Проходной мост своими руками
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 05.10.2024
Промежуточные мосты бывают проходными и непроходными (с индивидуальным приводом). Непроходной промежуточный мост автомобиля МАЗ-64229 (рис. 6.14) состоит из цилиндрических шестерен 10 и 25, межосевого дифференциала 29, ведущей 3 и ведомой 44 конических шестерён и межколёсного дифференциала 45.
Крутящий момент от карданного вала через фланец 17 и вал 30 привода среднего и заднего мостов передаётся на крестовину 28 межосевого дифференциала 29, который распределяет крутящий момент на средний и задний мосты автомобиля в соотношении 1:1. Межосевой дифференциал 29 имеет механизм принудительной блокировки 20, осуществляемой при необходимости преодоления автомобилем скользких участков дороги.
Аннотация: Изобретение относится к проходным мостам транспортных средств. В первом варианте исполнения проходной мост содержит основную главную передачу (1) с ведущей шестерней (2) и ведомым колесом (3), установленными на подшипниковых опорах (4, 5) в картере (6), а также коробку (7) дифференциала (8) и полуоси (9, 10). Он оснащен дополнительной главной передачей (11). В картере (12) соосно ведомому колесу (3) основной главной передачи (1) установлено зубчатое колесо (13), приводимое от коробки (7) дифференциала (8) основной главной передачи (1). Зубчатые венцы (14, 15) указанных колес направлены друг к другу. Зубчатое колесо (13) дополнительной главной передачи (11) установлено на коробке (16), через которую проходит полуось (10). Основная (7) и дополнительная (16) коробки дифференциалов главных передач (1, 11) соединены муфтой (17) с возможностью размыкания. Оси (18, 19) шестерен (2, 20) основной и дополнительной главных передач (1, 11) параллельны. В зависимости от расположения приводимых узлов и агрегатов, а также компоновочных соображений шестерни (2, 20) основной и дополнительной главных передач могут быть как разнонаправлены, так и сонаправлены. Картеры (6, 12) главных передач соединены обоймой (21) и фиксированы неразъемным соединением, например электрозаклепками (22). Достигается упрощение изготовления проходного моста. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
Техническое решение относится к транспортным средствам, прежде всего к расположению или монтажу их трансмиссий, характеризующихся расположением или типом передач для привода колес, расположенных одно за другим и, в частности, к ведущим мостам с дифференциальной передачей многоосных транспортных средств.
Такие ведущие мосты применяются на транспортных средствах повышенной проходимости для обеспечения привода последующих мостов и/или дополнительных агрегатов, что улучшает их функциональные возможности в различных условиях движения.
Давно известны ведущие мосты, содержащие две и более конические пары.
Так, в GB 1210617 A представлена конечная передача с двумя ведущими шестернями, каждая из которых приводит свое ведомое колесо, размещенное на левой и правой полуоси. Дифференциал в данной конструкции выполнен на ведущей шестерне, от корпуса которой приводится вторая шестерня.
В автомобилях TATRA (см., стр. 37, Дифференциалы колесных машин. Под общ. ред. А.Х. Лефарова. - М.: Машиностроение, 1987. - 176 с.) широко применяется схема с качающимися полуосями, в которой привод каждой из полуосей выполнен отдельной конической парой шестерен.
Для повышения надежности в трансмиссии самоходной гусеничной машины по SU 1273291, также как и в UA 3155, 3477 и 67437 применены двухпоточные ведущие мосты.
В колесной модификации гусеничного трактора по RU 2432293 представлен двухпоточный ведущий мост с дифференциалом.
Конический двухступенчатый редуктор по RU 110439 содержит первую ступень с конической зубчатой передачей с передаточным числом, равным до 1.5, вторую ступень с конической передачей с передаточным числом, равным до 4. При этом шестерня второй ступени закреплена на едином валу с колесом первой ступени, расположенным на оси, перпендикулярной оси шестерни первой ступени, а шестерня первой и колесо второй ступени соосны.
