Чем отличается гипоидные главные передачи от конических

Устройство автомобилей

Как и следует из названия, одинарные (или одноступенчатые) главные передачи состоят из одной пары зубчатых колес (шестерен), которые могут быть цилиндрическими, коническими с прямыми или спиральными зубьями, а также гипоидными. Применение того или иного типа конических зубчатых колес диктуется особенностями компоновки автомобиля, возможностью упрощения конструкции агрегатов, снижения стоимости их изготовления и эксплуатации.

Цилиндрические главные передачи

Цилиндрические главные передачи широко используются в переднеприводных легковых автомобилях с поперечным расположением двигателя, например семейства ВАЗ-2108, -09, -10 и других. При этом обычно главная передача объединяется в одном корпусе (картере) с коробкой перемены передач, что позволяет существенно упростить и удешевить конструкцию трансмиссии.
Пример конструктивного выполнения главной передачи автомобиля ВАЗ-2109 приведен на рис. 3, где показана четырехступенчатая коробка передач, выполненная заодно с главной передачей.

Ведущее зубчатое колесо главной передачи, имеющее небольшой размер, обычно выполняется заодно с вторичным валом КПП, ведомое зубчатое колесо крепится на чашке дифференциала. Зубья цилиндрических зубчатых передач могут выполняться прямыми, косыми или шевронными. Передаточные числа в таких главных передачах могут варьировать в пределах от 3,5 до 4,5 с целью снижения шума и габаритных размеров.

Конические главные передачи

Такой тип главных передач применяется, когда необходимо изменить не только величину, но и направление передаваемого ведущим колесам крутящего момента. Конические главные передачи с прямыми или (чаще) спиральными зубьями наиболее просты по конструкции и технологичны в производстве, поэтому широко применяются на легковых автомобилях с приводом на задние колеса и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Поскольку оси ведущего и ведомого зубчатых колес в таких передачах лежат в одной плоскости и пересекаются, такие передачи называют соосными коническими передачами.

К преимуществам соосных конических передач относится высокий КПД, технологичность производства, относительно невысокие требования к качеству смазочного материала и простота технического обслуживания. Тем не менее, у таких передач есть один существенный недостаток – их применение в конструкции автомобиля не позволяет снизить расположение центра масс и общую компоновку кузова автомобиля, что для многих легковых автомобилей и небольших грузовиков является актуальным вопросом.

По этой причине в качестве одинарной главной передачи некоторых легковых и грузовых автомобилей применяются конические передачи с перекрещивающимися осями зубчатых колес, т. е. оси колес в таких передачах лежат не в одной плоскости и не пересекаются. Такие передачи называются гипоидными.

Гипоидная главная передача

Гипоидная главная передача применяется на отечественных автомобилях ГАЗ-66-11, ЗИЛ-431410, ЗИЛ-133, марки «Волга» и многих других.
Ось ведущего вала и ведущей шестерни в гипоидной передаче расположена ниже оси ведомой шестерни на величину «Е» (рис. 1, б), называемую гипоидным смещением.
Такая конструкция главной передачи позволяет ниже расположить карданную передачу заднеприводного автомобиля и, тем самым, сделать ниже компоновку всего автомобиля. При этом улучшается такой важный эксплуатационный показатель автомобиля, как устойчивость к опрокидыванию, а также появляется возможность сделать ниже пол автомобиля, особенно в районе «карданного тоннеля», что повышает комфорт пассажиров заднего сиденья заднеприводного легкового автомобиля.
Иногда в многоосных автомобилях смещение «Е» в гипоидных передачах делают вверх, что позволяет сделать ведущий вал проходным, а на переднеприводных автомобилях такая конструкция позволяет проще выполнить условия компоновки. Смещение «Е» обычно выполняется в пределах 30…45 мм в зависимости от размера передачи.

