Принцип работы бортового редуктора маз

Обновлено: 30.06.2024

Планетарный механизм

Планетарный редуктор, который также называют дифференциальным редуктором, представляет собой один из вариантов механических редукторов. Причина использования такого названия редуктора заключается в применении планетарной передачи, которая расположена в редукторе. Именно она отвечает за передачу, а также преобразование крутящего момента. Планетарные редукторы могут иметь одну планетарную передачу или больше.

Принцип работы планетарного редуктора
Солнечная шестерня в таком редукторе расположена в центральной части, а на его периферии находится коронная шестерня. Кроме этого, в нем используются сателлиты (на фото ниже их пять) – небольшие шестерни, которые установлены между коронной и солнечной.

Водило используется для механического соединения сателлитов, на его осях они вращаются.

Передача вращения от основной передачи на солнечную шестерню осуществляется с помощью полуосей. После этого солнечная шестерня может вращать сателлиты, которые вращаются на собственных осях, закрепленных на водиле. В свою очередь, водило закреплено на балке моста.
Расчет планетарного редуктора
В процессе вращения сателлиты передают вращение коронной шестерне, после чего начинает вращаться ступица. Крутящий момент возрастает в такое количество раз, в какое число зубьев на шестерне солнечной является меньшим по сравнению с числом зубьев на коронной шестерне.
В ведущих мостах грузовиков МАЗ, троллейбусов ЗиУ-9, автобусов Икарус, тракторов К-700 и Т-150К используются планетарные редукторы, которые осуществляют передачу крутящего момента к колесной ступице.

Благодаря использованию такого редуктора в бортовой передаче появляется возможность сделать диаметр основной передачи меньшим, в результате чего возрастает клиренс. Кроме этого, полуоси имеют меньший диаметр, что позволяет спроектировать их на менее высокий крутящий момент.

Видео о планетарном редукторе

Планетарная передача принцип работы

Планетарный редуктор представляет собой один из вариантов механических редукторов.

Причина использования такого названия редуктора заключается в применении планетарной передачи, которая расположена в редукторе.

Именно она отвечает за передачу и преобразование крутящего момента. Планетарные редукторы могут иметь одну планетарную передачу или больше.

Принцип работы планетарного редуктора

Солнечная шестерня в таком редукторе расположена в центральной части, а на его периферии находится коронная шестерня. Кроме этого, в нем используются сателлиты (на фото ниже их пять) – небольшие шестерни, которые установлены между коронной и солнечной.

Ведущий мост грузовиков МАЗ, троллейбусов ЗиУ-9, автобусов Икарус, тракторов К-700 и Т-150К

Видео о планетарном редукторе

Устройство и принцип работы

Устройство состоит из следующих элементов:

Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
Сальники также являются важной частью конструкции.
Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.

Принцип работы планетарного редуктора предусматривает то, что смазывание основных деталей происходит за счет естественного разбрызгивания масла при работе устройства.

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

В качестве источника вращения устанавливается мотор.
Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов.

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Виды планетарных редукторов

Одноступенчатые.
Многоступенчатые.

Первый вариант исполнения намного проще, характеризуется меньшими размерами и обеспечивает более широкие возможности по передаче крутящего момента. Создание нескольких ступеней определяет существенное увеличение размеров конструкции, а диапазон передаточных чисел уменьшается.

По показателю сложности планетарного редуктора выделяют два основных типа:

Простые.
Дифференциальные.

В зависимости от формы корпуса и применяемым внутри элементам выделяют следующие типы:

Волновые.
Конические.
Червячные.
Цилиндрические или колесного типа.

Их применение позволяет передавать вращение между пересекающимися, перекрещивающимися и параллельными валами.

Детальное описание устройств

Смешанные планетарные конструкции могут иметь разное количество колес, а также различные передачи, посредством которых они соединяются. Наличие таких деталей значительно расширяет возможности механизма.

Составные планетарные конструкции могут быть собраны так, чтобы вал несущей платформы двигался с высокой скоростью. В результате некоторые проблемы с редукцией, солнечной шестерней и прочими могут быть устранены в процессе усовершенствования устройства.

Таким образом, как видно из приведенной информации, планетарный механизм работает по принципу передачи вращения между звеньями, являющимися центральными и подвижными. При этом сложные системы более востребованы, чем простые.

Варианты конфигурации

В планетарном механизме можно использовать колеса (шестерни) различной конфигурации. Подходят стандартные с прямыми зубьями, косозубые, червячные, шевронные. Тип зацепления на общий принцип работы планетарного механизма не будет влиять. Главное, чтобы совпадали оси вращения водила и центральных колес. А вот оси сателлитов могут располагаться в других плоскостях (скрещивающихся, параллельных, пересекающихся). Пример скрещивающихся - дифференциал межколесный, у которого зубчатые колеса имеют коническую форму. Пример скрещивающихся - дифференциал самоблокирующийся, у которого зацепление червячное (Torsen).

Простые и сложные устройства

Как уже отмечалось выше, схема планетарного механизма всегда включает водило и два центральных колеса. Сателлитов может быть сколько угодно. Это, так называемое, простое или элементарное устройство. В таких механизмах конструкции могут быть такими : "СВС", "СВЭ", "ЭВЭ", где:

С - солнце.
В - водило.
Э - эпицентр.

Каждый такой набор колес + сателлиты называется планетарным рядом. При этом все колеса должны вращаться в одной плоскости. Простые механизмы бывают одно- и двухрядными. В различных технических приборах и машинах они используются редко. Примером может послужить планетарный механизм велосипеда. По такому принципу работает втулка, благодаря которой осуществляется движение.

Гораздо чаще можно встретить сложные зубчатые планетарные механизмы. Их схемы могут быть самыми разными, что зависит от того, для чего предназначается та или иная конструкция. Как правило, сложные механизмы состоят из нескольких простых, созданных по общему правилу для планетарной передачи. Такие сложные системы бывают двух-, трех- или четырехрядные. Теоретически можно создавать конструкции и с большим числом рядов, но на практике такое не встречается.