Устройство для осуществления двух вращательных движений захвата манипулятора (см., SU 527554) содержит конический дифференциальный механизм, саттелит которого жестко связан с захватом, два входных вала, первый из которых кинематически связан с водилом дифференциала, а второй с его центральной шестерней. Оно снабжено дополнительным коническим дифференциалом, центральные шестерни которого жестко связаны соответственно с первым и вторым входными валами, а водило кинематически связано с центральной шестерней конического дифференциала механизма.
Существуют технические решения, позволяющие выполнить мост проходным.
Так, для привода третьего моста используют дополнительные опоры карданных передач, размещенные на/в картере главной передачи (см., например, US 2395108 или EP 0377130 (A1)), однако это приводит к усложнению конструкции раздаточной коробки, в которой требуется выполнить три выходных вала.
Иногда ведущую шестерню выполняют полой для размещения вала привода последующего моста (см. SU 818923, 1017525; US 2699075 и US 20060272866 или WO 2005047044).
Наиболее часто применяется комбинация цилиндрических и конических зубчатых пар (см., например, US 2033246, 2914128, 3000456, 3441106, 4050534 и US 20100248888, а также CN 87108281 (A), DE 9410105, ES 2121911 (Т3), FR 2311961 (A1) и ZA 200304932 (A)).
Проходная главная передача по RU 57209 содержит картер и крышку редуктора, дополнительный корпус, ведущую коническую шестерню, ведущую цилиндрическую шестерню, выполненную за одно целое с коническим зубчатым венцом привода среднего моста, ведущий вал, межосевой дифференциал, коническую шестерню привода заднего моста, установленную в картере редуктора.
Рациональнее выполнена проходная главная передача по RU 65826 и RU 72178. Подобным образом выполнены и проходные главные передачи по RU 2171186, 2345910, 2353530, 2472646 и 2550096.
Более детально подобная конструкция проработана в US 5950750 и AT 409613 (B).
Известен двухпоточный ведущий мост привода движителей транспортного средства по RU 2385432. Он содержит основную главную передачу с шестерней и колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси. Ведомая шестерня закреплена на водиле дифференциала, а ступица каждой солнечной шестерни установлена подвижно в цилиндрическом отверстии тела водила по оси его вращения и связана шлицами с полуосью привода движителя, причем со шлицами одной из полуосей соединена ведомая шестерня второй главной передачи. Такое выполнение двухпоточного ведущего моста способствует повышению его компактности, однако не позволяет использовать его в качестве проходного для привода последующего моста, т.к. ступица ведомой шестерни второй главной передачи установлена подвижно в том же отверстии водила, в котором установлена солнечная шестерня, но с другой стороны этого отверстия, а ведомые шестерни обеих главных передач опираются на одну и ту же пару подшипников качения, что и водило, причем один из них установлен в перегородке, закрепленной между соединительными фланцами полубалок корпуса моста.
Несмотря на многочисленные приведенные технические решения, совокупность их признаков при использовании не позволяет упростить изготовление проходного моста в условиях мелкосерийного производства при повышении его надежности.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение и достигаемый при этом технический результат, заключается в упрощении изготовления проходного моста в условиях мелкосерийного производства при повышении его надежности.
Упрощение изготовления проходного моста в условиях мелкосерийного производства при повышении его надежности обеспечено унифицированным выполнением зубчатых передач и рациональным их размещением.
Для этого в первом варианте исполнения проходной мост, содержащий основную главную передачу с ведущей шестерней и ведомым колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси, оснащен дополнительной главной передачей, в картере которой соосно ведомому колесу основной главной передачи установлено зубчатое колесо, приводимое от коробки дифференциала основной главной передачи, при этом зубчатые венцы указанных колес направлены друг к другу.
Тому же способствует то, что зубчатое колесо дополнительной главной передачи установлено на коробке, через которую проходит полуось.