В гипоидных передачах зубья зубчатых колес имеют спиральную форму, благодаря чему достигается увеличение площади контакта зубьев, бесшумность их работы и прочностные показатели передачи. Однако при такой конструкции конической передачи существенно повышаются силы трения между поверхностями зубьев колес, в зоне контакта появляется эффект поперечного и продольного скольжения зубьев, из-за чего в гипоидных передачах приходится применять дополнительное упрочнение поверхностей зубьев зубчатых колес и специальные смазочные материалы для увеличения срока их службы.

Скольжение зубьев приводит к снижению КПД передачи и даже возможности ее заедания (при превышении допустимой нагрузки), а применение относительно дорогостоящих смазок – к удорожанию технического обслуживания, что относится к недостаткам гипоидных передач.

Достоинством гипоидных передач является плавность хода и низкий уровень шума во время работы, а такой недостаток, как продольное скольжение имеет и положительную сторону, поскольку благодаря ему улучшается приработка зубьев колес передачи. Увеличение зоны контакта зубьев позволяет уменьшить размеры ведущего зубчатого колеса, поскольку при работе передачи нагрузка на каждый зуб уменьшается.
Кроме того, как указывалось выше, применение гипоидных передач позволяет корректировать компоновку трансмиссии и общую компоновку автомобиля.

Главная передача автомобиля ГАЗ-66-11

На автомобиле ГАЗ-66-11 (рис. 2) главная передача – гипоидная, смонтирована в отдельном картере редуктора, который свободно вставляется в отверстие картера моста и закрепляется болтами. Он может быть снят с автомобиля без отсоединения моста. Гипоидное смещение «Е» в передаче равно 32 мм, передаточное число – 6,83.

Основные элементы конструкции главной передачи: картер 2, ведущее зубчатое колесо 9, ведомое зубчатое колесо 17. Картер является базовой деталью. Он отлит из ковкого чугуна. В картере имеется контрольное отверстие, закрытое резьбовой пробкой 10 для заправки смазкой и контроля ее уровня.

Ведущее зубчатое колесо 9 главной передачи изготовлено как одно целое с валом. Его опорами являются два конических подшипника 8, смонтированных в стакане 6, и один цилиндрический подшипник 11, установленный в гнезде картера.

Регулировку зацепления зубчатых колес осуществляют прокладками 5. Регулировка в процессе эксплуатации не нарушается благодаря наличию предварительного натяга в подшипниках 8.
В заднем мосте большое внимание уделено смазыванию конических подшипников ведущего зубчатого колеса. Смазочный материал к этим подшипникам подводится принудительно, для чего в картере установлена маслосъемная втулка, которая, соприкасаясь с ведомым зубчатым колесом, собирает масло и направляет его к подшипникам по специальному каналу.
Ведомое зубчатое колесо 17 прикреплено к корпусу дифференциала 3 корончатыми гайками.
Предварительный натяг подшипников 12 зубчатого колеса 17 регулируют гайками 15 и 20. Этими гайками регулируют величину бокового зазора, а также величину и расположение пятна контакта в зацеплении гипоидных зубчатых колес.

Для предотвращения чрезмерных деформаций зубчатого колеса при передаче максимальных усилий в картере редуктора установлен упор 4 регулируемого типа. Он состоит из винта, напрессованной на него бронзовой втулки и гайки. В случае ослабления затяжки гайки необходимо регулировочный винт завернуть до отказа, затем отвернуть его на 1/6 оборота и законтрить гайку. Благодаря этому зазор между торцами ведомого зубчатого колеса 17 и втулкой упора будет восстановлен.

Для предотвращения повышения давления внутри картера моста при нагревании деталей и смазочного материала во время работы в картере устанавливают сапун – специальный клапан, соединяющий внутреннюю полость моста с атмосферой.

