В одинарной главной передаче вращение передается с малой конической шестерни на большую. Шестерни изготовлены со спиральными зубьями, вследствие чего повышается прочность зубьев, а также увеличивается число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении. Поэтому

шестерни работают более плавно и бесшумно, и долговечность их повышается.

Кроме конической простой шестеренчатой передачи, у которой оси взаимно пересекаются, в автомобилях применяют гипоидную передачу. В этой передаче зубья имеют специальный профиль и ось малой конической шестерни смещена вниз относительно центра большой шестерни на некоторое расстояние s. Это дает возможность расположить карданный вал ниже и понизить в полу кузова легкого автомобиля туннель для прохода вала, вследствие чего достигается более удобное размещение пассажиров в кузове. Кроме того, имеется возможность несколько снизить центр тяя^ести автомобиля и повысить его устойчивость при движении. Гипоидная передача обладает большей плавностью работы, более высокой прочностью зубьев и повышенной износоустойчивостью.

Однако для гипоидной передачи необходимо применение смазки специальных сортов вследствие большого давления меяеду зубьями при работе и больших скоростей относительного скольжения между зубьями. Кроме того, требуется более высокая точность монтажа передачи.

Гипоидная передача основное применение получила на легковых автомобилях. В силу своих достоинств эта передача получает применение и на некоторых моделях грузовых автомобилей (ГАЗ-53А, ГАЗ-66, ЗИЛ-133).

В одинарной главной передаче требуемое передаточное число получается при малом числе зубьев у ведущей шестерни (6—7 зубьев), вследствие чего нагрузка на зубья получается довольно большой. Поэтому одинарную передачу применяют в основном в легковых автомобилях и грузовых автомобилях средней грузоподъемности.

В двойной главной передаче вращение передается через две пары шестерен: с малой конической шестерни на большую коническую и далее с малой цилиндрической шестерни на большую цилиндрическую.

Конические шестерни применяют со спиральными зубьями, а цилиндрические — с прямыми или косыми зубьями.

В двойной главной передаче можно получить большое передаточное число при сравнительно небольших размерах передачи, так как в зацеплении находятся две пары шестерен. Поэтому имеется возможность применять малую коническую шестерню с большим количеством зубьев, что улучшает условия ее работы при больших нагрузках. Двойную передачу применяют в грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности.

Общее передаточное число всей силовой передачи автомобиля равно произведению передаточных чисел коробки передач, раздаточной коробки и главной передачи и может быть изменено при включении различных передач. Общее передаточное число показывает, во сколько раз число оборотов ведущих колес автомобиля меньше числа оборотов коленчатого вала двигателя.

В некоторых моделях грузовых автомобилей повышенной грузоподъемности (МАЗ-500) применяют раздельную главную передачу, которая включает центральную передачу и бортовые колесные передачи.

Центральная передача выполняется обычно в виде двух конических шестерен со спиральными зубьями — малой и большой.

Колесные передачи, располагаемые с обеих сторон ведущего моста, планетарные. Каждая колесная передача состоит из ведущей солнечной шестерни, сателлитов и ведомой коронной шестерни. Солнечная шестерня соединена с концом ведущей полуоси. Сателлиты установлены на подшипниках на осях, которые неподвижно закреплены на фланце полуосевого рукава ведущего моста. Коронная шестерня соединена со ступицей ведущего колеса.

При вращении полуоси ее шестерня через сателлиты передает вращение на коронную шестерню и ступицу колеса.

Наличие колесных передач, имеющих определенное передаточное число, позволяет уменьшить передаточное число центральной передачи и разгрузить ее шестерни, дифференциал и полуоси от повышенных усилий, улучшая условия их работы. Кроме того, путем замены шестерен в колесных передачах упрощается задача изменения передаточного числа ведущего моста при создании модификаций автомобилей на основе базовой модели.

На некоторых моделях грузовых автомобилей (МАЗ-500) предусмотрена возможность применения для их модификаций двухскоростного ведущего моста вместо односкоростного путем замены некоторых деталей в главной передаче. Двухскоростной ведущий мост дает возможность получать в нем переключением шестерен, кроме стандартного передаточного числа, понижающее передаточное число. Это значительно расширяет возможности использования таких автомобилей в самых разнообразных эксплуатационных условиях.

Двухскоростной ведущий мост может быть получен путем введения в главную передачу односкоростного моста дополнительной планетарной передачи. В двухскоростной мосту такого типа ведомая шестерня центральной передачи имеет внутренние зубья, с которыми входят в зацепление зубья сателлитов, установленных на осях, которые закреплены в коробке дифференциала. Включение передач осуществляется подвижной муфтой с центральной шестерней, управление которой осуществляется из кабины с помощью пневматического или электрического привода.

