Рис. 46. Зубчатые (а) и червячная (б) передачи автомобильных кранов: цилиндрические с зубьями: I — прямыми, II —косыйи, III — шевронными; IV — коническая с прямыми зубьями

Если валы параллельны друг другу, применяют цилиндрические зубчатые передачи (рис. 46). Если ведущий и ведомый валы расположены под углом друг к другу, в том числе и перпендикулярно, применяют конические зубчатые передачи (рис. 46, IV).

В зубчатых цилиндрических передачах применяют шестерни с прямыми зубьями, расположенными параллельно образующей Цилиндра (рис. 46), косыми (рис. 46) или шевронными (рис. 46) зубьями.

В механизмах крана применяют передачи со всеми типами зубьев. Косые и шевронные зубья обеспечивают плавность и бесшумность работы передачи, но они сложнее в изготовлении. Кроме того, передачи с косым зубом создают осевые нагрузки на валы или оси, на которые они насажены. Как правило, в быстроходных передачах применяют косозубые и шевронные колеса, а прямозубые колеса — в тихоходных передачах и передачах, где недопустимы ни осевое усилие на вал или ось, ни осевая игра одного из зубчатых колес.

В конических передачах применяют прямые (рис. 46, IV), косые или криволинейные (спиральные) зубья. Косые и особенно спиральные зубья обеспечивают большую плавность работы передачи, но сложнее в изготовлении, поэтому их используют значительно реже, чем прямые. Конические передачи со спиральными зубьями устанавливают в главных передачах базовых автомобилей, а с прямыми зубьями — в остальных механизмах крана.

Передаточное число зубчатой передачи численно равно отношению числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев ведущего колеса. В трансмиссиях автомобильных кранов в основном применяют понижающие передачи, поэтому ведущее колесо имеет меньший диаметр, чем ведомое. Иногда ведущее колесо называется шестерней.

Основными параметрами зубчатых передач являются шаг зацепления, модуль зацепления и число зубьев. Шагом зацепления называется расстояние между двумя одноименными точками двух соседних зубьев, взятое по делительной окружности зубчатого колеса. Модулем зацепления называется отношение шага зацепления к числу п. Делительная окружность — это окружность, диаметр которой равен произведению модуля зацепления на число зубьев колеса. В зацеплении могут находиться только шестерни и колеса с одинаковым модулем (шагом).

Червячные передачи применяют для передачи вращения от ведущего вала к ведомому, когда валы лежат в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Червячная передача (рис. 46, б) состоит из червяка и колеса с зубьями соответствующей формы. Передача вращения обычно идет от червяка к колесу. Червяк, имеющий очень небольшой угол винтовой линии (не более 4,5), в паре с зубчатым колесом образует самотормозящуюся передачу. Это означает, что вращение передачи в любую сторону происходит только при передаче движения червяком. За червячное колесо передачу провернуть невозможно. Такие передачи используют, например, в стреловых лебедках автомобильных кранов, у которых к червячному колесу крепят канатный барабан. После прекращения вращения червяка барабан с червячным колесом не может провернуться под влиянием подвешенного к канату груза.

Обычные червячные передачи обладают низким коэффициентом полезного действия и быстро изнашиваются. Передаточное число червячной передачи численно равно отношению числа зубьев червячной шестерни к числу заходов на червяке.

Как правило, червяк выполняют за одно целое с ведущим валом’и изготовляют поковкой или штамповкой из стали. Червячное колесо делают составным. Зубчатый обод (венец) изготовляют из антифрикционного чугуна или бронзы и соединяют болтами с колесом или непосредственно с барабаном лебедки.

Планетарные передачи отличаются от зубчатых тем, что в них некоторые колеса (сателлиты) совершают двойное движение: вращаются вокруг своих осей, укрепленных в водиле, и вместе с ним — вокруг оси центрального колеса (солнечного колеса), обкатываясь по нему.

Однорядная планетарная передача (рис. 47, а) состоит из солнечной шестерни, закрепляемой на ведущем валу, трех (или более) сателлитов, оси которых установлены на водиле, и центрального колеса. Обычно водило закреплено и вращение от вала через солнечную шестерню и сателлиты передается на центральное колесо. Такую планетарную передачу применяют в лебедках (центральное колесо соединяется с барабаном лебедки).

Рис. 47. Однорядные планетарные передачи с неподвижным водилом (а) или опорным колесом (б) и шестеренчатый дифференциал автомобиля (в):
1 — ведущий вал, 2 — солнечная шестерня, 3 — оси сателлитов, 4 — сателлиты, 5 — центральное колесо, 6 — водило, 7 — опорное колесо, 8 — шестерни полуосей автомобиля, 9 — крестовина, 10 — корпус (коробка) дифференциала

Если центральное колесо закрепить (рис. 47, б), то движение от вала через солнечную шестерню и сателлиты передается их осям, а следовательно, и водилу. В этом случае центральное колесо называется опорным.

Эту передачу используют в механизмах поворота и передвижения (на водиле закрепляется шестерня следующей кинематической пары механизма).
Если шестерня, колесо и водило не закреплены и могут вращаться, то такая передача называется дифференциалом (рис. 47, в). Дифференциал имеет две степени вращения и обеспечивает ведущим колесам автомобиля (через полуоси) возможность вращения с различной частотой вращения.

Цепные и клиноременные передачи применяют в тех случаях, когда необходимо передать движение между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга.

Цепная передача (рис. 48, а) состоит из ведущей и ведомой звездочек и цепи, При передаче движения ведомый вал получает вращение в том же направлении, что и ведущий.

