Раздаточная коробка

Раздаточная коробка  (информация с книги)

Раздаточная коробка применяется  в автомобилях с двумя или  тремя ведущими мостами. Она служит для передачи мостам крутящего момента  от ведомого вала коробки передач, а  также для выключения переднего  моста (автомобиль ГАЗ-67Б).

В некоторых автомобилях раздаточная  коробка не только передает крутящий момент нескольким ведущим мостам, но и повышает крутящий момент, являясь  в этом случае дополнительной коробкой передач с прямой и одной понижающей передачами (автомобиль ГАЗ-63) или с двумя понижающими передачами без прямой (автомобиль ЗИС-151).

Схемы работы этих раздаточных коробок  показаны на рис. 175 и 176.

 
Рис. 175 - Схема передачи крутящего момента через раздаточную коробку двухосного автомобиля с прямой и понижающей передачами (автомобиль ГАЗ-63): 
1 - ведущий вал; 2 - каретка прямой и понижающей передач; 3 - шестерня вала привода заднего моста; 4 - подшипник хвостовика ведущего вала; 5 - вал привода заднего моста; 6 - ведущая шестерня промежуточного вала; 7 - промежуточный вал; 8 - шестерня вала привода переднего моста; 9 - муфта включения привода переднего моста; 10 - вал привода переднего моста; 11 - ведомая шестерня промежуточного вала.

В картере раздаточной коробки  автомобиля ГАЗ-63 имеются (рис. 175):

1) ведущий вал 1, соединенный с  коробкой передач; хвостовик этого  вала свободно вращается в  подшипнике 4, установленном в выточке  шестерни 3; на шлицы вала посажена  каретка 2;

2) вал 5 привода заднего моста с шестерней 3, выполненной заодно с валом;

3) вал 10 привода переднего моста,  на шлицы которого посажена  муфта 9; на гладкой (нешлицованной)  части вала находится шестерня 8;

4) промежуточный вал 7 с двумя  шестернями 6 и 11; шестерня 6 находится в постоянном зацеплении с шестернями 3 и 8.

На  рис. 175 показано положение шестерен при включенной прямой передаче на задний ведущий мост - каретка 2 передвинута  вправо (по схеме) и находится в  зацеплении с внутренним зубчатым венцом шестерни 3.

Чтобы включить понижающую передачу (увеличивающую  крутящий момент), каретку 2 нужно ввести в зацепление с шестерней 11 промежуточного вала. Крутящий момент будет передаваться валу 5 привода заднего моста через  следующие детали: ведущий вал 1, каретка 2, шестерня 11, промежуточный вал 7, шестерни 6 и 3.

 

На рисунке муфта 9 сдвинута вправо и находится в зацеплении с  зубчатым венцом шестерни 8; таким образом, включен передний ведущий мост. Крутящий момент на вал 10 привода переднего  моста передается через следующие детали: а) при включенной прямой передаче - ведущий вал 1, каретка 2, шестерни 3, 6 и 8, муфта 9; б) при включенной понижающей передаче - ведущий вал 1, каретка 2, шестерня 11, промежуточный вал 7, шестерни 6 и 8, муфта 9.

Чтобы выключить передний мост, муфту 9 нужно вывести из зацепления с зубчатой муфтой шестерни 8, сместив муфту влево.

В картере раздаточной коробки  автомобиля с тремя ведущими мостами (автомобиль ЗИС-151) установлены следующие  валы с шестернями (рис. 176):

 
Рис. 176 - Схема передачи крутящего  момента через раздаточную коробку  трехосного автомобиля с двумя понижающими  передачами (автомобиль ЗИС-151): 
1 - вал привода переднего моста; 2 - муфта привода переднего моста; 3 - вал привода среднего моста; 4 - промежуточный вал; 5 - ведомая шестерня высшей передачи; 6 - ведущий вал; 7 - промежуточная шестерня ведущего вала; 8 - внутренний зубчатый венец; 9 - каретка понижающих передач; 10 - хвостовик ведущего вала; 11 - шестерня вала привода заднего моста; 12 - подшипник хвостовика ведущего вала; 13 - вал привода заднего моста; 14 - ведущая шестерня промежуточного вала; 15 - ведомая шестерня низшей передачи; 16 - шестерня вала привода среднего моста.

1) ведущий вал 6, соединенный  с коробкой передач; на этот  вал свободно посажена шестерня 7 с венцом 8 и каретка 9;

2) вал 13 привода заднего моста  с шестерней 11; хвостовик 10 вала 6 опирается на подшипник 12, установленный  в выточке шестерни 11;

3) промежуточный вал 4 с жестко закрепленными на нем шестернями постоянного зацепления 5 и 14 и шестерней 15;

4) вал 3 привода среднего моста  с шестерней постоянного зацепления 16;

5) вал 1 привода переднего моста,  соединяемый с валом 3 при помощи  муфты 2, скользящей по шлицам валов 1 и 3.