Плоские и пространственные устройства

Некоторые думают, что простой планетарный механизм обязательно должен быть плоским. Это верно лишь отчасти. Сложные устройства тоже могут быть плоскими. Это значит, что планетарные ряды, сколько бы их ни использовалось в устройстве, находятся в одной либо в параллельных плоскостях. Пространственные механизмы имеют планетарные ряды в двух и более плоскостях. Самих колес может быть меньше, чем в первом варианте.

Общие сведения о планетарных передачах

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Отличительной особенностью механизмов, включающих планетарную передачу (или передачи), является наличие двух или более степеней свободы. При этом угловая скорость любого звена передачи определяется угловыми скоростями остальных звеньев.

Наибольшее распространение получила простая одинарная планетарная передача (рис. 1), которая состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса 3 с внутренними зубьями; сателлитов 2 – колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесами 1 и 3 (на рис. 1 число сателлитов с = 3), и водила Н, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В планетарной передаче одно колесо неподвижно (соединено с корпусом). Обычно внешнее центральное колесо с внутренними зубьями называют коронным (коронная шестерня или эпицикл), а внутреннее колесо с внешними зубьями – солнечным колесом (солнечная шестерня или солнце).

При неподвижном колесе 3 вращение колеса 1 вызывает вращение сателлитов 2 относительно собственных осей, а обкатывание сателлитов по колесу 3 перемещает их оси и вращает водило Н. Сателлиты таким образом совершают вращение относительно водила и вместе с водилом вокруг центральной оси, с. е. совершают движение, подобное движению планет. Поэтому такие передачи и называют планетарными.

При неподвижном колесе 3 движение передают чаще всего от колеса 1 к водилу Н, можно передавать движение от водила Н к колесу 1.

В планетарных передачах применяют не только цилиндрические, но и конические колеса с прямым или косым зубом.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т. е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциальной.С помощью дифференциального механизма можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два других. Например, в дифференциале заднего моста автомобиля движение от водила Н передают одновременно колесам 1 и 3, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

Область применения планетарных передач

Планетарные передачи применяют как редукторы в силовых передачах и приборах, в коробках передач автомобилей и другой самоходной техники, при этом передаточное число такой КПП может изменяться путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес), в дифференциалах автомобилей, тракторов и т. п.

Широкое применение планетарные передачи нашли в автоматических коробках передач автомобилей благодаря удобству управления передаточными числами (переключением передач) и компактности. Можно встретить планетарные передачи и в механизмах привода ведущих колес современных велосипедов. Часто применяют планетарную передачу, совмещенную с электродвигателем (мотор-редуктор, мотор-колесо).

Планетарная передача: 1 – сателлит; 2 – водило; 3 – солнечная шестерня; 4 – кольцевая шестерня («корона»).

Планетарная коробка передач: характеристики, принцип действия

Планетарные механизмы относятся к наиболее сложным устройствам коробки передач. При небольших размерах конструкция характеризуется высокой функциональностью, что объясняет ее широкое применение в технологических машинах, велосипедной и гусеничной технике. На сегодняшний день планетарная коробка передач имеет несколько конструкционных исполнений, но основные принципы работы ее модификаций остаются прежними.

Принципы работы планетарных коробок передач

Изменение передачи зависит от конфигурации размещения функциональных узлов. Значение будет иметь подвижность элемента и направления крутящего момента. Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) фиксируется в неподвижном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарной коробки передач принцип работы механизма предусматривает подключение системы ленточных тормозов и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.

Понижающая передача может активизироваться по двум схемам. В первом варианте реализуется следующий принцип: останавливается эпицикл, на фоне чего рабочий момент от силового агрегата переправляется на базу солнечной шестерни и убирается с водила. В итоге интенсивность вращения вала будет понижаться, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме блокируется солнечная шестерня устройства, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшим отличием. Дело в том, что передаточное число в данной рабочей модели будет стремиться к единице.

В процессе повышения передачи тоже может реализовываться несколько рабочих моделей, причем для одной и той же планетарной коробки передач. Принцип действия в простейшей схеме следующий: блокируется эпицикл, а момент вращения переносится с центральной солнечной шестерни и транслируется на сателлиты и водило. В таком режиме механизм работает как повышающий редуктор. В другой конфигурации будет блокироваться шестерня, а момент переправляется от коронной шестерни на водило. Также принцип действия схож с первым вариантом, но есть разница в частоте вращения. При включении заднего хода момент кручения снимется с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню. При этом водило должно находиться в неподвижном состоянии.

Особенности рабочего процесса

Принципиальным отличием планетарных механизмов от других видов коробок передач является уже упомянутая независимость рабочих элементов, что формулируется как две степени свободы. Это значит, что благодаря дифференциальной зависимости для вычисления угловой скорости одного компонента системы необходимо брать во внимание скорости двух других зубчатых узлов. Для сравнения, другие зубчатые коробки передач предполагают линейную зависимость между элементами в определении угловой скорости. Иными словами, угловые скорости планетарной «коробки» могут меняться на выходе независимо от динамических показателей на входе. При зафиксированных и неподвижных шестернях появляется возможность суммировать и распределять потоки мощности.

В простейших механизмах отмечается две степени свободы зубчатых звеньев, но работа сложных систем может предусматривать и наличие трех степеней. Для этого механизм должен иметь как минимум четыре функциональных звена, которые будут находиться в дифференциальной связке между собой. Другое дело, что такая конфигурация фактически будет неэффективна в силу низкой работоспособности, поэтому на практике применения и передачи с четырьмя звеньями сохраняют две степени свободы.

Простые и сложные планетарные передачи

Уже был отмечен один из признаков разделения планетарных механизмов на простые и сложные – это количество рабочих звеньев. Причем речь идет только об основных узлах, и группы сателлитов не берутся в расчет. Простая система обычно имеет три звена, хотя кинематикой допускаются все семь. В качестве примера такой системы можно привести наборы одно- и двухвенцовых сателлитов, а также парные взаимозацепленные группы зубчатых колес.