Соединение муфтой с возможностью размыкания основной и дополнительной коробок дифференциалов главных передач способствует упрощению изготовления проходного моста.
Параллельность осей шестерен основной и дополнительной главных передач повышает надежность и упрощает изготовление.
То, что шестерни основной и дополнительной главных передач разнонаправлены, также способствует достижению технического результата.
Тому же служит и то, что шестерни основной и дополнительной главных передач сонаправлены. Направление шестерен основной и дополнительной главных передач, а также угол между их продольными осями выбирается исходя из компоновочных соображений, в зависимости от расположения приводимых узлов и агрегатов.
Соединение обоймой картеров главных передач упрощает изготовление, а фиксирование их неразъемным соединением, например электрозаклепками, повышает надежность конструкции в целом.
В зависимости от направления винтовой линии и других параметров конического/гипоидного зубчатого зацепления может меняться ориентация зубчатых венцов колес основной и дополнительной главных передач. Наиболее рациональные примеры их размещения, помимо приведенного выше, представлены в вариантах 2 и 3.
Так, во втором варианте исполнения проходной мост, содержащий основную главную передачу с ведущей шестерней и ведомым колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси, оснащен дополнительной главной передачей, в картере которой соосно ведомому колесу основной главной передачи установлено зубчатое колесо, приводимое от коробки дифференциала основной главной передачи, при этом зубчатые венцы указанных колес ориентированы в одну сторону.
В третьем варианте исполнения проходной мост, содержащий основную главную передачу с ведущей шестерней и ведомым колесом, установленными на подшипниковых опорах в картере, а также коробку дифференциала и полуоси, оснащен дополнительной главной передачей, в картере которой соосно ведомому колесу основной главной передачи установлено зубчатое колесо, приводимое от коробки дифференциала основной главной передачи, при этом зубчатые венцы указанных колес направлены друг от друга.
Фиг. 1 - Проходной мост (вар. 1.1);
Фиг. 2 - Проходной мост (вар. 1.2);
Фиг. 3 - Проходной мост (вар. 2.1);
Фиг. 4 - Проходной мост (вар. 2.2);
Фиг. 5 - Проходной мост (вар. 3.1);
Фиг. 6 - Проходной мост (вар. 3.2);
Фиг. 7 - Проходной мост (вид 3/4).
В первом варианте исполнения проходной мост содержит основную главную передачу 1 (Фиг. 1) с ведущей шестерней 2 и ведомым колесом 3, установленными на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, а также коробку 7 дифференциала 8 и полуоси 9, 10. Он оснащен дополнительной главной передачей 11, в картере 12 которой соосно ведомому колесу 3 основной главной передачи 1 установлено зубчатое колесо 13, приводимое от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1, при этом зубчатые венцы 14, 15 указанных колес направлены друг к другу. Зубчатое колесо 13 дополнительной главной передачи 11 установлено на коробке 16, через которую проходит полуось 10. Основная 7 и дополнительная 16 коробки дифференциалов главных передач 1, 11 соединены муфтой 17 с возможностью размыкания. Оси 18, 19 шестерен 2, 20 (Фиг. 2) основной и дополнительной главных передач 1, 11 параллельны. В зависимости от расположения приводимых узлов и агрегатов, а также компоновочных соображений шестерни 2,20 основной и дополнительной главных передач 1, 11 могут быть как разнонаправлены (см. Фиг. 1), так и сонаправлены (см. Фиг. 2). Картеры 6, 12 главных передач 1, 11 соединены обоймой 21 (Фиг. 7) и фиксированы неразъемным соединением, например электрозаклепками 22.
Проходной мост во втором варианте исполнения содержит основную главную передачу 1 с ведущей шестерней 2 и ведомым колесом 3, установленными на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, а также коробку 7 дифференциала 8 и полуоси 9, 10. Он оснащен дополнительной главной передачей 11, в картере 12 которой соосно ведомому колесу 3 основной главной передачи 1 установлено зубчатое колесо 13, приводимое от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1, при этом зубчатые венцы 14, 15 указанных колес ориентированы в одну сторону (см. Фиг. 3 и 4).