Пока каретка 9 не зацеплена ни с  зубчатым венцом 8 шестерни 7, ни с шестерней 15 промежуточного вала, крутящий момент двигателя на ведущие мосты не передается.

При перемещении каретки 9 влево  она войдет в зацепление с зубчатым венцом 8 шестерни 7 и жестко соединит ее с ведущим валом 6. В этом случае крутящий момент валам 13 и 3 привода мостов передают следующие детали: ведущий вал 6, каретка 9, зубчатый венец 8, шестерни 7 и 5, промежуточный вал 4, шестерня 14, шестерни 11 и 16.

Если каретку 9 переместить вправо и ввести ее в зацепление с шестерней 15 промежуточного вала 4, то крутящий момент будут передавать: ведущий вал 6, каретка 9, шестерня 15, промежуточный  вал 4, шестерня 14, шестерни 11 и 16.

В обоих случаях вал 1 привода переднего моста получает крутящий момент от вала 3 привода среднего моста при соединении этих валов зубчатой муфтой 2 (на схеме показано положение, при котором передний мост не включен).

Передача крутящего момента  от ведущего вала валам привода  мостов сопровождается увеличением передаточных чисел и соответственно повышением крутящего момента.

Раздаточная коробка включается рычагами, расположенными около рычага коробки  передач.

Каретки раздаточной коробки переключаются  так же, как и в коробке передач, при этом предварительно выключается сцепление, причем понижающая передача включается только в тяжелых дорожных условиях и после полной остановки автомобиля.

Передний  ведущий мост можно включать во время  движения автомобиля, не выключая сцепления (если задние колеса не буксуют), так как в этом случае вал раздаточной коробки и карданный вал, идущий к переднему мосту, делают одинаковое число оборотов. Если же задние колеса буксуют (движение по скользкой дороге), передний мост следует включать, выключив сцепление.

Передний  ведущий мост включается только в  следующих случаях:

а) при движении по труднопроходимым участкам пути (грязный проселок, глубокий снег и т.д.) или по скользкой дороге, хотя бы и с хорошим покрытием; включением переднего моста повышается устойчивость автомобиля, т.е. способность держать дорогу;

б) при переходе на понижающую передачу в раздаточной коробке; включением переднего моста достигается  более равномерное распределение  передаваемого крутящего момента  на ведущие мосты и снижение нагрузки на детали привода задних мостов.

На  дорогах с хорошим или удовлетворительным покрытием и на нескользких дорогах  передний мост не следует включать, так как движение с включенным передним мостом вызывает ускоренный износ его, увеличивает расход горючего вследствие возрастания потерь на трение, а также сокращает срок службы шин.

Для предотвращения перегрузки карданной  передачи и ведущих мостов понижающую передачу в раздаточной коробке  следует включать, включив сначала  передний мост, и, наоборот, выключать передний мост, включив предварительно высшую передачу в раздаточной коробке.

В раздаточной коробке автомобилей  ГАЗ-63 предусмотрен замок, предотвращающий  включение понижающей передачи при  выключенном переднем мосте и  выключение переднего моста, когда включена понижающая передача.

Схема замка раздаточной коробки этого  автомобиля представлена на рис. 177.

 
Рис. 177 - Замок раздаточной коробки (автомобиль ГАЗ-63): 
а - передний мост выключен; б - включена прямая передача, передний мост выключен; в - включены передний мост и прямая передача; г - включена низшая передача и передний мост; 1 - ползун включения и выключения переднего моста; 2 - штифт ползуна включения и выключения переднего моста; 3 - пружина замка; 4 - штифт ползуна переключения передач; 5 - ползун переключения передач; 6 - выточка для фиксации ползуна переключения передач при включенной прямой передаче; 7 - лыска; 8 - выточка для фиксации ползуна переключения передач в нейтральном положении; 9 - выточка для фиксации ползуна переключения передач при включенной понижающей передаче; 10 - выточка, фиксирующая муфту включения переднего моста во включенном положении; 11 - выточка, фиксирующая муфту включения переднего моста в выключенном положении.

Между двумя ползунами 1 и 5 установлен замок, состоящий из двух полых штифтов 4 и 2, внутри которых установлена  пружина 3. Ползун 5 служит для включения  понижающей и прямой передач, а ползун 1 - для включения и выключения переднего моста.

