Головна передача, диференціал, півосі (придні вали) та маточини провідних коліс
Головна передача автомобіля є редуктором, що зменшує частоту обертання провідних коліс у порівнянні з карданним валом. Головна передача, що складається з однієї пари конічних шестерень, називається одинарною, а з двох пар шестерень конічної і циліндричної подвійний.
Одинарна головна передача автомобіля ГАЗ-5ЕА показана на кольоровому рисі. XV. Вал провідної шестерні встановлений на двох конічних та одному циліндричному роликових підшипниках. Ведена шестерня прикріплена до коробки диференціала, що складається з двох половин, і разом з нею обертається на двох конічних роликових підшипниках, закріплених у гніздах редуктора картера кришками.
У головній передачі застосовано гіпоїдне зчеплення шестерень. Його особливість - осі ведучої і веденої шестерень не перетинаються, тому що вісь ведучої шестерні опущена щодо осі веденої. Перевага гіпоїдної передачі у порівнянні зі звичайною конічною – велика плавність зачеплення та безшумність роботи шестерень. Разом з тим таке зачеплення підвищує відносну швидкість ковзання зубів шестерень один по одному, а тому вимагає спеціального гіпоїдного мастила. При використанні звичайних автомобільних трансмісійних олій шестерні швидко зношуються.
Передатне число головної передачі - 6,83.
Подвійна головна передача автомобіля ЗІЛ-130 показана на рис. 67. Її основні частини: провідна та ведена конічні, провідна та ведена циліндричні шестерні. Вал провідної конічної шестерні-шипники. Ведена циліндрична шестерня прикріплена до коробки диференціала і разом з нею встановлена на двох конічних роликових підшипниках.
Мал. 67. Подвійна головна передача, дача автомобіля ЗІЛ-130
Переваги подвійної головної передачі, що застосовується на деяких вантажних автомобілях,порівняно з одинарною - вона дозволяє при великих передатних числах дещо зменшити зовнішні розміри середньої частини картера заднього моста і цим підвищити дорожній просвіт автомобіля (відстань від нижчої точки до дороги).
Диференціал дає можливість провідним колесам обертатися з різною частотою, коли вони проходять шляхи неоднакової довжини, наприклад, на поворотах. Диференціал (рис. 68) складається з коробки, в якій встановлена хрестовина. На неї надіті чотири шестірні, шестерень сповільнить рух, сателіти починають повертатися навколо осей хрестовини і змушують іншу шестерню, з'єднану з піввіссю, обертатися швидше.
Мал. 68. Диференціал: а - деталі, б - схема дії; 1 - сателіти; 2 - шестерні півосей (привідних валів); 3 - хрестовина; 4 - коробка диференціала; 5 і б - ведена та провідна шестерні головної передачі; 7 - півосі.
Мал. 69. Ступиця заднього моста автомобіля ГA3-53A: 1 — гвинт кріплення гальмівного барабана; 2 я 16 - зовнішній і внутрішній підшипники маточини; 3 - болт (знімач півосі); 4 - настановний палець; 8 і б - гайка та контргайка кріплення підшипників; 7 - стопорна шайба; 8 - шпилька кріплення півосі; 9 - ковпачкова гайка кріплення внутрішнього диска коліс; 10 - гайка кріплення зовнішнього диска коліс; 11 - маточина колеса; 12 - циліндр гальма колеса; 13 - балка заднього моста; 14 - піввісь; 15 - сальник.
Півосі пов'язують диференціал з провідними колесами і наводять їх у рух. Кожна піввісь з'єднана одним кінцем із шестірнею, а іншим – зі маточицею колеса. Головна передача, диференціал та приводні вали знаходяться у сталевому картері, вентиляція якого здійснюється через сапун.
Ступиці коліс встановлені на двох підшипниках на кінці порожнистої балки (картеру) задньогомоста (рис. 69).
Пристрій головної передачі, диференціала та півосей автомобіля ГАЗ-24 «Волга» показано на рис. 70. Головна передача одинарна, з гіпоїдним зачепленням шестерень, зі зміщенням осі ведучої шестерні вниз щодо осі веденої шестерні. Таке розташування шестірні головної передачі дозволяє знизити розташування карданного валу і разом із ним підлогу кузова, а отже, знизити центр тяжіння автомобіля та підвищити його стійкість.