Применение конических и гипоидных зубчатых передач ограничено значением передаточного числа и несущей способностью зубчатого зацепления, поскольку при передаче значительного крутящего момента необходимо увеличивать модуль зуба, размеры зубчатых колес и общие габариты главной передачи. Это негативно сказывается на компоновке автомобиля и дорожном просвете, который существенно уменьшается при увеличении габаритных размеров средней части ведущего моста, в которой обычно располагается редуктор главной передачи.
Чтобы снизить нагрузку на зубья зубчатых колес и уменьшить габариты агрегатов на автомобилях большой грузоподъемности применяют двойные (двухступенчатые) главные передачи.

Главная передача

Шестеренный механизм, повышающий передаточное число трансмиссии автомобиля, называется главной передачей.

Главная передача служит для постоянного увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущим колесам, и уменьшения скорости их вращения до необходимых значений.

Главная передача обеспечивает максимальную скорость движения автомобиля на высшей передаче и оптимальный расход топлива в соответствии с ее передаточным числом. Передаточное число главной передачи зависит от типа и назначения автомобиля, а также мощности и быстроходности двигателя. Величина передаточного числа главной передачи обычно составляет 6,5…9,0 у грузовых автомобилей и 3,5. 5,5 у легковых автомобилей. На автомобилях применяются различные типы главных передач (рисунок 1).

Рисунок 1 — Типы главных передач

Одинарные главные передачи

Одинарные главные передачи состоят из одной пары шестерен.

Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением (см. Двухвальные коробки передач ВАЗ и АЗЛК рисунок 2). Ее передаточное число равно 3,5. 4,2, а шестерни могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая главная передача имеет высокий КПД — не менее 0,98, но она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная.

Коническая главная передача (рисунок 2, а) применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен в конической главной передаче лежат в одной плоскости и пересекаются, а шестерни выполнены со спиральными зубьями. Передача имеет повышенную прочность зубьев шестерен, небольшие размеры и позволяет снизить центр тяжести автомобиля. КПД конической главной передачи со спиральным зубом 0,97. 0,98. Передаточные числа конических главных передач 3,5. 4,5 у легковых автомобилей и 5. 7 у грузовых автомобилей и автобусов.

Рисунок 2 — Главные передачи

а, б, в — одинарные; г, д — двойные; е — редуктор; 1 — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — червяк; 4 — червячная передача; 5 — коническая шестерни; 6 — цилиндрические шестерни; 7 — полуось; 8 — солнечная шестерня; 9 — сателлит; 10 — ось; 11 — коронная шестерня; l — гипоидное смещение

Гипоидная главная передача (рисунок 2, б) имеет широкое применение на легковых и грузовых автомобилях. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен гипоидной главной передачи в отличие от конической не лежат в одной плоскости и не пересекаются, а перекрещиваются. Передача может быть с верхним или нижним гипоидным смещением l. Гипоидная главная передача с верхним смещением используется на многоосных автомобилях, так как вал ведущей шестерни должен быть проходным, а на переднеприводных автомобилях — исходя из условий компоновки. Главная передача с нижним гипоидным смещением широко применяется на легковых автомобилях.

Передаточные числа гипоидных главных передач легковых автомобилей 3,5. 4,5, а грузовых автомобилей и автобусов 5. 7. Гипоидная главная передача по сравнению с другими более прочная и бесшумная, имеет высокую плавность зацепления, малогабаритная и ее можно применять на грузовых автомобилях вместо двойной главной передачи. Она имеет КПД, равный 0,96. 0,97. При нижнем гипоидном смещении имеется возможность ниже расположить карданную передачу и снизить центр тяжести автомобиля, повысив его устойчивость. Однако гипоидная главная передача требует высокой точности изготовления, сборки и регулировки. Она также требует из-за повышенного скольжения зубьев шестерен применения специального гипоидного масла с сернистыми, свинцовыми, фосфорными и другими присадками, образующих на зубьях шестерен прочную масляную пленку.