У ползуна 5 имеются три выточки: выточка 8 фиксирует ползун в нейтральном  положении и выточки 6 и 9 - для  фиксации при включенной каретке 2 (см. рис. 175). В ползуне 1 выточка 11 (рис. 177) фиксирует муфту 9 (см. рис. 175) при  включенном переднем мосте, а выточка 10 (рис. 177) - при выключенном мосте. Выточки 9 и 10 по глубине значительно меньше остальных выточек.

 

Когда передний мост выключен, штифты 4 и 2 занимают положение, показанное на рис. 177, а. Вследствие малой глубины  выточки 10 штифты почти упираются один в другой. При попытке переместить ползун 5 влево для включения понижающей передачи штифт 4 не сможет выйти из выточки 8.

В то же время включение прямой передачи перемещением ползуна 5 вправо возможно благодаря наличию лыски 7 между выточками 8 и 6, в которую заходит штифт 4 (рис. 177, б).

Когда включен передний мост, штифт 2 входит в выточку 11 нормальной глубины и  ввиду наличия зазора между ним  и штифтом 4 ползун 5 может перемещаться в обе стороны, обеспечивая включение  как понижающей (выточка 9), так и прямой (выточка 6) передач (рис. 177, в).

Когда включена понижающая передача (рис. 177, г), передний мост нельзя выключить, так  как штифт 4 входит в выточку 9 малой  глубины и при попытке передвинуть  ползун 1 влево штифт 2 не сможет полностью выйти из выточки 11.

В автомобилях ЗИС-151 при включении  низшей передачи (каретка 9 и шестерня 15 на рис. 176) автоматически включается и передний мост; при выключении моста низшая передача автоматически  выключается. Это достигается блокировкой рычага переключения передач с рычагом включения переднего моста.

Рычаг 2 (рис. 178) включения переднего моста  жестко скреплен с валом 6, вращающимся  в кронштейнах, привернутых к  картеру коробки передач. Этот рычаг  может фиксироваться в двух положениях: в переднем - мост включен, в заднем - мост выключен.

 
Рис. 178 - Блокировка рычагов раздаточной  коробки (автомобиль ЗИС-151): 
1 - рычаг переключения передач; 2 - рычаг включения переднего моста; 3 - нижний конец рычага включения переднего моста; 4 - установочный болт; 5 - нижний конец рычага переключения передач; 6 - вал рычага включения переднего моста.

Рычаг 1 переключения передач свободно установлен на валу 6 и может быть зафиксирован в трех положениях: в переднем - включена низшая передача, в заднем - включена высшая передача, в среднем - нейтральное положение.

Когда включается низшая передача, нижний конец 5 рычага 1 переключения передач упирается  в установочный болт 4, ввернутый в нижний конец 3 рычага включения переднего моста, и передний мост автоматически включается; при выключении переднего моста установочный болт 4, упираясь в нижний конец 5 рычага 1 переключения передач, выключает одновременно низшую передачу. Однако водителю не разрешается включать передний мост при помощи рычага переключения передач, так как несовпадение зубьев каретки 9 (см. рис. 176) и шестерни 15 промежуточного вала, а также зубьев вала 3 и муфты 2 приводит к ускоренному износу зубьев.

 

 

I. Привод  раздаточной коробки.  
 
Для распределения усилия на ведущие мосты автомобиля и трансмиссию введена раздаточная коробка, которая представляет собой двухступенчатый редуктор.  
 
Валы, передающие крутящий момент на передний и задний мосты, связаны между собой межосевым дифференциалом, что обеспечивает постоянный привод обоих ведущих маетой и улучшает устойчивость автомобиля. Межосевой дифференциал распределяет усилия на ведущие мосты автомобиля пропорционально сцепной массе, т.е. части полной массы автомобиля, которая приходится на каждую ось ведущих колес. Кроме того, дифференциал позволяет колесам ведущих мостов вращаться с различными скоростями, что устраняет их проскальзывание и повышенный износ шин, а также снижает нагрузки в трансмиссии.  
 
Для увеличения проходимости автомобиля дифференциал может быть заблокирован. При блокировке дифференциала загорается контрольная лампа на панели приборов.  
 
Ведущий вал 30 установлен на двух шарикоподшипниках 23, расположенных в гнездах передней крышки 18 и картера 27 раздаточной коробки. Внутреннее кольцо переднего подшипника зажато между буртиком ведущего вала, упорным кольцом 22 подшипника, гайкой и фланцем 12, установленными на шлицах вала 30. Передний подшипник и его упорное кольцо закрыты крышкой 21, в которой расположен сальник 13. В осевом направлении вал зафиксирован установочным кольцом, расположенным в канавке заднего подшипника. Это кольцо зажато между картером 27 раздаточной коробки и задней крышкой 31. На ведущем валу подшипник крепится гайкой с упорной шайбой. Гайка после затягивания стопорится за счет вдавливания ее кромок в пазы вала.  
 