Рис. 48. Цепные передачи между двумя параллельными валами (а) и для преобразования вращательного движения в поступательное (б): 1 и 2 — ведущая и ведомая звездочки, 3 — цепь, 4 — выдвижная секция стрелы

Для передачи применяют втулочно-роликовые одно- (рис. 49,а), двух-, трех- и четырехрядные (рис. 49, б) цепи. Во втулочно-роли-ковой цепи (рис. 49, в) втулка 2 лысками закреплена в пластинах ЗиЛ. Пальцы проходят через втулки и также с помощью лысок закреплены в пластинах. На втулку свободно посажен ролик. При набегании цепи на звездочку трение происходит между пальцем и втулкой. Большая поверхность соприкосновения пальца и втулки снижает удельное давление и увеличивает срок службы цепи.

Клиноременная передача (рис. 50) состоит из ведущего и ведомого шкивов и клиновых ремней, Шкивы имеют канавки-желобки трапецеидальной формы, такой же формы и клиновые ремни. Благодаря этому сцепление ремня со шкивами довольно высокое. Число ремней в клиноременной передаче зависит от передаваемой мощности и может доходить до шести.

Клиновые ремни изготовляют бесконечными из резины с кордом из нескольких слоев ткани. Применяют ремни с зубьями по их внутренней или по наружной и внутренней поверхностям.

Рис. 49. Втулочно-роликовые цепи:
а — однорядная, б — четырехрядная, в — конструкция; 1 — палец, 2 — втулка, 3 и 4 — пластины, 5 —ролики

Такие ремни обладают большой гибкостью, их используют при малых диаметрах шкивов передачи (например, в трансмиссиях вентиляторов). Передаточное число клиноременной передачи численно равно отношению диаметров ведомого и ведущего шкивов.

Рис. 50. Клиноре-менная передача: 1 — ведущий шкив, 2— клиновые ремни

В автомобильных кранах клиноременные передачи используют для привода генераторов .(электрические краны К-162) и компрессоров (на кранах КС-1562). Необходимое натяжение ремней обеспечивают передвижением генератора или насоса, установленных на салазках или поворотной плите. Если положение валов передачи должно оставаться неизменным, применяют натяжные ролики, но установка таких роликов снижает долговечность ремней.

Карданные передачи передают вращение от ведущего вала к ведомому, когда оба вала расположены под углом друг к другу. При работе трансмиссии угол может менять свою величину, поэтому эти передачи в основном применяют в трансмиссиях базовых автомобилей, где угол передачи вращения меняется при изменении нагрузки или толчках во время движения по неровной дороге.

Карданные передачи в автомобильных кранах широко используют и для соединения основных агрегатов крана, что упрощает монтаж узлов, позволяя устанавливать агрегаты на необработанных платиках платформы, выверяя оси их валов только прокладками.

Карданная передача состоит из валов, шарниров и промежуточных опор. Различают карданные передачи с жестким карданным шарниром и шарниром равных угловых скоростей К.

Рис. 51. Карданные передачи с карданными шарнирами: а — жестким, б — равных угловых скоростей; 1 — стакан, 2 — игла подшипника, 3 — сальники, А и 8 -вилки, 5 – клапан, в — крестовина, 7 — масленка, 9 — вал, 10-12 – пластины. 13 я 15 — Ласонные вилки, 14 — центральный шарик, 13 — шлицованные наконечники, 11 — шпилька, 12 — ведущие шарики, 19 — штифт

Жесткий карданный шарнир (рис. 51, а) состоит из двух вилок, крестовины, установленной шипами в четырех игольчатых подшипниках, и пластин. К одному концу вала приварена вилка простого шарнира, к другому — шлицованный наконечник, на который устанавливают скользящую вилку универсального шарнира. Вместо наконечника иногда приваривают шлицованную втулку.

Вал вместе с шарнирами динамически балансируют, приваривая пластины. Для правильной работы карданной передачи обе вилки одного вала должны лежать в одной плоскости, что обеспечивается совмещением стрелок на валу и на вилке.

Иглы подшипника заключены в стакан, укрепленный на вилке пластиной или стопорным кольцом. Шип в стакане уплотнен пробковыми и войлочными сальниками. Шарниры уплотнены резиновыми самоподжимными сальниками. Для смазки подшипников крестовина имеет сверление и масленку. Чтобы предохранить сальники от пробивания смазкой, на крестовине установлен предохранительный клапан.

Недостатками жесткого карданного шарнира являются неравномерность вращения и сравнительно небольшой угол (до 24°), при котором можно передавать крутящий момент. Там, где необходимо обеспечить равномерность вращения и передачу крутящего момента под большим углом, применяют карданные шарниры равных угловых скоростей (например, в ведущих мостах базовых автомобилей).

Шарнир равных угловых скоростей (рис. 51, б) состоит из двух фасонных вилок с овальными делительными канавками, четырех ведущих и одного центрального 14 шариков.

Вилки изготовлены заодно со шлицованными наконечниками. Вилки центрируются с помощью сферических торцовых углублений шариком, положение которого фиксируется шпилькой, закрепленной штифтом. В делительные канавки вилок заложены шарики, передающие усилие от ведущей вилки ведомой. Шарик не позволяет ведущим шарикам выкатиться из канавок. Делительные канавки имеют овальную форму, при которой ведущие шарики независимо от угловых перемещений вилок всегда располагаются в плоскости, делящей пополам угол между осями вилок. Благодаря этому и обеспечивается равномерность вращения валов. Движение от ведущего вала к ведомому передается с равной угловой скоростью под углом до 35°.