Для включения высшей (стандартной) передачи муфта устанавливается в такое положение, при котором ее центральная шестерня одновременно входит в зацепление и с сателлитами и с внутренним зубчатым венцом коробки дифференциала. При этом планетарный механизм блокируется, соединяя наглухо ведомую шестерню с коробкой дифференциала.

Для включения низшей передачи муфта сдвигается в такое положение, при котором ее центральная шестерня входит в зацепление только с сателлитами, а второй зубчатый венец муфты входит в зацепление с зубчатым венцом, закрепленным в картере ведущего моста. При этом включается планетарная передача, и вращение с ведомой шестерни передается на сателлиты, которые, обкатываясь по неподвижной центральной шестерне муфты, ведут за собой коробку дифференциала и полуоси с пониженным числом оборотов, обеспечивая получение понижающего передаточного числа.

—

Главная передача служит для повышения крутящего момента в постоянное число раз и представляет собой одинарный или двойной шестеренчатый редуктор. Кроме того, она дает возможность передавать вращение под углом 90 от карданного вала к полуосям ведущих колес.

В некоторых конструкциях главную передачу выполняют в виде двух отдельных механизмов: шестеренчатой конической передачи, устанавливаемой в заднем мосту, и планетарных редукторов, устанавливаемых по концам полуосей и передающих крутящий момент ведущим колесам.

При небольшом передаточном числе главную передачу выполняют одинарной — с одной парой конических шестерен. Более высокое передаточное число вызывает необходимость применения двойной главной передачи.

Например, у легкового автомобиля ГАЗ-24 при одинарной главной передаче ее передаточное число 4,1, а у автомобиля ЗИЛ-130 с двойной главной передачей оно увеличено до 6,32. Обычно передаточное число главной передачи современных автомобилей находится в пределах от 4 до 8.

Одинарная главная передача состоит из ведущей конической шестерни, выполненной за одно целое со своим валом, и ведомой шестерни, установленной на коробке дифференциала и вместе с ней вращающейся в конических роликовых подшипниках. Гнезда подшипников расточены в картере главной передачи.

Опорами вала ведущей шестерни служат один цилиндрический и два конических роликовых подшипника. Конические подшипники расположены в стакане, жестко соединенном с картером главной передачи.

На некоторых отечественных грузовых и легковых автомобилях (ГАЗ-53А, ЗИЛ-133, ГАЗ-24 «Волга» и др.) одинарная главная передача имеет шестерни с гипоидным зацеплением. Гипоидная передача отличается тем, что оси ведущей и ведомой шестерен не пересекаются между собой, а проходят на некотором расстоянии одна от другой. При этом угол наклона винтовой линии зубьев ведущей шестерни значительно больше, чем ведомой шестерни. Вследствие этого размер ведущей шестерни при том же размере ведомой шестерни (по сравнению с другими передачами) значительно возрастает.

Шестерни гипоидных передач имеют большую толщину и рабочую высоту зубьев, а при работе среднее число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, у них больше. Благодаря этому повышается срок службы шестерен, а их работа протекает более плавно и бесшумно.

Следует, однако, иметь в виду, что при работе гипоидных шестерен происходит продольное проскальзывание зубьев, что требует особо тщательной защиты их поверхности от заеданий, нагрева и повышенного износа. С этой целью на зубьях шестерен должна быть создана весьма прочная масляная пленка, для чего требуется применение специального трансмиссионного масла с противоизносной присадкой.

Двойная главная передача применяется на всех автомобилях большой грузоподъемности. Она состоит из пары цилиндрических и пары конических шестерен.

На рис. 3 показана двойная главная передача автомобиля ЗИЛ-130. Картер главной передачи крепится к балке заднего моста болтами. Вал ведущей конической шестерни установлен в стакане картера главной передачи на двух конических роликовых подшипниках. Между фланцами стакана и картера установлены прокладки для регулировки зацепления зубьев ведущей и ведомой конических шестерен. Вал ведущей конической шестерни удерживается от осевого смещения гайкой, установленной на его хвостовой части, которая одновременно крепит фланец, соединяющий главную передачу с карданным валом.

Ведомая коническая шестерня жестко крепится к валу ведущей цилиндрической шестерни, вращающемуся на двух конических роликовых подшипниках. Эти подшипники установлены в крышках, привернутых болтами к картеру главной передачи. Для регулировки подшипников установлены прокладки, зажатые между крышками и фланцами картера.

