Полуоси и приводной вал в трансмиссии автомобиля
_____________________________________________________________________________________________________________________ |
Приводной вал и полуоси, являются весьма ответственными узлами в трансмиссии автомобиля. Приводные валы сегодня устанавливаются на переднеприводные, заднеприводные и полноприводные автомобили. Полуоси изготавливаются из прочного сплава, так как при эксплуатации они испытывают огромные нагрузки в виде скручивания и сдвига.
Устройство и предназначение приводных валов
Основным предназначением приводного вала автомобиля является передача крутящего момента от КПП и дифференциала на ведущие колеса. Простейший приводной вал состоит из следующих компонентов:
- ось;
- внутренний ШРУС;
- наружный ШРУС.
В автомобиле с передним приводом внутренний ШРУС закреплен в КПП и соединен с внешним шарниром на колесе посредством жесткой полуоси.
ШРУСы соединяются и фиксируются на полуоси посредством стопорных колец, а передача вращения обеспечивается за счет шлицевого соединения шарниров и полуоси. ШРУСы позволяют ведущим колесам перемещаться в вертикальной плоскости, а также менять траекторию движения автомобиля. При исправных приводных валах автомобиль движется плавно и без рывков в любых положениях шарниров равных угловых скоростей.
В заднеприводных автомобилях с классическим задним мостом, для передачи крутящего момента на колеса также применяются полуоси, но несколько иной конструкции. В заднем мосту устанавливаются полуразгруженные и разгруженные полуоси. Разгруженные полуоси более распространены, так как в силу более совершенной конструкции испытывают значительно меньше нагрузок и служат гораздо дольше, нежели полуразгруженные.
Полуразгруженная полуось внутренней стороной закреплена в полуосевой шестерне дифференциала, а внешняя сторона оканчивается ступицей колеса, закрепленной в шариковом подшипнике. Разгруженная полуось имеет аналогичную конструкцию, однако ступица колеса закреплена уже в двух роликовых подшипниках. Данное отличие в конструкции позволяет освободить полуось от воздействия на нее всяческих нагрузок, кроме нагрузки от передачи крутящего момента.
Также следует отметить, что в автомобилях с передним расположением силового агрегата и задним приводом передача крутящего момента от КПП на задний мост может также осуществляться посредством приводного вала. Такой приводной вал имеет аналогичную конструкцию с полуосью, передающей крутящий момент непосредственно на ведущее колесо. Современные задне- и полноприводные автомобили оборудованы именно приводными валами на основе ШРУСов, взамен устаревшим карданным передачам.
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________ |
Как рассчитать передаточное число
Шестерня и колесо имеют разное количество зубов с одинаковым модулем и пропорциональный размер диаметров. Передаточное число показывает, сколько оборотов совершит ведущая деталь, чтобы провернуть ведомую на полный круг. Зубчатые передачи имеют жесткое соединение. Передающееся количество оборотов в них не меняется. Это негативно сказывается на работе узла в условиях перегрузок и запыленности. Зубец не может проскользнуть, как ремень по шкиву и ломается.
Расчет без учета сопротивления
В расчете передаточного числа шестерен используют количество зубьев на каждой детали или их радиусы.
Где u12 – передаточное число шестерни и колеса;
Z2 и Z1 – соответственно количество зубьев ведомого колеса и ведущей шестерни.
Знак «+» ставится, если направление вращения не меняется. Это относится к планетарным редукторам и зубчатым передачам с нарезкой зубцов по внутреннему диаметру колеса. При наличии паразиток – промежуточных деталей, располагающихся между ведущей шестерней и зубчатым венцом, направление вращения изменяется, как и при наружном соединении. В этих случаях в формуле ставится «–».
При наружном соединении двух деталей посредством расположенной между ними паразитки, передаточное число вычисляется как соотношение количества зубьев колеса и шестерни со знаком «+». Паразитка в расчетах не участвует, только меняет направление, и соответственно знак перед формулой.
Обычно положительным считается направление движения по часовой стрелке. Знак играет большую роль при расчетах многоступенчатых редукторов. Определяется передаточное число каждой передачи отдельно по порядку расположения их в кинематической цепи. Знак сразу показывает направление вращения выходного вала и рабочего узла, без дополнительного составления схем.
