4.1.5. ВЕДУЩИЕ МОСТЫ

На всех отечественных автобусах ведущий мост представляет собой силовую балку, внутри которой устанавливаются элементы трансмиссии — главная передача, дифференциал, ведущие полуоси и ступицы ведущих колес.

Главная передача предназначена для увеличения общего передаточного числа трансмиссии. Поскольку в коробке передач может быть включена прямая или даже повышающая передача, то частота вращения выходного вала коробки, а следовательно и входного вала главной передачи может быть равна частоте вращения вала двигателя или даже ее превосходить. Частота вращения ведущих колес автобуса при реальных скоростях его движения должна быть значительно меньше. Согласование частот вращения ведущих колес автобуса и выходного вала коробки осуществляется в специальном редукторе, который называется главной передачей. Кроме этого, в автобусах с продольным расположением силового агрегата при подводе мощности к ведущим колесам требуется изменение направления потока мощности на 90°. Эту функцию выполняет также главная передача. В подавляющем большинстве случаев главная передача представляет собой редуктор, образованный парой конических шестерен. Если оси шестерен пересекаются, передача называется конической, если ось ведущей шестерни смещена относительно оси ведомой шестерни — гипоидной. Применение гипоидной главной передачи позволяет иметь в зацеплении большее число зубьев, что обеспечивает возможность передавать при тех же размерах больший крутящий момент с меньшим шумом. Недостатком гипоидных передач является значительное скольжение в зацеплении между зубьями ведущей и ведомой шестерен, поэтому требуется применение специальной смазки. Ведущая и ведомая шестерни устанавливаются в картере главной передачи в подшипниковых опорах. Поскольку в зацеплении ведущей и ведомой шестерен возникают значительные радиальные и осевые нагрузки, применяются конические роликовые подшипники. Коническое зацепление весьма чувствительно к взаимным перемещениям ведущей и ведомой шестерен, поэтому подшипники ведущей и ведомой шестерен должны устанавливаться с определенным преднатягом, повышающим жесткость зацепления.

Главная передача устанавливается в балке заднего ведущего моста. От ведомой шестерни главной передачи крутящий момент передается к узлу, подводящему крутящий момент к валам привода колес (полуосям) при обеспечении возможности вращения их с разными угловыми скоростями. Такой узел называется дифференциалом. В большинстве конструкций главных передач автобусов применяется конический шестеренчатый дифференциал, состоящий из цельного или составного корпуса, прикрепляемого болтами к ведомой шестерне главной передачи, встроенной в этот корпус крестовины или двух пересекающихся осей и четырех конических шестерен (сателлитов), вращающихся на этих: осях. Сателлиты зацеплены с двумя полуосевыми коническими шестернями, также встроенными в корпус дифференциала. Полуосевые шестерни устанавливаются на шлицах валов привода ведущих колес (полуосях). Связь полуосевых шестерен с ведомой шестерней главной передачи через сателлиты позволяет осуществить передачу равных крутящих моментов на полуоси с обеспечением возможности вращения их с разными угловыми скоростями. В конструкции главной передачи обязательно предусматривается возможность регулирования преднатяга подшипников ведущей и ведомой шестерен и зацепления этих шестерен. Если в главной передаче требуется реализация чрезмерно большого передаточного числа, то потребуется ведомая шестерня очень большого размера, что увеличит общие габариты главной передачи. Большие размеры главной передачи создадут значительные компоновочные затруднения, в частности, приведут к существенному повышению уровня пола автобуса, что создаст затруднения для посадки и высадки пассажиров. Поэтому в больших и особо больших автобусах применяют так называемые двойные главные передачи, в которых передаточное число реализуется как конической, так и цилиндрической зубчатыми парами. При этом коническая и цилиндрическая пары могут размещаться в одном картере —это простая двойная главная передача, так и быть разнесенными — в центральном редукторе размещается коническая пара, а дополнительные планетарные редукторы вынесены в ступицы ведущих колес — разнесенная двойная главная передача.