Проходной мост в третьем варианте исполнения содержит основную главную передачу 1 с ведущей шестерней 2 и ведомым колесом 3 установленными на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, а также коробку 7 дифференциала 8 и полуоси 9, 10. Он оснащен дополнительной главной передачей 11, в картере 12 которой соосно ведомому колесу 3 основной главной передачи 1 установлено зубчатое колесо 13, приводимое от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1, при этом зубчатые венцы 14, 15 указанных колес направлены друг от друга (см. Фиг. 5 и 6).
Проходной мост функционирует следующим образом.
Крутящий момент, подводимый к ведущей шестерней 2 основной главной передачи 1 (Фиг. 1) через ведомое колесо 3, установленное на подшипниковых опорах 4, 5 в картере 6, передается на коробку 7 дифференциала 8. Затем дифференциал 8 распределяет крутящий момент между полуосями 9, 10.
Привод зубчатого колеса 13 дополнительной главной передач 11, установленной в картере 12 соосно ведомому колесу 3 на коробке 16, выполнен от коробки 7 дифференциала 8 основной главной передачи 1. Основная 7 и дополнительная 16 коробки дифференциалов главных передач 1, 11 соединены муфтой 17 с возможностью размыкания. При этом полуось 10 проходит через коробку 16.
Далее от зубчатого колеса 13 крутящий момент передается шестерне 20, что обеспечивает привод дополнительного моста, или вспомогательных агрегатов, например водомета, гребного винта, коммунального или сельхозоборудования, лебедки.
В зависимости от расположения приводимых узлов и агрегатов, а также компоновочных соображений шестерни 2, 20 основной и дополнительной главных передач 1, 11 могут быть как разнонаправлены (см. Фиг. 1), так и сонаправлены (см. Фиг. 2).
Надежность конструкции обеспечивает соединение картеров 6, 12 главных передач 1, 11 обоймой 21 (Фиг. 7) и фиксирование их неразъемным соединением, например электрозаклепками 22.
Мосты автомобилей — агрегаты колёсных или гусеничных машин, связывающий колеса на одной оси и воспринимающий все виды нагрузок (вертикальные, продольные и поперечные), существующих между колёсами и подвеской. Крепится к раме автомобиля или несущему кузову с помощью подвески, решая задачи соединения колес с кузовом, передачи крутящего момента (актуально в случае если мост ведущий) и тормозных усилий. При разработке мостов важной инженерной задачей является сохранение надежности конструкции при минимальной массе агрегата.
Мосты различаются по назначению, конструкции, виду подвески и количеству колес. В зависимости от конкретного транспортного средства и необходимых задач по эксплуатационным характеристикам подбирается тот или иной вид моста для легковой или грузовой машины.
Виды мостов по назначению
По назначению мосты делятся на: ведущие, управляемые, комбинированные, поддерживающие и проходные.
Ведущие
Ведущий мост соединяет между собой колеса ведущий оси, обеспечивая передачу крутящего момента от двигателя, а следовательно содержит в себе механизмы, необходимые для выполнения этой задачи: главную передачу, дифференциал, полуоси, колёсные ступицы. У автомобилей, привод в которых осуществляется гидравликой или электричеством, некоторые вышеперечисленные элементы не применяются, вместо них используются мотор-колёса.
Ведущий мост грузовика
Ведущий мост может располагаться спереди, сзади, либо одновременно и там и там (последнее чаще встречается у машин повышенной проходимости). Он выполняет следующие функции:
- Передача и преобразование крутящего момента к ведущим колесам;
- Обеспечение разной скорости вращения колес;
- Передача тягового усилия к раме автомобиля или кузову;
- Передача тормозных усилий.