Шестерня 24 высшей передачи вращается на термообработанной шейке ведущего вала. Она имеет два зубчатых венца. Большой венец шестерни находится в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала 33; с малым венцом шестерни соединяется муфта 26 при включении высшей передачи.  
 
Шестерня 28 низшей передачи также имеет два венца: малый венец зацепляется с муфтой 26 при включении низшей передачи, а большой венец находится в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала. Шестерня 28 вращается на стальной термообработанной втулке 29, которая имеет тугую посадку на ведущем валу.  
 
Между шестернями 24 и 28 на шлицах вала насажена ступица 25 муфты включения передач. Промежуточный вал 33 изготовлен в виде блока двух косозубых шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями высшей и низшей передач ведущего вала. Передний конец вала опирается на роликовый цилиндрический подшипник 19, задний - на шариковый подшипник 32. От осевого смещения вал удерживается установочным кольцом, расположенным в канавке заднего подшипника. Установочное кольцо зажато между картером раздаточной коробки и задней крышкой 31. На валу подшипник крепится гайкой с упорной шайбой.  
 
В передний торец промежуточного вала запрессована ведущая шестерня 16 привода спидометра. Ведомая пластмассовая шестерня 15 привода спидометра неразъемно соединена с валиком, который вращается во втулке и на выходе уплотнен сальником.  
 
Вал 11 привода переднего моста имеет зубчатый венец 7, который служит для блокировки дифференциала. Передний конец вала опирается на шариковый подшипник 8, размещенный в картере привода переднего моста. Фиксация подшипника и фланца на валу такая же, как и на ведущем валу. От осевого смещения подшипник удерживается установочным кольцом, расположенным в канавке картера привода переднего моста. Задний конец вала соединяется шлицами с шестерней 43 привода переднего моста.  
 
Вал привода заднего моста по своей конструкции и установке аналогичен валу привода переднего моста, однако не имеет зубчатого венца блокировки дифференциала.  
 
Дифференциал состоит из разъемного корпуса 34, обе части которого соединены болтами. Эти же болты крепят к корпусу дифференциала ведомую шестерню 1, находящуюся в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала.  
 
Корпус дифференциала вращается в двух шариковых подшипниках 2. Передний подшипник удерживается в корпусе дифференциала пружинной шайбой 3 и стопорным кольцом 4. В канавке наружного кольца подшипника расположено установочное кольцо. Такая фиксация подшипника удерживает дифференциал от осевого перемещения. На передней части корпуса дифференциала имеются шлицы 6. на которых расположена муфта 5 блокировки дифференциала. В отверстие корпуса дифференциала установлена ось 41 сателлитов, которая фиксируется в корпусе пружинной шайбой 42 и стопорным кольцом 40. На оси расположены два сателлита 38, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями привода переднего и заднего мостов.  
 
Картер 27 раздаточной коробки отлит из алюминиевого сплава. Передняя 18 и задняя 31 крышки раздаточной коробки крепятся к картеру шпильками и гайками по всему периметру разъема. Точность центрирования базовых деталей обеспечивают два установочных штифта, на которые устанавливается передняя крышка. Между картером и крышками расположены уплотнительные прокладки. В передней крышке находятся маслоналивное и маслосливное отверстия, закрытые резьбовыми пробками 17 и 14. В верхней части картера имеется люк, закрытый крышкой.  
 
Привод раздаточной коробки механический. Рычаг 59 переключения передач шарнирно установлен в проушинах кронштейна на оси 58. Ось проходит через капроновые втулки 54, которые установлены в отверстия рычага, и удерживается стопорной шайбой 53. Нижний конец рычага входит в паз штока 57 и уплотнен в нем фигурной пружиной 50. Такое уплотнение устраняет вибрацию рычага и уменьшает шум при движении автомобиля.  
 
Вилка 61 включения передач заходит в паз скользящей муфты включения передач; на штоке вилка крепится стопорным болтом. Отверстие, через которое проходит шток, уплотнено сальником и защищено резиновым чехлом. В нейтральном и включенном положениях шток 57 удерживается шариковым фиксатором, состоящим из шарика 63 и пружины 65. Детали фиксатора размещены в стальной втулке 64, запрессованной в отверстие картера раздаточной коробки.  
 
Муфта 5 блокировки дифференциала расположена на шлицевой части корпуса дифференциала. При блокировке дифференциала она соединяет вал привода переднего моста с корпусом дифференциала, что приводит к выключению дифференциала. В паз муфты заходит вилка 46, закрепленная на штоке 51 болтом. Шток вилки блокировки дифференциала фиксируется в нейтральном и включенном положениях так же, как и шток 57 вилки включения передач.