Современные тенденции развития конструкции главной передачи автомобиля
Казахский
национальный технический университет им К.И.Сатпаева
СЕКЦИЯ
ИННОВАЦИИ В
МАШИНОСТРОЕНИИ, ТРАНСПОРТЕ И ТЕХНИКЕ
УДК
629.113.(088.8)
Муратхан
А.Р., Куанышев Г.И.
г.
Алматы, Республика Казахстан@mail.ru
современные тенденции развития конструкции главной передачи
автомобиля
Аннотация
Проведен обзор и анализ конструкции современных
автомобилей. На основе инновационных патентов были приведены наиболее
эффективные технические решения.
Ключевые слова: автомобиль, трансмиссия, ведущий
мост, главная передача, передаточное число, гипоидная передача.
Главная передача, является основным из узлов
трансмиссии автомобиля, предназначена для выполнения двух функций. Первая из
них определяется тем, что диапазон частот вращения вала автомобильного
двигателя (от минимально устойчивой до частоты вращения, соответствующей
максимальной мощности двигателя) составляет несколько тысяч оборотов в минуту,
что в несколько раз больше, чем диапазон частот вращения ведущих колес.
Поставив между двигателем и движителем некоторый редуктор, удается не только
согласовать эти величины, но и соответственно повысить крутящий момент,
подводимый к ведущим колесам, обеспечив требуемые тяговые и
топливно-экономические показатели автомобиля.
Вторая функция главной передачи состоит в изменении
направления вектора крутящего момента в соответствии с компоновочной схемой
автомобиля. Так, если ось вала двигателя параллельна продольной оси автомобиля,
то вектор момента необходимо повернуть на 90°[1].
Классификация главной
передачи
По количеству ступеней преобразования
передаточного числа главные передачи делятся на одинарные и двойные (рисунок 1)
[ 2].
Рисунок 1 - Типы главных передач
Одинарные главные передачи состоят из одной пары
шестерен.
Цилиндрическая главная передача применяется в
переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя и
размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением, косозубыми и
шевронными. Цилиндрическая главная передача имеет высокий КПД - не менее 0,98,
но она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная.
Коническая главная передача (рисунок
2, а <#"805986.files/image002.gif">
Рисунок 2 - Одинарные главные передачи: а, б, в
- одинарные; г, д - двойные; е - редуктор; 1 - ведущая шестерня; 2 - ведомая
шестерня; 3 - червяк; 4 - червячная передача; 5 - коническая шестерни; 6 -
цилиндрические шестерни; 7 - полуось; 8 - солнечная шестерня; 9 - сателлит; 10
- ось; 11 - коронная шестерня; l - гипоидное смещение
где ne max- максимальная
частота вращения коленчатого вала двигателя;b- передаточное число
высшей передачи в коробке передач;
- радиус качения
колеса;
- максимальная
скорость проектируемого автомобиля.
Передаточные числа главных передач 3,5...4,5 у
легковых автомобилей и у грузовых автомобилей и автобусов 5...7.
Проектирование главной передачи начинают с
определения радиусов средней точки сопряжения ведущей и ведомой шестерен.
Радиус средней точки зуба ведущей шестерни:
o1=
(2)
Радиус средней точки зуба ведомой шестерни:
o2=
, (3)
автомобиль главный передача
гидроблокировка
где 
-
число зубьев ведущей шестерни;
- число зубьев
ведомой шестерни;- длина образующей делительного конуса;
- длина зубьев
ведущей шестерни;
- длина зубьев
ведомой шестерни;
- угол наклона
винтовой линии;
Самая простая конструкция главной передачи
обычно бывает у легковых автомобилей с поперечным расположением силового
агрегата. Это одинарная цилиндрическая передача, обычно (для уменьшения шума) с
косозубыми шестернями.
На автомобилях с продольным расположением
силового агрегата конструкция главной передачи получается более сложной. Везде,
где это возможно, используются одинарные передачи, которые проще, легче, меньше
по размерам и дешевле двойных главных передач.
Но из-за недопустимого возрастания вертикальных
габаритов часто они не могут обеспечить большого передаточного числа, что
ограничивает их применение на тяжелых грузовых автомобилях и автобусах.
Рассмотрим главную передачу некоторых
автомобилей.
Грузовой автомобиль ГАЗ-3302
Автомобиль КамАЗ 4310
Главные передачи этого автомобиля двойные, одна
пара конических шестерен со спиральными зубьями, вторая пара - цилиндрические
косозубые шестерни; общее передаточное число передачи 7,62. Устройство главных
передач всех трех мостов одинаково, однако, в сборе главные передачи переднего,
промежуточного и заднего мостов невзаимозаменяемые.
