Задний редуктор, устройство и принцип работы

Одним из элементов, участвующих в передаче мощности к колесам от двигателя, является редуктор заднего моста, газель ли это, или классика ВАЗ, например 2106, 2107. Хотя он отличается достаточно высокой надежностью, но тем не менее, периодическое обслуживание, а также уход ему необходимы, как и остальным узлам машины. А для этого надо хотя бы понимать, что он собой представляет и для чего служит.

Принцип работы редуктора заднего моста
Устройство редуктора заднего моста
Каким может быть редуктор заднего моста
Не забудем о дифференциале

Одноступенчатая главная передача

Она может быть выполнена в виде спирально-конического, гипоидного, червячного или цилиндрического редуктора. В двухступенчатой передаче первую ступень обычно образуют с помощью конической или гипоидной передачи, а вторую – цилиндрической, шевронной или планетарной. При этом двухступенчатые передачи могут быть как одно-, так и двухскоростными.

Гипоидные передачи нашли широкое применение на грузовых автомобилях. Около 2/3 американских грузовиков, имеющих один ведущий мост, снабжены гипоидными передачами. Ford и GM оснащают гипоидной передачей грузовики всех типов, в том числе трехосные, магистральные тягачи, а также автомобили особо большой грузоподъемности.

Гипоидные передачи относятся к передачам со скрещивающимися осями. По свойствам они являются промежуточным звеном между коническими и червячными передачами. К характерным свойствам гипоидных передач относятся:

менее шумная, чем у конических передач работа;
КПД выше, чем у червячных передач, но ниже, чем у конических. Для получения высокого КПД гипоидной передачи не требуется добиваться особо высокой точности изготовления или малой шероховатости рабочих поверхностей. Для гипоидных шестерен применяют те же материалы, что и для конических, при этом стоимость обеих передач примерно одинаковая;
при одинаковой прочности размеры гипоидной передачи значительно меньше, чем конической;
допускает более низкое положение кузова и позволяет уменьшить высоту центра тяжести автомобиля, что особенно важно для туристических и междугородных автобусов;
в многоосных автомобилях облегчает выполнение «проходного» моста для подвода крутящего момента к следующему ведущему мосту.

Специфика зацепления шестерен в гипоидной передаче предъявляет повышенные требования к смазке. Для гипоидных главных передач должны использоваться только специальные масла. Они отличаются от обычных тем, что благодаря специальным добавкам, содержащим серу, хлор или фосфор, обеспечивают высокую прочность масляной пленки, не разрушающейся даже в тех тяжелых условиях, которые возникают в гипоидном зацеплении, и тем самым зубья предохраняются от задира. Иные масла в эксплуатации использовать недопустимо.

Червячные главные передачи применяются в автобусах (ими снабжена треть австралийских автобусов) и многоосных грузовых автомобилях (американские Peterbilt, английские Atkinson, Seddon и др.). Червяк может находиться как над червячным колесом, так и под ним.

Червячные передачи обладают рядом достоинств:

малые габариты и масса при большом передаточном числе (в грузовиках его диапазон составляет 8 – 12);
малая шумность и высокая плавность работы, обусловленная продольным скольжением зубьев, вследствие чего динамические нагрузки, вызываемые погрешностями изготовления, в червячной передаче значительно меньше, чем в конической;
возможность для опускания карданного вала при размещении червяка снизу. Это важно для автомобилей с низкой рамой и низкорасположенным полом;
удобство и простота выполнения «проходного» промежуточного моста для привода к последующему ведущему мосту в многоосных автомобилях при использовании верхнего червяка.

Недостатками червячной передачи являются: сложность и высокая стоимость изготовления, меньший КПД. Современные червячные передачи по этому параметру приближаются к коническим редукторам, но для получения высокой эффективности зубчатый венец червячного колеса делают из высококачественной оловянистой бронзы (11 – 14% олова), используют передачи с большими углами высокой линии червяка, а обработка поверхности червяка должна быть весьма точной. Использование дорогих материалов, их дорогостоящая обработка и высокая стоимость нарезки самого червяка в производстве – причины, по которым применение червячных передач весьма ограничено.

