Рис. 1. Механизмы переключения коробок передач: о ЗИЛ-130; о МАЗ-500А

В результате наличия двух ступеней включения в раздаточной коробке удваивается общее число передач и увеличивается передаточное число трансмиссии, что позволяет наиболее эффективно использовать автомобиль в самых разнообразных дорожных условиях.

В трансмиссиях автомобилей повышенной проходимости коробка передач соединяется промежуточным карданным валом с раздаточной коробкой, которая осуществляет передачу крутящего момента к переднему и заднему ведущим мостам автомобиля. Вместе с тем в раздаточной коробке в необходимых случаях производится увеличение крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, поэтому, кроме прямой, раздаточная коробка имеет понижающую передачу.

Раздаточные коробки могут быть с блокированным или дифференциальным приводом. Блокированный привод обеспечивает вращение колес ведущих мостов с одинаковой угловой частотой. При дифференциальном приводе происходит распределение крутящего момента между ведущими мостами. Для повышения проходимости автомобилей межосевые дифференциалы иногда могут быть выполнены с принудительной блокировкой и самоблокирующимися.

При включении прямой передачи в раздаточной коробке включать и выключать передний мост можно при движении автомобиля. Понижающая передача должна включаться только после полной остановки автомобиля.

Переключение передач осуществляется передвижением шестерни по шлицам первичного вала и введением ее в зацепление с внутренними зубьями шестерни, изготовленной вместе с валом привода заднего моста (прямая передача) или с шестерней (понижающая передача). При включении переднего моста шестерня, находящаяся на промежуточном валу, войдет в зацепление с шестерней, которая неподвижно закреплена на шлицах вала привода переднего моста. Для выключения переднего моста шестерню нужно вывести из зацепления с шестерней. Управление раздаточной коробкой осуществляется двумя рычагами, расположенными в кабине водителя.

Рис. 2. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66

В механизме переключения передач раздаточной коробки имеется блокирующее устройство — замок, который исключает возможность включения низшей передачи, когда включен передний мост, а также выключения переднего моста при включении низшей передачи.

Рис. 3. Раздаточная коробка автомобиля КамАЗ-4310

На полноприводных автомобилях КамАЗ-4310 установлена двухступенчатая раздаточная коробка с дифференциальным приводом, которая имеет понижающую передачу при движении по труднопроходимым участкам и ускоряющую при движении по дорогам с твердым покрытием.

При понижающей передаче крутящий момент от коробки передач передается на входной вал раздаточной коробки через шестерни и смещенную влево зубчатую муфту, на шестерню и соединенную с ней другую шестерню, нарезанную на корпусе межосевого цилиндрического дифференциала.

При ускоряющей передаче крутящий момент передается через вал, шестерни, смещенную вправо муфту, шестерню, смещенную вправо зубчатую муфту, шлицевую втулку и вал дифференциала, жестко соединенного с его корпусом.

В дифференциале поступающий к его корпусу крутящий момент через цилиндрические сателлиты распределяется поровну между обоймой, имеющей внутренние зубья. и шестерней. Обойма связана с валом привода задних мостов, шестерня – через шлицы с валом привода переднего моста.

Принцип работы конического и цилиндриче-ческого дифференциалов одинаков. Чтобы лучше представить себе действие последнего, надо иметь в виду, что шестерня, нарезанная на корпусе дифференциала, аналогична ведомой конической шестерне в традиционной конструкции. Обойма и шестерня играют роль полуосевых шестерен конического дифференциала.

Если на труднопроходимой местности начинают буксовать передние колеса, дифференциал перестает передавать крутящий момент на задние. В этих условиях его целесообразно временно выключить из работы, т. е. блокировать. Смещение зубчатой муфты вправо жестко соединяет между собой вал привода переднего моста и вал дифференциала. Таким образом, перестают вращаться один относительно другого валы, приводящие соответственно задние и передние колеса.

Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.

На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.

- Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.

При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.

Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни 2. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.

Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6%, угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.

Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.

Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.

Раздаточная коробка на тракторах обеспечивает автоматическое и принудительное включение переднего ведущего моста.

На тракторе МТ 3-8 раздаточная коробка представляет собой одноступенчатый редуктор с роликовой муфтой свободного хода. Ведущей частью коробки является шестерня, выполненная как одно целое со ступицей. Ступица снабжена внутренним зубчатым венцом.

