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

  На автомобиле Урал-4320 крутящий момент от коробки передач передается к раздаточной коробке, которая служит для распределения крутящего момента между передним ведущим мостом 12 и  задним ведущим мостом 24. В эксперементальной раздаточной коробке может изменяться крутящий момент, подводимый к ведущим колесам, т. е. раздаточная коробка является одновременно дополнительной коробкой передач, увеличивающей число передач и пределы изменения передаточного числа в трансмиссии. Включение низшей (первой) передачи в коробке передач и в раздаточной коробке обеспечивает возможность преодоления автомобилем больших сопротивлений движению (подъемы до 58% или тяжелые грунтовые условия) и устойчивого движения автомобиля с небольшими скоростями (2—5 км/ч).

Распределение момента в этой раздаточной коробке, между ведущими мостами распределяется поровну. Таким образом данная раздаточная коробка позволяет снизить затраты на изготовление и обеспечивает автомобилю достаточную проходимость.

Устройство и работа предлагаемой раздаточной коробки автомобиля Урал-4320.

На автомобиле Урал-4320 установлена  механическая двухсту- 
пенчатая раздаточная коробка. Коробка крепится к раме автомобиля на четырех резиновых подушках. Общее ее устройство показано на рисунке 17.

Внутри картера на подшипниках  размещены: первичный вал 17 с шестернями высшей 3 и низшей 18 передач, между которыми установлена муфта 4 переключения передач; промежуточный вал 6 с шестернями высшей 5 и низшей 19 передач (на конце промежуточного вала смонтирован привод 9 к спидометру); вал 24 привода заднего ведущего моста и вал 12 привода переднего моста. На валу привода заднего ведущего моста установленна шестерня привода заднего моста.

Все шестерни раздаточной коробки постоянного зацепления со спиральными зубьями. Шестерни 3 и 18 первичного вала установлены на бронзовых втулках. Первичный и промежуточный валы опираются на конические роликоподшипники, установленные в расточках картера раздаточной коробки. Положение показанное на рисунке 18, в раздаточной коробке — нейтраль. Для включения высшей передачи с передаточным числом 1,3 каретку надо сместить в сторону шестерни 3. Включение низшей передачи с передаточным числом 2,15 производится смещение каретки в сторону шестерни 18. Перемещение каретки осуществляется вилкой 15 укрепленной на ползуне 19.

Валы 12 и 24 привода мостов опираются на шариковые подшипники. Вращение на шестерню 23 укрепленную на валу привода заднего моста передается от шестерни 19 низшей передачи промежуточного вала. При движении в тяжелых дорожных условиях подключается передний мост для обеспечения наилучшей проходимости. При этом жестко соединяются вал 12 привода переднего моста и и вал 24 привода заднего моста, в результате чего валы 12 и 24 вращаются как единое целое. Перемещение муфты 11 осуществляется вилкой 16 укрепленной на ползуне 14, а ее положение фиксируется шариковым фиксатором 26 с пружиной.

Выходные концы валов раздаточной  коробки уплотняются сальниковыми устройствами. На валах 12 и 24 сальниковые устройства дополнительно разгружаются при помощи маслогоииых колец. На наружных поверхностях этих колец имеются винтовые канавки, отбрасывающие при вращении масло от

сальниковых устройств в картер. Учитывая направление вращения валов и нарезки винтовых канавок, на вал привода переднего моста надо ставить кольцо с маркировкой П, а на вал привода заднего моста ставить кольцо с маркировкой 3.

В полости картера раздаточной  коробкн поддерживается атмосферное давление, для чего на крышке 16 подшипника установлен штуцер с трубкой, которая связывает картер с атмосферой через систему герметизации. Выходной конец трубки выведен на уровень, выше максимально преодолеваемого брода, чтобы исключить засасывание воды в картер при преодолении водных преград.

Устройство и работа привода  управления раздаточной коробкой автомобиля Урал-4320

Управление раздаточной коробкой (рисунок 18) механическое, осуществляется при помощи двух рычагов 1 и 2, установленных на валике 4, смонтированном в верхнем правом кронштейне задней опоры двигателя.

Рычаг 1 на рисунке 18 показан в положении, когда разблокирован передний мост (Др). Для блокировки переднего моста необходимо верхний конец рычага переместить назад (положение Дб), при этом усилие от нижнего конца рычага передается через тягу 5 и коромысло 8 блокировки переднего моста, воздействует на ползун 10 в результате чего муфта 11 (рисунок 17) блокирует передний мост.

Переключение передач осуществляется рычагом 2 (рисунок 18), нижний конец которого через тягу 6 и коромысло 7 соединен с ползуном 10 переключения передач. Перемещением верхнего конца рычага 2 вперед включают низшую (первую) передачу, а перемещением его назад включают высшую (вторую) передачу в раздаточной  коробке.