Червячная главная передача (рисунок 2, в) может быть с верхним или нижним расположением червяка 3 относительно червячной шестерни 4, имеет передаточное число 4. 5 и в настоящее время используется редко. Ее применяют на некоторых многоосных многоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами червячная главная передача меньше по размерам, более бесшумна, обеспечивает более плавное зацепление и минимальные динамические нагрузки. Однако передача имеет наименьший КПД (0,9. 0,92) и по трудоемкости изготовления и применяемым материалам (оловянистая бронза) является самой дорогостоящей.

Двойные главные передачи

Эти передачи применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного числа трансмиссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момента. КПД двойных главных передач находится в пределах 0,93. 0,96.

Двойные главные передачи имеют две зубчатые пары и обычно состоят из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с прямыми или косыми зубьями. Наличие цилиндрической пары шестерен позволяет не только увеличить передаточное число главной передачи, но и повысить прочность и долговечность конической пары шестерен.

В центральной главной передаче (рисунок 2, г) коническая и цилиндрическая пары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста. Крутящий момент от конической пары через дифференциал подводится к ведущим колесам автомобиля.

В разнесенной главной передаче (рисунок 2, д) коническая пара шестерен 5 находится в картере в центре ведущего моста, а цилиндрические шестерни 6 — в колесных редукторах. При этом цилиндрические шестерни соединяются полуосями 7 через дифференциал с конической парой шестерен. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси 7 подводится к колесным редукторам.

Широкое применение в разнесенных главных передачах получили однорядные планетарные колесные редукторы. Такой редуктор (рисунок 2, е) состоит из прямозубых шестерен — солнечной 8, коронной 11 и трех сателлитов 9. Солнечная шестерня приводится во вращение через полуось 7 и находится в зацеплении с тремя сателлитами, свободно установленными на осях 10, жестко связанных с балкой моста. Сателлиты входят в зацепление с коронной шестерней 11, прикрепленной к ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической пары шестерен 5 к ступицам ведущим колес передается через дифференциал полуоси 7, солнечные шестерни 8, сателлиты 9 и коронные шестерни 11.

При разделении главной передачи на две части уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а также уменьшаются размеры картера и средней части ведущего моста. В результате увеличивается дорожный просвет и тем самым повышается проходимость автомобиля. Однако разнесенная главная передача более сложна, имеет большую металлоемкость, дорогостояща и трудоемка в обслуживании.

Коническая главная передача

Чтобы обеспечить передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса, автомобиль должен быть оснащен — помимо коробки пере­дач и раздаточной коробки — соответствующей главной передачей для непосредственного привода ведущих колес. Главная передача, в зависимости от типа автомобиля, может быть выполнена в виде отдельного узла или входить в качестве встроенного элемента в состав ве­дущего моста. Полноприводные автомобили имеют несколько главных передач, по числу ведущих мостов.

Основные функции главной передачи (рис. 1 «Конструкция главной передачи и дифференциала«):

• Изменение на 90° направления передачи кру­тящего момента с карданного вала на ведущие колеса (в случае привода колес карданным валом);
• Уменьшение частоты вращения приводного вала до требуемой частоты вращения ведущих колес;
• Компенсация разницы частоты вращения веду­щих колес при прохождении поворотов.

Типы конических передач

Обычная коническая главная передача

В данной типе главной передачи оси обоих шестерен — ведущей и ведомой — находятся на одном уровне (рис. 2).

Гипоидная зубчатая передача

В данном случае ось ведущей конической ше­стерни смещена вниз относительно оси ведомой шестерни («гипо» означает «вниз», рис. 2).

Преимущества гипоидной главной передачи

Несмотря на слабость зубьев, она способна передавать значительные усилия, так как по мере увеличения смещения увеличивается также диа­метр ведущей конической шестерни и, как след­ствие, поверхность зацепления между ведущей и ведомой шестернями. Благодаря этому можно при тех же нагрузках использовать меньшую по размеру ведомую шестерню, чем в обычной глав­ной передаче.

В отличие от обычной главной передачи между боковыми поверхностями зубьев двух шестерен имеет место трение скольжения, что гарантирует сравнительно низкий уровень шума. (Гипоидную передачу можно рассматривать как промежуточный вариант между обычной конической передачей и червячной передачей).

