Что такое гипоидная передача в редукторе

Гипоидный редуктор

Что такое гипоидный редуктор

Гипоидный редуктор используют для передачи вращения между скрещивающимися валами. Это механизм, в котором оси шестерен пересекают плоскость кольцевой шестерни в той точке, которая находится ниже оси и выше внешнего края кольцевой шестерни. Или же, наоборот – в точке выше оси и ниже внешнего края кольцевой шестерни.

Зубья, которые имеют гипоидные колеса, постепенно уменьшаются в высоте, от наружного к внутреннему диаметру.

Редуктор может иметь одну или несколько ступеней. Их задача – увеличение передаточного отношения. Хотя гипоидная передача относится к одному из видов червячных передач, ее КПД выше, чем у непосредственно червячной на 25%.

Важно знать! Шестерни гипоидного редуктора имеют одноступенчатое передаточное число до 15:1.

Принцип работы

Работа гипоидного редуктора заключается в следующем. От двигателя промышленной машины передается момент силы через сцепление, коробку передач и через кардан, к оси основной шестерни. Основная шестерня, по своей проектируемой конструкции, устанавливается параллельно по отношению к осям первичного вала двигателя механизма, и по отношению к вторичному валу коробки передач.

Благодаря тому, что зубья шестерней имеют криволинейную форму, момент силы, который передается, имеет высокий показатель. Это на порядок увеличивает механические, а также динамические показатели механизма, что влияет на производительность. Также это влияет на плавность производимой работы.

Важно знать! Использовать для гипоидных редукторов не гипоидные масла строго запрещается!

Область применения

Гипоидные редукторы широко распространены во всех отраслях промышленности и аграрного хозяйства. Их производство постоянно возрастает, разрабатываются новые модификации, совершенствуются уже имеющиеся модели. Сегодня рынок поставляет редукторы общего и специального назначения. Первые отвечают общим требованиям и используются в промышленной сфере. Их используют в различных работах, связанных с большими нагрузками. Также они применяются в современной робототехнике, в приборостроении, в крупных станках разного назначения, в приводах позиционирования, а также в высокодинамичных приложениях. Также гипоидные редукторы используют в печатных машинах.

Они также используются в железнодорожном транспорте, в промышленном строительстве.

Важно знать! Гипоидные редукторы не чувствительны к мелким погрешностям, допускаемым во время монтажа.

Достоинства и недостатки

К достоинствам механизма относят:

Компактные размеры и небольшой вес.

Прочный алюминиевый корпус.

Высокий показатель мощности.

Минимальный уровень шума при работе.

Плавность выполняемой работы, в сравнении с коническими редукторами.

Отсутствие коррозий, благодаря заводской обработке поверхности.

Обеспечение высокой точности передач.

Точное осевое смещение.

Надежная работа шестерен.

Важно знать! Гипоидный редуктор отличается от других своим выходным валом отбора мощности.

К недостаткам редуктора чаще относят возможность возникновения заедания, что происходит из-за скольжения по линии контакта. Чтобы снизить этот риск, используют специальные трансмиссионные масла для гипоидных передач, которые, в обязательном порядке, нужно вовремя менять. А вот на заводе, во время изготовления, технологи добиваются высокой твердости зубьев.

Среди минусов отмечают тот факт, что из-за асимметричности зацепления, при реверсивном и прямом вращении, работа передачи не одинакова. Также к недостаткам относят сильные осевые нагрузки, которые неблагоприятно действуют на приводной вал. Однако на износостойкость механизма это практически не влияет.

Как выбрать

Как правило, редуктор с гипоидной передачей служит 10-15 лет. Сейчас тяжело купить «плохой» механизм, который будет служить меньше. Это объясняется схожими технологиями производства.

Можно опираться на цену, ведь, как принято считать, чем дороже, тем лучше. Однако чаще вы переплачиваете за бренд, нежели за качество. Ведь практически все корпуса гипоидных редукторов изготовлены из прочного алюминия, а подвески вала выполняют из литья или из стали. Но, так как для изготовления гипоидных редукторов, используют сложные технологии, их стоимость довольно высокая.