Вычисление передаточного числа редуктора с несколькими зацеплениями – многоступенчатого, определяется как произведение передаточных чисел и вычисляется по формуле:
Способ расчета передаточного числа позволяет спроектировать редуктор с заранее заданными выходными значениями количества оборотов и теоретически найти передаточное отношение.
Зубчатое зацепление жесткое. Детали не могут проскальзывать относительно друг друга, как в ременной передаче и менять соотношение количества вращений. Поэтому на выходе обороты не изменяются, не зависят от перегруза. Верным получается расчет скорости угловой и количества оборотов.
КПД зубчатой передачи
Для реального расчета передаточного отношения, следует учитывать дополнительные факторы. Формула действительна для угловой скорости, что касается момента силы и мощности, то они в реальном редукторе значительно меньше. Их величину уменьшает сопротивление передаточных моментов:
- трение соприкасаемых поверхностей;
- изгиб и скручивание деталей под воздействием силы и сопротивление деформации;
- потери на шпонках и шлицах;
- трение в подшипниках.
Для каждого вида соединения, подшипника и узла имеются свои корректирующие коэффициенты. Они включаются в формулу. Конструктора не делают расчеты по изгибу каждой шпонки и подшипника. В справочнике имеются все необходимые коэффициенты. При необходимости их можно рассчитать. Формулы простотой не отличаются. В них используются элементы высшей математики. В основе расчетов способность и свойства хромоникелевых сталей, их пластичность, сопротивление на растяжение, изгиб, излом и другие параметры, включая размеры детали.
Что касается подшипников, то в техническом справочнике, по которому их выбирают, указаны все данные для расчета их рабочего состояния.
При расчете мощности, основным из показателей зубчатых зацепления является пятно контакта, оно указывается в процентах и его размер имеет большое значение. Идеальную форму и касание по всей эвольвенте могут иметь только нарисованные зубья. На практике они изготавливаются с погрешностью в несколько сотых долей мм. Во время работы узла под нагрузкой на эвольвенте появляются пятна в местах воздействия деталей друг на друга. Чем больше площадь на поверхности зуба они занимают, тем лучше передается усилие при вращении.
Все коэффициенты объединяются вместе, и в результате получается значение КПД редуктора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Он определяется соотношением мощности на входном и выходном валах. Чем больше зацеплений, соединений и подшипников, тем меньше КПД.
is905 › Блог › Трансмиссия
Трансмиссия
служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления. При движении автомобиля коленчатый вал двигателя развивает до5000-6000 об/мин , а ведущие колеса при этом вращаются со скоростью не более1300 об/мин . Следовательно, даже при благоприятных дорожных условиях колеса автомобиля вращаются в четыре с лишним раза медленнее коленчатого вала. А при неблагоприятных дорожных условиях, когда возрастает сопротивление движению машины и приходится двигаться с невысокой скоростью, это отношение возрастает. При эксплуатации автомобиля возникает необходимость изменять не только скорость движения и величину подводимого к колесам момента, но также маневрировать, останавливаться, двигаться задним ходом. Выполнение всех этих действий становится возможным благодаря тому, что развиваемый двигателем крутящий момент подводится к ведущим колесам через механизмы, составляющие трансмиссию автомобиля. Существуют три основные компоновки трансмиссии: заднеприводная (или классическая), переднеприводная и полноприводная.
Трансмиссия заднеприводного автомобиля включает в себя:
— сцепление, — коробку передач, — карданную передачу, — главную передачу, — дифференциал, — полуоси.
В автомобиле с приводом на передние колеса все агрегаты трансмиссии расположены под капотом машины и объединены в один большой узел агрегатов. Коробка передач содержит в себе еще и главную передачу с дифференциалом. Поэтому валы привода передних колес выходят непосредственно из картера коробки передач.
Трансмиссия переднеприводного автомобиля включает в себя:
— сцепление, — коробку передач, — главную передачу, — дифференциал, — валы привода передних колес.
Сцепление
позволяет на непродолжительное время отсоединить трансмиссию от двигателя и обеспечивает плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся (при движении автомобиля) угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала. Уменьшение частоты вращения механизмов трансмиссии после главной передачи приводит к увеличению крутящего момента и, соответственно, увеличивает силу тяги на колесах.Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге. Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам. Дифференциалы, устанавливаемые между приводами колес ведущей оси, называют межколесными, между разными осями — межосевыми (в полноприводных трансмиссиях).