Мал. 70. Задній міст (середня частина) автомобіля ГАЗ-24 "Волга": 1 - пробка маслоналивного отвору; 2 - пробка маслосливного отвору; 3 - стопор осі сателітів; 4 - вісь сателітів; 5 - сателіт; 6 -упорна шайба сателіту; 7 - клапан; 8 - шестерня півосі; 9 - наполеглива шайба шестерні півосі; 10 - сталева вставка з різьбленням; 11 - болт; 12 - прокладки (2 шт.); 13 - задній підшипник; 14 - передній підшипник; 15-гря-зевідбивач; 16 - фланець провідної шестерні; 17 - гайка; 18 і 19 - сальники; 20 - регулювальні прокладки; 21-регулювальна шайба; 22 - регулювальне кільце; 23 - провідна шестерня головної передачі; 24 - коробка диференціала; 25 і 34 - півосі; 26 бандаж; 27 - кожух півосі правий; 28 - заклепка; 29 - картер; 30 та 37 - підшипники диференціала; 31 і 35 - регулювальні прокладки; 32 - 4 ведена шестерня головної передачі; 33 - болт; 36 - кришка картера; 38 - кожух півосі лівий.
Передатне число головної передачі - 4,1. Диференціал має лише два сателіти, встановлених на осі, закріпленої на коробці диференціала. Напівосі фланцеві. Зовнішні кінці півосей встановлені на кулькових підшипниках в кожухах півосей. Шлицами внутрішній кінець півосі з'єднаний з шестернею, встановленій у коробці диференціала. Піввісь утримується в гнізді картера сталевою пластиною, що притискаєзовнішнє кільце підшипників. Пластину разом з гальмівним щитом кріплять до торця фланця нарешті картера моста чотирма болтами (рис. 71).
Головна передача, диференціал, півосі та маточини коліс у зборі утворюють задній міст.
При встановленні двох задніх мостів на деяких вантажних автомобілях (КамАЗ та ін) застосовують міжосьовий диференціал, який забезпечує рівномірний розподіл крутного моменту по обох мостах, а також дає можливість обертатися колесам мостів з неоднаковою частотою, коли вони при нерівностях дороги проходять неоднакові шляхи.
Іноді міжосьовий диференціал застосовують не тільки для встановлення двох задніх мостів, а й на повнопривідних двовісних автомобілях (ВАЗ-2121 «Нива»).
Пристрій міжосьового диференціала показано на рис. 72.
Коробка диференціала з'єднана наглухо з провідним валом, який встановлений на шарикопідшипнику кришки, прикріпленої до корпусу. На шліцах провідного валу гайкою закріплений фланець, що з'єднується через карданний шарнір з головним валом карданним. У коробці диференціала між її половинами закріплена хрестовина із встановленими на ній сателітами. Сателіти входять у зачеплення з бічними шестернями. Передня бічна шестерня, що сидить своєю маточкою у виточці хрестовини, з'єднана на шліцях з наскрізним валом приводу другого заднього провідного моста. Задній кінець цього валу лежить у шарикопідшипнику, закріпленому кришкою у задній частині картера головної передачі. На шліцах зовнішнього кінця валу закріплений фланець кріплення переднього карданного шарніра карданного валу приводу другого провідного моста.
Мал. 71. Кріплення колеса та півосі автомобіля ГАЗ-24 «Волга»: 1 — гальмівний барабан; 2-диск колеса; 3 - ковпак колеса; 4 - маслоуловлювач; 5 - гвинт кріплення корпусу сальника; 6- Повстяний сальник; 7 підшипник півосі; 8 - втулка сальника; 9 - масловідбивач; 10 - болт кріплення колеса; 11 - гайка; 12 - корпус сальника; 13 - пластина кріплення підшипника; 14 - гвинт кріплення гальмівного барабана; 15 - болт; 16 - пружинна прокладка; 17 - пружинне кільце; 18 - кожух півосі; 19 - затискне кільце; 20 - піввісь; 21 - сальник; 22 - гальмівний щит; 23 - прокладка; 24 - гвинт кріплення гальмівного щита.
Диференціал у зборі встановлений на двох опорах, однією з яких є кульковий підшипник, встановлений у гнізді картера диференціала, а інший-два роликові конічні підшипники провідної шестерні середнього моста автомобіля, встановлених в картері головної передачі середнього моста.
Механізм блокування міжосьового диференціала встановлений у верхній частині його картера. Він призначений для примусового блокування диференціала при русі по слизьких і розмоклих ґрунтових дорогах.
Особливості влаштування переднього та середнього провідних мостів. У середньому провідному мосту автомобілів підвищеної прохідності (мал. 73), як у задньому мосту, є головна передача та диференціал.
У зв'язку з тим що передні колеса одночасно є напрямними, крутний момент від диференціала до маточини цих коліс повинен передаватися під кутом, що змінюється. Кінці півосей за допомогою карданів рівних кутових швидкостей з'єднані з приводними валами коліс.
Кардан рівних кутових швидкостей складається з двох фасонних кулаків з овальними канавками, одного центруючого та чотирьох провідних кульок. Центруюча кулька встановлена на пальці, застопореному шпилькою, що проходить через отвір в одному з кулаків. Особливість цього зчленування в порівнянні з зчленуваннями карданної передачі, що мають хрестовину, полягає в тому, що момент, що крутить,можна передавати під значно більшим кутом (до 35 °).