Как работает задний мост автомобиля?

Теперь рассмотрим принцип работы дифференциала заднего моста.

Машина едет прямо. Крутящий момент от ведущей шестерни перпендикулярно передается на ведомую. Ведомая шестерня вместе с собой вращает сателлиты. Они, из-за зубчатого сцепления с шестеренками полуосей, заставляют их вращаться одинаково, и крутящий момент уходит к обоим колесам. При этом сами сателлиты вокруг собственной оси не вращаются.

Автомобиль поворачивает. Одной из полуосей с колесом надо вращаться с меньшей (большей) скоростью относительно второй. Ей это и позволяют сделать сателлиты, которые помимо вращения вместе с ведомой шестерней главной передачи, начинают вращаться вокруг собственной оси.

Такое вращение позволяет им передавать нагрузку неравномерно, а колесам вращаться с разной скоростью. По завершении маневра автомобилем сателлиты замирают и вращаются только вместе с ведомой шестерней, что мы рассмотрели выше. Вот это и есть принцип работы дифференциала заднего моста.

Конечный элемент ведущего моста автомобиля — это те самые полуоси, которые жестко связаны с колесами.

Все механизмы ведущего моста автомобиля защищены металлическим корпусом с картером, где находится трансмиссионное масло, служащее для уменьшения трения и охлаждения подвижных деталей.

Конструкция неразрезного заднего моста

Задний мост автомобиля включает в себя следующие элементы: картер заднего моста, дифференциал, главную передачу и полуоси привода колес. Картер заднего моста служит для установки необходимых узлов с их заданным взаимным расположением, передающих крутящий момент к ведущим колесам. Вместе с тем картер заднего моста одновременно является элементов подвески задних колес, воспринимающий через подвеску вес автомобиля, передающийся на колеса.

Картер заднего моста выполнен методом штамповки. На концах картера запрессованы и приварены стальные кованые фланцы, которые окончательно обрабатываются после сварки. Фланцы имеют специальные гнезда для установки подшипников полуосей и резьбы для крепления тормозного щита.

Читать еще: Замена колодок на инфинити

В средней части картера моста имеется отверстие впереди для установки редуктора заднего моста (главная передача), а сзади это отверстие закрыто штампованной приваренной крышкой. В крышке расположено маслозаливное отверстие под резьбовую пробку. Снизу картера имеется отверстие для слива масла, которое также закрывается резьбовой пробкой. Обычно в пробке имеется магнитный элемент для сбора металлических продуктов износа, которые удаляются с пробки при смене масла в редукторе.

Подводимое к заднему мосту усилие (крутящий момент) от двигателя через карданную передачу увеличивается главной передачей в редукторе. Помимо этого главная передача изменяет положение оси вращения на 90 градусов посредством передачи момента через шестерни дифференциала на полуоси.

Полуоси выполнены из углеродистой стали 40 и по всей длине закалены ТВЧ для придания им упругих свойств и увеличения их прочности. На концах полуосей имеются отлитые воедино с ней фланцы, к которым крепятся тормозные механизмы и колеса. Внутренняя часть полуосей имеет накатанные шлицы, входящие в зацепление с шестернями дифференциала.

Неисправности редуктора заднего моста

В силу эксплуатации в жестких условиях редуктор периодически выходит из строя. Сама его конструкция создавалась с расчетом на высокую живучесть, однако механизм все равно нуждается в периодическом осмотре и обслуживании . На скорый выход редуктора заднего моста автолюбителю укажет следующее:

Появление шумов при разгоне авто;
Скрипы и шум при вхождении в поворот;
Шум при торможении двигателем;
Постоянный назойливый гул со стороны заднего моста;
Появление стуков при начале движения.

В первом случае неисправность кроется в изношенных подшипниках дифференциале или же низком качестве смазки редуктора . Во втором случае имеет место аналогичный износ подшипников. В третьем случае стоит проверить подшипники главной шестерни и ее зубья. Классическим признаком износа редуктора является изменение зазоров между зубьями. В четвертом случае неисправность связана с деформацией балок или же истиранием шестеренок, полуосей. И, наконец, в пятом случае причиной появления шума может стать увеличение зазоров в шлицевом соединении или же нарушение целостности отверстия под оси сателлитов. Более редкий случай: появление гула со стороны редуктора вследствие поломки его корпуса.

