Илья Мельников - Грузовые автомобили. Ведущие мосты

При движении по неровной дороге и при поворотах правые и левые колеса автомобиля проходят неодинаковый путь. Если бы колеса вращались с одинаковой скоростью, то одно из колес проходило бы меньший путь и проскальзывало относительно дороги. Для того, чтобы не происходило проскальзывание и колеса вращались с различной скоростью (частотой вращения) применяют специальный механизм (дифференциал).

Дифференциал состоит из корпуса 1, в котором установлена крестовина 3. На нее одеты четыре шестерни 4, называемые сателлитами. Сателлиты находятся в постоянном зацепление с двумя полуосевыми шестернями 2, полуосей 8 и 7 (правой и левой). Оси шестерен 4 жестко связаны с корпусом дифференциала 1.Крестовина вместе с сателлитами закреплена в коробке дифференциала и вращается вместе с ней. При движении автомобиля по прямой, оба колеса проходят одинаковые пути, сателлиты, вращаются как одно целое с коробкой дифференциала и коническим колесом (ведомым колесом большего размера) и сообщают обеим полуосевым шестерням 2 одинаковую частоту вращения. Шестерни – сателлиты при этом вокруг своих осей не вращаются. Когда одна из шестерен 2 замедлит движение, сателлиты начинают вращаться вокруг своих осей, из –за чего другая из шестерен 2, связанные с полуосью 7или 8 и ведущими колесами, будет вращаться быстрее, а следовательно и колесо, описывающее больший путь, начинает вращаться быстрее.

Рис. Дифференциал а – устройство, б – схема работы при прямолинейном движении, в – схема работы при повороте, 1 – корпус (чашка), 2 – полуосевые шестерни, 3 – крестовины, 4 – сателлит, 5 –ведомая шестерня главной передачи, 6 – ведущий вал главной передачи, 7 – правая полуось, 8 – левая полуось, 9 – наружное ведущее колесо.

Учитывая то, что в различных условиях, крутящий момент от дифференциала к ведущим колесам должен передаваться различным по частоте, нужны две полуоси. Полуоси 7 и 8 связывают дифференциал с ведущими колесами и приводят их в движение. Каждая из полуосей соединена одним концом с шестерней 2, другим – со ступицей колеса.

Главная передача, дифференциал и полуоси находятся в разъемном картере, который представляет собой полую балку, выполняющую функции задней оси автомобиля. Вместе с главной передачей, дифференциалом и полуосями, а также установленными на концах его балки ступицами, колесами и колесными тормозными механизмами картер образует задний мост.

На автомобиле КамАЗ установлены два ведущих моста – средний и задний, для уменьшения нагрузки на заднюю ось. Для равномерного распределения крутящего момента и уменьшения износа шин, на грузовых автомобилях с двумя ведущими мостами устанавливают межосевой дифференциал, который установлен в промежуточном мосту в отдельном корпусе 13.

Рис. Средний (промежуточный) мост и межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ. 1 –дифференциал промежуточного моста, 2 и 18 – соответственно ведущая и ведомая цилиндрические шестерни, 3 – ведомая коническая шестерня, 4 –вал привода заднего моста, 5 – ведущая коническая шестерня промежуточного моста, 6 – диафрагменная камера, 7 – шток, 8 – вилка, 9 – муфта блокировки дифференциала, 10 – задняя чашка, 11 – передняя чашка с ведущим валом, 12 – коническая шестерня привода среднего моста, 13 – корпус, 14 – коническая шестерня привода заднего моста, 15 – сателлит, 16 – крестовина, 17 – левая полуось, 19 картер, 20 – правая полуось промежуточного моста.

Корпус 13 крепится болтами к фланцу стакана подшипникового узла ведущей конической шестерни среднего моста. В картере расположены задняя 10 и передняя 11 чашки межосевого дифференциала, конические шестерни 12 и 14 привода среднего и заднего мостов, между которыми расположена крестовина 16 с посаженными на ней сателлитами 15 (на бронзовых втулках). В корпусе расположении механизм блокировки дифференциала, состоящий из муфты блокировки 9, вилки муфты 8, диафрагменной камеры 6. Муфта 9 жестко соединена с конической шестерней 12 привода главной передачи среднего моста.

При применении дифференциала в главной передаче есть и отрицательный эффект, для нейтрализации которого и применяют механизм принудительной блокировки дифференциала . При попадании автомобиля одними колесами, например, правыми, на участок дороги с коэффициентом сцепления, сильно отличающимся от коэффициента дороги, на который попали левые колеса, дифференциал может сыграть отрицательную роль. Дифференциал в этом случае автоматически распределит весь крутящий момент к тому колесу, под которым меньше сопротивление. Поэтому зимой, автомобиль, попавший одним ведущим колесом на лед, никак не может двинуться с места, хотя второе ведущее колесо находится на чистом асфальте. Автомобили, предназначенные для работы в таких сложных условиях и для движения по скользким и размокшим дорогам оборудуются механизмом принудительной блокировки дифференциала. Системы блокирующие работу дифференциала позволяют подавать на ведущие колеса одинаковый по величине крутящий момент. Блокировку следует производить при малой скорости движения автомобиля или перед началом его движения. При движении на сухих дорогах с твердым покрытием блокировать межосевой дифференциал не следует, так как это приводит к повышенному износу шин и перерасходу топлива.