Положения рычагов управления фиксируются шариковыми фиксаторами, воздействующими на ползуны. Рычаг 2 дополнительно удерживается поджимной пружиной 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 18 – Управление   раздаточной коробкой   автомобиля Урал-4320:

1 — рычаг блокировки дифференциала; 2 — рычаг переключения передач в раздаточной коробке; 3 — поджимная пружина; 4 — валик рычагов управления; 5 – тяга блокировки дифференциала; 6 — тяга переключения передач; 7 — коромысло переключения передач; 8 — коромысло подключения переднего моста; 9 — ползун подключения переднего моста; 10 — ползун переключения передач; Др — разблокирован передний мост;  Дб — блокирован передний мост; I — низшая (первая) передача в раздаточной коробке;   Н — нейтральное   положение; II — высшая (вторая) передача в раздаточной коробке [9]

 

 

 

 

1.5 Расчет параметров зубчатой муфты

 

Ввиду сложности учета условий  работы зубьев нет надежной методики их расчета. Муфты выбираются по ГОСТ 50895-96 (по диаметру вала) с последующей  проверкой их на прочность по максимально  длительно действующему моменту М_раб из условия [10]

;           (13)

,

где М_кр – номинальный крутящий момент передаваемый муфтой.

К₁ – коэффициент учитывающий степень ответственности передачи (таблица 2).

К₂ – коэффициент учитывающий условия работы (таблица 3).

К₃ – коэффициент углового смещения (таблица 4).

М_кр берется из таблицы 1

 

Таблица 1

Номинальный крутящий момент Мкр•Н •м	d, d1	D	D1	D2	l	L	С, не менее	Частота вращения, с-1	Динамический  момент, кг •м2	Масса, кг
	Не более
1000	40	145	100	60	82	174	12	90	0,05	6,7

 

Таблица 2

Последствия, возникающие в результате    выхода муфты из строя	Коэффициент ответственности   передачи К1
Остановка машины	1,0
Авария машины	1,2
Авария ряда машин	1,5
Человеческие жертвы	1

 

 

Таблица 3

Режим работы механизма	Коэффициент условий работы муфты  К2
Спокойная работа равномерно нагруженных  механизмов   Работа неравномерно нагруженных механизмов   Тяжелая работа с ударами неравномерно нагруженных и реверсивных механизмов	1   1,   1—1,3   1,   3—1,5

 

 

Таблица 4

Угол перекоса вала	0,25о	0,5о	1о	1,5о
Коэффициент углового смещения К3	1	1,25	1,5	1,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Влияние изменения конструкции раздаточной коробки на эксплуатационные свойства автомобиля

 

Использование в трансмиссии автомобиля ручного включения полного привода приводит к значительным трудностям в настройке подвески. Для автомобилей с управляемыми передними колесами передние колеса в повороте должны проходить большее расстояние, чем задние. Из-за отсутствия центрального дифференциала задние колеса должны проскальзывать для выравнивания скоростей вращения и таким образом частично теряют сцепление с дорогой в повороте. При этом автомобиль получает излишнюю поворачиваемость, что для среднестатистического водителя не является безопасным. Для корректировки этого передним колесам придается большой положительный угол развала. В результате передние колеса имеют меньшее пятно контакта с дорогой и соответственно меньшее сцепление в повороте. И все это только для того, чтобы обеспечить автомобилю нейтральную поворачиваемость при включенном полном приводе. Когда полный привод отключен, что в общем-то является более частой ситуацией, автомобиль приобретает значительную недостаточную поворачиваемость, поскольку тенденция к проскальзыванию задних колес в повороте уменьшается.

Нет необходимости приводить дополнительные аргументы, чтобы понять, что подключаемый вручную полный привод имеет массу недостатков по сравнению с постоянным или автоматически подключаемым полным приводом, которые способны динамически перераспределять тягу между осями в зависимости от того, какая из них имеет худшее сцепление с дорогой. Системы постоянного и автоматически подключаемого полного привода полностью предсказуемы и могут быть настроены под каждый конкретный автомобиль для достижения максимального эффекта.

Средний потребитель обычно имеет  тенденцию недооценивать необходимость  высокой управляеости. Тем не менее, если оценивать автомобиль, как средство передвижения нельзя не оценить его управляемость. Автомобиль с хорошей управляемостью снижает трудность прохождения поворотов, делает этот процесс более предсказуемым. При этом среднестатистический водитель будет чувствовать себя более комфортабельно и уверенно, будет меньше снижать скорость при прохождении поворотов, что приведет к меньшим потерям крутящего момента и в свою очередь меньшим потерям энергии на очередное ускорение автомобиля. Другими словами такой автомобиль будет более энергетически эффективным [11].