Как можно видеть, чаще всего редуктор выходит из строя по причине сильного износа подшипников и сальников, а также истирания зубьев шестерен. На практике основные компоненты редуктора быстро изнашиваются вследствие несоблюдения регламента замены масла. В идеале, маслу требуется замена каждые 40-55 тыс. км. пробега . Также не стоит экономить на масле – рекомендуем покупать или оригинальный смазочный материал, или же «аналоги» от серьезных производителей. Смазочным материалом для большинства современных редукторов является масло класса API GL5. Его вязкость регламентируется автоконцерном.

Блокировки межколёсных дифференциалов

Принудительная блокировка

ARB Air Locker относится к принудительно включаемым блокировкам и в нормальном состоянии представляет обычный классический дифференциал. При включении (блокировании) такого дифференциала полуоси блокируемого моста замыкаются между собой жестко — поэтому блокировки такого типа обычно называются жесткими, или 100%-ми блокировками.

Система ARB имеет главное достоинство: обладая мягкостью работы обычного дифференциала на твердых поверхностях, тем не менее достигается полная блокировка в нужный момент.

Недостатками ARB являются высокая стоимость, сложность монтажа и умение ей пользоваться. Если забыть выключить блокировку на дороге с твердым покрытием, можно поломать трансмиссию или потерять управление. Кроме того, жесткие блокировки предъявляют к автомобилю высокие требования — при установке на лифтованные машины колес увеличенного размера могут рваться полуоси, карданные шарниры и другие детали трансмиссии.

ARB не самая простая по конструкции система. Она включает очень много компонентов, что снижает надежность. Например, компрессор может сгореть, а при выходе из строя генератора аккумулятор долго не протянет, а следовательно, не будет функционировать мотор компрессора, вполне возможен обрыв электропровода.

Без дифференциальный мост

Строго говоря, блокировка такого типа — устанавливаемый вместо коробки дифференциала барабан, на который монтируется ведомая шестерня главной передачи и вставляются полуоси, то есть правая и левая полуоси постоянно сцеплены между собой. Дифференциал, таким образом, отсутствует.

Автоматическая блокировка Detroit Locker

Самый известный тип автоматической блокировки. Он устанавливается вместо заводского корпуса дифференциала, что увеличивает прочность узла в целом. Для включения Detroit Locker не требуется ни проводов, ни пневмомагистралей, не нужно нажимать кнопки или включать рычаги — все происходит само собой. Минимальное количество внутренних деталей обуславливает высокую надежность узла.

Все модификации Detroit Locker представляют кулачковую блокировку, напоминающую конструкцию, устанавливаемую на «ГАЗе-66». Отличается простотой, надежностью в применении и посредственными характеристиками на твердых покрытиях, что сказывается на управляемости, особенно при применении на переднем мосту, что ускоряет износ резины. Определенный дискомфорт вызывают щелчки и металлические удары, слышимые при работе данной блокировки.

Блокировка Gov Lock

В нормальном состоянии представляет классический разомкнутый дифференциал. Как только скорость вращения одного колеса оси относительно другого достигает определенной величины — примерно 2 оборота в секунду, — центробежный замыкатель защелкивает кулачковую муфту, которая зажимает пакет фрикционов, причем тем сильнее, чем быстрее крутится буксующее колесо. Таким образом, Gov-Lock обладает прогрессивной характеристикой блокирования — от нуля до стопроцентной.

В этом устройстве имеется приспособление, автоматически отключающее блокировку при достижении машиной скорости 40 км/ч. На управляемость она практически не оказывает негативного влияния.

Словарь для джипера — все непонятные термины

Есть недостатки: большое количество мелких деталей вызывает высокую вероятность поломок, что и происходит на практике — ломается шестеренка замыкателя и блокировка перестает работать. Кроме этого, Gov Lock не всегда эффективно работает.