Шестерня установлена на шириковых подшипниках и находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней коробки передач. Ведомой частью раздаточной коробки является шлицевой вал, установленный на шариковых подшипниках и, расположенных в расточках корпуса. На этом валу установлены также на шлицах и закреплены втулка и фланец, который соединяется карданной передачей с фланцем вала и ведущей шестерни главной передачи переднего моста. В расточке ступицы имеются гнезда, в которых размещены восемь роликов, образующих вместе со ступицей и втулкой муфту свободного хода.

При нейтральном положении зубчатой муфты и при движении трактора без пробуксовки задних колес шестерня со ступицей свободно вращаются на шариковых подшипниках, следовательно, крутящий момент от коробки передач на ведомый вал раздаточной коробки не передается.

Принудительное включение переднего моста достигается передвижением вилкой зубчатой муфты по шлицам вала до ее соединения с внутренним зубчатым венцом ступицы шестерни. При этом крутящий момент от коробки передач через ведущую шестерню, зубчатый венец и зубчатую муфту передается на ведомый вал и далее через карданную передачу на главную передачу переднего моста. Передний ведущий мост включается принудительно при скорости не более км/ч.

Автоматическое включение привода переднего ведущего моста происходит при выключенной муфте, когда буксование ведущих колес превышает 4—6% и осуществляется муфтой свободного хода. Это возможно потому, что передаточные числа привода к задним колесам выполняются несколько выше, чем к передним. Поэтому при движении трактора без буксования или с незначительным буксованием передние колеса под действием толкающего усилия, передаваемого остовом трактора, вращаются с большей угловой скоростью, чем от главной передачи при включенном приводе. Вследствие этого шестерня и ступица. соединенные с коробкой передач, и муфта-втулка, соединенная с главной передачей переднего моста, будут независимо вращаться с различной угловой скоростью. Как только буксование задних ведущих колес превысит 4—6% , угловые скорости ведущей части муфты-втулки и ее ведомой части — ступицы уравниваются; находящиеся между нимй ролики заклиниваются. Шестерня, втулка и вал будут вращаться, как одно целое, и привод к ведущему переднему мосту автоматически включается.

Несмотря на общую тенденцию повышения рабочих скоростей движения тракторных агрегатов, целый ряд дорожных работ выполняется на замедленных скоростях.

Для получения замедленных технологических скоростей движения служат ходоуменьшители. Ходоуменьшитель может явиться неотъемлемым элементом трансмиссии трактора или его дополнительным съемным оборудованием. Преимущественное распространение получили механические ходоуменьшители.

Рис. 5. Раздаточная коробка трактора MT3-82

—

Раздаточная коробка применяется для распределения крутящего момента от коробки передач между ведущими осями автомобиля в тех случаях, когда их больше одной. В раздаточной коробке помещается также устройство для включения и выключения переднего ведущего моста.

На автомобилях, предназначенных для работы в тяжелых дорожных условиях, устанавливают дополнительную коробку передач с двумя понижающими или одной прямой и одной понижающей передачами, позволяющими еще больше увеличивать тяговое усилие на ведущих колесах при любой передаче в коробке передач. Если такие автомобили имеют больше одной ведущей оси, то дополнительная коробка передач, как правило, конструктивно объединяется с раздаточной коробкой.

Обычно понижающая передача раздаточной коробки включается при использовании автомобиля в качестве тягача, буксирующего тяжелые прицепы, на крутых подъемах и в трудных дорожных условиях.

Раздаточная коробка грузового автомобиля повышенной проходимости с двумя ведущими мостами ГАЗ-66 представляет собой один агрегат с дополнительной двухступенчатой коробкой передач.

Вторичный вал коробки передач этого автомобиля соединен карданной передачей с ведущим валом раздаточной коробки. Передний шарикоподшипник вала расположен в стенке картера раздаточной коробки, а задний роликоподшипник — в выточке шестерни, изготовленной как одно целое с валом привода заднего моста. Вал привода заднего моста и вал привода переднего моста, а также промежуточный вал 6 вращаются на шарикоподшипниках.