Полноприводные автомобили имеют большое разнообразие схем трансмиссий. Их можно условно разделить на три группы.
Полный привод, подключаемый автоматически. В большинстве таких трансмиссий постоянно ведущими являются передние колеса, а между осями вместо дифференциала установлена фрикционная муфта с электронным управлением или вискомуфта. Вискомуфта (вязкостная муфта) — передает крутящий момент при разных скоростях вращения частей ее корпуса за счет трения кремнийорганической жидкости между дисками. Вискомуфта может устанавливаться между осями или встраиваться в корпус дифференциала для его автоматической блокировки. Фрикционные муфты передают крутящий момент за счет трения при сжатии пакета дисков. Постоянный полный привод. Автомобили с такой трансмиссией обязательно имеют межосевой дифференциал. Передачу мощности к четырем колесам используют не только для повышения проходимости (у вседорожников), но и для лучшей реализации разгонных свойств автомобиля. Оба эффекта достигаются за счет перераспределения силы тяги — на каждом колесе она получается меньше, соответственно ниже вероятность их пробуксовки.
Неисправности ВОМ
1 Невозможность переключение режимов — причина износ кулачковой муфты. В этом случае отсоединяют коробку передач от механизма заднего моста и заменяют изношенные детали.2 Если вал продолжает вращение после выключения или нарушается стабильность частоты вращения ВОМ во включённом положении, в таких случаях производят регулировку или замену тормозных лент.
3 Затруднительное включение или невозможность включения свидетельствует о поломке пружинного усилителя включения. Устраняют заменой пружины.
Обращаем внимание, что с целью исключения травматизма, демонтаж и установка пружинного усилителя делается в строгой последовательности:
- Переводят рычаг включения в положение, при котором совпадут отверстия на рычаге и корпусе заднего моста.
- В отверстия заворачивается болт для фиксации рычага.
- Откручивается контрольная гайка 4 на регулировочном болте 5 стакана 2 усилителя, и болт заворачивается на всю длину резьбы, максимально сжимая пружину 1.
- Закручивается фиксирующий пружину стопорный болт в корпусе стакана.
- Зафиксировав пружину, выворачивают регулировочный болт и снимают усилитель. Используя пресс, разбирают стакан и заменяют неисправные детали.
- Сборку и установку узла осуществляют в обратном порядке.
Планетарный редуктор заднего ВОМ МТЗ
4 Появление гула и шума при работе ВОМ свидетельствует об износе подшипников и деталей планетарного редуктора. Для устранения поломки демонтируют редуктор из корпуса заднего моста и производят полную разборку узла с последующей дефектацией и заменой деталей.
Поломки полуосей
Основная неисправность которую чаще всего приходится устранять – хрустящие подшипники.
Следует отметить, что полуось в большинстве моделей автомобилей считается очень надежной деталью, которая крайне редко выходит из строя. Особенно это касается машин, работающих в городском цикле. Но все же и с ними бывают проблемы.
Довольно часто причиной досрочного выхода из строя подшипников полуосей становится утечка трансмиссионного масла, происходящая из-за износа сальника полуоси. Масло при движении машины разогревается, вымывая смазку подшипников, из-за чего возрастает сила внутреннего трения и они разрушаются.
Вообще подшипники чаще всего становятся причиной поломки полуосей. Помимо заливания трансмиссионным маслом, они ломаются из-за дефектов запорных колец, а также иногда заклиниваются вследствие попадания посторонних предметов.
Порванный пыльник ШРУСа приводит к выходу из строя как весь шарнир угловой скорости так и приводной вал в целом.
От продолжительной эксплуатации полуось может разболтаться в местах крепления, вплоть до разбивания шлицов. Крайне редко, но случаются и поломки самих полуосей с разъединением на две части. Чаще всего они ломаются посередине, у шлицевой или возле подшипника.
На автомобилях с передним приводом часто рвутся пыльники ШРУСов, что в дальнейшем пагубно влияет на шарниры.
Проблемы могут быть вызваны случайностью, продолжительной или чрезмерно небрежной эксплуатацией автомобиля, непрофессиональными ремонтными работами или низким качеством самих деталей. Ремонт чаще всего осуществляется через замену полуоси, подшипников или прочих элементов механизма.