Источник

Принцип работы и устройство гипоидной передачи

Современный автомобиль представляет собой целый комплекс различных технических и инженерных решений. Благодаря слаженной работе всех агрегатов, устройств и механизмов различных типов удается в конечном итоге получить надежное, экономичное и комфортное транспортное средство.

Как известно, основными узлами автомобиля принято считать силовой агрегат и трансмиссию. Фактически, двигатель вырабатывает энергию, тогда как трансмиссия преобразует крутящий момент и передает его на колеса.

При этом важным элементов в устройстве многих авто является гипоидная передача. Далее мы поговорим о том, что такое гипоидные передачи, какие типы подобных передач бывают, как работает такая передача, а также какие плюсы и минусы имеет подобное решение.

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Итак, различные передачи делятся по типу используемых шестерней. Передачи бывают коническими, цилиндрическими, гипоидными и т.д. Давайте рассмотрим гипоидную передачу более подробно.

Затем, благодаря ряду очевидных преимуществ, гипоидная передача появилась на грузовых машинах и других типах техники. Гипоидной передачей стали заменять двойную передачу.

Основным отличием гипоидной передачи от других типов передач является то, что оси валов в обязательном порядке нужно сместить в соответствии со строгими математическими расчетами. Еще гипоидную передачу можно использовать только в узлах, где оси зубчаток будут скрещены. Важно понимать, что если проигнорировать первое и второе правило, произойдет заклинивание передачи.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Итак, гипоидная главная передача или другая передача данного типа имеет целый ряд плюсов по сравнению с другими видами передач. Прежде всего, необходимо отдельно отметить минимальный уровень шума во время ее работы, что означает высокий акустический комфорт.

Это становится возможным благодаря тому, что сразу несколько зубьев одновременно находятся в зацеплении. Параллельно можно выделить высокую прочность по причине увеличенного диаметра шестерни, особенно в сравнении с другими видами передач.

Зубья гипоидной передачи отличаются высокой износостойкостью (особенно если сравнивать с конической передачей), что позволяет механизмам с такой передачей работать долго и безотказно.

В целом, машины, где используется гипоидная передача, получают лучшую устойчивость, а также более высокую плавность хода. Как правило, гипоидные передачи активно используются в устройстве автомобилей премиального класса. Другими словами, если автопроизводитель стремится обеспечить лучшие характеристики, именно гипоидная передача является оптимальным решением.

Вполне очевидно, что ее использование приводит к удорожанию агрегатов и узлов. Конечно, некоторые производители экономят на материалах и технологии производства, стараясь снизить конечную стоимость, однако на практике это часто становится причиной заклинивания и быстрого выхода из строя. При этом все чаще и чаще данный тип передач встречается даже на бюджетных авто.

На практике, гипоидная повсеместно используется в устройстве различных короссоверов и внедорожников с полным приводом. При этом качество изготовления далеко не всегда является высоким.

Чтобы избежать проблем, необходимо использовать высококачественные трансмиссионные масла и жидкости, рассчитанные специально для использования с гипоидными передачами. Такие масла формируют особую устойчивую масляную пленку на поверхностях шестерен.

Эта пленка отличается стойкостью к разрыву под нагрузками, защищает детали от прямого контакта, снижает температуру в месте сопряжения и т.д. Все это необходимо, чтобы не допустить заклинивания гипоидной передачи.

Еще нужно помнить, что в условиях высоких нагрузок и нерегулярного обслуживания трансмиссии авто с использованием дешевых «расходников» при ремонтах и ГСМ низкого качества гипоидная передача может быстро выйти из строя. Если учесть, что механизм дорогой, многие автопроизводители по понятным причинам вместо гипоидной передачи нередко используют другие доступные варианты, особенно в бюджетном сегменте.

Подведем итоги

Как видно, гипоидная передача в автомобиле является решением, которое активно используется на машинах разных классов и марок. Такая передача позволяет обеспечить высокий уровень комфорта и производительности.

С учетом вышесказанного можно сделать вывод, что хотя авто с гипоидной передачей нуждается в более качественном обслуживании, которое на практике получается несколько более дорогим, при правильном и грамотном подходе такая машина будет безотказно служить владельцу не одну сотню тысяч километров.