В сложных механизмах основных звеньев гораздо больше, чем в простых. Как минимум в них предусматривается одно водило, однако центральных колес может быть больше трех. Ппринцип работы планетарной коробки передач позволяет даже в рамках одной сложной системы использовать несколько простых агрегатов.

Однако о полной независимости простых планетарных систем в рамках сложных устройствах речи не идет.

3.4 Ведущие мосты. Устройство

На МА3-64227 устанавливаются два ведущих моста — средний с проходным валом и задний, а на МАЗ-5335, МАЗ-54322 и все модификации — только задний. Все мосты состоят из центрального конического редуктора и планетарных колесных передач, размещенных в ступицах колёс.
Принятая конструктивная и кинематическая схема передачи крутящего момента позволяет разделить его на центральном коническом редукторе, направив к колёсном передачам. Применение колёсных передач позволяет, кроме этого, путём изменения числа зубьев цилиндрических шестерён колёсного редуктора притом же центральном редукторе и сохранении межцентрового расстояния у шестерён центральных передач получить различные передаточные числа, что делает задние мосты пригодными к эксплуатации на различных модификациях автомобилей МАЗ. В зависимости от размерности шин, характеристики коробки передач для конкретных условий эксплуатации,

завод изготавливает задние мосты с тремя разными общими передаточными числами.
Балка, межколёсный дифференциал и колесная передача среднего моста максимально унифицированы с аналогичными узлами заднего моста. Балка переменного сечения выполнена из двух штампованных половин, сваренных между собой.

Центральный редуктор заднего моста (рис. 55). Одноступенчатый, состоит из пары конических шестерён с круговыми зубьями и межколёсного дифференциала. Детали редуктора монтируются в картере 28. Редуктор устанавливается в окне балки заднего моста и центрируется в нём специальным буртиком и установочными штифтами.
Ведушая коническая шестерня 5, изготовленная как одно целое с валом, устанавливается в двух конических роликоподшипниках - заднем
большем 4 и переднем меньшем 7. Наружные кольца конических роликоподшипников расположены в картере подшипников 15 и запрессованы до упора в буртики картера. Между внутренними кольцами конических роликоподшипников установлены распорное кольцо и регулировочные прокладки 6. Подбором толщены регулировочных прокладок, обуславливается необходимый предварительный натяг в конических роликоподшипниках. На шлицевую часть вала ведущей шестерни устанавливается фланец 9 карданного вала.Все детали, расположенные на валу ведущей шестерни, затягиваются корончатой гайкой 10.
Ведомая коническая шестерня болтовым соединением крепится к чашкам 2 и 23 дифференциала. Зацепление конических шестерен центрального редуктора регулируется изменением набора регулировочных прокладок 16 различной толщины, установленных между картером подшипников и картером редуктора. Коническая пара шестерен при заводской сборке проходит предварительный подбор (спаривание) по контакту и шуму. Поэтому в случае необходимости замены одной шестерни другая тоже должна быть заменена.
Дифференциал заднего моста конический, имеет четыре сателлита 17 и две полуосевые шестерни 25, представляющие собой конические прямозубые шестерни. Сателлиты надеваются на шипы крестовины, опираясь на них через втулки из бронзовой ленты. Между сателлитами и основаниями шипов крестовины устанавливаются стальные упорные кольца. Опорой сателлитов в чашке является бронзовая штампованная шайба сферической формы. Крестовина четырьмя шипами входит в цилиндрические отверстия, образованные в плоскости разъема чаши дифферециала при их совместной обработке. В случае необходимости замены чашки дифференциала должны заменяться комплектом. В цилиндрических расточках ступиц чашек дифференциала устанавливаются полуосевые шестерни, внутренние поверхности ступиц которых заполнены в виде отверстий с эвольветными шлицами для соединениями с полуосями. Между опорными поверхностями торцов полуосевых шестерён и чашками дифференциала устанавливаются бронзовые шайбы плавающего типа. На ступицах чашек дифференциала устанавливаются конические роликоподшипники 22, с помощью которых дифференциал опирается на отверстия картера редуктора, образованные приливами в картере и двумя разъёмными крышками 21, которые центрируются в нем с помощью втулок и крепятся болтами. Регулировка предварительного натяга конических роликоподшипников дифференциала осуществляется гайками 20, которые фиксируются в нужном положении выступающим усом стопора 27.

Смазка деталей центрального редуктора осуществляется маслом, разбрызгиваемыми зубчатым венцом ведомой конической шестерни. В картере редуктора отлит масляный карман, в который отбрасывается масло, разбрызгиваемое ведомой конической шестернёй, и оседает масло, стекаемое со стенок картера редуктора. Из масляного кармана масло по каналу подводится к картеру подшипников и поступает в зону между подшипниками. Благодаря насосному действию конических роликов они смазываются, перекачивая масло в противоположные стороны: задний подшипник возвращает масло в картер, а передний в сторону фланца карданного вала.
Между фланцем и подшипником установлено резиновое уплотнительное кольцо. Со стороны фланца картер подшипников закрыт литой крышкой, в которой запрессованы два армированных самоподвижных резиновых сальника. Рабочие кромки сальников прижимаются к поверхности фланцев, уплотняя её. Для улучшения смазки деталей дифференциала в правой его чашке сделаны отверстия, в которые вставляются и привариваются штампованные черпаки, захватывающие смазку из картера редуктора и направляющие её в расположенным в чашках деталям дифференциала. Заливная горловина для масла приварена к задней крышке балки моста и закрывается пробкой. Полностью собранный центральный редуктор устанавливается в большое переднее отверстие балки моста и крепится шпильками и гайками к его вертикальной привалочной поверхности, которая уплотняется прокладкой.

