Одинарна головна передача
Як і випливає з назви, одинарні (або одноступінчасті) головні передачі складаються з однієї пари зубчастих коліс (шестерень), які можуть бути циліндричними, конічними з прямими або спіральними зубами, а також гіпоїдними. Застосування того чи іншого типу конічних зубчастих коліс диктуєтьсяособливостями компонування автомобіля, можливістю спрощення конструкції агрегатів, зниження вартості їх виготовлення і експлуатації.
Циліндричні головні передачі
Циліндричні головні передачі широко використовуються в передньопривідних легкових автомобілях з поперечним розташуванням двигуна, наприклад сімейства ВАЗ-2108, -09, -10 та інших. При цьому зазвичай головна передача об'єднується в одному корпусі (картері) з коробкою передач, що дозволяє істотно спростити і здешевити конструкцію трансмісії.
Приклад конструктивного виконання головної передачі автомобіля ВАЗ-2109 наведено на рис. 3. де показана четирехступенчатая коробка передач, виконана заодно з головною передачею.
Провідне зубчасте колесо головної передачі, що має невеликий розмір, зазвичай виконується заодно з вторинним валом КПП, ведене зубчасте колесо кріпиться на чашці диференціала. Зуби циліндричних зубчастих передач можуть виконуватися прямими, косими або шевронними. Передавальні числа в таких головних передачах можуть варіювати в межах від 3,5 до 4,5 з метою зниження шуму і габаритних розмірів.
Конічні головні передачі
Такий тип головних передач застосовується, коли необхідно змінити не лише величину, а й напрям переданого ведучих коліс крутного моменту. Конічні головні передачі з прямими або (частіше) спіральними зубами найбільш прості за конструкцією і технологічні у виробництві, тому широко застосовуються на легкових автомобілях з приводом на задні колеса і вантажних автомобілях малої і середньої вантажопідйомності.
До переваг співвісних конічних передач відноситься високий ККД, технологічність виробництва, відносно невисокі вимоги до якості мастильного матеріалу і простота технічного обслуговування. Проте, у таких передач є один істотний недолік - їх застосування в конструкції автомобіля не дозволяє знизити розташування центру мас і загальне компонування кузова автомобіля, що для багатьох легкових автомобілів і невеликих вантажівок є актуальним питанням.
З цієї причини в якості одинарної головної передачі деяких легкових і вантажних автомобілів застосовуються конічні передачі з перехресними осями зубчастих коліс, т. Е. Осі коліс в таких передачах лежать не в одній площині і не перетинаються. Такі передачі називаються гіпоїдними.
Гіпоїдна головна передача
Гіпоїдна головна передача застосовується на вітчизняних автомобілях ГАЗ-66-11, ЗІЛ-431410, ЗІЛ-133, марки «Волга» і багатьох інших.
Ось ведучого вала і ведучої шестерні в гипоидной передачі розташована нижче осі веденої шестерні на величину «Е» (рис. 1, б), звану гіпоїдним зміщенням.
Така конструкція головної передачі дозволяє нижче розташувати карданну передачу заднеприводного автомобіля і, тим самим, зробити нижче компоновку всього автомобіля. При цьому поліпшується такий важливий експлуатаційний показник автомобіля, як стійкість до перекидання, а також з'являється можливість зробити нижче підлогу автомобіля, особливо в районі «карданного тунелю», що підвищує комфорт пасажирів заднього сидіння заднеприводного легкового автомобіля.
Іноді в багатовісних автомобілях зміщення «Е» в гіпоїдних передачах роблять вгору, що дозволяє зробити провідний вал прохідним, а на передньопривідних автомобілях така конструкція дозволяє простіше виконати умови компонування. Зсув «Е» зазвичай виконується в межах 30 ... 45 мм в залежності від розміру передачі.
У гіпоїдних передачах зуби зубчастих коліс мають спіральну форму, завдяки чому досягається збільшення площі контакту зубів, безшумність їх роботи і міцність передачі. Однак при такій конструкції конічної передачі істотно підвищуються сили тертя між поверхнями зубів коліс, в зоні контакту з'являється ефект поперечного та поздовжнього ковзання зубів, через що в гіпоїдних передачах доводиться застосовувати додаткове зміцнення поверхонь зубів зубчастих коліс і спеціальні мастильні матеріали для збільшення терміну їх служби .