Устройство ведущего моста грузового автомобиля:
1 — ступица; 2 — тормозной барабан; 3 — сапун; 4 — зубчатое колесо главной передачи; 5 — картер главной передачи; 6 — шпилька крепления картера главной передачи; 7 — балка моста; 8, 10 — полуоси; 9 — дифференциал; 11 — тормозная камера; 12 — подшипники ступицы.
Управляемые
Грузовик Tatra T813 S1 8×8 с двумя управляемыми мостами спереди
Управляемый мост содержит в себе механизмы рулевого управления, обеспечивая маневренность транспортного средства, и соединяет колеса управляемой оси. Управляемый мост может быть расположен спереди или сзади, у многоосных транспортных средств таких мостов может быть несколько. В основном управляемый мост располагается спереди за исключением специальной техники вроде зерноуборочных комбайнов, погрузчиков, автомобилей коммунальных служб — у них он располагается сзади.
Основой управляемого моста может служить как балка/поперечина, так и подрамник. У большинства легковых автомобилей (чаще всего они переднеприводные) спереди установлен управляемый ведущий мост или, если говорить корректными терминами, так называемый комбинированный мост.
Наиболее часто встречающиеся типы передних управляемых мостов:
Комбинированные
Комбинированный мост сочетает в себе функции ведущего и управляемого мостов. Наиболее распространена такая компоновка в легковых переднеприводных автомобилях. В комбинированном мосте есть главная передача и дифференциал, а привод реализован с помощью карданной передачи с карданными шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС). Внутренние шарниры отвечают за подвижность узла по вертикали, наружные — при повороте колеса.
а — общий вид;
б — детали наружного шарнира;
в — привод правого переднего колеса;
1, 3 — наружный и внутренний шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы)
2, 4 — приводные валы;
5 — корпус шарнира;
6 — сепаратор шарнира;
7 — обойма шарнира;
8 — шарики шарнира;
9 — упорное кольцо привода;
10, 13 — хомуты пыльников;
11 — стопорное кольцо;
12 — пыльник.
Поддерживающие
Поддерживающий мост — прямая балка, на концах которой расположены колесные ступицы с подшипниками. Мост такой конфигурации передает только вертикальные нагрузки и тормозные усилия к колесам автомобиля. Поддерживающий мост часто используется на задней оси переднеприводных автомобилей и за счет простоты своей конструкции считается наиболее надежным вариантом задней подвески.
Также поддерживающие мосты нашли свое применение в тяжелых прицепах и полуприцепах, где они устанавливаются для повышения общей грузоподъемности за счет распределения на них вертикальной нагрузки.
Пример поддерживающего (заднего) моста автомобиля марки ВАЗ:
Проходные
Проходной мост — разновидность ведущего моста, который передает часть крутящего момента на следующий ведущий мост (обычно задний) с помощью проходного вала главной передачи. Используется только на многоосных автомобилях с несколькими ведущими мостами.
Проходной мост КАМАЗ
Виды мостов по расположению
По расположению автомобильные мосты делят на передние, задние, промежуточные и подкатные.
Передние
Передний мост связывает колеса передней по ходу движения оси транспортного средства и служит опорой для передней части автомобиля. В зависимости от типа транспортного средства передние мосты могут быть управляемыми (классическая компоновка), ведущими (в передне- и полноприводной технике), управляемыми и ведущими одновременно (в передне- и полноприводных автомобилях, технике повышенной проходимости) и не управляемыми и не ведущими одновременно (в сельскохозяйственных и коммунальных машинах).
Передний мост автомобилей УАЗ (Спайсер)
Задние
Задний мост связывает колеса задней по ходу движения оси транспортного средства и служит опорой для задней части автомобиля. Задние мосты могут быть ведущими (классическая компоновка), управляемыми (например, у вилочных погрузчиков), ведущими и управляемыми одновременно (у сельскохозяйственных, коммунальных и других специальных машин) и не ведущими и не управляемыми одновременно (у переднеприводной техники).