Читать еще: Шкода октавия разболтовка дисков

Дифференциал повышенного трения (LSD)

Наиболее встречающийся тип дифференциала повышенного трения — «дисковый». Такая блокировка применяется на большинстве внедорожников. Она обладает мягкостью срабатывания и практически не наносит вреда трансмиссии.

Следует помнить, что LSD имеют небольшой коэффициент блокирования (около 30%), а вследствие этого недостаточно эффективны в тяжелых условиях. Такие блокировки не срабатывают при вывешивании одного из колес, когда помощь локера и требуется. Существуют пакеты фрикционных дисков, обеспечивающие больший коэффициент блокирования, но он все равно не обеспечивают 100% блокировку. Кроме того, с его увеличением возрастают и нагрузки на трансмиссию при езде по твердому покрытию.

Минусом является ограниченный ресурс. Фрикционные диски имеют тенденцию стираться, причем, чем чаще буксуют колеса, тем сильнее изнашиваются диски. Если такой дифференциал установлен в заднем мосту автомобиля, не предназначенного для постоянного движения с полным приводом (только Part time), то зимой в условиях города ему приходится работать много, так как задняя ось будет достаточно часто пробуксовывать.

Назначение и устройство карданных валов

Крутящий момент от вторичного вала КПП передается к потребителям (на ведущие мосты, лебедку и другие агрегаты, в том числе прицепные и навесные) с помощью карданных валов. Карданный вал позволяет передавать крутящий момент независимо от взаимного положения мостов и КПП и под различными углами, что невозможно сделать с помощью жесткого вала.

В автомобилях КАМАЗ может быть от двух до семи карданных валов — все зависит от колесной формулы грузовика и наличия на нем дополнительного оборудования. Так, на автомобилях с колесной формулой 4×2 используется два карданных вала с промежуточной опорой (но, фактически, это один составной вал с тремя карданными шарнирами). В автомобилях 6×4 карданных вала тоже два — один между КПП и промежуточным мостом, и один между промежуточным и задним мостом. В автомобилях 6×6 карданных валов уже четыре: один соединяет КПП с раздаточной коробкой, от коробки идут валы на передний и промежуточный мосты, а от промежуточного моста отходит вал на задний мост. Наконец, если в автомобиле есть лебедка, то добавляется еще три вала (а точнее — один составной вал с четырьмя карданными шарнирами) привода лебедки.

Карданные валы, используемые в приводе переднего и заднего мостов, несколько отличаются от вала привода промежуточного вала. Основой вала привода переднего и заднего мостов является труба, с одного конца которой приварена вилка, а с другого, на внутренней поверхности, выполнены шлицы. В эти шлицы вставляется короткий шлицевой вал, выполненный заодно с вилкой. Вилки с помощью крестовин соединяются с вилками-фланцами, крестовины вставлены во фланцы с помощью игольчатых подшипников. Вилки-фланцы имеют отверстия для болтов, с помощью которых производится их крепление к мостам и раздаточной коробке.

Карданный вал привода промежуточного моста имеет несколько иное устройство. Основу вала, как и в предыдущем случае, составляет труба, к которой с одной стороны приварен шлицевой конец вала, а с другой — вилка. На шлицевой конец надевается скользящая вилка, которая обеспечивает некоторое удлинение или укорачивание вала при колебаниях моста. Карданные шарниры, как и у описанных выше валов, образуются соединением вилок с помощью крестовин.

Карданные валы имеют и вспомогательные элементы — уплотнения между трубами и шлицевыми валами, заглушки внутри труб, балансировочные грузики и другие. Также на корпусе валов нанесены установочные стрелки, которые помогают правильно собрать карданный вал. А карданный вал в автомобилях 4×2 и валы привода лебедки имеют промежуточную опору с подшипником, которая с помощью болтов монтируется на раму.

В целом, карданные валы КАМАЗ ничем принципиально не отличаются от соответствующих валов других грузовиков, однако они рассчитаны на определенные нагрузки и имеют свои размеры, поэтому не взаимозаменяемы с валами других автомобилей.