устройство, схема, управление. Вождение переднеприводного автомобиля. Плюсы и минусы.
Передний привод. История.
Первые переднеприводные автомобили появились в начале прошлого века. Передний привод подразумевает конструкцию трансмиссии, в которой крутящий момент направлен на передние колеса. Первым автомобилем похожей конструкции стал Cord L29, созданный американской компанией Auburn Automobile в 1929 году. Эти модели были известны благодаря использованию инноваций и элегантному дизайну. Широкую популярность данная компоновка обрела в Штатах лишь в 80-х годах прошлого века.
Что лучше, задний или передний привод?
С давних пор не прекращается спор автолюбителей о том, какой же привод лучше. Как правило, почитателей переднего привода оказывается больше. Тем не менее серьезным аргументом в пользу заднего привода является то, что он используется в транспортных средствах известных брендов, таких как Mercedes, BMW, Porsche и даже Rolls Royce. Как привод влияет на характеристики автомобиля в эксплуатации? И какой привод лучше выбрать? Сейчас мы попробуем дать ответ на эти вопросы! В чем же разница?
Передний привод
Благодаря своим конструкционным особенностям переднеприводные автомобили имеют ряд преимуществ перед своими заднеприводными конкурентами.
Авто с передним приводом более экономичны заднеприводных. А также имеют более высокий коэффициент полезности двигателя, так как крутящий момент происходит с потерей меньшего количества энергии.
К явным преимуществам данного типа конструкции можно отнести высокую курсовую устойчивость на прямолинейной траектории.
Задний привод
Автомобили, у которых вращательный момент, создаваемый двигателем, приходится на задние колеса, называются заднеприводными. Это самый первый тип привода в истории, а также один из самых распространенных в мире.
Рассмотрим его преимущества и недостатки:
Несмотря на то, что заднеприводные автомобили тяжелее, вес у них распределен более гармонично, что существенно влияет на маневренность и управляемость. Заносы задней части более прогнозируемы, поэтому многие водители в сложных ситуациях справляются с этим неприятным явлением (можно сказать, рефлекторно).
Благодаря тому, что КПП в машинах с задним приводом устанавливается на более мягких опорах, в салоне практически не чувствуется вибрация от работающего двигателя.
У автомобилей с данным видом привода пробуксовка с места значительно меньше. К тому же они эффективнее преодолевают препятствия с крутым наклоном (если даже дорога скользкая). Но при спуске вероятность заноса задней части выше, чем у конкурентов.
Плюсы и минусы переднеприводных автомобилей
Плюсы:
- Лучшее сцепление с дорогой за счет двигателя, который располагается в передней части автомобиля.
- Компактность, что является неоспоримым преимуществом в городских условиях.
- При повороте ведущие колеса смотрят четко в сторону поворота. Это является значительным плюсом при парковке.
- В связи с отсутствием карданного вала увеличивается внутреннее пространство.
- Относительная дешевизна авто и его обслуживания.
Минусы:
- При разгоне снижается эффективность управления и увеличивается вероятность пробуксовки. Это связано с тем, что передняя часть авто приподнимается.
- Возможен снос передней оси, который не контролируется. Эту неприятность сложно устранить (в особенности новичку).
- В салоне весьма ощутимы вибрации двигателя.
- Большой радиус разворота.
Приведенная информация поможет Вам определиться с выбором будущего автомобиля, который будет отвечать Вашим требованиям. А если Вы все еще испытываете трудности – напишите нашим специалистам. Консультанты ГК FAVORIT MOTORS имеют большой опыт в сфере автопродаж и подберут Вам машину Вашей мечты.
Симптомы неисправного приводного вала
Правильная работа карданного вала слишком важна для нормальной работы автомобиля или любого другого транспортного средства. В случае поломки приводного вала его необходимо немедленно заменить.
- Вибрация
- Стук
- Скрипящий шум
- Движение шарнира
- Проблемы с поворотом
1) Вибрация
Износ втулки приводного вала может вызвать вибрацию. Обычно втулка предотвращает вибрацию вала на ранней стадии.
Выявив эту проблему в автомобиле, необходимо быстро ее устранить, иначе вибрации будут сильнее.