Задний ведущий мост BMW 7 Series
Промежуточные
Промежуточный мост — любой мост, не являющийся передним или задним по своему расположению. В двухосных автомобилях понятия промежуточного моста не существует. Промежуточные мосты у многоосных автомобилей могут быть как ведущими и/или управляемыми, так и просто выполнять поддерживающую функцию, аккумулируя на себе часть нагрузки.
Подкатные
Подкатной мост — отсоединяемый от прицепа или полуприцепа мост, который используется для транспортировки особо тяжелых грузов и обычно выполняет функцию поддерживающего моста.
Виды мостов по конструкции
Конструктивно мосты проектируются в виде полнотелой поперечины или пустотелой балки.
а — поперечина;
б — неразъемная балка;
в — разъемная балка;
1, 4 — рукава полуосей;
2, 3 — части картера моста.
С поперечиной
Мосты с поперечиной изготавливаются в виде двутавра переменного сечения из металлического бруса методом ковки. Часто поперечину по ошибке называют балкой. Обычно центральная часть поперечины двутаврового сечения изогнута вниз с целью более низкого расположения агрегатов (например, двигателя).
С балкой
Мосты с балкой пустотелые с целью размещения внутри балки элементов привода ведущей оси. Существуют мосты с разъемной и неразъемной балкой. Последние имеют значительно более высокую жесткость, поэтому применяются в тяжелой технике. Мосты с разъемной балкой предназначены для легковых автомобилей и грузовиков с небольшой грузоподъемностью,
Задний неразъемный ведущий мост грузовика Mercedes-Benz Actros
Также мосты с балкой отличаются по технологии изготовления. В основном применяются штампованные и литые балки.
- Разъемные — есть поперечный разъем в области картера, соединяемый болтами. Трубчатые рукава полуосей запрессованы в разъемные части картера;
- Неразъемные — балка цельная с литым картером, в который запрессованы рукава полуосей. Плюсом такой компоновки, помимо более высокой жесткости по сравнению с разъемными мостами, также является удобство обслуживания — для доступа к дифференциалу и главной передаче не нужно демонтировать мост целиком;
- Штампованные — изготавливаются из ковкого чугуна методом штамповки с применением сварки, превосходят по жесткости разъемным балки, но уступают по этому параметру литым балкам;
- Литые — наиболее жесткий и надежный вид балок, применяется в тяжелой технике, однако технология изготовления наиболее сложная и дорогостоящая. Материалом для изготовления служат ковкий чугун или сталь.
Виды мостов по типу подвески
По виду подвески мосты делятся на неразрезные и разрезные.
а — неразрезной мост;
б — разрезной мост.
Неразрезные
Неразрезной мост — в таком исполнении колеса автомобиля жестко связаны друг с другом посредством балки. Изменение положения одного колеса, например, при проезде неровностей, напрямую влияет на положение другого колеса на этой же оси.
Разрезные
Разрезной мост — в этом случае колеса автомобиля связаны с балкой моста через подвеску. Изменение положения одного колеса, например, при проезде неровностей, не влияет на положение другого колеса на этой же оси.
Виды мостов по числу колес
Автомобильные мосты также разделяют по количеству колес на оси. Бывают мосты с одинарными и сдвоенными колесами.
Карьерный самосвал NHL NTE330 — спереди мост с одинарными колесами, сзади со сдвоенными
Одинарные
Мост с одинарными колесами — автомобильный мост, на ступицах которого находится по одному колесу. Применяется на легковых автомобилях, легком коммерческом транспорте, спереди на грузовой технике. Это самый распространенный вид мостов.
Сдвоенные
На этой ноте краткое описание и устройство автомобильных мостов мы заканчиваем. Возможно, вам также будет интересно почитать наш материал про такой элемент подвески как стойки стабилизатора.
Читайте также: