Раздаточная коробка автомобиля

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

 Алтайский государственный технический университет

им. И. И. Ползунова

 

 

 

 

 

Факультет «Энергомашиностроения и автомобильного транспорта»

 

 

 

 

Кафедра «Сельскохозяйственного машиностроения»

 

 

 

 

 

Отчет по второй учебной практике по теме:

«Раздаточная  коробка автомобиля»

 

 

 

 

 

 

Выполнил:         

Студент группы ТТС-13          Щербаков А. А.

 

 

Проверил:

к.т.н., старший преподаватель          Камышов Ю.Н.

 

 

 

 

 

 

Барнаул–2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………………………………………..3

Основная часть………………………………………………………………………………...4

Типы раздаточных коробок………………………………………………….…………….....4

Простейшая раздаточная коробка…………………………………………………………. ..6

Раздаточная коробка с дифференциальным приводом…………………………….............7

Схема работы раздаточной коробки…………………………………………...…………....11

Заключение……………………………………………………………………………………15

Список использованных источников………………………………………………………..16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Раздаточная коробка применяется на автомобилях  повышенной проходимости с передним и задним ведущими мостами и служит для передачи крутящего момента  к ведущим мостам, а также для  включения и выключения переднего  ведущего моста. В зависимости от назначения раздаточная коробка  может выполняться с дополнительной понижающей передачей или без  нее. Раздаточная коробка обычно устанавливается за коробкой передач  и соединена с ней карданным  валом.

В простейшей раздаточной коробке без понижающей передачи вал заднего моста постоянно  соединен с механизмами привода, а для включения переднего  моста существует зубчатая муфта. При  таком включении крутящий момент на ведущих колесах переднего  и заднего мостов определяется в  соответствии с силами сцепления  дорожного покрытия с колесами автомобиля. Чтобы исключить проскальзывание  передних управляемых колес при  повороте на дорогах с усовершенствованным  покрытием, передний мост необходимо отключить  и включать только в трудных дорожных условиях. В более сложных раздаточных  коробках применяют межосевой дифференциал, который позволяет вращаться  валам привода переднего и  заднего мостов с разными угловыми скоростями, что устраняет проскальзывание  передних колес относительно дороги при повороте, позволяя тем самым  избежать потерь мощности двигателя  из-за ее циркуляции в трансмиссии, и сберегает топливо.

 

Дополнительная  понижающая передача в раздаточной  коробке дает возможность еще  больше увеличить силу тяги на ведущих  колесах автомобиля. Такая схема  раздаточной коробки отличается от простейшей наличием пары шестерен, повышающих передаточное число.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

 

Назначение, общее устройство и принцип работы раздаточной коробки.

 

Раздаточной коробкой передач называется дополнительная коробка передач, распределяющая крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля. Раздаточная  коробка служит для увеличения тяговой  силы на ведущих колесах и повышения  проходимости автомобиля. Она одновременно выполняет функции демультипликатора, что позволяет увеличить диапазон передаточных чисел коробки передач  и эффективнее использовать автомобиль в различных дорожных условиях. В  зависимости от назначения автомобилей  на них применяются раздаточные  коробки различных типов.

Типы  раздаточных коробок

1. По расположению валов привода ведущих мостов

- с соосными валами 

- с несоосными валами

 

     2) По приводу ведущих мостов

- с блокированным приводом

- с дифференциальным приводом

 

     3) По числу передач

- одноступенчатые

- двухступенчатые

- трехступенчатые

Раздаточные коробки с соосными валами привода ведущих мостов имеют широкое применение, так как они позволяют использовать для переднего и заднего ведущих мостов одну и ту же главную передачу (взаимозаменяемую). Однако в этом случае ведущая шестерня главной передачи переднего моста, имея левое направление спирали зубьев, будет работать на ввинчивание, поэтому при ослаблении затяжки ее подшипников может произойти заклинивание главной передачи переднего ведущего моста. Раздаточные коробки с несоосными ведомыми валами в отличие от раздаточных коробок с соосными ведомыми валами не имеют промежуточного вала. Они более компактны, менее металлоемки, более бесшумны при работе и имеют более высокий КПД. Раздаточные коробки с блокированным приводом ведущих мостов позволяют использовать полную по условиям сцепления ведущих колес с дорогой тяговую силу без их пробуксовки. Однако при движении автомобиля на повороте или на неровной дороге при блокированном приводе неизбежно проскальзывание колес, так как передние колеса проходят больший путь, чем задние. В этом случае увеличивается износ шин, расход топлива и происходит перегрузка деталей трансмиссии. Для устранения таких отрицательных явлений передний мост отключают при движении по дорогам с твердым покрытием и включают только на тяжелых участках дороги. Раздаточные коробки с дифференциальным приводом ведущих мостов исключают возникновение перечисленных ранее отрицательных явлений. Применяемый в этих коробках межосевой дифференциал позволяет приводным валам ведущих мостов вращаться с разными скоростями и распределять крутящий момент двигателя между мостами в соответствии с воспринимаемыми ими вертикальными нагрузками. Если нагрузки одинаковы по величине, то используют симметричный дифференциал, а если неодинаковы, то несимметричный. При раздаточных коробках с дифференциальным приводом передний мост посто­янно включен. В результате износ шин меньше, чем при отключении переднего моста. Однако межосевой дифференциал ухудшает проходимость автомобиля, так как при буксовании на месте одного из колес автомобиль не может начать движение. Поэтому для повышения проходимости межосевые дифференциалы выполняют с принудительной блокировкой. Наибольшее распространение на автомобилях повышенной проходимости получили двухступенчатые раздаточные коробки.