В случае сильной вибрации вы и ваши пассажиры будете испытывать дискомфорт. В худшем случае могут быть затронуты и повреждены и другие компоненты системы трансмиссии. Для устранения этой проблемы следуйте инструкциям производителя в руководстве пользователя.
2) Стучащий шум
Если во время движения автомобиля вы слышите стук или необычный шум, возможно, проблема с карданным валом, и вам следует заблаговременно проверить его. В большинстве случаев этот шум возникает из-за плохого контактного кольца.
Прочитайте и следуйте инструкции производителя, чтобы устранить грохот. Если вы не можете определить или устранить проблему, немедленно обратитесь к профессиональному специалисту для ее устранения.
3) Скрипящий шум
Если вы продолжаете слышать скрипящие звуки под автомобилем во время движения, это признак плохого или поврежденного приводного вала. Если вы не устраните эту проблему как можно скорее, то это может привести к дисбалансу или износу других деталей. Это также может привести к полному отказу других частей двигателя.
5) Движение универсального шарнира
Если карданный шарнир приводного вала вращается очень быстро или не может вращаться, значит, с вашим валом что-то не так. Это происходит потому, что с течением времени крышка уплотнения подшипника может заржаветь. В таком случае автомобиль больше не сможет двигаться, и карданный вал необходимо заменить как можно скорее.
6) Проблемы с поворотом
Если передние колеса вашего автомобиля не поворачиваются быстро или поворачиваются очень медленно при попытке управления автомобилем, это один из наиболее распространенных симптомов неисправного гребного или приводного вала. В таких условиях для поворота колес необходимо приложить большое усилие к гидроусилителю руля.
Вам необходимо немедленно устранить эту проблему, в противном случае ситуация может ухудшиться.
Если рулевое колесо создает проблемы для поворота колес, возможно, необходимо проверить насос гидроусилителя руля.
Что такое приводной вал? (с рисунком)
Приводной вал, также известный как карданный вал или карданный вал, представляет собой механическую часть, которая преобразует крутящий момент, создаваемый двигателем транспортного средства, в используемую движущую силу для движения транспортного средства. Физически он имеет трубчатую конструкцию с внешним металлическим корпусом, который защищает внутренний металлический цилиндр, который вращается с частотой, определяемой мощностью двигателя. В зависимости от двигателя и конфигурации привода транспортного средства, будь то автомобиль, лодка или мотоцикл, один или несколько приводных валов могут работать совместно, чтобы приводить мощность двигателя в движение.
В современных автомобилях с передним расположением двигателя и задним приводом (RWD) система, известная как
Hotchkiss drive , включает длинный приводной вал, движущийся по всей длине автомобиля, и дифференциал , соединенный универсальными шарнирами на обоих концах. для направления крутящего момента двигателя на ведущие колеса сзади.Две короткие металлические трубки, называемые полуосями , затем соединяют колеса с дифференциалом. Продольный вал, идущий от трансмиссии, иногда называют гребным винтом или карданным валом. Использование универсальных или U-образных шарниров является уникальным для конструкции Hotchkiss и обеспечивает большую гибкость приводного вала и больше места на задней оси для деталей подвески.
В автомобиле с передним приводом (FWD) два приводных вала выходят из трансмиссии и соединяются с каждым передним колесом.В отличие от U-образных шарниров, приводные валы на автомобилях с передним приводом обычно имеют шарниры равных угловых скоростей или ШРУСы, которые обеспечивают шарнирное соединение колес. ШРУСы, как правило, более гибкие и требуют менее частого обслуживания, чем карданные шарниры, что делает их более подходящими для приложений FWD, где колеса, на которые подается мощность, также отвечают за рулевое управление.
Конфигурации приводного вала для полноприводных автомобилей различаются в зависимости от марки и модели автомобиля. Некоторые основывают свои системы AWD на конструкции RWD, в то время как другие строят на FWD. Обычно более тяжелые автомобили с полным приводом, такие как грузовики и внедорожники (внедорожники), используют конфигурации на основе RWD, в то время как автомобили и универсалы с полным приводом используют конфигурации на основе FWD. Системы полного привода на основе RWD обычно включают в себя раздаточную коробку в некоторой точке за трансмиссией, которая служит соединением для распределения мощности на колеса через несколько приводных валов. Системы полного привода на основе FWD расположены впереди, рядом с трансмиссией, с одним валом, спускающимся к задним колесам.