Автомобиль Mercedes-Benz
Передний ведущий мост автомобиля «Мерседес-Бенц»
типа LA 1620/1920 с разнесенной двухступенчатой главной передачей (бортовая
передача внешнего зацепления располагается возле ведущих колес, ведущая
цилиндрическая шестерня находится на одном уровне с ведомой). Передаточное
число главной передачи 5,22.
Легковой автомобиль Renault Logan
Главная передача выполнена в виде пары
цилиндрических шестерен, подобранных по шуму. Крутящий момент передается от
ведомой шестерни главной передачи на дифференциал и далее на приводы передних
колес. Передаточное число равно 4,5.
Ниже приведены инновационные технические
рещения, которые можно было бы использовать в конструкциях современных
автомобилей
1) Главная передача
Изобретение относится к транспортному
машиностроению. Главная передача содержит зацепленные между собой две ведущие
шестерни и два ведомых зубчатых колеса, дифференциал, планетарный механизм и
две муфты. Одно ведомое зубчатое колесо соединено с эпициклическим колесом
планетарного механизма для передачи вращения дифференциалу. Второе ведомое
зубчатое колесо соединено трубчатым валом с солнечной шестерней планетарного
механизма.
Одна муфта предназначена для выборочного
соединения второй ведущей шестерни с картером или ведущим валом. Вторая муфта
предназначена для временного соединения корпуса дифференциала с одним из ведомых
зубчатых колес. Такое выполнение главной передачи позволяет расширить
кинематические возможности передачи при малых габаритах и массе. 1 ил.
<#"805986.files/image014.gif"> <#"805986.files/image015.gif">
<#"805986.files/image016.gif">
) Механизм автоматической гидроблокировки
дифферециала2376514 МПК: B60K17/16
Автор: Сеитов Мурат Кайлешевич
Изобретение относится к машиностроению, в
частности к механизмам блокировки дифференциала. Механизм автоматической гидроблокировки
дифференциала состоит из гидронасоса с шестернями, двух клапанов,
поддерживаемых в открытом состоянии пружинами, и промежуточных валов с
промежуточными шестернями. Механизм гидроблокировки дифференциала находится в
пространстве между сателлитами дифференциала и полуосевыми шестернями и
заключен в картер.
Шестерни гидронасоса сблокированы с двумя
промежуточными шестернями, которые находятся в зацеплении с другой парой
промежуточных шестерен. Промежуточные шестерни сблокированы с сателлитами дифференциала.
Картер заполнен рабочей жидкостью на большую часть своего объема и своими
цапфами опирается на два подшипника, запрессованных в полуосевые шестерни.
Решение направлено на повышение долговечности механизма и обеспечение
блокировки дифференциала при возрастании разницы скоростей вращения колес. 1
ил.
<http://bd.patent.su/2376000-2376999/images/rupatimage/0/2000000/2300000/2370000/2376000/2376514.tif>
Исходя из вышесказанного можно
сделать вывод, что главная передача современных автомобилей используется в
основном гипоидная передача. Который обеспечивает передачу больших передаточных
моментов при минимальных размерах.
ЛИТЕРАТУРА
1
Конструкция автомобиля. Шасси/ Под общ. ред А.Л. Карунина - М.: МАМИ, 2000.;
http://www.carspec.info;
4
www.ru-patent <http://www.ru-patent>
www.findpatent
<http://www.findpatent>
bank.patentov
1
Construction of car. Undercarriage/under the general editing
A.L.Karunin-M.^:MAMI,2000:
http://www.carspec.info;
Cars.
Construction and calculation. Minsk: higher sch. A.I.Grishkevich. 1985.240 p.
4
www.ru-patent <http://www.ru-patent>
www.findpatent
<http://www.findpatent>
bank.patentov
Мұратхан А.Р. 4 курс студенті, Куанышев
Г.И. т.ғ.к
Автомобильдың басты берілісінің
конструкциясының дамуының қазіргі үрдістері
Түйіндеме. Қазіргі автомобиль
конструкциясының анализын өткізіп, шолу өткізілді. Инновациялық
патенттердің негізінде ең тиімді техникалық шешімдер ұсынылды.
Түйін сөздер: Автокөлік,
трансмиссия, жетекші белдік, басты беріліс, гипоидтық беріліс.
A.R. student of 4 kurs, Kuanyshev G.I.
k.t.sc.progress of construction of main transmission of car trends. A review
and analysis of construction of modern cars are conducted. On the basis of
innovative patents the most effective technical decisions over were
brought.words: car, transmission, leading bridge, main transmission,
gear-ratio, hypoid transmission.