Дополнительно к общим требованиям к раздаточной  коробке предъявляются специальные  требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:

• распределение  крутящего момента между ведущими мостами автомобиля пропорционально  приходящимся на мосты вертикальным нагрузкам;

 

• увеличение тяговой силы на ведущих колесах, необходимое для преодоления  повышенных сопротивлений при движении автомобиля по плохим дорогам, бездорожью и на крутых подъемах;

 

• отсутствие циркуляции мощности в трансмиссии  автомобиля;

 

• возможность  движения автомобиля с минимальной  устойчивой скоростью (2,5...5,0 км/ч) при  работе двигателя на режиме максимального  крутящего момента.

В тех  случаях, когда применяется только один ведущий мост, или ведущие  мосты расположены по одну сторону  от коробки передач и выполнены  проходными, как у многих автомобилей  с колесной формулой 6×4 раздаточная коробка не нужна. Она не нужна и тогда, когда передний и задний мосты — ведущие, но коробка передач выполнена с несоосным нижним расположением ведомого вала, имеющего с обеих сторон присоединительные фланцы. В этом случае функции раздаточной коробки выполняет коробка передач.

Рис.1

Схемы раздаточных  коробок:

а — с  блокированным приводом;

б и в — с дифференциальным приводом.

Простейшая раздаточная коробка (рис.1 а) состоит из ведущего 1, промежуточного 4 и ведомого 5 валов, вала 8 привода переднего моста, зубчатых колес 2, 3, 6 и зубчатой муфты 7 включения переднего моста. Крутящий момент от коробки передач подводится к ведущему валу 1. Вал 5 постоянно соединен с главной передачей ведущего заднего моста автомобиля. При включении привода переднего моста валы 8 и 5 соединяются между собой зубчатой муфтой 7 и вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Соотношение между крутящими моментами, подводимыми к главным передачам переднего и заднего мостов, при такой схеме раздаточной коробки соответствует соотношению сил сопротивления движению автомобиля на колесах этих мостов.

    При движении на повороте передние управляемые колеса проходят больший путь и должны вращаться быстрее, чем задние неуправляемые. Поэтому при жестком соединении валов 5 и 8, при так называемом блокированном приводе, неизбежно проскальзывание колес относительно дороги, вследствие чего возрастает расход топлива и происходит перегрузка деталей трансмиссии. Для устранения этих вредных явлений передний мост отключают при движении по дорогам с твердым покрытием и включают только на трудных участках дороги.

Устранить перечисленные отрицательные явления  можно применением в раздаточной  коробке межосевого дифференциала (рис.1 б, в). Он позволяет валам 5 и 8 вращаться с неодинаковыми частотами. Распределение крутящих моментов между валами 5, 8 будет всегда одинаковым — 1:1 для симметричного дифференциала 9 (рис.1 б), а у несимметричного дифференциала 10 (рис.1 в) больший момент будет подводиться к валу 5. Для повышения проходимости автомобилей межосевые дифференциалы иногда выполняют с принудительной блокировкой или самоблокирующимися.

Для движения автомобилей со всеми ведущими колесами в тяжелых дорожных условиях требуется, чтобы к ведущим колесам была приложена большая сила тяги. Для  увеличения крутящего момента, подводимого  к ведущим мостам, раздаточные  коробки выполняют двухступенчатыми, совмещая дополнительную коробку (демультипликатор) с раздаточной коробкой.

Таким образом раздаточная коробка может также выполнять функции дополнительной коробки передач, дифференциала (при дифференциальном приводе), а если передаточное число ее высшей передачи больше единицы, то и главной передачи.