Колесная передача (рис. 56). Представляет собой планетарный редуктор, состоящий из прямозубых цилиндрических шестерён с внешним и внутренним зацеплением. От ведущей шестерни колёсной передачи вращение передается на четыре сателлита 14, равномерно расположенных по окружности вокруг ведущей шестерни.
Сателлиты вращаются на осях 10, закрепленных в отверстиях подвижного водила 12, соединенного с помощью болтов со ступицей ведущих колес, в сторону, противоположную направлению вращения ведущей шестерни. Вращаясь на своих осях, сателлиты обкатываются по зубьям внутреннего зацепления ведомой шестерни 15, неподвижно закрепленной посредством ступицы 16 на шлицевом конце цапфы балки моста.
В ведущей шестерне имеется отверстие с эвольвентными шлицами, которые сопрягаются со шлицами внешнего конца полуоси. Осевое перемещение ведущей шестерни на полуоси ограничено пружинным стопорным кольцом. Осевое перемещение полуоси ограничено сухарем 7 и упором полуоси 8. Сателлиты с игольчатыми подшипниками посажены на оси, размещенные в соосных отверстиях водила 12 и зафиксированные в нём от осевого перемещения пружинными стопорными кольцами. На оси сателлита надеты шайбы, исключающие касание шестерён и подшипников осей сателлитов с водилом.
Ведомая шестерня 15 колесной передачи опирается своим зубчатым венцом внутреннего зацепления на зубчатый венец внешнего зацепления ступицы 16 ведомой шестерни, а шлицевым концом эта ступица насажена на шлицевую часть цапфы балки моста. Такое соединение не допускает вращения ведомой шестерни, осевое же перемещенис её ограничено пружинным кольцом, входящим в проточку зубчатого венца ведомой шестерни и упирающимся во внутренний торец зубчатого венца ступицы 16. На оси сателлита надеты шайбы, исключающие касание шестерён и подшипников осей сателлитов с водилом. Водило с внешней стороны закрыто крышкой 9 и в сопряжении со ступицей колеса уплотнено резиновым кольцом 13.
Смазка шестерен и подшипников колесной передачи осуществляется разбрызгиваемым маслом, которое заливают через отверстие в крышке 9, закрываемое пробкой 5. Нижний край этого отверстия определяет необходимый уровень масла в колесной передаче. Сливное отверстие, закрываемое пробкой 3, выполнено в ступице колеса, так как полости колесной передачи и ступицы колеса сообщаются.
Для улучшения подвода смазки к подшипникам осей саттелитов оси выполнены полыми и в них сделаны радиальные отверстия для подвода масла к подшипникам.
Главная передача среднего ведущего моста МА3-64227 состоит из центрального редуктора и планетарных колесных передач, размещенных в ступицах колёс.

Центральный редуктор (рис. 57). Двухступенчатый, состоит из пары цилиндрических шестерен 10, 25, межосевого дифференциала 29, пары конических шестерен 3,42 с круговыми зубьями и межколесного дифференциала 43. Детали редуктора монтируются в картерах 7, 8, 51. На шлицах переднего конца вала 30 привода мостов установлен фланец 17, который уплотнён резиноармированным сальником 16, смонтированным в крышке 15.
Вал 30 привода мостов имеет переднюю опору в шариковом подшипнике 14, размещённом в стакане, установленном в отверстие картера 7. Задний конец вала 30 опирается на роликовый цилиндрический подшипник, установленный в расточке ступицы полуосевой конической шестерни межосевого дифференциала 29, которая, в свою очередь, опирается на роликовый цилиндрический подшипник 31, смонтированный в расточке картера 51. Шлицевая часть ступицы полуосевой шестерни дифференциала сопряжена с передним шлицевым концом вала 32 привода заднего моста.
На задней части ступицы ведущей цилиндрической шестерни 25 выполнен зубчатый венец второй полуосевой конической шестерни, а впереди - зубчатый венец для сопряжения с муфтой 19 блокировки межосевого дифференциала, которая посажена на шлицевую среднюю часть вала 30 привода мостов. Ведущая цилиндрическая шестерня опирается на два конических роликоподшипников 13. Наружные кольца этих подшипников зафиксированы от осевого перемещения упорным 23 и стопорным 24 кольцами, а между внутренними кольцами установлены регулировочные шайбы 21.
Крестовина межосевого дифференциала имеет шлицевое отверстие, которым она надевается на заднюю шлицевую часть вала 30. На четыре шипа крестовины на втулках устанавливаются сателлиты, представляющие собой конические прямозубые шестерни. Опорой сателлитов в чашке является бронзовая штампованная шайба сферической формы. Крестовина четырьмя шипами входит в цилиндрические отверстия образованные в полости разъёма чашек при совместной их обработке. Центрирование чашек достигается наличием на одной из них буртика, а на другой - соответствующей проточки и штифтов. Чашки дифференциала соединяются между собой болтами. В случае необходимости замены чашки дифференциала должны заменяться комплектно. Крестовина дифференциала от осевого перемещения впереди фиксируется на валу распорной втулкой 27, а сзади упорной шайбой и гайкой, законтренной стопорным штифтом.
Блокировка межосевого дифференциала производится перемещением муфты 19 блокировки назад до зацепления её зубьев с зубьями внутреннего зацепления шестерни 25. Привод блокировки межосевого дифференциала – электропневматический. Управление муфтой блокировки межосевого дифференциала осуществляется механизмом блокировки 20 межосевого дифференциала, который смонтирован на верхнем люке картера 7 в результате перемещения штока с насаженной на него вилкой 22 включения муфты при подаче воздуха в надпоршневое пространство механизма блокировки. При перемещении штока в крайнее заднее положение загорается контрольная лампочка на панели приборов в результате замыкания контактов датчика 26 включения блокировки дифференциала.
Вал 32 привода заднего моста в передней части через шестерню 31 межосевого дифференциала опирается на цилиндрический роликоподшипник, а в задней части - на два конических роликоподшипника 35. Между внутренними кольцами этих подшипников устанавливаются регулировочные шайбы 41. Фланец 39 карданного вала уплотняется резиноармированным сальником, смонтированным в литой крышке 37.
Ведущая коническая шестерня 3 выполнена и монтируется в двух конических роликовых подшипниках в картере подшипников 8 аналогично ведущей конической шестерне заднего моста. На шлицевом конце ведущей конической шестерни 3 устанавливается ведомая цилиндрическая шестерня 10, закрепленная корончатой гайкой 11 и передающая крутящий момент к ведущей конической шестерне среднего моста от вала 30 привода мостов.
Межколесный дифференциал среднего моста максимально унифицирован с межколесным дифференциалом заднего.
Ведомая коническая шестерня 42 располагается справа (по ходу автомобиля) от ведущей конической шестерни, а не слева, как в центральном редукторе заднего моста. Крепление же её к чашкам дифференциала также болтовое. Колёсная передача среднего моста аналогична колесной передаче заднего.

