РК (рисунок 1) имеет ведущий вал 1, который является ведомым валом коробки передач. На его шлицевом конце установлена подвижная ведущая шестерня 2, которая служит для образования прямой передачи и для включения понижающей передачи. Если шестерню 2 передвинуть влево до зацепления с шестерней промежуточного вала 5, включится понижающая передача.

На шлицах промежуточного вала установлена подвижная шестерня 4 выключения переднего моста. Она показана в положении включения, так как зацеплена с шестерней вала 6 привода переднего моста. Чтобы выключить передний мост, шестерню 4 необходимо передвинуть влево по шлицам. В результате шестерня  4 выйдет из зацепления с шестерней вала 6 привода переднего моста, а ее зацепление с шестерней 3 вала привода заднего моста сохранится. Это вызовет при работе РК вращение промежуточного вала 5 и разбрызгивание масла для смазки подшипников и других вращающихся деталей.

Картер 7 РК отлит из чугуна и имеет  разъем в плоскости, перпендикулярной осям валов. Выступающие концы валов  привода уплотнены сальниками.

Механизм включения понижающей передачи и переднего моста состоит  из вилок 13, закрепленных подвижно на штоке 11. Вилки входят соответственно в проточки шестерен 2 и 4 и могут перемещаться на штоках с помощью рычагов, закрепленных, в свою очередь, на ползунах 10. Концы ползунов выступают за пределы крышки картера и соединены с управляющими рычагами. Правый рычаг 9 служит для включения привода переднего моста (воздействует на шестерню 4), а левый рычаг 8 управляет включением прямой и понижающей передачами (воздействует на шестерню 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Раздаточная коробка автомобиля УАЗ-469:

1 – ведущий вал; 2 – подвижная ведущая шестерня; 3 – шестерня вала привода заднего моста; 4 – подвижная шестерня выключения переднего моста; 5 – промежуточный вал; 6 – шестерня вала привода переднего моста

 

Для предохранения трансмиссии от лишних перегрузок при включении понижающей передачи, если не включен передний мост, служит блокирующее устройство – стальной шарик 12 (рисунок 2). Шарик заложен в канал между ползунами и выполняет роль замка – не позволяет включить понижающую передачу, пока не включен передний мост.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Механизм управления раздаточной коробки УАЗ-469:

7 – картер; 8, 9 – рычаги управления; 10 – ползуны, 11 – шток, 12 – блокирующее устройство, 13 – вилки

 

Особенностью управления РК на автомобилях УАЗ является возможность включения понижающей передачи только после остановки автомобиля и включения переднего моста [1].

Раздаточная коробка автомобиля ВАЗ-2121 «Нива». РК передает крутящий момент  двигателя на передний и задний ведущие мосты, изменяя его с передаточными числами 1,2 и 2,135. РК обеспечивает постоянный привод ведущих мостов. При этом валы, передающие момент на передний и задний мосты, связаны между собой межосевым дифференциалом, который для повышения проходимости автомобиля может блокироваться.

На рисунке 3 показано устройство РК. Основными узлами коробки являются ведущий вал 1, с расположенными на нем шестернями 2 и 4 низшей и высшей передач, а также с муфтой 3 переключения передач. Шестерни ведущего вала находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала 5, одна из которых передает момент на шестерню 10 корпуса дифференциала 8. Шестерни дифференциала 7 и 9 передают крутящий момент на вал 6 привода заднего моста и вал 11 привода переднего моста. Вал 11 имеет зубчатый венец для блокировки дифференциала муфтой 12, которая при блокировке замыкает шлицевой конец корпуса дифференциала с зубчатым венцом вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Раздаточная коробка автомобиля ВАЗ-2121 «Нива»

Управление раздаточной коробкой – механическое, при помощи двух рычагов, выведенных к месту водителя в кабине. Меньший рычаг действует на муфту 12 блокировки дифференциала, больший – на муфту 3 переключения передач. Механизм блокировки можно включить на ходу автомобиля перед преодолением тяжелого участка дороги. В нормальных условиях движения блокировка должна быть выключена [2]. 

Раздаточная коробка автомобиля «Урал-4320»  двухступенчатая, с несимметричным межосевым дифференциалом и постоянно  включенным передним мостом. Передаточное отношение несшей передачи -  2,15, высшей – 1,3. РК крепится к раме автомобиля  на четырех резиновых подушках.

Основные части коробки (рисунок 4): картер  с крышками, первичный вал 33 с шестернями, муфтой и коническими подшипниками, промежуточный вал 36 с шестернями и коническими подшипниками, межосевой дифференциал, вал привода среднего и заднего мостов с шариковым подшипником, вал 14 привода переднего моста с подшипником и муфтой 12 блокировки дифференциала, привод управления.

Картер чугунный, неразъемный, сверху  имеет люк, закрываемый крышкой с маслонаправляющим лотком. Масло в картер заливается через верхний люк при снятой крышке или через отверстие под контрольную пробку, расположенную на задней стенке картера. Сливается масло через нижнее отверстие, закрываемое пробкой с магнитом. Вентиляция картера осуществляется через штуцер 32, включенный в общую систему вентиляции агрегатов. Выходы валов из картера уплотняются  сальниками, а валы переднего моста и задней тележки дополнительно маслосгонными шайбами. Под крышки переднего подшипника ведущего вала и под заднюю крышку промежуточного вала устанавливаются металлические прокладки для регулировки конических подшипников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Раздаточная коробка автомобиля Урал-4320:

1, 15, 22 — фланцы; 2 — маслосгонное кольцо; 3 — гайка; 4, 17 — крышка подшипников; 5 — картер заднего подшипника дифференциала; 6, 11 — обоймы дифференциала; 7 – коронная шестерня (эпицикл); 8 — пробка; 9 — водило; 10 — солнечная шестерня; 12 — блокировочная муфта; 13 — болт; 14 — вал привода переднего моста; 16 — отражатель; 18 — сателлит; 19, 25 — шестерни высшей передачи; 20, 23, 31, 35 — крышки подшипников; 21 — кольцевая гайка; 24, 34 — роликовые подшипники; 26 — втулка; 27 — крышка; 28 — муфта; 29, 38 — шестерни низшей передачи; 30 — картер; 32 — штуцер  системы герметизации; 33,36 — первичный и промежуточный валы; 37 — распорная втулка; 39 — вал привода среднего и заднего мостов

Шестерни вращаются на ведущем  валу на бронзовых втулках, на промежуточном  валу шестерни установлены на шлицах. На заднем конце первичного вала имеются зубья для передачи крутящего момента  на вал коробки отбора мощности на лебедку. Эта коробка крепится вместо крышки заднего подшипника ведущего вала. На переднем конце промежуточного вала находится ведущая шестерня привода спидометра, ведомая шестерня привода спидометра  находится в приливе крышки подшипника.

Межосевой дифференциал позволяет  колесам переднего моста и  задней тележки вращаться с различной  скоростью при движении по неровной дороге и распределяет крутящий момент между передним мостом и задней тележкой в отношении 1 : 2. Дифференциал  планетарный, устанавливается на двух шариковых подшипниках, расположенных в приливе и крышке картера.

Дифференциал состоит из водила 9 с приводной шестерней, солнечной шестерни 10, эпициклической шестерни 7, трех сателлитов 18. Водило составное, оно состоит из передней 6 и задней 11 обойм и опорной шайбы. Сателлиты устанавливаются в передней обойме и опорной шайбе и находятся в постоянном зацеплении с солнечной шестерней и эпициклом. Солнечная шестерня установлена на шлицах вала привода переднего моста, эпициклическая шестерня на шлицах вала привода задней тележки.

На шлицах вала переднего моста  установлена муфта 12 блокировки дифференциала; она может соединять вал с зубчатым венцом, выполненным на передней обойме водила.

Привод управления  РК состоит  из двух рычагов, расположенных в  кабине, двух тяг, двух штоков с вилками  и двух фиксаторов

При включении первой передачи водитель  через привод управления перемещает муфту 28 назад и соединяет шестерню 29 с первичным валом.  Крутящий момент через шестерни 29 и 38 передается на приводную шестерню и, следовательно, на водило дифференциала, которое через сателлиты увлекает за собой солнечную и эпициклическую шестерни. При движении по ровной дороге все детали дифференциала вращаются как одно целое. При движении по неровной дороге колеса переднего моста и задней тележки могут проходить разные пути, в этом случае солнечная шестерня и эпицикл вращаются с различными скоростями, а сателлиты вращаются вокруг своих осей и оси дифференциала. Так как радиус солнечной шестерни в два раза меньше радиуса эпицикла, то крутящий момент, передаваемый на них от водила, распределяется в отношении 1 : 2.

На второй передаче муфта 28 соединяет с первичным валом шестерню 25. Крутящий момент передается через шестерни 25 и 19 на промежуточный вал и через шестерни 29 и 38 на дифференциал, где распределяется между передним мостом и мостами задней тележки в отношении 1 : 2.

При блокировке дифференциала солнечная шестерня 10 через вал 14 и муфту 12 соединяется с передней обоймой 11 водила. В этом случае при движении по любой дороге все детали дифференциала могут вращаться только как одно целое, а крутящий момент распределяется между передним  мостом и мостами задней тележки пропорционально приходящимся на них нагрузкам.

Смазка раздаточной коробки  осуществляется разбрызгиванием. В  картер коробки заливается 3,5 л масла [3].

Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66. РК двухступенчатая, передаточные отношения: на первой передаче 1,982, на второй – 1,0. Крепится коробка к поперечине и кронштейну рамы на четырех резиновых подушках. Она состоит из картера 12 (рисунок 5) с крышками; первичного вала 3 с шестерней 4 и подшипниками; промежуточного вала 2 с шестернями 1 и 11 и подшипниками; вала 9 привода переднего моста с шестерней 6 и подшипниками; вала 14 привода переднего моста с шестерней13 и подшипниками; механизма управления коробкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5 – Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66:

1 – шестерня первой  передачи промежуточного вала; 2 – промежуточный вал;

3 – первичный вал; 4 – шестерня первичного вала; 5 – роликовый подшипник;

6 – шестерня вала  привода заднего моста; 7 – ведущая  шестерня привода спидометра; 8 – сапун; 9 – вал привода заднего моста; 10 – ведомая шестерня привода спидометра; 11 – шестерня включения переднего моста; 12 – картер; 13 – шестерня вала привода переднего моста; 14 – вал привода переднего моста; 15 – шток включения переднего моста; 16 – шток переключения передач; 17 – вилки; 18 – плунжеры замкового устройства; 19 – фиксатор; 20, 21 – тяги; 22 – рычаг включения переднего моста; 23 – рычаг переключения передач

Картер 12 чугунный, неразъемный, в  его задней стенке имеется контрольно-наливное отверстие, закрываемое пробкой; сливное отверстие находится внизу картера. На задней крышке имеется сапун 8.

Каждый вал РК вращается на двух подшипниках. Задней опорой первичного вала является роликовый подшипник 5, установленный в расточке вала  привода заднего моста; остальные подшипники валов шариковые. В крышках подшипников ведущего вала, валов привода переднего и заднего  мостов установлены сальники.

На шлицах первичного вала 3 установлена  шестерня 4 включения первой и второй передач, на промежуточном валу расположена шестерня 1 первой передачи и шестерня 11 включения переднего моста; эта шестерня находится в постоянном зацеплении краем зубьев с шестерней 6 вала привода заднего моста и может перемещаться в осевом направлении.

Шестерня 6 изготовлена заодно с валом 9 и имеет кроме наружных зубьев внутренний зубчатый венец. На валу привода заднего моста установлена ведущая шестерня 7 привода спидометра; ведомая шестерня 10 привода спидометра находится в крышке.

Механизм управления раздаточной  коробкой состоит из двух рычагов 22 и 23, двух тяг 20 и 21, двух штоков 15 и 16 с вилками 17, двух фиксаторов 19, замкового устройства.

Замковое устройство исключает  возможность включения первой передачи при выключенном переднем мосте  или выключения переднего моста  при включенной первой передаче. Такое устройство состоит из двух плунжеров 18 и пружины. Шток 15 включения переднего моста имеет два углубления, причем углубление, соответствующее выключенному мосту, меньше по величине. Когда плунжер 18 находится в большем углублении штока 15 (мост включен), второй шток 16 можно перемещать для включения любой передачи. Если плунжер окажется в меньшем углублении (мост выключен), переместить  шток можно только в сторону включения второй передачи. Если попытаться переместить шток в сторону включения первой передачи, плунжеры упрутся друг в друга и не позволят переместить шток. Аналогично при включенной первой  передаче плунжеры не дают возможности переместить шток 15 и выключить передний мост.

Работа РК заключается в с  следующем. Для включения прямой передачи водитель через механизм управления перемещает шестерню 4, и она соединяется с зубчатым венцом шестерни 6. При выключенном переднем мосте крутящий момент передается напрямую с ведущего вала на вал привода заднего моста. На прямой передаче водитель с помощью рычага может включить передний мост, перемещая шестерню 11 назад и соединяя ее с шестерней 13. Крутящий момент будет передаваться напрямую на вал привода заднего моста и через шестерни 6, 11 и 13 на вал привода переднего моста.

При включении пониженной передачи шестерня 4 перемещается вперед и соединяется с шестерней 1. Крутящий момент предается с ведущего вала через шестерни 4 и 1 на промежуточный вал, через шестерни 11 и 6 – на вал привода заднего моста, через шестерни 11 и 13 – на вал привода переднего моста. На обеих передачах при включенном переднем мосте крутящий момент в раздаточной коробке распределяется пропорционально нагрузкам, приходящимся на мосты.

Смазка раздаточной коробки  осуществляется разбрызгиванием. В  картер коробки заливается 1,5 л масла [4].

Раздаточная коробка автомобиля ЗИЛ-131 двухступенчатая, с электропневматическим включением переднего моста. Передаточное число коробки на первой передаче – 2,08, на второй – 1,0. Крепится РК на резиновых подушках четырьмя болтами к продольным балкам, которые, в свою очередь, крепятся на резиновых подушках к кронштейнам поперечины рамы.