В случае продольного расположения двигателя в передней или задней части кузова вал привода главной передачи может (для повышения компактности агрегата) проходить через полый вал блока шестерен коробки передач, однако, для этого гипоидное смещение должно составлять более 40 мм.

Гипоидное смещение — это расстояние между осями ведущей и ведомой конических шестерен.

Высокое давление, возникающее на боковых поверхностях зубьев в результате трения скольжения, требует специальной, устойчивой к давлению смазки — масла для гипоидных передач.

На сегодняшний день используются преимущественно смазки, легированные соединениями фосфора и серы. При определенной температуре эти соединения вступают в химическую реакцию с металлическими поверхностями и образуют защитный слой, который препятствует прямому контакту с металлом. Так как масло для гипоидных передач оказывает вредное воздействие на некоторые уплотнительные материалы (полиакрилат), оно должно использоваться в строгом соответствии с заводскими предписаниями.

Типы зубчатых зацеплений в конических главных передачах

В конических главных передачах современных автомобилей используются, главным образом, зацепления со спиральными зубьями, так как прямозубое зацепление вызывает сильный шум. При этом различаются два типа зубчатых зацеплений:

• Зацепление с паллоидными спиральными зубьями (типа Klingelnberg);
• Зацепление с круговыми зубьями (типа Gleason).

Оба типа зубчатых зацеплений обладают аналогичными эксплуатационными свойствами.

Зацепление с паллоидными спиральными зу­бьями (типа Klingelnberg)

В данном случае речь идет, прежде всего, о за­цеплении со спиральными зубьями. Отличитель­ным признаком ведомой конической шестерни со спиральными зубьями является то, что зубья представляют собой часть дуги спирали, так как их кривизна на внутренней стороне шестерни больше, нем на внешней (рис. 3 «Ведомая коническая шестерня. Форма зубьев соответствует дуге спирали«). Вершины зубьев на внутренней и внешней сторонах ше­стерни имеют одинаковую ширину (рис. 4). При правильной регулировке пятно контакта рас­полагается по центру зуба и составляет примерно 50% от его поверхности (рис. 5).

Зацепление с круговыми зубьями (типа Gleason)

В данном случае речь идет о зацеплении с кру­говыми зубьями, поскольку зубья ведомой кони­ческой шестерни представляют собой часть дуги окружности (рис. 6). Вершины зубьев посте­пенно становятся шире от внутренней стороны к внешней (рис. 7). Контактное пятно состав­ляет примерно 50% от поверхности зуба. Оно должно располагаться по центру, однако может быть смещено к наружному краю (но ни в коем случае не к внутреннему, на слабый конец зуба) (рис. 8).

Изменение направления вращения

Шестерня (1), приводимая в движение кардан­ным валом, расположена под углом 90° к ведо­мой конической шестерне (3). Благодаря этому крутящий момент передается в поперечном на­правлении (под углом 90°) через ведомую кони­ческую шестерню и полуоси на ведущие колеса (рис. 9 «Коническая зубчатая передача с гипоидным зубчатым зацеплением«).

Положение ведомой шестерни (слева или справа от ведущей шестерни, рис. 10 «Расположение ведущей и ведомой шестерен главной передачи«) в пол­ноприводных автомобилях зависит от конструк­ции раздаточной коробки (с двумя или тремя валами).

Уменьшение частоты вращения карданного вала

В функции конической зубчатой передачи входит также уменьшение частоты вращения вторично­го вала коробки передач до требуемой частоты вращения ведущих колес. При этом соотношение количества зубьев ведущей и ведомой шестерен обеспечивает необходимое передаточное отно­шение «на замедление» (понижение передаточ­ного отношения). Оно рассчитывается по следую­щей формуле:

К примеру, на автомобиле с:

• Максимальной частотой вращения коленчато­го вала двигателя 6000 об/мин;
• Максимальной скоростью движения 200 км/ч (на прямой передаче);
• Размером шин 0,3 м.