3.6.5 Главные передачи и дифференциалы автомобилей МАЗ

На автомобилях МАЗ-64227 устанавливаются два ведущих моста – средний с проходным валом и задний, а на МАЗ-54322 – только задний. Балка, межколёсный дифференциал и колёсная передача среднего моста максимально унифицированы с аналогичными узлами заднего моста. Балка переменного сечения выполнена из двух штампованных половин, сваренных между собой.

Главная передача заднего моста состоит из центрального конического редуктора и планетарных колёсных передач, размещённых в ступицах колёс.

Центральный редуктор (рисунок 3.48) одноступенчатый, состоит из пары конических шестерён с круговыми зубьями и межколёсного дифференциала. Детали редуктора монтируются в картере 15. Редуктор устанавливается в окне балки заднего моста и центрируется в нём специальным буртиком и установочными штифтами.

Ведущая коническая шестерня 5, изготовленная как одно целое с валом, устанавливается в двух конических роликоподшипниках – заднем большем 4 и переднем меньшем 7. Наружные кольца конических роликоподшипников расположены в картере подшипников 15 и запрессованы до упора в буртики картера. Между внутренними кольцами конических роликоподшипников установлены распорное кольцо и регулировочные прокладки 6. Подбором толщины регулировочных прокладок обусловливается необходимый предварительный натяг в конических роликоподшипниках. На шлицевую часть вала ведущей шестерни устанавливается фланец 9 карданного вала. Все детали, расположенные на валу ведущей шестерни, затягиваются корончатой гайкой 10.

Ведомая коническая шестерня болтовым соединением крепится к чашкам 2 и 23 дифференциала. Зацепление конических шестерён центрального редуктора регулируется изменением набора регулировочных прокладок 16 различной толщины, установленных между картером подшипников и картером редуктора. Коническая пара шестерён при заводской сборке проходит предварительно подбор (спаривание) по контакту и шуму. Поэтому в случае необходимости замены одной шестерни другая тоже должна быть заменена.

1, 19 – полуоси; 2, 23 – чашки дифференциала; 3 – ведомая шестерня; 4, 7, 22 – подшипники; 5 – ведущая шестерня; 6, 16 – регулировочные прокладки; 8 – сальник; 9 – фланец; 10 – гайка; 11 – шайба; 12 – уплотнительное кольцо; 13 – крышка; 14 – болт; 15 – корпус подшипников; 17 – сателлит; 18 – упорное кольцо; 20 – гайка подшипника дифференциала; 21 – крышка подшипника; 24 – крестовина; 25 – полуосевая шестерня; 26 – шайба; 27 – стопор гайки подшипника; 28 – картер моста

Рисунок 3.48 – Главная передача и дифференциал заднего ведущего моста автомобиля МАЗ

Дифференциал заднего моста – конический, имеет четыре сателлита 17 и две полуосевые шестерни 25, представляющие собой конические прямозубые шестерни. Сателлиты надеваются на; шипы крестовины, опираясь на них через втулки из бронзовой ленты. Между сателлитами и основаниями шипов крестовины устанавливаются стальные упорные кольца. Опорой сателлитов в чашке является бронзовая штампованная шайба сферической формы. Крестовина четырьмя шипами входит в цилиндрические отверстия, образованные в плоскости разъёма чашек дифференциала при их совместной обработке. В случае необходимости замены чашки дифференциала должны заменяться комплектно. В цилиндрических расточках ступиц чашек дифференциала устанавливаются полуосевые шестерни, внутренние поверхности ступиц которых выполнены в виде отверстий с эвольвентными шлицами для соединения с полуосями. Между опорными поверхностями торцов полуосевых шестерён и чашками дифференциала устанавливаются бронзовые шайбы плавающего типа. На ступицах чашек дифференциала устанавливаются конические роликоподшипники 22, с помощью которых дифференциал опирается на отверстия картера редуктора, образованные приливами в картере и двумя разъёмными крышками 21, которые центрируются в нём с помощью втулок и крепятся болтами.

Регулировка предварительного натяга конических роликоподшипников дифференциала осуществляется гайками 20, которые фиксируются в нужном положении выступающим усом стопора 27.

Смазка деталей центрального редуктора осуществляется маслом, разбрызгиваемым зубчатым венцом ведомой конической шестерни. В картере редуктора отлит масляный карман, в который отбрасывается масло, разбрызгиваемое ведомой конической шестерней, и оседает масло, стекаемое со стенок картера редуктора. Из масляного кармана масло по каналу подводится к картеру подшипников и поступает в зону между подшипниками. Благодаря насосному действию конических роликов они смазываются, перекачивая масло в противоположные стороны: задний подшипник возвращает масло в картер, а передний в сторону фланца карданного вала.

Между фланцем и подшипником установлено резиновое уплотнительное кольцо. Со стороны фланца картер подшипников закрыт литой крышкой, в которой запрессованы два армированных самоподжимных резиновых сальника. Рабочие кромки сальников прижимаются к поверхности фланца, уплотняя её.

Для улучшения смазки деталей дифференциала к правой его чашке сделаны отверстия, в которые вставляются и привариваются штампованные черпаки, захватывающие смазку из картера редуктора и направляющие её к расположенным в чашках деталям дифференциала. Заливная горловина для масла приварена к задней крышке балки моста и закрывается пробкой.