Шестерня промежуточного вала, перемещаясь по шлицам, может входить в зацепление с шестернями, а шестерня ведущего вала — с шестерней промежуточного вала. У шестерни, кроме наружного, имеется также внутренний зубчатый венец, с которым может сцепляться шестерня.

На выходящих из картера раздаточной коробки концах валов привода переднего и заднего мостов на шлицах установлены втулки с фланцами карданных шарниров, закрепленные болтами с шайбами.

Крутящий момент от ведущего вала раздаточной коробки может передаваться к заднему мосту через внутреннее зацепление шестерен а к переднему мосту — через шестерни. При положении шестерни, показанном на рис. 6, крутящий момент на ведущие мосты не передается. При введении шестерни в зацепление с внутренним зубчатым венцом шестерни включается высшая (прямая) передача заднего моста. Если ввести также шестерню в зацепление с шестернями 3 и 9, то будет включена прямая передача переднего моста.

Рис. 6. Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66:
1 — сапун; 2 — шестерня ведущего вала; 3 — шестерня вала привода заднего моста; 4 — ведущая шестерня спидометра; 5 — ведомая шестерня спидометра; в — промежуточный вал; 7 и 10 — шестерни промежуточного вала; s — вал привода переднего моста; 9 — шестерня привода переднего моста; 11 — ведущий вал; 12 и 13 — пробки

Если шестерню переместить влево до зацепления с шестерней(шестерня остается включенной), то будет включена понижающая передача, при которой крутящий момент к заднему мосту будет передаваться через шестерни, а к переднему мосту через шестерни и далее через карданные передачи. Передаточное число понижающей передачи равно 1,96.

Для включения переднего моста передвигают шестерню по валу вправо; при этом она входит в зацепление с шестерней, сидящей на валу, и соединяет последнюю с шестерней. При передвижении шестерни влево до вывода ее из зацепления с шестерней передний мост выключается.

Шестерни служат для привода спидометра. Масло в картер заливается через отверстие, закрываемое пробкой. Это отверстие служит также для контроля уровня масла, которое спускается через отверстие, закрытое пробкой. Сапун служит для вентиляции картера раздаточной коробки.

Механизм управления раздаточной коробкой автомобиля ГАЗ-66 состоит из рычага переключения прямой и понижающей передач и рычага включения переднего моста. Оба рычага тягами связаны с ползунами раздаточной коробки. При переднем положении левого рычага передний мост автомобиля включен, а при заднем — выключен. В случае перемещения правого рычага из нейтрального положения вперед включается прямая передача, а при перемещении его назад — понижающая передача.

При движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях (грязь, песок, снег) включают передний мост. Не следует включать передний мост без необходимости, так как в этом случае повышается расход топлива и ускоряется износ шин и трансмиссии. Во время движения на прямой передаче в раздаточной коробке передний мост включается без выключения сцепления.

Рис. 7. Блокировочное устройство раздаточной коробки автомобиля ГАЗ-66:
1 — картер раздаточной коробки; гаю — вилки; з — проволока; 4 — сальник; 5 — шайба; 6 — кольцо; 7 — гайка; 8 и 9 — ползуны; 11 — пружина; 12 — сухарь; 13 — колпак; 14 — пробка

Понижающая передача в раздаточной коробке включается при движении автомобиля на подъеме или в тяжелых условиях. Включение ее можно производить лишь после остановки автомобиля и включения переднего моста. Передний мост можно выключать лишь после переключения понижающей передачи раздаточной коробки на прямую.

Блокировочное устройство в системе управления раздаточной коробкой не позволяет включать понижающую передачу при выключенном переднем мосте и выключать передний мост при включенной понижающей передаче.

В картере раздаточной коробки могут перемещаться ползуны, на которых винтами, зашплинтованными проволокой, укреплены вилки. Между ползунами в теле картера помещены два сухаря с пружиной между ними. Выходное отверстие для сухарей закрыто ввернутой на резьбе пробкой Ы. Отверстия со стороны наружных концов ползунов закрыты колпаками. С противоположной стороны в стенке картера установлены уплотнения, состоящие из сальников, шайб, колец.

Работа блокировочного устройства показана на рис. 8, а—г.