Ведомая цилиндрическая шестерня жестко соединена с коробкой дифференциала и вращается вместе с ней на двух конических роликовых подшипниках. От осевого смещения подшипники удерживаются гайками. Например, левый подшипник фиксируется гайкой. Гайки также позволяют регулировать затяжку подшипников.

Подшипники валов ведущей и ведомой конических шестерен смазываются маслом, подаваемым по каналам. Для накапливания масла, стекающего по стенкам картера, в стакане предусмотрен специальный карман.

Дифференциал. При движении по прямой все колеса автомобиля проходят за одно и то же время одинаковый путь. На криволинейных участках дороги внешние колеса проходят больший отрезок пути, чем внутренние. Более медленное вращение внутреннего ведущего колеса приводит к его пробуксовыванию, что вызывает повышенный износ шин, увеличивает затрату мощности, затрудняет поворот автомобиля.

Чтобы избежать пробуксовывания, вместе с главной передачей устанавливается дифференциал, а передача крутящего момента к колесам осуществляется полуосями. При этом правое и левое ведущие колеса могут вращаться с различным числом оборотов. На современных автомобилях применяются шестеренчатые дифференциалы с коническими шестернями или кулачковые дифференциалы повышенного трения.

Конический шестеренчатый дифференциал представляет собой планетарный механизм. Ведомая шестерня главной передачи жестко соединена с коробкой дифференциала, которая состоит из двух чашек. В коробке на крестовине свободно вращаются шестерни-сателлиты, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями левого и правого колес. Полуоси свободно проходят через отверстия в коробке дифференциала.

При вращении ведомой шестерни главной передачи вместе с ней вращается коробка дифференциала, а следовательно, и крестовина с сателлитами.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге оба колеса встречают одинаковое сопротивление, вследствие чего будут одинаковыми и усилия на зубьях обеих полуосевых шестерен. Сателлиты не поворачиваются вокруг собственной оси, находясь в состоянии равновесия. Таким образом, все детали дифференциала вращаются как одно целое и скорость вращения обеих полуосевых шестерен, а следовательно, и полуосей с колесами будет одинаковой.

При повороте автомобиля внутреннее колесо испытывает большее сопротивление, чем наружное, и усилие на полуосевой шестерне, связанной с внутренним колесом, становится больше. Вследствие этого равновесие сателлитов нарушается и они начинают перекатываться по полуосевой шестерне, связанной с внутренним колесом, вращаясь относительно собственной оси и вращая вторую полуосевую шестерню с увеличенной скоростью. В результате этого скорость вращения внутреннего колеса автомобиля уменьшается, а наружного колеса возрастает и поворот автомобиля совершается без юза и пробуксовки.

Дифференциал всегда поровну распределяет получаемый им крутящий момент на оба ведущих колеса одной оси. Однако в некоторых случаях эта особенность дифференциала оказывает отрицательное влияние на преодоление автомобилем трудных участков дороги. Если одно из ведущих колес попадает на участок дороги с малым коэффициентом сцепления, то другое колесо не может передавать крутящий момент более или менее значительной величины.

При повышении крутящего момента, передаваемого от двигателя, ведущее колесо, находящееся на скользком участке, начнет пробуксовывать, а другое колесо окажется не в состоянии сдвинуть с места застрявший автомобиль. Если же одно из колес начнет пробуксовывать во время движения, то создадутся условия, вызывающие боковой занос автомобиля. Для устранения указанных недостатков на некоторых автомобилях повышенной проходимости (ГАЗ-66) применяют кулачковый дифференциал повышенного трения. Устройство такого дифференциала показано на рис. 4.

В него входит сепаратор, жестко соединенный с ведомой шестерней главной передачи. В отверстия сепаратора свободно вставлены сухари, расположенные в два ряда в шахматном порядке. Своими торцами сухари упираются во внутреннюю и внешнюю обоймы. Поверхности этих обойм, соприкасающиеся с сухарями, имеют выступы-кулачки.

Снаружи дифференциал закрыт левой и правой чашками. В центральные отверстия чашек входят полуоси, одна из которых с помощью шлицев соединяется с внутренней, а другая с .внешней обоймами.

Когда ведомая шестерня главной передачи вместе с сепаратором приводится во вращение, сухари оказывают одинаковое давление на кулачки обеих обойм и заставляют их вращаться.

Если одно из колес автомобиля испытывает большее сопротивление, то связанная с ним обойма будет вращаться медленнее сепаратора, и сухари, оказывая большее давление на другую обойму, будут как бы подталкивать ее, соответственно ускоряя ее вращение.