Полезная информация

Cодержание статьи:

Вступление

Трактор МТЗ-82 («Беларус») – надёжная машина, обладающая следующими практическими достоинствами:

проходимость;
манёвренность (за счёт небольших габаритов);
управляемость;
мощность, достаточная для выполнения широкого спектра работ, от банальной перевозки грузов, до специализированных задач.

Трактор нашёл применение в различных отраслях: от сельскохозяйственной до ремонтно-строительной. Передний мост МТЗ-82 играет важную роль в его производительности. Благодаря этому узлу достигается комфортный уровень дорожного просвета и широкая вариативность колеи. Сам передний мост трактора МТЗ-82 предназначается для передачи крутящего момента. Осуществляется она от электродвигателя к колёсам.

Общие технические сведения

У переднего ведущего моста МТЗ-82 довольно сложное устройство. Его ключевые элементы:

Центральная передача. Включает в конструкцию комплекс шестерёнок конической формы, имеющих спиральные зубцы. С их помощью интенсифицируется крутящий момент.
Дифференциал. Эта деталь, наделённая функцией автоматической самоблокировки. Состоит из оси, двух сателлитов и двух шестерён, одна из которых ведомая, другая – ведущая.
Колёсный редуктор. Он выполнен в виде конуса, и именно ему принадлежит ключевая роль при передаче крутящего момента. Эта коммуникация осуществляется через специальные телескопические соединения, которые обеспечивают синхронность процесса регулировки колеи как передних, так и задних колёс. Наличие шестерён способствует увеличению угла поворота.
Балка. Она содержит важные элементы, в частности, дифференциал и главную передачу.

Помимо вышеперечисленного, передний мост МТЗ-82 включает фланцевый механизм, подшипники, манжеты, обоймы сальников, гайки, стаканы и прочее. Фрикционный блок составляют сапун, опора, червячное устройство. Имеются стойки – передняя и задняя, ширина которых равняется, соответственно, 2,2 и 2,4 см.

Читать еще: Как подтянуть рулевую рейку на калине

Функционирование отдельных элементов

Редуктор переднего моста МТЗ-82 имеет цилиндрическую форму. В его основную конструкцию входит набор специальных дисков. В центре располагается пластина конической формы, замыкающаяся на валу, там же находится и прокладка. С нижней и верхней стороны корпуса устанавливается группа подшипников.

Сапун поддерживает рабочее давление. Его функция распространяется на зону нахождения главной передачи и балки. На переднем мосту трактора МТЗ-82 он устанавливается в комплексе с длинной трубкой, замыкающейся на редукторе. Этот узел работает в области высокой нагрузки, поэтому в его корпусе при изготовлении предусмотрена высокая степень защиты. В функционировании сапуна задействованы три диска, под которыми располагаются нарезные подкалки. Вверху узла присутствуют широкие зажимы.

От вертикального вала переднего моста зависит работа шестерёнки. Устанавливается на редуктор, фиксируется специальными, прочными винтами, поскольку он работает в условиях высоких оборотов. Деталь оснащается фланцем, снабжённым регулировочным переходником. На узле устанавливается также небольшой стакан, а в его верхней части – накладка. Демонтаж и установка вертикального вала проводится довольно быстро.

Импульс движению фланцев переднего моста МТЗ-82 придаёт вращение вала. Коммуникаторами для взаимодействия служат переходники. Вверху детали находятся так называемые шкворни. Сами фланцы покрываются стаканом, который при необходимости их ревизии или замены легко и быстро снимается.

Червячный механизм: некоторые особенности

На переднем мосту трактора червячный механизм устанавливается в комплексе с шатуном. При его работе задействуются три шестерни, замыкающиеся на упоре. Передняя часть содержит элемент в форме монетки, сзади – гайка, усиленная кольцом. Крепление крышки «червяка» осуществляется посредством зажимов.

В центре червячного механизма расположен сапун, о котором уже упоминалось выше. Если происходит поломка, при разборке отсоединяется фиксатор. Гайка откручивается ключом, регулятор же снимают вручную. Если кольцо замкнуто, при ремонте механизма лёгким молотком подбивается нижний упор. Когда корпус устройства повреждён, при его ревизии проверяется и чашка. На шкворне переднего моста МТЗ-82 периодически образуются трещины, ликвидировать которые просто – достаточно смазки машинным маслом.