В других видах транспортных средств принципы использования этой детали остаются такими же, как и в автомобилях. С точки зрения конструкции они заметно проще на мотоциклах и служат более прочной, но менее эффективной альтернативой цепным приводам.В моторных лодках карданный вал работает почти так же, как и в автомобилях, за исключением очевидной разницы в подключении трансмиссии к гребному винту вместо колес.
Особенности управления переднеприводным автомобилем
Завершая перечень достоинств и недостатков переднеприводной конструкции, следует также упомянуть об основных моментах, важных при управлении данной трансмиссионной модели.Прежде всего, системы стабилизации хорошо работают против заноса автомобиля. Со сносом такие системы не справляются. Если снос возник, справиться с ним можно при помощи заноса колёс задней оси. Вызвать такой занос на переднеприводной машине можно следующим способом:
- на малых скоростях без ослабления педали газа следует на коротким момент нажать на тормоз, поворачивая руль в сторону нужного движения;
- на высоких скоростях, не сбрасывая газа, также следует кратковременно нажать на тормоз, после чего руль также кратковременно вывернуть в сторону начавшегося вследствие торможения задних колёс заноса и тут же вернуть в прежнее положение.
Если машину закрутило, педали тормоза и сцепления следует выжать до упора. А вот если при этом резко сбросить скорость, вращение не прекратится, а при попадании на скользкий участок дороги усилится.Подводя итоги, можно увидеть, что выбор переднеприводных моделей авто будет оправдан в том случае, если машину планируется использовать в городских условиях, где нет нужды в гонках и экстремальной езде по пересечённой местности, но зато остро чувствуется дефицит пространства, а также хотелось бы немного сэкономить на топливе. Видео о трансмиссии переднеприводных автомобилей:
Циклическая частота вращения (обращения)
Скалярная величина, измеряющая частоту вращательного движения, называется циклической частотой вращения. Это угловая частота, равная не самому вектору угловой скорости, а его модулю. Ещё её именуют радиальной или круговой частотой.
Циклическая частота вращения – это количество оборотов тела за 2*π секунды.
У электрических двигателей переменного тока это частота асинхронная. У них частота вращения ротора отстаёт от частоты вращения магнитного поля статора. Величина, определяющая это отставание, носит название скольжения – S. В процессе скольжения вал вращается, потому что в роторе возникает электроток. Скольжение допустимо до определённой величины, превышение которой приводит к перегреву асинхронной машины, и её обмотки могут сгореть.
Устройство этого типа двигателей отличается от устройства машин постоянного тока, где токопроводящая рамка вращается в поле постоянных магнитов. Большое количество рамок вместил в себя якорь, множество электромагнитов составили основу статора. В трёхфазных машинах переменного тока всё наоборот.
При работе асинхронного двигателя статор имеет вращающееся магнитное поле. Оно всегда зависит от параметров:
- частоты питающей сети;
- количества пар полюсов.
Скорость вращения ротора состоит в прямом соотношении со скоростью магнитного поля статора. Поле создаётся тремя обмотками, которые расположены под углом 120 градусов относительно друг друга.
О коробке переключения передач и правилах её эксплуатации
Чтобы вникнуть в суть работы такого устройства, как коробка передач, необходимо начать с того, что они бывают нескольких типов:
- механические, в которых переключение скоростей происходит в ручном режиме, а конструкция представлена в виде цилиндрического многоступенчатого редуктора;
- автоматизированные, способные самостоятельно, без прямого вмешательства водителя, обеспечивать отбор оптимального передаточного числа;
- роботизированные — стандартная механика с комплектом автоматизированных функций, которые производят переключение сцепления и передач;
- вариаторные — способны обеспечить передачу усилий от движка к колёсам, не используя при этом ступени.
Полуоси и приводной вал в трансмиссии автомобиля
_____________________________________________________________________________________________________________________ |
Приводной вал и полуоси, являются весьма ответственными узлами в трансмиссии автомобиля. Приводные валы сегодня устанавливаются на переднеприводные, заднеприводные и полноприводные автомобили. Полуоси изготавливаются из прочного сплава, так как при эксплуатации они испытывают огромные нагрузки в виде скручивания и сдвига.
Устройство и предназначение приводных валов
Основным предназначением приводного вала автомобиля является передача крутящего момента от КПП и дифференциала на ведущие колеса. Простейший приводной вал состоит из следующих компонентов:
- ось;
- внутренний ШРУС;
- наружный ШРУС.