Ковзання зубів призводить до зниження ККД передачі і навіть можливості її заїдання (при перевищенні допустимого навантаження), а застосування щодо дорогих мастил - до подорожчання технічного обслуговування, що належить до недоліків гіпоїдних передач.
Перевагою гіпоїдних передач є плавність ходу і низький рівень шуму під час роботи, а такий недолік, як поздовжнє ковзання має і позитивну сторону, оскільки завдяки йому поліпшується приробітку зубів коліс передачі. Збільшення зони контакту зубів дозволяє зменшити розміри ведучого зубчастого колеса, оскільки при роботі передачі навантаження на кожен зуб зменшується.
Крім того, як зазначалося вище, застосування гіпоїдних передач дозволяє коригувати компонування трансмісії і загальне компонування автомобіля.
Головна передача автомобіля ГАЗ-66-11
На автомобілі ГАЗ-66-11 (рис. 2) головна передача - гипоидная, змонтована в окремому картері редуктора, який вільно вставляється в отвір картера моста і закріплюється болтами. Він може бути знятий з автомобіля без від'єднання моста. Гіпоїдні зміщення «Е» в передачі дорівнює 32 мм. передавальне число - 6,83.
Основні елементи конструкції головної передачі: картер 2. провідне зубчасте колесо 9. ведене зубчасте колесо 17. Картер є базовою деталлю. Він відлитий з ковкого чавуну. У картері є контрольне отвір, закрите різьбовий пробкою 1 0 для заправки мастилом і контролю її рівня.
Провідне зубчасте колесо 9 головної передачі виготовлено як одне ціле з валом. Його опорами є два конічних підшипника 8. змонтованих в склянці 6. і один циліндричний підшипник 11. встановлений в гнізді картера.
Регулювання зачеплення зубчастих коліс здійснюють прокладками 5. Регулювання в процесі експлуатації не порушується завдяки наявності попереднього натягу в підшипниках 8.
У задньому мосту велику увагу приділено змазування конічних підшипників ведучого зубчастого колеса. Мастильний матеріал до цих підшипників підводиться примусово, для чого в картері встановлена Маслос'емниє втулка, яка, стикаючись з веденим зубчастим колесом, збирає масло і направляє його до підшипників по спеціальному каналу.
Ведене зубчасте колесо 17 прикріплено до корпусу диференціала 3 корончата гайками.
Попередній натяг підшипників 12 зубчастого колеса 17 регулюють гайками 15 і 20. Цими гайками регулюють величину бічного зазору, а також величину і розташування плями контакту в зачепленні гіпоїдних зубчастих коліс.
Для запобігання надмірним деформацій зубчастого колеса при передачі максимальних зусиль в картері редуктора встановлений упор 4 регульованого типу. Він складається з гвинта, напрессованной на нього бронзової втулки і гайки. У разі ослаблення затяжки гайки необхідно регулювальний гвинт завернути вщерть, потім відвернути його на 1/6 обороту і законтрить гайку. Завдяки цьому зазор між торцями веденого зубчастого колеса 17 і втулкою упору буде відновлений.
Для запобігання підвищенню тиску всередині картера моста при нагріванні деталей і мастильного матеріалу під час роботи в картері встановлюють сапун - спеціальний клапан, що з'єднує внутрішню порожнину моста з атмосферою.
Застосування конічних і гіпоїдних зубчастих передач обмежена значенням передавального числа і несучою здатністю зубчастого зачеплення, оскільки при передачі значного крутного моменту необхідно збільшувати модуль зуба, розміри зубчастих коліс і загальні габарити головної передачі. Це негативно позначається на компонуванні автомобіля і дорожньому просвіті, який суттєво зменшується при збільшенні габаритних розмірів середньої частини ведучого моста, в якій зазвичай розташовується редуктор головної передачі.
Щоб знизити навантаження на зуби зубчастих коліс і зменшити габарити агрегатів на автомобілях великої вантажопідйомності застосовують подвійні (двоступеневі) головні передачі.