Межосевые дифференциалы тележки задних мостов трехосных автомобилей

Между задними мостами тяжелых трехосных автомобилей устанавливают симметричные дифференциалы, конструктивно объединенные с раздаточной коробкой или с главной передачей среднего моста.

На фиг. 62 показана раздаточная коробка с симметричным межосевым дифференциалом трехосного автомобиля ЯАЗ-210, у которого привод задних ведущих мостов осуществляется двумя карданными валами. Раздаточная коробка имеет две передачи с синхронизацией переключения и муфту блокирования дифференциала.



На фиг. 63 показан ведущий мост трехосного автомобиля с симметричным межосевым дифференциалом и гипоидной главной передачей. Применение указанной схемы возможно при наличии колесных редукторов, т. е. при низком передаточном отношении главной передачи. Крутящий момент на два задних моста при одноредукторной главной передаче передается одним карданным валом.




На фиг. 64 показана двухредукторная главная передача и межосевой дифференциал среднего ведущего моста трехосного автомобиля, у которого крутящий момент двигателя на задние ведущие мосты также передается одним карданным валом. Крутящий момент подводится к коробке дифференциала, имеющей хвостовик с фланцем кардана. Крестовина сателлитов свободно посажена на ступицу левой шестерни и укреплена стяжными болтами в гнездах коробки дифференциала. Крутящий момент, подводимый к дифференциалу, передается через крестовину к сателлитам. Зубья сателлитов создают равные окружные усилия на зубьях левой и правой шестерен. Крутящий момент с правой шестерни через шлицевое соединение передается на главную передачу среднего моста, а с левой шестерни через полуось дифференциала и карданную передачу на главную передачу заднего моста. Межосевой дифференциал устанавливают в отдельном картере, прикрепляемом к корпусу среднего моста. Блокируется дифференциал с помощью кулачковой муфты.



На фиг. 65 показан проходной мост с симметричным межосевым Дифференциалом фирмы «Тимкен». Здесь для обеспечения пропуска вала привода заднего моста при двухступенчатой задней передаче потребовалось ввести дополнительную пару цилиндрических шестерен. Схема главной передачи при этом сохранилась, но серьезно усложнилась ее конструкция.




На фиг. 66 дана конструкция проходного ведущего моста трехосного автомобиля с одноступенчатой главной передачей с увеличенным передаточным отношением. Наличие дополнительной пары цилиндрических шестерен с передаточным отношением 1:1 более оправдано по сравнению с конструкцией, показанной на фиг. 65, но она также распространения не получила.



Для привода двух задних ведущих мостов наиболее широко применяется блокированное соединение двух главных передач, конструкция которого будет приведена ниже.

На основе обзора конструкций можно установить следующие особенности в схемах силового привода:

• 1) постоянно блокированное соединение ведущих мостов, применяемое преимущественно в тележке задних мостов трехосных автомобилей малой и средней грузоподъемности;
• 2) непостоянное блокированное соединение ведущих мостов, применяемое для принудительного включения и отключения переднего управляемого моста двухосных и трехосных автомобилей;
• 3) непостоянное блокированное соединение ведущих мостов с возможностью автоматического включения или отключения одного или нескольких из них;
• 4) постоянное дифференциальное соединение ведущих мостов через межосевой дифференциал.

В связи с применением шин весьма низкого давления, обладающих высокой эластичностью, установка межосевых дифференциалов, особенно при короткой базе автомобиля, не вызывается особой необходимостью. Межосевые дифференциалы устанавливают на тягачах и специальных автомобилях для улучшения их маневренности, а также для повышения экономичности при эксплуатации автомобилей на дорогах с твердым покрытием.

Передача крутящего момента от коробки передач и раздаточной коробки ко всем ведущим мостам обычно производится с помощью открытых карданов. Карданная передача многоосных автомобилей сложна. Подбор необходимых наклонов карданных валов, особенно при их уменьшенной длине, часто серьезно затрудняется. Карданные валы работают с большим числом оборотов, и поэтому требуется их динамическая балансировка. С другой стороны, чем длиннее карданный вал, тем труднее достигнуть надежной его работы. Для предупреждения вибраций карданные валы выполняют из труб увеличенного размера, по возможности уменьшают их длину и устанавливают на автомобиле так, чтобы внешние или накрест лежащие углы двух карданов были равны. При неравенстве углов установки карданов или в случае установки одного кардана под углом больше 3° угловая скорость ведомого вала в процессе одного оборота вала в определенных пределах меняется. Ниже приведены изменения угловой скорости ведомого вала при различных углах между валами, причем предполагается, что скорость ведущего вала остается постоянной.




Колебание угловой скорости может вызвать значительное повышение напряжений в карданной передаче. Наличие на одном конце привода инерционных масс двигателя, а на другом инерции автомобиля приводит к значительному повышению вибрационной нагрузки, снижающей усталостную прочность деталей. Чтобы свести к минимуму напряжения, возникающие при колебаниях угловой скорости, необходимо валы каждой карданной передачи устанавливать в одну линию. В силу периодичности изменения угловой скорости вилки карданного вала должны образовывать угол 90°. В этом случае будет обеспечена постоянная скорость вращения ведомого вала при постоянной скорости вращения ведущего вала.

В настоящее время применяются преимущественно открытые карданы с игольчатыми подшипниками в цапфах. Удельное давление на единицу площади проекции подшипника при максимальном крутящем моменте двигателя допускается до 260 кг/см² на прямой передаче и до 700 кг/см² на низшей. Однако такие высокие удельные давления допускаются лишь при равномерной угловой скорости вращения. Скользящие шлицевые соединения при указанных максимальных удельных давлениях также подвергаются высоким нагрузкам, особенно, если соединение работает при колебаниях вала. Осевые силы, возникающие в скользящем шлицевом соединении, достигают значительных величин.

В табл. 12 приведены основные параметры карданов «Геленк-велленбау» (Западная Германия).