20. Назначение, классификация и конструкции рк. Механизм управления рк.

Раздаточная коробка предназначена для распределения крутящего момента между ведущими мостами.

Раздаточные коробки, применяемые в полноприводных автомобилях, как правило, одновременно выполняют функции демультипликатора, что дает возможность увеличить диапазон передаточных чисел, увеличить тяговую силу, которая распределяется между всеми колесами, тем самым повышая проходимость автомобиля.

К раздаточным коробкам предъявляются следующие требования: полное использование тяговой силы в соответствии со сцепным весом, приходящимся на каждый мост; отсутствие циркуляции мощности в трансмиссии автомобиля; общие требования.

в )г)

Рис. 1 Компоновочные схемы основных типов раздаточных коробок:

/ — ведущий вал; // — ведомый вал

Конструкции раздаточных коробок различаются по следующим признакам:

по расположению ведомых валов (с соосными и несоосными ведомыми ва­лами);

по приводу выходных валов (с блоки­рованным и дифференциальным приво­дом);

по числу передач (одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые).

Компоновочные схемы основных типов раздаточных коробок приведены на рис. 1

Раздаточные коробки с соосными ведомыми валами имеют преимущественное применение. Их достоинством является возможность использования одинаковых по конструкции (взаимозаменяемых) глав­ных передач ведущих мостов. Следует, однако; учитывать, что ведущее зубчатое колесо главной передачи переднего моста, имеющее обычное левое направление спирали зубьев, будет работать на «ввинчивание», что при ослабленном креплении подшипников шестерни может привести к заклиниванию главной пере­дачи.

Раздаточные коробки с несоосными ведомыми валами, в которых отсутствует промежуточный вал, более компактны, менее металлоемки, имеют более высокий КПД и более низкий уровень шума. Такую схему имеет раздаточная коробка автомобиля ЗИЛ-131 (рис. 1б). В данной конструкции привод ведомых валов блокированный (дифференциал отсутствует) .

Применение блокированного привода ведомых валов раздаточной коробки (рис. 1, а, б) позволяет использовать полную по условиям сцепления ведущих колес с опорной поверхностью (если блокируются также межколесные дифференциалы) тяговую силу, но при этом через трансмиссию может передаваться цирку­лирующая мощность. Поэтому раздаточ­ные коробки с блокированным приводом ведомых валов обязательно должны иметь устройство для отключения переднего моста, чтобы исключить циркуляцию мо­щности при движении автомобиля по хо­рошим дорогам.

Однако, при включенном приводе к переднему мосту и включении пониженной передачи в демультипликаторе возможна передача чрезмерного крутящего момента на задний мост (или мосты задней тележки). По этой причине в раздаточных коробках с блокированным приводом должно быть устройство, не позволяющее включать пониженную передачу, пока не включен передний мост. Такие устройства (различные по конструкции) имеют раздаточные коробки с блокированным приводом автомобилей ГАЗ-66 и ЗИЛ-131.

При использовании раздаточных коробок с дифференциальным приводом передний мост постоянно включен, так как возможность циркуляции мощности здесь исключена, но обязательно должно быть устройство для блокировки дифференциала — при буксовании одного из колес оси и незаблокированном мелколесном дифференциале движение автомобиля невозможно. Раздаточные коробки с дифференциальным приводом и с постоянно включенным передним мо­стом используются на автомобилях ВАЗ-2121, КамАЗ-4310, «Урал-4320», КАЗ-4540. Теоретически доказано, а опыт эксплуатации подтвердил, что при по­стоянно включенном приводе передних колес раздаточной коробки с дифферен­циальным приводом износ шин I мень­ше, чем при отключении переднего мос­та в раздаточной коробке с блокиро­ванным приводом.

По условию получения максималь­но возможной тяговой Силы распреде­ление момента между мостами полно приводного автомобиля должно осуще­ствляться пропорционально распределе­нию вертикальных нагрузок.

Для обеспечения дифференциального привода в раздаточной коробке может быть использован симметричный (рис. 1, в) или несимметричный (рис. 1, г) дифференциал. Симметричный дифференциал в раздаточной коробке применяется в том случае, если в полно приводном двухосном автомобиле сцепной вес делится между мостами примерно поровну, как, например, в автомобиле КАЗ-4540 где в нагруженном состоянии на передний мост приходится 61,2 кН, на задний 61,4 кН. В этой кон­струкции раздаточная коробка с симметричным дифференциалом, имеющим при­нудительную блокировку, объединена с постоянно включенным одноступенчатым демультипликатором с передаточным чис­лом 1,4.

По такой же схеме выполнена кон­струкция раздаточной коробки ВАЗ-2121 (см. рис.1, в). Здесь раздаточная коробка сочетается с двухступенчатым де­мультипликатором, обеспечивающим' две понижающие передачи с передаточными числами 1,2 и 2,135.