 

Раздаточная коробка с дифференциальным приводом (НИВА)

Валы, передающие крутящий момент на передний и задний мосты, связаны между собой межосевым  дифференциалом, что обеспечивает постоянный привод обоих ведущих маетой и  улучшает устойчивость автомобиля. Межосевой  дифференциал распределяет усилия на ведущие мосты автомобиля пропорционально  сцепной массе, т.е. части полной массы автомобиля, которая приходится на каждую ось ведущих колес. Кроме  того, дифференциал позволяет колесам  ведущих мостов вращаться с различными скоростями, что устраняет их проскальзывание  и повышенный износ шин, а также снижает нагрузки в трансмиссии, рисунок 1:

 

Рисунок 1 - Раздаточная коробка с дифференциальным приводом (НИВА), где:

 1. Ведомая шестерня.

2. Подшипники  дифференциала.

3. Пружинная  шайба.

4. Стопорное  кольцо.

5. Муфта  блокировки дифференциала.

6. Зубчатый  венец корпуса дифференциала.

7. Зубчатый  венец вала привода переднего  моста.

8. Подшипники  вала привода переднего моста.

9. Маслоотражатель.

 10. Грязеотражатель.

11. Вал привода  переднего моста.

12. Фланец.

13. Сальник.

14. Пробка  отверстия для выпуска масла.

15. Ведомая  шестерня привода спидометра.

16. Ведущая  шестерня привода спидометра.

17. Пробка  отверстия для заливки и контроля  уровня масла.

18. Передняя  крышка коробки передач.

19. Роликовый  подшипник промежуточного вала.

20. Кронштейн  подвески раздаточной коробки.

21. Крышка  подшипника ведущего вала.

22. Упорное  кольцо подшипника.

23. Подшипники  ведущего вала.

24. Шестерня  вьющей передачи.

25. Ступица  муфты переключения передач.

26. Муфта  переключения передач.

27. Картер  раздаточной коробки.

28. Шестерня  низшей передачи.

29. Втулка  шестерни низшей передачи.

30. Вал ведущий.

31. Задняя  крышка.

32. Шариковый  подшипник промежуточного вала.

33. Промежуточный  вал.

34. Корпус  дифференциала.

35. Упорная  шайба шестерни привода заднего  моста.

36. Подшипник  вала привода заднего моста.

37. Шестерня  привода заднего моста.

38. Сателлит.

39. Упорная  шайба сателлита.

40. Стопорное  кольцо.

41. Ось сателлитов.

42. Пружинная  шайба.

43. Шестерня  привода переднего моста.

44. Резиновая  подушка кронштейна подвески.

45. Ось подвески  раздаточной коробки.

46. Вилка  муфты блокировки дифференциала.

47. Стопорный  болт вилки.

48. Выключатель  контрольной лампы блокировки  дифференциала.

49. Защитный  чехол штока.

50. Пружина  рычага.

51. Шток вилки  блокировки дифференциала.

52. Крышка  картера привода переднего моста.

53. Стопорная  шайба.

54. Втулки  оси рычага.

55. Ось рычага.

56. Рычаг  блокировки дифференциала.

57. Шток вилки  переключения передач.

58. Ось рычага  переключения передач.

59. Рычаг  переключения передач.

60. Головка  рычага.

61. Вилка  муфты переключения передач.

62. Дистанционная  втулка.

63. Шарик  фиксатора.

64. Втулка  пружины фиксатора.

65. Пружина  фиксатора.

I. Привод  раздаточной коробки.

 Для увеличения проходимости автомобиля дифференциал может быть заблокирован. При блокировке дифференциала загорается контрольная лампа на панели приборов.

Ведущий вал 30 установлен на двух шарикоподшипниках 23, расположенных в гнездах передней крышки 18 и картера 27 раздаточной  коробки. Внутреннее кольцо переднего подшипника зажато между буртиком ведущего вала, упорным кольцом 22 подшипника, гайкой и фланцем 12, установленными на шлицах вала 30. Передний подшипник и его упорное кольцо закрыты крышкой 21, в которой расположен сальник 13. В осевом направлении вал зафиксирован установочным кольцом, расположенным в канавке заднего подшипника. Это кольцо зажато между картером 27 раздаточной коробки и задней крышкой 31. На ведущем валу подшипник крепится гайкой с упорной шайбой. Гайка после затягивания стопорится за счет вдавливания ее кромок в пазы вала.

Шестерня 24 высшей передачи вращается на термообработанной шейке ведущего вала. Она имеет два зубчатых венца. Большой венец шестерни находится в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала 33; с малым венцом шестерни соединяется муфта 26 при включении высшей передачи.