Если передний мост и передачи в раздаточной коробке выключены, то механизм блокировочного устройства занимает положение, показанное на рис. 8,а. При этом ползун может быть перемещен с помощью рычагов управления раздаточной коробкой в положение, соответствующее включению высшей передачи. Возможность такого движения ползуна обеспечивается тем, что между углублениями в ползуне имеется лыска, вследствие чего сухари не соприкасаются друг с другом.

Рис. 8. Работа блокировочного устройства:
а — передний мост и передача выключены; б — включена высшая передача; в — включен передний мост; г — включена низшая передача

При включении переднего моста против сухарей устанавливается более глубокая канавка ползуна; в результате этого становится возможным передвижение ползуна для включения низшей передачи в раздаточной коробке, так как сухари уже не будут упираться друг в друга.

—

Раздаточная коробка, применяемая на трехосных автомобилях КрАЗ, служит для передачи крутящего момента к промежуточному и заднему ведущим мостам. Кроме того, при движении автомобиля в тяжелых дорожных условиях она позволяет увеличивать крутящий момент, передаваемый к ведущим колесам. Устанавливают раздаточную коробку непосредственно за коробкой передач, с которой она соединена коротким карданным валом.

Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ состоит из двух самостоятельных устройств: дополнительной коробки и собственно раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, объединенных в одном агрегате. Дополнительная коробка представляет собой двухступенчатый редуктор, позволяющий увеличивать передаточное число в трансмиссии.

На ведущем валу коробки жестко закреплены шестерни, находящиеся соответственно в зацеплении с шестернями, расположенными на промежуточном валу. Шестерни установлены на стальных втулках и могут свободно вращаться на промежуточном валу. Для включения той или иной передачи служит муфта с синхронизатором инерционного типа, конструкция которого аналогична конструкции синхронизатора, применяемого в коробке передач.

Редуктор раздаточной коробки имеет две передачи: высшую (при зацеплении шестерен) и низшую (при зацеплении шестерен). Крутящий момент через соответствующую пару шестерен от ведущего вала передается к промежуточному и далее к дифференциалу раздаточной коробки.

При наличии межосевого дифференциала колеса промежуточного и заднего ведущих мостов могут вращаться с разными частотами при движении автомобиля по неровной дороге. Схема межосевого дифференциала и собственно раздаточной коробки показана на рис. 80. Вал межосевого дифференциала является продолжением вала раздаточной коробки. На его шлицах установлена крестовина с насаженными на ней шестернями-сателлитами, находящимися в зацеплении с двумя боковыми коническими шестернями. Левая коническая шестерня выполнена как одно целое с цилиндрической шестерней, правая — с шестерней. Шестерня сцеплена с шестерней на валу, а шестерня — с шестерней на валу.

Рис. 9. Раздаточная коробка автомобилей КрАЗ:
1 — шестерня низшей передачи ведущего вала; 2 — шестерня высшей передачи ведущего вала; 3 — ведущий вал; 4 — шестерня ведущего вала привода промежуточного моста; 5 — шестерня промежуточного вала привода заднего моста; 6 — вилка; 7 — валик рычага выключения межосевого дифференциала; 8 — картер раздаточной коробки; 9 — муфта выключения межосевого дифференциала; 10 — межосевой дифференциал; 11 — шестерня вала привода промежуточного моста; 12 — картер дополнительной коробки; 13 — шестерня высшей передачи промежуточного вала; 14 — муфта включения передач с сннхронизаторами; 15 — шестерня низшей передачи промежуточного вала; 16 — промежуточный вал

Когда при движении автомобиля колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с одинаковой частотой, крестовина с сателлитами вращается как одно целое с коническими шестернями межосевого дифференциала. При этом крутящий момент

равномерно распределяется между промежуточным и задним ведущими мостами.

Если колеса промежуточного и заднего мостов вращаются с различными частотами, то боковая коническая шестерня, связанная с колесами, имеющими меньшую частоту вращения, вращается медленнее, чем другая. При этом шестерни-сателлиты, вращаясь вместе с крестовиной, перекатываются по боковой шестерне, имеющей меньшую частоту вращения, и начинают вращаться вокруг своих осей. В результате вращения шестерен-сателлитов вокруг своих осей увеличивается частота вращения другой боковой шестерни и колеса оси, связанной с этой шестерней, начинают вращаться быстрее.

Применение межосевого дифференциала уменьшает износ и повышает долговечность механизмов трансмиссии и шин.