В полноприводных трехосных автомобилях, где вертикальная нагрузка на переднюю ось составляет приблизительно половину нагрузки на заднюю тележку, дифференциальный привод в раздаточной коробке должен распределять момент между передним мостом и мостами зад­ней тележки в соответствующей пропор­ции. Такое распределение осуществляется при помощи несимметричного дифферен­циала. В качестве примера приведена конструкция раздаточной ко­робки автомобиля КамАЗ-4310, в кото­рой применен несимметричный цилиндри­ческий дифференциал. Этот дифференци­ал распределяет моменты между перед­ним мостом и задней тележкой в отно­шении, равном отношению диаметра на­чальной окружности солнечного зубчатого колеса к диаметру начальной окружнос­ти эпициклического колеса. Привод к переднему мосту постоянно включен. Дифференциал имеет принудительную блокировку, осуществляемую при помощи пнев­матического привода. Раздаточная ко­робка объединена с двухступенчатым ре­дуктором. Для включения низшей пере­дачи предназначена зубчатая муфта на промежуточном валу; для включения по­вышенной передачи — зубчатая муфта на валу привода переднего моста; зубчатая муфта блокировки дифференциала — в отдельном картере, прикрепленном бол­тами к картеру раздаточной коробки. Размещение включающих зубчатых муфт на двух валах позволяет несколько умень­шить длину раздаточной коробки и, следовательно, снизить ее массу.

В тех случаях, когда применяется только один ведущий мост, или ведущие мосты расположены по одну сторону от коробки передач и выполнены проходными, как у многих автомобилей с колесной формулой 6х4 раздаточная коробка не нужна. Она не нужна и тогда, когда передний и задний мосты — ведущие, но коробка передач выполнена с несоосным нижним расположением ведомого вала, имеющего с обеих сторон присоединительные фланцы. В этом случае функции раздаточной коробки выполняет коробка передач.

Простейшая раздаточная коробка (рис. 1, а) состоит из ведущего 1, про­межуточного 4 и ведомого 5 валов, вала 8 привода переднего моста, зубчатых колес 2, 3, 6 и зубчатой муфты 7 вклю­чения переднего моста. Крутящий мо­мент от коробки передач подводится к ведущему валу 1. Вал 5 постоянно со­единен с главной передачей ведущего заднего моста автомобиля. При включении привода переднего моста валы 8 и 5 соединяются между собой зубча­той муфтой 7 и вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Соотно­шение между крутящими моментами, подводимыми к главным передачам переднего и заднего мостов, при такой схеме раздаточной коробки соответ­ствует соотношению сил сопротивления движению автомобиля на колесах этих мостов.

При движении на повороте передние управляемые колеса проходят больший путь и должны вращаться быстрее, чем задние неуправляемые. Поэтому при жестком соединении валов 5 и 8, при так называемом блокированном приво­де, неизбежно проскальзывание колес относительно дороги, вследствие чего возрастает расход топлива и происхо­дит перегрузка деталей трансмиссии. Для устранения этих вредных явлений передний мост отключают при движе­нии по дорогам с твердым покрытием и включают только на трудных участках дороги.

Устранить перечисленные отрицательные явления можно применением в раздаточной коробке межосевого диф­ференциала (рис. 1,6, в). Он позволяет валам 5 и 8 вращаться с неодинаковыми частотами. Распределение крутящих мо­ментов между валами 5, 8 будет всегда одинаковым —1:1 для симметричного дифференциала 9 (рис. 129,6), а у несимметричного дифференциала 10 (рис. 1, в) больший момент будет подводиться к валу 5. Для повышения проходимости автомобилей межосевые дифференциалы иногда выполняют с принудительной блокировкой или самоблокирующимися.

Для движения автомобилей со всеми ведущими колесами в тяжелых дорожных условиях требуется, чтобы к ведущим колесам была приложена большая сила тяги. Для увеличения крутящего момента, подводимого к ведущим мостам, раздаточные коробки выполняют двухступенчатыми, совмещая дополнительную коробку (демультипликатор) с раздаточной коробкой.

Таким образом раздаточная коробка может также выполнять функции дополнительной коробки передач, дифференциала (при дифференциальном приво­де), а если передаточное число ее высшей передачи больше единицы, то и главной передачи.

Механизм управлениями РК

Механизм переключения передач раздаточной коробки имеет блокирующее устройство — замок, препятствующий включению первой передачи, когда выключен привод переднего моста, а так­же выключению этого привода при включенной первой передаче. Такой за­мок предохраняет механизмы привода колес заднего ведущего моста автомо­биля от больших нагрузок, уменьшая вероятность их поломок. Привод управления раздаточной ко­робкой имеет два рычага: рычаг пере­ключения передач, соединенный с по­лзуном, и рычаг включения передне­го моста, связанный с ползуном. Включать передний мост можно без вы­ключения сцепления, так как угловые скорости зубчатых колес практи­чески одинаковы.