В автомобиле с передним приводом внутренний ШРУС закреплен в КПП и соединен с внешним шарниром на колесе посредством жесткой полуоси.
ШРУСы соединяются и фиксируются на полуоси посредством стопорных колец, а передача вращения обеспечивается за счет шлицевого соединения шарниров и полуоси. ШРУСы позволяют ведущим колесам перемещаться в вертикальной плоскости, а также менять траекторию движения автомобиля. При исправных приводных валах автомобиль движется плавно и без рывков в любых положениях шарниров равных угловых скоростей.
В заднеприводных автомобилях с классическим задним мостом, для передачи крутящего момента на колеса также применяются полуоси, но несколько иной конструкции. В заднем мосту устанавливаются полуразгруженные и разгруженные полуоси. Разгруженные полуоси более распространены, так как в силу более совершенной конструкции испытывают значительно меньше нагрузок и служат гораздо дольше, нежели полуразгруженные.
Полуразгруженная полуось внутренней стороной закреплена в полуосевой шестерне дифференциала, а внешняя сторона оканчивается ступицей колеса, закрепленной в шариковом подшипнике. Разгруженная полуось имеет аналогичную конструкцию, однако ступица колеса закреплена уже в двух роликовых подшипниках. Данное отличие в конструкции позволяет освободить полуось от воздействия на нее всяческих нагрузок, кроме нагрузки от передачи крутящего момента.
Также следует отметить, что в автомобилях с передним расположением силового агрегата и задним приводом передача крутящего момента от КПП на задний мост может также осуществляться посредством приводного вала. Такой приводной вал имеет аналогичную конструкцию с полуосью, передающей крутящий момент непосредственно на ведущее колесо. Современные задне- и полноприводные автомобили оборудованы именно приводными валами на основе ШРУСов, взамен устаревшим карданным передачам.
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________ |
Основные неисправности шарнира и их признаки
Сравнительная простота конструкции и малое количество составных частей делает этот узел достаточно надежным и способным отработать очень большой срок без какого-либо вмешательства. Но есть у этого шарнира и недостаток — он очень чувствителен к загрязнению.
Рабочие элементы узла – шарики, ролики, канавки, по которым они перемещаются, и игольчатые подшипники имеют высокую степень обработки поверхностей. А песок и пыль обладают достаточно сильным абразивным эффектом, поэтому попадая внутрь, они приводят к интенсивному износу поверхностей, что в конечном итоге становиться причиной разрушения узла.
Чтобы не допустить проникновения загрязнения используются резиновые пыльники. Вот они и являются «слабым местом» шарнира угловых скоростей. В процессе эксплуатации автомобиля резина, постоянно контактируя с окружающей средой, постепенно «стареет», и в пыльнике появляются трещины, через которые внутрь шарнира и попадает песок.
В целом, это единственная причина, по которой указанные узлы могут поломаться. А поскольку они ремонту не подлежат, то выполняется их замена.
Отметим, что появление хруста указывает на то, что шарнир уже получил повреждения, которые устранить не удастся. На раннем этапе можно принять некоторые меры. В первую очередь следует промыть шарнир, заложить новую смазку и заменить пыльник. Затем можно поменять стороны установки (то есть, к примеру, левый внутренний шарнир поменять местами с правым). Еще один вариант – добавить в смазку мелкую стружку из мягкой пластмассы.
Но поскольку составные части уже получили повреждения, то все указанные меры лишь немного продлевают ресурс и в конечном итоге менять узел придется, причем лучше это сделать до того, как он полностью разрушиться, что обычно происходит в пути.
Из вышеизложенного можно понять, что единственным способом сохранить шарнир является периодическая проверка состояния пыльника и при обнаружении хоть малейших его повреждений сразу же проводить замену. Ведь резинотехнический элемент обойдется значительно дешевле, чем ШРУС.
Замена ШРУСа – операция сравнительно простая в выполнении, но существует ряд нюансов при проведении операции с внешним и внутренним узлом. Также особенности проведения работ зависят от конструкции шарнира.
Далее рассмотрим, как выполняется замена внешних и внутренних ШРУСов на примере нескольких автомобилей, у которых используются приводные валы разных видов.