Рассмотрим конструкцию ведущего моста автобуса ГАЗ-2217 «соболь».

Конструкция средней части заднего ведущего моста представлена на рис. 4.15. На автобусе применяется штампосварная балка заднего моста типа банджо. Это означает, что балка образована двумя штампованными полыми частями, сваренными между собой. В средней части такая балка имеет расширение, делающее ее похожей на музыкальный инструмент банджо, что и дало название такой конструкции. Главная передача и дифференциал собраны в картере 8, фланец которого болтами крепится к соответствующему фланцу, приваренному к балке. Главная передача образована ведущей шестерней 7 и ведомой шестерней 18. Ведущая шестерня 7 выполнена за одно целое с валом, установленным в переднем коническом роликоподшипнике 4 и заднем коническом роликоподшипнике 6 в картере 8. Внутреннее кольцо заднего подшипника 6 напрессовано на вал ведущей шестерни до упора в регулировочное кольцо 12, с помощью которого (путем соответствующего подбора его толщины) регулируется положение ведущей шестерни и тем самым производится регулировка зацепления. Внутреннее кольцо переднего подшипника 4 установлено на ведущую шестерню с небольшим зазором для обеспечения возможности легкого снятия при регулировки предварительного натяга подшипников ведущей шестерни, который производится подбором толщины распорного кольца 5. Необходимый натяг подшипников 4 и 6 обеспечивается гайкой 1. На конце вала ведущей шестерни нарезаны шлицы, на которые своей шлицевой ступицей одевается фланец ведущей шестерни 2, закрепляемый гайкой 1. К фланцу 2 болтами крепится фланцевая вилка карданной передачи. Осевые усилия, возникающие в зацеплении главной передачи, воспринимаются на валу ведущей шестерни коническими роликовыми подшипниками и передаются на картер 8. Для обеспечения подвода и отвода масла к подшипникам в картере предусмотрены соответствующие масляные каналы. Ведомая шестерня 18 установлена в сборе с корпусом дифференциала в конических роликоподшипниках 11 в картере 8. Ось ведущей шестерни смещена вниз относительно оси ведомой шестерни на 42 мм., следовательно в данном случае применена гипоидная главная передача. К ведомой шестерне главной передачи 18 болтами прикреплен корпус дифференциала 10. Он установлен в картере главной передачи 8 в конических роликовых подшипниках 11, натяг которых регулируется гайками 16. Крепление подшипников И в картере 8 обеспечивается крышками 17, крепящимися к картеру соответствующими болтами, при этом посадочные места под подшипники 11 и резьба под гайки 16 выполнены в картере и крышках в собранном состоянии. Гайками 16 регулируется предварительный натяг подшипников дифференциала и положение ведомой шестерни главной передачи, что в свою очередь определяет боковой зазор в зацеплении. Стопорение гаек 16 осуществляется стопорными пластинами 14, крепящимися в резьбовых отверстиях крышек 17 и заходящими стопорными пальцами в фигурные пазы на торце гаек 16. Корпус дифференциала образован двумя коробками — правой и левой, соединенных восемью болтами. На соединяемых торцевых поверхностях половин корпуса выполнены полуцилиндрические лунки, образующие при сборке пазы для размещения двух, пересекающихся под углом 90° осей сателлитов, на которые одеты сателлиты. Возможность пересечения осей обеспечивается специальными проточками в их средней части. В специально обработанные посадочные отверстия половин корпуса вставлены полуосевые шестерни, имеющие цилиндрические опоры. Полуосевые шестерни находятся в зацеплении с сателлитами. На внутренней поверхности цилиндрических опор полуосевых шестерен нарезаны шлицы для установки шлицевых концов полуосей. При вращении сателлитов и полуосевых шестерен относительно половин корпуса, что имеет место при движении автобуса на повороте или при буксовании одного из ведущих колес автобуса, между сателлитами и половинами корпуса возникает значительное трение. Для уменьшения величины трения и соответственно уменьшения износа половин корпуса и сателлитов между сферическими поверхностями сателлитов и соответствующими поверхностями половин корпуса установлены сферические стальные термически обработанные шайбы. Аналогично между полуосевыми шестернями и половинами корпуса установлены плоские стальные термически обработанные шайбы.

Конструкция ведущего моста автобуса «соболь»

Рис. 4.15. Конструкция ведущего моста автобуса «соболь»: 1 — гайка; 2 — фланец ведущей шестерни; 3 — манжета; 4, 6, Л Л — подшипники; 5 — распорное кольцо; 7 — ведущая шестерня; 8 — картер; 9 — пробка маслозаливного отверстия; 10—дифференциал; 12 — регулировочное кольцо; 13 — полуось; 14 — стопорная пластина; 15 — крышка редуктора; 16 — гайка подшипника дифференциала; 17 — крышка подшипника; 18 — ведомая шестерня

Боковой зазор между зубьями главной передачи должен находиться в пределах 0,15…0,25 мм.

Смазка главной передачи осуществляется трансмиссионным маслом путем разбрызгивания. Масло заливается через маслозаливное отверстие 9, являющееся одновременно контрольным отверстием. Слив масла осуществляется через расположенное в нижней части балки сливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой. Для исключения вытекания масла через отверстие фланца ведущей шестерни 2 предусмотрена уплотнительная манжета 3. Чрезмерное повышение давления во внутренней полости главной передачи при нагреве ее деталей исключается установкой в балке моста сапуна.

Стопорение болтов крышек подшипников дифференциала, коробок сателлитов и ведомой шестерни осуществляется применением анаэробного герметика «Унигерм-6», «Унигерм-9» или «Стопор-6». Болты смазываются на 3/4 длины резьбовой части вышеуказанным герметиком. От полуосевых шестерен к ступицам ведущих колес крутящий момент передается стальными цилиндрическими валами, называемыми полуосями. Полуоси расположены внутри балки заднего моста и имеют одну опору в картере главной передачи через цилиндрические опоры полуосевых шестерен, половины корпуса дифференциала и подшипники. Противоположный конец полуоси заканчивается плоским цилиндрическим фланцем, выполненным за одно с полуосью. На фланце по окружности выполнены 10 отверстий, в которые входят шпильки, ввернутые в торцевую поверхность ступиц колес. Второй опорой полуоси, в таком случае, являются подшипники ступицы. Таким образом, полуось разгружена от действия изгибающих моментов и передает только крутящий момент. Такие полуоси называются полностью разгруженными. Ступица заднего колеса показана на рис. 4.16. Ступица 8 установлена на проточенной части балки на конических роликоподшипниках 3 и 7. Крепление подшипников осуществляется гайкой подшипников 2, навернутой на резьбу, нарезанной на балке моста. На резьбовой части образован продольный паз, в который входит ус замочной шайбы 9, имеющей ряд отверстий, в одно из которых входит штифт гайки 2, что исключает самопроизвольное отворачивание этой гайки. Фиксация узла в собранном состоянии осуществляется наружной гайкой 1. В средней части ступицы имеется имеется фланец, в котором выполнены отверстия под шпильки крепления тормозного барабана и диска колеса. На цилиндрической поверхности ступицы имеется посадочный цилиндрический поясок для центровки тормозного барабана. Посадочные отверстия в диске колеса выполнены в виде конуса, в который садится конус гайки крепления колес, чем обеспечивается соосность ступицы и колеса. В подшипники при сборке закладывается смазка. Герметизация внутренней полости ступиц осуществляется уплотнительной манжетой 6 и прокладкой 10 между фланцем полуоси и торцевой поверхностью ступицы. Смазка подшипников ступицы осуществляется маслом, поступающим из главной передачи.

Ступица заднего колеса

Рис. 4.16 Ступица заднего колеса: 1 — наружная гайка; 2 — гайка подшипников ступицы; 3, 7 — подшипники; 4 — колесо; 5 — тормозной барабан; 6 — манжета; 8 — ступица; 9—замочная шайба; 10 — прокладка;11— полуось