Задний мост автомобиля – устройство и назначение
Задний мост – это механизм, служащий для передачи усилий на колеса и последующего их движения. Путь передачи крутящего момента начинается с двигателя. Затем мощность переходит на коробку передач, после на карданный вал, главную передачу, дифференциал и полуоси. Только после этого тяговые усилия приводят в действие колеса. Стоит отметить, что в данном случае мы рассматриваем ведущий задний мост. Если им станет передний, второй механизм не будет участвовать ни в каких действиях, связанных с передачей крутящего момента.
На каких авто ведущая ось, а на каких — нет?
Сейчас ведущим мостом принято считать передний, однако это не совсем так. Да, практически все современные легковушки, минивэны и микроавтобусы имеют такую конструкцию, в которых усилия двигателя передаются только на передние колеса. Задний мост служит лишь как балка. В основном это касается легковых автомобилей. Грузовики же имеют ведущий мост сзади. Это практически все магистральные тягачи американского, европейского и российского производства. Кроме этого, задний мост («УАЗ Хантер 4х4» в том числе) принимает непосредственное участие в передаче мощности на 5-ти и 10-тонных грузовиках, в том числе и на малотоннажных. В России это КАМАЗы всех моделей и модификаций, ЗИЛ «Бычок», 130-е и 133-е ЗИЛы , а также 377-й «Урал». У «ГАЗелей» и «ГАЗонов» ведущий мост тоже задний.
Конструкция
Сам механизм состоит из следующих деталей:
- Пустотелой балки, включающей в себя 2 штампованных кожуха, соединенных между собой.
- Картера редуктора и самого редуктора моста.
Все эти устройства тесно связаны между собой. Так, концы штампованных кожухов привариваются к фланцам, которые, в свою очередь, имеют отверстия для сальников и подшипников. Благодаря наличию этих деталей снижается риск утечки масла из оси. Кстати, если вы наблюдаете, что задний мост («УАЗ Хантер 4х4» в том числе) начал «капать», ищите проблему именно в этих устройствах.
В лицевой стороне фланца есть 4 отверстия для крепежных болтов. Последние соединяют специальный щит, в котором крепятся элементы тормозной системы колес. Это колодки и тормозные цилиндры. Также при помощи вышеупомянутых болтов соединяется маслоотражатель и пластина, фиксирующая подшипник полуоси в гнезде фланца. Конструкция этих деталей предполагает наличие соединительных винтов и специальной уплотнительной прокладки. Полуось входит в шлицевое отверстие шестерни внутренним концом, а внешним крепится на шариковый подшипник, закрепленный запорным кольцом.
Устройство мостов грузовых автомобилей
Получить представление об устройстве мостов грузовых автомобилей на примере заднего моста автомобиля «КамАЗ».
Пояснение к работе:
Мостами автомобиля называются металлические балки с колесами. На автомобилях применяются различные типы мостов.
Ведущим называется мост с ведущими колесами, к которым подводится крутящий момент двигателя. На автомобиле ведущими мостами могут быть только передний, только задний, промежуточный (средний) и задний, одновременно все мосты. Наиболее распространены задние ведущие мосты (на автомобилях ограниченной проходимости с колесной формулой 4х2 и предназначенных для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием и сухих грунтовых дорог).
Управляемым называется мост с ведомыми управляемыми колесами, к которым не подводится крутящий момент двигателя. Управляемыми на большинстве автомобилей являются передние мосты.
Комбинированным называется мост с ведущими и управляемыми одновременно колесами. Эти мосты применяют в качестве передних мостов в переднеприводных легковых автомобилях ограниченной проходимости, в полноприводных автомобилях повышенной проходимости и автомобилях высокой проходимости, предназначенных для тяжелых дорожных условий.
Поддерживающим называется мост с ведомыми колесами, которые не являются ни ведущими, ни управляемыми.