Полностью собранный центральный редуктор устанавливается в большое переднее отверстие балки моста и крепится шпильками и гайками к его вертикальной привалочной поверхности, которая уплотняется прокладкой.

Колёсная передача (рисунок 3.49) представляет собой планетарный редуктор, состоящий из прямозубых цилиндрических шестерён с внешним и внутренним зацеплением. От ведущей шестерни колёсной передачи вращение передаётся на четыре сателлита 14, равномерно расположенных по окружности вокруг ведущей шестерни.

Сателлиты вращаются на осях 10, закреплённых в отверстиях подвижного водила 12, соединённого с помощью болтов со ступицей ведущих колёс, в сторону, противоположную направлению вращения ведущей шестерни. Вращаясь па своих осях, сателлиты обкатываются по зубьям внутреннего зацепления ведомой шестерни 15, неподвижно закреплённой посредством ступицы 16 на шлицевом конце цапфы балки моста.

В ведущей шестерне имеется отверстие с эвольвентными шлицами, которые сопрягаются со шлицами внешнего конца полуоси. Осевое перемещение ведущей шестерни на полуоси ограничено пружинным стопорным кольцом. Осевое перемещение полуоси ограничено сухарём 7 и упором полуоси 8. Сателлиты с игольчатыми подшипниками посажены на оси, размещённые в соосных отверстиях водила 12 и зафиксированные в нём от осевого перемещения пружинными стопорными кольцами. На оси сателлита надеты шайбы, исключающие касание шестерён и подшипников осей сателлитов с водилом.

Ведомая шестерня 15 колёсной передачи опирается своим зубчатым венцом внутреннего зацепления на зубчатый венец внешнего зацепления ступицы 16 ведомой шестерни, а шлицевым концом эта ступица насажена на шлицевую часть цапфы балки моста. Такое соединение не допускает вращения ведомой шестерни, осевое же перемещение её ограничено пружинным кольцом, входящим в проточку зубчатого венца ведомой шестерни и упирающимся во внутренний торец зубчатого венца ступицы 16.

1 – шайба; 2, 33 – гайки; 3,5 – пробки; 4 – ведущая шестерня; 6 – полуось; 7 – сухарь; 8 – упор полуоси; 9 – крышка; 10 – ось сателлита; 11 – игольчатый подшипник; 12 – водило; 13, 32 – уплотнительные кольца; 14 – сателлит; 15 – ведомая шестерня; 16 – ступица ведомой шестерни; 17 – ступица; 18 – подшипник; 19, 20 – болт; 21 – щит тормоза; 22 – ось; 23 – пружина; 24 – разжимной кулак; 15 – маслоуловитель; 26 – сальник; 27 – крышка сальника; 28 – тормозная колодка; 29 – тормозной барабан; 30 – болт; 31 – подшипник

Рисунок 3.49 – Колёсная передача ведущего моста автомобиля МАЗ

На оси сателлита надеты шайбы, исключающие касание шестерён и подшипников осей сателлитов с водилом. Водило с внешней стороны закрыто крышкой 9 и в сопряжении со ступицей колеса уплотнено резиновым кольцом 13.

Смазка шестерён и подшипников колёсной передачи осуществляется разбрызгиваемым маслом, которое заливают через отверстие в крышке 9, закрываемое пробкой 5. Нижний край этого отверстия определяет необходимый уровень масла в колёсной передаче. Сливное отверстие, закрываемое пробкой 3, выполнено в ступице колеса, так как полости колёсной передачи и ступицы колеса сообщаются.

При движении автомобиля масло в полости колёсной передачи и ступицах колёс перемешивается и поступает к подшипникам шестерён к ступицам колёс и зубчатым зацеплениям. Для улучшения подвода смазки к подшипникам осей сателлитов оси выполнены полыми и в них сделаны радиальные отверстия для подвода масла к подшипникам.

Главная передача среднего ведущего моста МАЗ-64227 состоит из центрального редуктора и планетарных колёсных передач, размещённых в ступицах колёс.

Центральный редуктор (рисунок 3.50) двухступенчатый, состоит из пары цилиндрических шестерён 10, 25, межосевого дифференциала 29, пары конических шестерён 3, 42 с круговыми зубьями и межколёсного дифференциала 43. Детали редуктора монтируются в картерах 7, 8, 51. На шлицах переднего конца вала 30 привода мостов установлен фланец 17, который уплотнён резиноармированным сальником 16, смонтированным в крышке 15.

Вал 30 привода мостов имеет переднюю опору в шариковом подшипнике 14, размещённом в стакане, установленном в отверстии картера 7. Задний конец вала 30 опирается на роликовый цилиндрический подшипник, установленный в расточке ступицы полуосевой конической шестерни межосевого дифференциала 29, которая, в свою очередь, опирается на роликовый цилиндрический подшипник 31, смонтированный в расточке картера 51.

Шлицевая часть ступицы полуосевой шестерни дифференциала сопряжена с передним шлицевым концом вала 32 привода заднего моста. На задней части ступицы ведущей цилиндрической шестерни 25 выполнен зубчатый венец второй полуосевой конической шестерни, а впереди – зубчатый венец для сопряжения с муфтой 19 блокировки межосевого дифференциала, которая посажена на шлицевую среднюю часть вала 30 привода мостов. Ведущая цилиндрическая шестерня опирается на два конических роликоподшипника 13. Наружные кольца этих подшипников зафиксированы от осевого перемещения упорным 23 и стопорным 24 кольцами, а между внутренними кольцами установлены регулировочные шайбы 21.