Это дает передаточное отношение:

i _Achse = (6000 · 0.3)/(2.65 · 1.0 · 200) ≈ 3.4

Это означает, что в данном случае требуемое соотношение количества зубьев ведущей и ведо­мой шестерен составляет 1:3,4 ( где, 2,65 — постоян­ная пересчета). Таким образом, ведущая шестерня могла бы иметь 10 зубьев, а ведомая шестерня — 34 зуба.

Функции межколесного дифференциала

Основная функция межколесного дифферен­циала заключается в компенсации разницы в частотах вращения ведущих колес, которая обусловлена постоянно изменяющимся состоя­нием дорожного покрытия, а также вынужденно возникает при прохождении поворотов. Тем са­мым предотвращается перекос полуосей и повы­шенный неравномерный износ шин.

Поэтому обе полуоси соединены друг с другом через дифференциал (называемый также «меж­колесным дифференциалом») таким образом, чтобы колеса могли беспрепятственно вращаться с различной частотой вращения в зависимости от собственной траектории движения.

На рисунке 11 «Коническая передача и дифференциал с прямозубым зацеплением» показан пример главной пе­редачи с обычным коническим дифференциалом (с прямозубыми коническими шестернями). Кру­тящий момент от ведущей конической шестерни (1) с помощью ведомой конической шестерни (2) передается на корпус дифференциала (3), с него на сателлиты дифференциала (5), которые отве­чают за баланс крутящего момента между левой и правой сторонами ведущего моста.

При прямолинейном движении обе кониче­ские шестерни полуосей (6) вращаются с той же скоростью, что и ведомая шестерня (2) и корпус дифференциала (3). При этом сателлиты диффе­ренциала не вращаются вокруг своей оси и лишь передают крутящий момент в равных частях на обе полуоси (7).

При прохождении поворота колесо, располо­женное на его внешнем радиусе, преодолевает большее расстояние, чем колесо, расположенное на внутреннем радиусе поворота. Именно поэто­му оба колеса и, следовательно, обе конические шестерни полуосей должны иметь возможность вращаться с различной частотой. Такая возмож­ность обеспечивается за счет того, что сателлиты дифференциала начинают вращаться вокруг сво­ей оси и, тем самым, обкатываются по вращаю­щимся с различной частотой коническим шестер­ням полуосей.

При одинаковом сцеплении с грунтом колесо, расположенное на внутреннем радиусе поворота, вращается медленнее ровно настолько, насколь­ко быстрее вращается колесо, расположенное на внешнем радиусе.

Обычные дифференциалы имеют целый ряд недостатков. К примеру, если при трогании с ме­ста колесо находится на песке или льду, то его сцепление с поверхностью минимально или во­обще отсутствует, в результате чего колесо на­чинает прокручиваться. При этом из-за равнове­сия сил в коническом дифференциале на другое колесо также передается минимальное усилие тяги, в результате чего оно прокручивается или остается неподвижным. Такой эффект может возникать также во время движения, если на плохой дороге одно колесо вдруг теряет сцепле­ние с грунтом (отрывается) и поэтому начинает прокручиваться.

Когда колесо снова соприкасается с поверхно­стью, сцепление восстанавливается, в результате чего частота вращения колеса уменьшается, а крутящий момент, передающийся на него, резко увеличивается. Эти изменения в движении и рас­пределении сил, распространяемые через сател­литы дифференциала на другое колесо, могут стать причиной заноса автомобиля.

Чтобы избежать этого, многие современные ав­томобили оснащаются самоблокирующимися диф­ференциалами (дифференциалами с ограничени­ем проскальзывания). Различные конструктивные типы и функции самоблокирующегося дифферен­циала уже подробно описаны в статье «Полный привод на легковых автомобилях«.