Задний ведущий мост грузового автомобиля КамАЗ имеет стальную сварную балку 9, к которой приварены фланец для крепления картера 8 главной передачи и дифференциала, фланцы для крепления суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц 3 колес, кронштейны крепления реактивных штанг и опоры рессор подвески.
Главная передача – двойная, центральная, состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Ведущая коническая шестерня главной передачи закреплена на шлицах ведущего вала 5, а ведомая коническая шестерня 6 – на валу ведущей цилиндрической шестерни 7, которая выполнена за одно целое с валом, установленного на трех роликовых подшипниках. Ведомая цилиндрическая шестерня связана с корпусом 13 дифференциала, который установлен в картере главной передачи на двух конических роликовых подшипниках.
Дифференциал – конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный.
Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами и для того, чтобы они могли вращаться с неодинаковыми скоростями при движении автомобиля на поворотах или по неровностям.
Корпус дифференциала разъемный, состоит из двух половин. Внутри корпуса находится крестовина 11 с четырьмя сателлитами 10 и полуосевые шестерни 12, установленные на шлицах полуосей 14. Полуось – фланцевые, разгруженные. Каждая из них крепится фланцем к ступице 3 колеса автомобиля, которая установлена на наконечнике балки моста на двух конических роликовых подшипниках, закрепленных гайкой 15, замковой шайбой 1 и контргайкой 2. Ступица колеса уплотнена манжетами.
В балке моста имеются резьбовые отверстия с пробками для заливки и слива масла, а также сапун 4 для связи внутренней полости моста с окружающей средой.
На автомобилях применяют шестеренчатые конические дифференциалы (рис. а), которые состоят из полуосевых шестерен 3, сателлитов 4 и объединяющего их корпуса, прикрепленного к ведомой шестерне главной передачи.
Дифференциал
а — колеса вращаются с одинаковой частотой, б — движение колес на повороте
1 — ось сателлитов, 2 – ведомая шестерня, 3 — полуосевые шестерни, 4 — сателлит,
5 — ведущая шестерня, 6 — полуоси.
Дифференциалы такого типа используют между колесами ведущих мостов как межколесные. Для различных автомобилей они отличаются конструкцией корпуса и числом сателлитов. Конические дифференциалы используют также и в качестве межосевых. В этом случае они распределяют крутящий момент между главными передачами ведущих мостов.
На рисунке для упрощения не показан корпус дифференциала, поэтому для рассмотрения принципа действия будем считать, что ось 1 сателлитов установлена в корпусе. При вращении ведущей шестерни 5 и ведомой шестерни 2 главной передачи крутящий момент передается на ось 1 сателлитов, далее через сателлиты 4 на полуосевые шестерни 3 и на полуоси 6.
На стенде «задний мост грузового автомобиля» в разрезе дифференциала моста проследить передачу крутящего момента от карданной передачи к полуосям. Составить кинематическую схему моста и начертить ее в отчете о практической работе, дать описание устройства заднего ведущего моста грузового автомобиля.
Порядок выполнения практической работы:
1. Вращая карданный вал на стенде «задний мост грузового автомобиля» проследить передачу крутящего момента в разрезе дифференциала моста.
2. Нарисовать шестеренки дифференциала.
3. Извлечь при возможности полуось и нарисовать ее.
4. Составить кинематическую схему дифференциала заднего моста.
1. Типы мостов автомобилей и их назначение.
2. Типы дифференциалов.
3. Типы полуосей.
4. На каких автомобилях применяются комбинированные мосты?
5. Что такое управляемый мост?
6. Что называют ведущим мостом?
Оборудование и инструмент применяемый при выполнении практической работы:1. Набор гаечных ключей
2.Учебный грузовой автомобиль
3.Диференциал в корпусе заднего моста
.Г.Пузанков «Автомобили. Устройство автотранспортных средств»
Правила безопасного выполнения практической работы:
Руководствуйтесь общими правилами безопасности выполнения практической работы.
Задний мост грузового автомобиля устройство
Назначение и конструктивные особенности ведущих, управляемых, комбинированных, поддерживающих мостов.