1, 12 – сателлиты; 2, 46 – опорные шайбы; 3 – ведущая коническая шестерня; 4, 27 – распорные втулки; 5 – регулировочные прокладки; 6, 21, 41 – регулировочные шайбы; 7 – картеры; 8 – картер подшипников; 9, 13, 14, 31, 35, 47 – подшипники; 10 – ведомая цилиндрическая шестерня; 11, 18, 40 – гайки; 15, 37 – крышки, 16, 38 – сальники; 17, 39 – фланцы; 19 – муфта блокировки межосевого дифференциала; 20 – механизм блокировки межосевого дифференциала; 22 – вилка включения муфты; 23 – упорная шайба; 24 – стопорная шайба; 25 – ведущая цилиндрическая шестерня; 26 – датчик включения блокировки межосевого дифференциала; 28, 44 – крестовины; 29 – межосевой дифференциал; 30 – вал привода мостов; 32 – выходной вал; 33 – полуось; 34 – стакан; 36 – болт; 42 – ведомая шестерня; 43 – межколёсный дифференциал; 45 – полуосевая шестерня; 48 – крышка; 49 – гайка подшипника дифференциала; 50 – стопор; 51 – картер редуктора

Рисунок 3.50 – Центральный редуктор среднего моста автомобиля МАЗ

Крестовина межосевого дифференциала имеет шлицевое отверстие, которым она надевается на заднюю шлицевую часть вала 30. На четыре шипа крестовины на втулках устанавливаются сателлиты, представляющие собой конические прямозубые шестерни. Опорой сателлитов в чашке является бронзовая штампованная шайба сферической формы. Крестовина четырьмя шипами входит в цилиндрические отверстия, образованные в полости разъёма чашек при совместной их обработке. Центрирование чашек достигается наличием на одной из них буртика, а на другой – соответствующей проточки и штифтов. Чашки дифференциала соединяются между собой болтами. В случае необходимости замены чашки дифференциала должны заменяться комплектно. Крестовина дифференциала от осевого перемещения впереди фиксируется на валу распорной втулкой 27, а сзади упорной шайбой и гайкой, законтренной стопорным штифтом.

Блокировка межосевого дифференциала производится перемещением муфты 19 блокировки назад до зацепления её зубьев с зубьями внутреннего зацепления шестерни 25. Привод блокировки межосевого дифференциала – электропневматический. Управление муфтой блокировки межосевого дифференциала осуществляется механизмом блокировки 20 межосевого дифференциала, который смонтирован на верхнем люке картера 7 в результате перемещения штока с насаженной на него вилкой 22 включения муфты при подаче воздуха в надпоршневое пространство механизма блокировки. При перемещении штока в крайнее заднее положение загорается контрольная лампочка на панели приборов в результате замыкания контактов датчика 26 включения блокировки дифференциала.

Вал 32 привода заднего моста в передней части через шестерню 31 межосевого дифференциала опирается на цилиндрический роликоподшипник, а в задней части – на два конических роликоподшипника 35. Между внутренними кольцами этих подшипников устанавливаются регулировочные шайбы 41. Фланец 39 карданного вала уплотняется резиноармированным сальником, смонтированным в литой крышке 37.

Ведущая коническая шестерня 3 выполнена и монтируется в двух конических роликовых подшипниках в картере подшипников 8 аналогично ведущей конической шестерне заднего моста. На шлицевом конце ведущей конической шестерни 3 устанавливается ведомая цилиндрическая шестерня 10, закреплённая корончатой гайкой 11 и передающая крутящий момент к ведущей конической шестерне среднего моста от вала 30 привода мостов.

Межколёсный дифференциал среднего моста максимально унифицирован с межколёсным дифференциалом заднего.

Ведомая коническая шестерня 42 располагается справа (по ходу автомобиля) от ведущей конической шестерни, а не слева, как в центральном редукторе заднего моста. Крепление же её к чашкам дифференциала также болтовое. Колёсная передача среднего моста аналогична колёсной передаче заднего.

Планетарный редуктор: описание,преимущества,характеристики,принцип работы.

Двухступенчатый планетарный редуктор представляет собой конструкцию, составленную из шестеренок и других рабочих элементов, которые приводятся в движение посредством зубчатой передачи. При этом двигаются они по принципу, который заложен в механике вращения планет – вокруг одного центра. По этой причине центральная шестерня именуется «солнечной», промежуточные — «сателлитами», а внешняя с внутренним зубчатым сцеплением — «коронной». Кроме этого, самый простой планетарный редуктор состоит из водила. Оно предназначено для фиксации сателлитов относительно друг друга, чтобы они двигались вместе.

Для правильной работы устройства необходимо, чтобы одна из составляющих его частей была жестко закреплена на корпусе. В планетарном редукторе, который оснащен водилом, статической частью является именно оно. Кроме этого, жестко закрепленным может быть коронная или солнечная шестеренки. В случае если ни одна из частей этого устройства не закреплена, имеется возможность расщепления одного движения на несколько, либо слияние двух в одно.

При этом в сцепке с ведущим и ведомым валом может быть как коронная, так и солнечная шестерни, или сателлиты. Этот механизм может осуществлять повышение передаточного числа и снижение крутящего момента и на оборот.

За счет такой конструкции обеспечивается движение ведомого и ведущего валов в одном направлении.

Преимущества планетарных устройств

По сравнению с традиционными редукторами можно выделить следующее преимущества, которые имеет это устройство: они могут создавать огромные передаточные отношения скоростей при невысоком количестве шестеренок. Шестерни механизма имеют небольшой размер благодаря их количеству. Так, одно более массивное колесо распределяет равномерно нагрузку по нескольким сателлитам. Из этого следует, что устройство получается не очень большим и громоздким. Однако, расчет и практика показывают, что при высоких передаточных числах работоспособность и коэффициент полезного действия сильно снижаются. И как вывод всего вышесказанного, основными преимуществами являются:

Большие передаточные числа;
Невысокая масса;
Относительная компактность;
Его можно чинить и собирать своими руками.

Такие преимущества требуют и соответствующего изготовления. Начиная с расчета, проектирования и заканчивая изготовлением – все должно быть прецизионно точно. Эти редукторы нашили очень широкий ряд применений в различных отраслях: прибостроительной, станкостроительной, машиностроительной и т.д. В данной статье остановимся более подробно на применении этого устройства в машиностроительной отрасли.