Основные принципы подбора шестерен главной передачи

Цель подбора ведущей и ведомой шестерен глав­ной передачи состоит в том, чтобы при ремонте узла восстановить его работоспособное состоя­ние, определенное производителем. Необходимо иметь в виду следующее:

• Ведущая и ведомая конические шестерни как запасные части всегда поставляются вместе и никогда по отдельности. Обе шестерни при изготовлении прикатываются друг к другу на специальном оборудовании для обеспечения максимальной плавности хода.
• Чтобы исключить случайную подмену, обе ше­стерни снабжаются производителем одинако­вым парным номером.
• Обозначения на ведущей и ведомой кониче­ских шестернях включают в себя тип зубчатого зацепления, количество зубьев шестерен и, так называемый, допуск на размер.

Пример обозначений на конических шестернях:

К 843, 312,25 (Klingelnberg):

• 843 — Ведущая шестерня — 8 зубьев, ведомая шестерня — 43 зуба
• 312 — Парный номер
• 25 — Допуск в 1/100 мм на плюс от базового размера производителя. (Знак минуса перед числом означает минусовой до­пуск на размер.)

Измерение параметров пятна контакта конической главной передачи

Существует множество методов регулировки и измерения параметров конических зубчатых передач. Однако решающее значение для расче­та правильной нагрузки на зубья и, тем самым, максимально возможной плавности хода всегда имеет пятно контакта на зубьях ведомой шестер­ни, которое зависит от регулировки главной пере­дачи. Для измерения пятна контакта без разборки главной передачи следует сделать следующее:

• Нанести шабровочную краску на обе стороны зубьев ведомой шестерни;
• Провернуть ведущую шестерню несколько раз в обоих направлениях, а затем зафиксировать ве­домую шестерню, к примеру, с помощью дере­вянной колодки, как показано на рисунке 12.

Образовавшийся при этом на зубьях отпечаток можно точно оценить, используя схему на рисун­ке В10.13, что позволит без труда сделать вывод о правильности регулировки конической главной передачи.

Основные принципы регулировки пятна контакта

Правильное пятно контакта (под нагрузкой или без нее) должно располагаться на передней или задней боковой поверхности зубьев ведомой ко­нической шестерни, примерно по центру (отно­сительно общей длины и высоты зуба) (см. рис. В10.13, сегменты А1 и В1).

При неправильном пятне контакта (рис. 13 «Схема проверки пятна контакта на ведомой и Klingelnberg, конической шестерне (при зубчатом зацеплении Gleason)«, сегменты 2-5) необходимо отрегулиро­вать ведущую и ведомую шестерни. Если пятно контакта соответствует:

• Сегментам А2/В2 — требуется смещение веду­щей шестерни в направлении от оси ведомой ше­стерни и, возможно, корректировка зазора боко­вой поверхности зубьев путем смещения ведомой шестерни в направлении к оси ведущей шестерни;
• Сегментам АЗ/ВЗ — требуется смещение ве­домой шестерни в направлении от оси ведущей шестерни и, возможно, корректировка зазора боковой поверхности зубьев путем смещения ведущей шестерни в направлении к оси ведомой шестерни;
• Сегментам А4/В4 — требуется смещение ве­дущей шестерни в направлении к оси ведомой шестерни и, возможно, корректировка зазора боковой поверхности зубьев путем смещения ведомой шестерни по направлению от оси ведущей шестерни;
• Сегментам А5/В5 — требуется смещение ве­домой шестерни в направлении к оси ведущей шестерни и, возможно, корректировка зазора боковой поверхности зубьев путем смещения ве­дущей шестерни в направлении от оси ведомой шестерни.

Пятна контакта сегментов А6/В6 указывают на неправильную регулировку предписанного зазора боковой поверхности зубьев (преимуще­ственно от 0,10 до 0,15 мм). Это можно изменить в первую очередь путем смещения ведомой кони­ческой шестерни, при этом пятно контакта долж­но сместиться в продольном направлении зубьев.