Обойма. Основные манипуляции с ней

Выпрессовка обоймы возможна после демонтажа червячного механизма. Для этой операции необходимы следующие предметы:

ключи – используется несколько размеров для отсоединения креплений;
винты двух видов – одни с кольцами, другие без них;
острый инструмент, предназначенный для поддевания уплотнителей.

Чтобы получить доступ к обойме, требуется снятие с редуктора упора. Во время выполнения этой операции обязательно должна придерживаться манжета. После того как упор снят, от моста откручивают зажимную гайку и отсоединяет ведомую шестерню.

Для спрессовки обоймы используются простые инструменты – молоток и ключ. Сначала необходимо определить, исправен ли червячный механизм. Для этого отсоединяется его крышка и упор. При сильно вжатой обойме проворачивание винта осуществляется по часовой стрелке, без чрезмерного зажатия подкладок. При осмотре следует обратить внимание на просаживающийся фланец. Причиной этому часто является повреждение роликового механизма. Иногда источником поломки обоймы являются проблемы с дисками. Чтобы проверить их, необходимо отвинтить защитную втулку, обследовав упорное кольцо и зажим.

Важные нюансы

Снятие колеса с редуктора самостоятельно осуществить сложно, поскольку такая работа требует значительных физических усилий. В процессе этого извлекается крышка, удерживаемая двумя упорами. Последним отсоединяют центральный винт. Проводя ремонт, в обязательном порядке следует прочистить подкладку, располагающуюся под крышкой. Само колесо находится за регулятором и крепится на единственной гайке, легко скручиваемой ключом. В момент выполнения этой работы продольные упоры не задеваются.

Отсоединяется крышка редуктора ключом на 8. Делается это в рамках мероприятий по обслуживанию, например, для смазывания накладок находящихся внутри. Если крышка плохо отвинчивается, это может свидетельствовать о чрезмерно плотной фиксации зажимов. Для того чтобы ликвидировать этот эффект, следует простучать края крышки маленьким молотком, не повредив внутренней подкладки.

Ведомая шестерня устанавливается на рабочий вал. У его основания имеются две подкладки, которое специалисты рекомендуют менять с периодичностью один раз в три года. Шестерни и упоры располагаются между собой на довольно большом расстоянии. Если одна сбивается, производится её центровка. Регулировка шестерён осуществляется винтом. Смещение детали к центру, проводится ключом.

Функции опоры переднего моста на МТЗ-82 выполняет манжета. Крепится она посредством двух упоров. Когда требуется её замена, снимаются ролики, проверяется исправность ведомой шестерни. При необходимости проводится её регулировка или замена, после чего проверяется пригодность стаканов. Для отсоединения деталей требуется ключ одного типа. По правильной технологии ремонта, стаканы открепляют после фланца, не касаясь кардана.

Возьмите на заметку

Несмотря на обилие инструкций из серии, как провести ремонт переднего моста МТЗ-82 своими руками, лучше доверить эту процедуру специалистам. В хорошей мастерской для этой работы всегда есть соответствующие условия и оборудование. Только там будет проведена квалифицированная разборка, диагностика, ремонт и последующая сборка переднего моста МТЗ-82.

Своевременно проводите техническое обслуживание. В его рамках реализуются мероприятия: ревизия переднего моста, замена быстроизнашивающихся расходных элементов, смазка и прочие действия. Своевременные осмотры помогут продлить эксплуатацию трактора МТЗ-82 максимально долго.

Безопасность прежде всего

Дифференциал создан для обеспечения безопасного комфортного маневрирования на трассе. Описанные выше недостатки касаются езды в экстремальных условиях, а также по пересеченной местности. Поэтому если на автомобиле установлен привод ручной блокировки, использовать его нужно исключительно в соответствующих дорожных условиях. А шоссейные автомобили, которые сложно «уговорить» ехать медленнее 100 км/час, эксплуатировать без дифференциала вообще невозможно и даже опасно. Такой вот нехитрый, но бесконечно важный механизм в трансмиссии.