Описание и принцип работы:

Планетарные редукторы имеют ряд общих черт с цилиндрическими редукторами, так как передача усилия так же происходит посредством зубчатой передачи, а в конструкции используются зубчатые колеса. Однако конструкция планетарных редукторов, как и принцип работы, сложнее.

В общем случае в планетарном редукторе можно выделить следующие основные детали: коронная шестерня, планетарные шестерни (сателлиты), водило и солнечная шестерня. По аналогии с Солнцем, расположенным в центре солнечной системы, солнечная шестерня расположена в центре рабочей части редуктора. Она находится в зацеплении с идентичными планетарными шестернями, оси которых расположены на окружности, центр которой лежит на оси солнечной шестерни, и в то же время сателлиты сцеплены с коронной шестерней, представляющей собой зубчатое колесо с внутренним зацеплением. Водило жестко закрепляет все сателлиты относительно друг друга.

Для работы планетарного редуктора необходимо, чтобы одна из его деталей (солнечная шестерня, коронная шестерня или водило) была жестко закреплена относительно корпуса редуктора. В зависимости от выбора ведущего и ведомого элемента будет зависеть передаточное число планетарного редуктора. Также работа планетарного редуктора возможна и в случае, когда ни одна из его деталей не закреплена. В таком случае становится возможным разложение одного движения на два (к примеру, от солнечной шестерни к коронной шестерни и водилу), или слияние двух движений в одно.

Основные характеристики редукторов

Основные характеристики редукторов: КДП, частота вращения входного и выходного валов, передаточное отношение, передаваемая мощность, количество ступеней и тип передач.

Передаточное отношение – это отношение скоростей вращений входного к скорости вращения выходного вала.

КПД редуктора определяется отношением мощности на входном валу к мощности на выходном валу

Классификация планетарных редукторов:

По количеству ступеней планетарного редуктора выделяют:

одноступенчатые
многоступенчатые

Одноступенчатые редукторы наиболее компактны, в то время как многоступенчатые значительно сложнее по конструкции и занимают больше места, но позволяют достичь больших передаточных чисел.

По факту жесткого закрепления одного из элементов редуктора выделяют:

простейшие
дифференциальные

В простейших планетарных редукторах одно из звеньев жестко закреплено, и передача усилия происходит от одного из незакрепленных звеньев к другому с фиксированным передаточным числом. В дифференциальных редукторах ни один из элементов не закреплен, что позволяет использовать редуктор как дифференциальный механизм.

УСТРОЙСТВО ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА

Основными частями планетарного редуктора, как правило, являются такие элементы, как солнечная шестеренка, которая, как сказано выше, расположена в центре редуктора. Так же к основным элементам относятся, водило. Эта деталь редуктора предназначена для прочной фиксации осей остальных шестерней, или как их еще называют сателлитов. Сателлиты представляют собой одинакового размера шестеренки, которые располагаются вокруг основной шестерни. И наконец, еще одной важной деталью планетарного редуктора является шестерня, которая называется кольцевой. Эта шестеренка имеет вид зубчатого вида колеса, которое распложено по краю всех частей редуктора, данная часть имеет сцепку с сателлитами. Принцип работы планетарного редуктора выглядит следующим образом.

Один из элементов данного устройства всегда остается неподвижным, в данном случае это кольцевая деталь. Ведущей деталью в планетарном редукторе является солнечная шестерня, а ведомыми, стало быть, сателлиты. Как правило, наиболее часто применение планетарного вида редукторов используется в такой отрасли как машиностроение. Однако нередко его еще применяют при изготовлении различного рода станков для резки металла. Довольно часто используется сразу несколько планетарных редукторов, как правило, этими редукторами оснащается автоматическая коробка передач.

Планетарные редукторы в машиностроении

Широкое распространение редуктора, которые имеют устройство данного типа получили в ведущих мостах автомобилей и в автоматических коробках переключения передач. Колесный редуктор можно встретить в мостах таких автомобилей, как: МАЗ, Икарус, в некоторых троллейбусах, тракторах Т-150К, К-700. Этот колесный редуктор в мостах передает крутящий момент к ступицам колес от полуосей. Также они распространены в передаче бортового типа. Такое применение в бортовой передаче позволило существенно уменьшить как расчетный, так и практический диаметр основной передачи. Уменьшение диаметра отразилось повышенным просветом автомобиля и как следствие более высокой проходимостью. Использование планетарных коробок переключения передач набирает все большую популярность. Передаточное отношение устройства будет вытекать из расчета отношения числа зубьев на центральной шестерни к числу зубьев на коронной шестерне. Интересным моментом является расторможение коронной шестерни в коробке. В этом случае передаточное число равняется 1.

Ремонт редуктора своими руками

Ремонт редуктора своими руками является весьма непростой задачей. Так, данный механизм очень непростой и состоит из множества частей. При ремонте своими руками часто можно даже при разборке не ведая, что внутри просто растерять целую кучу маленьких деталей, например, иголки моментально рассыпаются и теряются. Ремонт планетарного редуктора лучше всего оставить профессионалам.

Стоит отметить, что на сегодняшний день планетарный редуктор весьма распространен и используется в большинстве грузовых автомобилей в ведущих мостах, а также очень часто встречается в роли лебедок.

Как и все редукторы, он может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым. Если Вы собираетесь приобрести механизм данного типа, то лучше всего покупать его у проверенных производителей, так как ремонт своими руками очень затруднен, а если он будет часто выходить из строя, то денег на него будет уходить много. В данной статье мы попытались собрать общую информацию по устройствам планетарного типа использующихся для производства автомобилей. Также нужно сказать, что данный вид устройства очень интенсивно внедряется во многие сферы и отрасли благодаря своим очень весомым преимуществам.

Советы по подбору планетарного редуктора

Главное в этом деле — правильно произвести расчет основных параметров нагрузки и существующих условий эксплуатации этого устройства.

Читайте также: