Механізми ведучих мостів

Мости автомобіля виконують функції осей, на які встановлюють-ся колеса. Залежно від схеми трансмісії мости можуть бу-ти: ведучими; веденими; керованими; підтримувальними. На автомобілях найчастіше встановлюють два або три мости. Якщо ав-томобіль має два мости, то за ведучий, як звичайно, править задній міст, рідше передній. У двовісних автомобілів підвищеної прохіднос-ті ведучі обидва мости. Якщо на автомобілі три мости, ведучими є два задніх мости або всі три. Найпростішу конструкцію має задній ведучий міст автомобілів із колісною формулою 4x2.

Ведучий міст, як правило, об'єднує в одному агрегаті такі меха-нізми: головну передачу; диференціал; півосі. Зазначені меха-нізми конструктивно розміщуються в спільному картері ведучого моста й призначені для передавання крутного моменту на колеса. Механізми моста збільшують передаваний момент і розподіляють його на колеса відповідно до умов контакту кожного колеса з доро-гою. Під час передавання крутного моменту картер моста наванта-жується реактивним моментом, який намагається повернути його проти напряму обертання коліс. Від такого повороту міст утримуєть-ся підвіскою або її напрямними елементами. Підвіска передає на картер моста також вертикальні, горизонтальні й бокові зусилля, що виникають під час руху автомобіля.

Механізми переднього ведучого моста відрізняються від механіз-мів заднього ведучого моста складнішим приводом до коліс. На ван-тажних автомобілях півосі до кожного колеса роблять розрізними й з'єднують одним карданним шарніром однакових кутових швид-костей. На передньоприводних легкових автомобілях піввісь з'єд-нується з колесом і диференціалом двома кульковими шарнірами однакових кутових швидкостей. На автомобілях підвищеної прохід-ності для збільшення тягового зусилля в приводі до ведучого й керо-ваного коліс іноді роблять колісну передачу планетарного типу. Головну передачу й диференціал у передньому й задньому ведучих мостах виконують однаковими.

Головна передача слугує для збільшення крутного моменту та зміни його напряму під прямим кутом до поздовжньої осі автомо-біля й виконується з конічних шестерень. Залежно від кіль-кості шестерень головні передачі поділяють на: одинарні ко-нічні, що складаються з однієї пари шестерень і, в свою чергу, поді-ляються на прості й гіпоїдні; подвійні, які складаються з пари конічних і пари циліндричних шестерень.

Одинарні конічні прості передачі застосовують пере-важно на легкових автомобілях і вантажних автомобілях малої й се-редньої вантажопідйомності. В цих передачах ведучу конічну шестір-ню з'єднано з карданною передачею, а ведену з коробкою ди-ференціала й через механізм диференціала з півосями.

У більшості автомобілів одинарні конічні передачі мають зубчасті колеса з гіпоїдним зачепленням. Гіпоїдні передачі порівняно з простими мають низку переваг: у них є вісь ведучого колеса, розташована нижче від осі веденого, що дає змогу опустити нижче карданну передачу, а отже, знизити підлогу кузова легкового автомо-біля. Внаслідок цього опускається центр ваги й підвищується стій-кість автомобіля. Крім того, гіпоїдна передача має потовщену форму основи зуб’їв шестерень, що істотно підвищує їхню навантажувальну здатність і стійкість проти спрацювання. Проте для мащення шесте-рень необхідно застосовувати спеціальну оливу (гіпоїдну), розрахо-вану для роботи в умовах передавання великих зусиль, що виника-ють у місці контакту зуб'їв шестерень.

Подвійні головні передачі установлюють на автомобі-лях великої вантажопідйомності для збільшення загального переда-точного числа трансмісії й підвищення передаваного крутного мо-менту. В цьому разі передаточне число головної передачі обчис-люють як добуток передаточних чисел конічної і циліндричної пар.

Подвійна головна передача автомобіля є частиною механізмів ведучого заднього моста, розміщених у його балці. Ведучий вал головної, передачі виконано як одне ціле з веду-чою конічною шестірнею. Його встановлено на конічних ролико-вих підшипниках у стакані, закріпленому на картері головної передачі. Тут же в картері на роликових конічних підшипниках установлено проміжний вал із ведучою циліндричною шестірнею. На фланці вала жорстко закріплено ведену конічну шестірню, що перебуває в зачепленні з шестірнею. Ведену циліндричну шестірню з'єднано з лівою та правою чашками диференціала, які утворюють його коробку. В коробці встановлено деталі диферен-ціала: хрестовину з сателітами і півосьовими шестернями.

Під час роботи головної передачі крутний момент передається від карданної передачі на фланець ведучого вала та його шестірню, да-лі на ведену конічну шестірню, проміжний вал і його шестірню, ведену циліндричну шестірню і через деталі диференціала на півосі, зв'язані з маточинами коліс автомобіля.

Диференціал призначається для передавання крутного мо-менту від головної передачі до півосей і дає їм змогу обертатися з різ-ною швидкістю під час повороту автомобіля й на нерівностях до-роги.

На автомобілях застосовують шестеренчасті конічні диференціали, які складаються з півосьових шестерень, сателітів та корпусу, що об'єднує їх і кріпиться до веденої шестірні головної пе-редачі.

Диференціали такого типу використовують як міжколісні (між колесами ведучих мостів). Вони різняться конструкцією корпусу й кількістю сателітів. Конічні диференціали використовують також і як міжосьові. В цьому разі вони розподіляють крутний момент між головними передачами ведучих мостів.

Для спрощення не показано корпус диференціала, тому для розгляду принципу дії вважатимемо, що вісь сателітів установлено в корпусі. Під час обертання ведучої шестірні і веденої шестірні головної передачі крутний момент передається на вісь сателітів, далі через сателіти на півосьові шестерні й на півосі.

Під час руху автомобіля по прямій і рівній дорозі задні колеса зустрічають однаковий опір і обертаються з однаковою частотою. Сателіти навколо своєї осі не обертаються, й на обидва колеса передаються однакові крутні моменти. Як тільки умови руху змінюються, наприклад на повороті, ліва піввісь почи-нає обертатися повільніше, оскільки колесо, з яким вона зв'язана, зустрічає великий опір. Сателіти починають обертатися навколо своєї осі, обкочуючись по- півосьовій шестірні (лівій), що сповіль-нюється, й збільшуючи