Назначение и типы. Мостами автомобиля называются металлические балки с колесами. Мосты служат для установки колес и поддержания несущей системы автомобиля (рамы, кузова). На автомобилях применяются различные типы мостов (рис. 4.39).
Рис. 4.39. Типы мостов атомобилей, классифицированные по различным
Рис. 4.40. Типы ведущих мостов, классифицированные по различным признакам
Ведущим называется мост с ведущими колесами, к которым подводится крутящий момент двигателя. На автомобилях ведущими мостами могут быть только передний, только задний, средний и задний или одновременно все мосты.
На автомобилях применяются различные типы ведущих мостов (рис. 4.40). Наибольшее распространение получили задние ведущие мосты на автомобилях ограниченной проходимости с колесной формулой 4×2, предназначенных для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием и сухих грунтовых дорогах.
Общее устройство ведущих мостов. Он представляет собой жесткую пустотелую балку, на концах которой на подшипниках установлены ступицы ведущих колес, а внутри размещены главная передача, дифференциал и полуоси.
Картер разъемного ведущего моста (рис. 4.41, а) Обе части картера имеют горловины, в которых запрессованы и закреплены стальные трубчатые кожухи 1 полуосей. К ним приварены опорные площадки 4 рессор и фланцы 5 для крепления опорных дисков колесных тормозных механизмов. Разъемные ведущие мосты применяются на легковых автомобилях, грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности.
Рис. 4.41. Ведущие мосты: а — разъемный; б, в — неразъемные; 1 — кожух; 2, 3 — части картера; 4 —площадка; 5, 6, 12 — фланцы; 7 — чашка; 8, 10 — крон —
штейны; 9, 13 — балки;11 — труба
42.1. Конструкция ведущих мостов легковых и грузовых автомобилей
Задний ведущий мост легкового автомобиля ВАЗ (рис. 4.50) выполнен в виде цельной балки 7 с развитой центральной частью кольцевой формы. Балку моста сваривают из двух стальных штампованных половин. С одной стороны к средней части балки моста приварена крышка 12, в которой имеется маслоналивное отверстие с резьбовой пробкой, а с другой — прикреплен болтами картер 16 главной передачи и дифференциала.
По обоим концам балки приварены стальные кованые фланцы 4 для крепления тормозных щитов 28 тормозных механизмов. К балке заднего моста также приварены опорные чашки 6 пружин задней подвески и кронштейны 8 и 26 крепления деталей подвески.
Рис. 4.50. Задний ведущий мост легковых автомобилей ВАЗ: а — общий вид; б, в — схемы главной передачи и дифференциала; 1 — тормозной барабан; 2, 17 — кольца; 3, 11, 19 — подшипники; 4, 21 — фланцы; 5, 20 — манжеты; 6 — чашка; 7 — балка; 8, 26 — кронштейны; 9 — полуось; 10, 31 — гайки; 12 — крышка; 13 — сателлит; 14, 15, 22 — шестерни; 16 — картер; 18 — втулка; 23 — ось; 24— шайба; 25— корпус; 27— пластина; 28— щит; 29— болт; 30 — колпак; 32 — окно
В задний мост заливается трансмиссионное масло. Внутренняя полость моста сообщается с атмосферой через сапун, который исключает повышение давления внутри моста и предотвращает попадание внутрь воды при преодолении водных преград. Ведущая шестерня 22, изготовленная вместе с валом, на котором закреплен фланец 21, установлена в картере 16 на двух конических роликовых подшипниках 19, уплотненных манжетой 20. Между подшипниками находится распорная втулка 18, обеспечивающая правильную затяжку подшипников. Ведомая шестерня 14 прикреплена болтами к корпусу 25 дифференциала.
На автомобиле применяется конический мелколесный дифференциал, симметричный, двухсателлитный, малого трения. Он распределяет крутящий момент поровну между ведущими колесами автомобиля. Корпус 25 дифференциала установлен в подшипниках 11. Затяжка подшипников и зацепление зубьев ведущей 22 и ведомой 14 шестерен главной передачи регулируются регулировочными гайками 10. Внутри корпуса дифференциала закреплена ось 23 с двумя сателлитами 13.
Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с шестернями 15 полуосей, которые соединены со шлицевыми концами полуосей 9 и имеют опорные шайбы 24.
Все шестерни дифференциала выполнены прямозубыми. На автомобиле применяются полуразгруженные полуоси. Наружный конец полуоси установлен в подшипнике 3, который размещен во фланце 4 балки моста и уплотнен манжетой 5. К фланцу полуоси крепится болтами 29 тормозной барабан 1 и гайками 31 колесо с шиной, а также декоративный колпак 30. От смещения полуось удерживается специальной пластиной 27, фиксирующей подшипник 3. Пластина вместе с тормозным щитом 28 прикреплена к фланцу 4 балки моста.
Задний ведущий мост грузовых автомобилей КамАЗ (рис. 4.51) имеет стальную сварную балку 9, к которой приварены фланец для крепления картера 8 главной передачи и дифференциала, фланцы для крепления суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, кронштейны крепления реактивных штанг и опоры рессор подвески.
Рис. 4.51. Задний ведущий мост грузовых автомобилей КамАЗ: 1 — шайба; 2, 15 — гайки; 3 — ступица; 4 — сапун; 5 — ведущий вал; 6, 7, 12 — шестерни; 8 — картер; 9 — балка; 10 — сателлит; 11 — крестовина; 13 — корпус; 14 — полуось
Главная передача — двойная, центральная. Передача состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Ведущая коническая шестерня главной передачи установлена на шлицах ведущего вала 5, а ведомая коническая шестерня 6 — на валу ведущей цилиндрической шестерни 7, которая выполнена за одно целое с валом, установленным на трех роликовых подшипниках. Ведомая цилиндрическая шестерня связана с корпусом 13 дифференциала, который установлен в картере главной передачи на двух конических роликовых подшипниках.
Дифференциал – конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный. Корпус дифференциала — разъемный, он состоит из двух половин. Внутри корпуса дифференциала находятся крестовина 11 с четырьмя сателлитами 10 и полуосевые шестерни 12, установленные на шлицах полуосей 14.
Полуоси — фланцевые, разгруженные. Каждая полуось крепится фланцем к ступице 3 колеса автомобиля, которая установлена на наконечнике балки моста на двух конических роликовых подшипниках, закрепленных гайкой 15, замковой шайбой 1 и контргайкой 2. Ступица колеса уплотнена манжетами.
Средний ведущий мост грузовых автомобилей КамАЗ имеет конструкцию, аналогичную заднему ведущему мосту. Отличием является наличие в среднем ведущем мосту блокируемого межосевого дифференциала, картер которого крепится к картеру главной передачи моста.
Задний ведущий мост грузовых автомобилей МАЗ (рис. 4.52) включает в себя стальную литую балку, двойную главную передачу, конический дифференциал и бесфланцевые полуоси.
Рис. 4.52. Задний ведущий мост грузовых автомобилей МАЗ: а — продольный разрез; б — редуктор; в — кинематическая схема; 1 — крышка; 2, 15 — чашки; 3, 6, 11, 13 — шестерни; 4 — сателлит; 5 — ось; 7 — ступица; 8 — труба;
9 — полуось; 10 — картер; 12 — корпус; 14 — балка
К центральной части балки 14 моста прикреплен картер 10 главной передачи и дифференциала. В полуосевые рукава балки моста запрессованы стальные толстостенные трубы 8, на которых на двух роликовых подшипниках установлены ступицы ведущих колес автомобиля.
Двойная главная передача — разнесенная. Она состоит из центральной и колесных передач. Центральная передача выполнена в виде пары конических шестерен со спиральными зубьями и вместе с дифференциалом размещена в литом картере 10. Ведущая коническая шестерня 11 с валом установлена на трех роликовых подшипниках, а ведомая коническая шестерня 13 прикреплена к корпусу 12 дифференциала.
Дифференциал — конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный. Колесная передача — планетарная, она состоит из ведущей (солнечной) шестерни 3, трех сателлитов 4, наружной 2 и внутренней 15 чашек и ведомой (коронной) шестерни 6.
Все шестерни колесной передачи цилиндрические, прямозубые. Солнечная шестерня и сателлиты имеют наружные зубья, а коронная шестерня — внутренние зубья. Солнечная шестерня установлена на шлицах полуоси, а сателлиты — на роликовых подшипниках на осях 5, закрепленных в наружной и внутренней чашках колесной передачи, которые соединены болтами и жестко связаны с балкой моста. Коронная шестерня и крышка 1 прикреплены к ступице 7 колеса автомобиля.
Передача крутящего момента от полуоси на ступицу колеса осуществляется через солнечную шестерню, сателлиты и коронную шестерню. Крышка 1, коронная шестерня 6 и ступица 1 колеса образуют вращающийся картер, в который заливают масло для смазывания шестерен передачи и подшипников ступицы колеса.
Комбинированный мост. Это мост, выполняющий функции ведущего и управляемого мостов одновременно. Комбинированный мост (рис. 4.53, а) включает в себя главную передачу, дифференциал и привод ведущих управляемых колес. Главная передача 1 и дифференциал 2 имеют такую же конструкцию, как и главная передача и дифференциал заднего ведущего моста.
Рис. 4.53. Схемы комбинированного моста (а) и привода (б— г) ведущих управляемых колес: 1— главная передача; 2 — дифференциал; 3, 5 — полуоси;
4, 7 — карданные шарниры; 6 — ступица
Привод ведущих управляемых колес представляет собой карданные передачи с карданными шарнирами 4 равных угловых скоростей. Конструкция привода ведущих управляемых колес зависит от типа их подвески.
У грузовых автомобилей при зависимой подвеске колес (рис. 4.53, б) и неразрезной балке ведущего моста в приводе колес применяются карданные передачи с одним карданным шарниром 4 равных угловых скоростей. Крутящий момент к карданному шарниру 4 подводится от дифференциала 2 внутренней полуосью 3. Наружная полуось 5 имеет фланец, от которого крутящий момент передается на ступицу 6 колеса. Ступица установлена на поворотной цапфе на двух подшипниках, и полуоси 3 и 5 передают только крутящий момент.
У легковых автомобилей при независимой подвеске ведущих управляемых колес (рис. 4.53, в) обычно используют карданные передачи с двумя шарнирами 4 равных угловых скоростей. При этом внутренние шарниры обеспечивают вертикальные перемещения колес, а наружные шарниры — их поворот.
При независимой подвеске колес иногда используют карданные передачи с двумя карданными шарнирами 7 неравных угловых скоростей и одним карданным шарниром травных угловых скоростей (рис. 4.53, г).
Конструкция комбинированных мостов. Рассмотрим устройство переднего моста и привода колес легковых автомобилей ВАЗ повышенной проходимости (рис. 4.54).
Рис. 4.54. Передний ведущий мост легковых автомобилей ВАЗ повышенной проходимости: 1, 2, 9 — крышки; 3 — шпилька; 4 — картер; 5 — сапун; 6 — кронштейн; 7 — дифференциал; 8 — главная передача; 10, 11 — пробки; 12— под —
шипник; 13 —шарнир
Передний мост — комбинированный. Он выполняет функции ведущего и управляемого мостов одновременно и имеет постоянный привод от раздаточной коробки. Передний мост автомобиля включает в себя картер, главную передачу, дифференциал и привод передних колес. Картер 4 переднего моста выполнен в виде неразъемного корпуса с развитой средней частью. К средней части корпуса прикреплены крышки 9 и 2. Крышка 9 отлита из алюминиевого сплава, а крышка 2 отштампована из листовой стали. В крышке 9 имеется сливное отверстие с резьбовой пробкой 10. По бокам корпуса изготовлены специальные фланцы для установки крышек 1 подшипников 12 корпусов внутренних шарниров 13 привода передних колес. Внутри картера переднего моста размещаются главная передача 8 и дифференциал 7. Картер переднего моста крепится к кронштейнам двигателя с помощью двух шпилек 3 и кронштейна 6.
Главная передача и дифференциал переднего моста имеют такое же устройство, как у заднего моста, и детали их унифицированы (см. рис. 4.50). Привод передних колес передает крутящий момент от дифференциала к передним управляемым колесам. Привод передних колес (рис. 4.55) представляет собой карданную передачу, которая включает в себя вал, наружный и внутренний шарниры.
Рис. 4.55. Привод передних колес легковых автомобилей ВАЗ повышенной проходимости:1, 11 — корпуса; 2, 8 — кольца; 3 — обойма; 4 — шарик; 5 — хомут;
6 — кожух; 7 — сепаратор; 9 — чехол; 10 — вал
Вал 10 привода выполнен сплошным. На концах вала имеются шлицы для установки наружного и внутреннего шарниров привода. Наружный шарнир привода передних колес состоит из корпуса 1, обоймы 3, шести шариков 4 и сепаратора 7. Внутри корпуса шарнира и снаружи его обоймы имеются специальные канавки, в которых размещаются шарики. Шарики обеспечивают подвижное соединение корпуса и обоймы шарнира. Обойма 3 шарнира неподвижно закреплена на шлицевом конце вала 10 стопорным 2 и упорным 8 кольцами.
Корпус 1 наружного шарнира имеет шлицевой наконечник, с помощью которого он соединяется со ступицей переднего колеса автомобиля. Внутренний шарнир привода передних колес имеет устройство, аналогичное наружному шарниру. Однако он несколько отличается от наружного шарнира по своей конструкции.
Корпус 11 внутреннего шарнира также имеет шлицевой наконечник, которым он соединяется с полуосевой шестерней дифференциала переднего моста автомобиля. Конструкция шарниров привода передних колес позволяет передавать крутящий момент при значительных углах между валами, максимальные значения которых составляют 42° для наружного шарнира и 18° для внутреннего.
При сборке в шарниры закладывается специальная смазка в количестве 75 см3 в наружный шарнир и 150 см3 во внутренний. В процессе эксплуатации автомобиля шарниры в дополнительной смазке не нуждаются.
Конструкция переднего ведущего моста грузовых автомобилей ЗИЛ высокой проходимости. На рис. 4.56 представлена конструкция переднего ведущего моста грузовых автомобилей ЗИЛ высокой проходимости. Главная передача моста — двойная, центральная. Она состоит из двух пар шестерен: конической 11 со спиральными зубьями и цилиндрической 8 с косыми зубьями. Дифференциал 9 — конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный.
Главная передача и дифференциал размещены в картере 10, который крепится к центральной части балки 12 моста. К концам балки моста прикреплены шаровые опоры 15 для поворотных цапф 1.
Рис. 4.56. Передний ведущий мост грузовых автомобилей ЗИЛ высокой проходимости: 1 — цапфа; 2, 13 — полуоси; 3 — фланец; 4, 7 — подшипники; 5 — ступица; 6 —шип; 8, 11 — шестерни; 9 — дифференциал; 10 — картер; 12 — балка;
14 —карданный шарнир; 15 — опора
Внутри каждой поворотной цапфы размещена наружная полуось 2, которая соединяется с внутренней полуосью 13 шариковым карданным шарниром 14равных угловых скоростей. На шлицах наружной полуоси установлен фланец 3 для крепления к ступице 5 ведущего управляемого колеса. Шкворень для поворота колеса сделан разрезным и состоит из двух шипов 6, которые жестко закреплены в шаровой опоре. На шкворне на роликовых конических подшипниках 7 установлена поворотная цапфа, а на ней также на роликовых конических подшипниках 4 — ступица колеса, имеющего шину с регулируемым давлением.