Мал. 72. Міжосьовий диференціал автомобіля: 1 - фланець; 2-сателіт; 3 - коробка диференціала; 4 - хрестовина диференціала; 5 - задня бокова шестерня; 6 - вилка; 7 - муфта блокування диференціала; 8 та 10 - роликові підшипники; 9 - прокладання першого провідного мосту; 11 - картер; 12 - мала конічна шестерня; 13 - велика конічна шестерня головної передачі; 14 - наскрізний вал приводу другого провідного моста; 15 і 23 - кулькові підшипники; 16 - фланець; 17 - розпірна втулка; 18 - вал; 19-корпус; 20 - гайка; 21 - передня бічна шестерня; 22 і 24 - кришки; 25 - провідний вал.
Привідний вал ГАЗ-66 встановлений на бронзовій втулці всередині порожнистої поворотної цапфи. Кінець валу має шліци, які входять у фланець, з'єднаний зі маточиною коліс шпильками. Ступиця встановлена на порожнистій поворотній цапфі на двох роликових конічних підшипниках. Поворотна цапфа прикріплена до роз'ємного корпусу, що встановлений на конічних роликових підшипниках шворнів. Шкворні приварені до сферичної поверхні кожуха півосі. Для регулювання підшипників шворнів під кришками підшипників встановлені регулювальні прокладки.
У автомобіля ЗІЛ-131 два задніх провідних мости. У середнього моста автомобіля ЗІЛ-131 (рис. 74) провідний вал головної передачі із закріпленою на ньому малою конічною шестернею зроблений наскрізним і встановлений попереду на роликовому циліндричному підшипнику в припливі картера, а ззаду на двох конічних роликових підшипниках, корпус яких закріплений у фланці картері та закритий кришкою. На обох зовнішніх кінцях валу закріплені на шліцях гайками фланці карданних шарнірів карданної передачі провідних приводів мостів. В іншому конструкція середнього та заднього провідних мостів однакова.
Мал. 73. Передній провідний міст: а — деталі карданного шарніра рівних кутових швидкостей; б - привід до переднього ведучого колеса автомобіля ГАЗ-66; 1 - овальні канавки; 2 - шпилька; 3-палець; 4 - провідні кульки; 5 — центруюча кулька; 6 - фасонні кулаки; 7 - фланець; 8 - приводний вал; 9 - поворотна цапфа; 10 - підшипник шворня; 11 - рознімний корпус; 12 - піввісь; 13 - карданний шарнір рівних кутових швидкостей; 14 - шворень; 15 - маточина колеса.
Для мастила головних передач та диференціалів застосовують автомобільні трансмісійні олії.
Для змащення гіпоїдної передачі необхідно застосовувати спеціальні гіпоїдні олії різних марок для легкових та вантажних автомобілів. Порушення цього правила призведе до виходу з експлуатації передачі.
Для легкових автомобілів застосовують гіпоїдна олія ТАД-17, для вантажних ТС-14 з присадкою Хлореф-40.
Мал. 74. Середній провідний міст автомобіля ЗІЛ-131: 1-сапун; 2 - болт-знімач; 3 - кришка; 4 - провідний вал головної передачі; 5 - мала конічна шестерня; 6 - заливна пробка; 7 - велика конічна шестерня; 8 - роликовий циліндричний підшипник; 9 - вал; 10 - картер; 11 - мала циліндрична шестерня; 12 - корпус; 13 - регулювальні прокладки; 14 - конічний роликовий підшипник; 15 - регулювальні шайби; 16-сателіти; 17 - хрестовина диференціала; 18 - чашка диференціала; 19 - велика шестерня; 20 - прокладки; 21 - корпус підшипників; 22 - дах-ка; 23 - фланці; 24 - конічний роликовий підшипник; 25 - регулювальні зд рл ^ - Циліндричний роликовий підшипник; 27 - шестерня півосі; 2а та 30 - кришки; 29 - конічний роликовий підшипник; 31 - регулювальна гайка; 32 - картер заднього моста; 33 - провідна піввісь.
Несправності головної передачі, диференціала та маточок.Основні несправності - це шум у головній передачі, диференціалі та маточинах при русі автомобіля та витік масла з картера заднього моста.
Шум виникає через порушення регулювання зачеплення шестерень або затягування підшипників, послаблення кріплення та зношування деталей і шестерень. Зношені деталі та шестерні замінюють новими. Порушені зачеплення шестерень та затягування підшипників усувають регулюванням.
Витік олії найчастіше відбувається внаслідок зносу сальників, псування прокладок, засмічення сапуна, а також через ослаблення кріплення кришок підшипників.
Зношування сальників півосей може призвести до попадання мастила в гальмівні барабани і до відмови гальм, тому зношені сальники потрібно замінювати.