Главная передача в устройстве трансмиссии автомобиля: принцип работы, особенности конструкции. Виды главных передач по типу зубчатого соединения.

Дифференциал коробки передач: что это такое, устройство дифференциала, виды дифференциалов. Как работает дифференциал КПП в трансмиссии автомобиля.

Какие коробки передач устанавливаются на авто: типы механических и виды автоматических трансмиссий, особенности. Плюсы и минусы различных видов МКПП и АКПП.

Секвентальная КПП: особенности коробок передач типа SMG. Устройство секвентальной трансмиссии, преимущества и недостатки коробок данного типа, рекомендации.

Устройство и принцип работы роботизированной КПП. Отличия роботизированных коробок передач от гидротрансформаторной АКПП и вариатора CVT.

Источник

Гипоидная передача в легковом автомобиле

Сегодня любое транспортное средство является крайне сложным комплексом различных механизмов и агрегатов. Только в результате их совместной и очень слаженной работы мы имеем очень комфортные, надёжные и современные автомобили. Технологии в автомобилестроении не стоят на одном месте и постоянно развиваются, стараясь максимально удовлетворить практически все запросы автомобилистов.

Одним из наиболее важных элементов в работе транспортного средства является гипоидная передача.

В данном материале мы рассмотрим ответы на возникающие у большинства автомобилистов вопросы, когда они сталкиваются с данным определением.

Гиперболоидная передача

На сегодняшний день известно несколько типов передач, которые различаются типом применяемых шестерней. Это могут быть – цилиндрические, конические, гипоидные и т. д. Нас на данный момент интересует гипоидная передача.

Название гипоидная, является сокращением от слова гиперболоидная. Принцип действия такой системы был разработан еще в 20-х годах прошлого века, и основной целью её разработки было снижение масс в легковых автомобилях. Таим образом, она пришла на замену двойной передаче.

Отличительные особенности

Гипоидная передача — это винтовая разновидность зубчатой. Она отличается от более привычной, формой зубьев на шестерёнках, которые имеют специфическую криволинейную или косую форму, изогнутую по гиперболоиде (особая геометрическая форма). Они постепенно уменьшаются по высоте от диаметра снаружи к диаметру внутри шестеренки.

Данный вид передачи отличается так же наличием смещения оси малого зубчатого колеса относительно большого. Это смещение осуществляется в строжайшем соответствии с определёнными геометрическими формулами и любое отклонение от нормы может привести к непоправимым последствиям.

Принцип действия

Данная винтовая зубчатая передача применяется в автомобиле чаще всего для изменения направления крутящего момента и его величины. Этот вариант значительно повышает основные характеристики главной передачи. Устанавливается данная система на автомобили, имеющие ведущий задний привод, у которых редуктор главной передачи и двигатель располагаются параллельно движению. Крутящий момент от двигателя в таких транспортных средствах поступает под прямым углом на ведущую ось, что существенно улучшает механические и динамические показатели транспортного средства.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Данный тип передач получает всё большее распространение в автомобилестроении. Изначально они применялись только в премиальных моделях, но сегодня их можно встретить и в более дешёвых вариантах транспортных средств. Происходит это благодаря очень хорошим показателям при эксплуатации.

К основным преимуществам гипоидных передач можно отнести

Недостатки

К сожалению, наряду с неоспоримыми преимуществами в этой конструкции можно отметить и недостатки.

Уход за гипоидным агрегатом

Владелец автомобиля с такой передачей должен понимать, что при выходе шестерёнок из строя, придётся затратить очень даже не маленькую сумму на ремонт автомобиля.

Чтобы избежать подобных проблем, нужно соблюдать ряд простых рекомендаций:

Итоги

Сегодня гипоидные передачи всё чаще применяются в автомобилестроении и это несмотря на их дороговизну. Наиболее часто их можно встретить в транспортных средствах «представительского» класса, например, в автомобилях «Инфинити», «Лексус» и т. д.

Но и в современных бюджетных авто сегодня можно всё чаще встретить такие передачи. Здесь нужно просто понимать, что при хорошем уходе такая лошадка будет служить долго и без особых проблем.

Источник

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Автомобили состоят из большого набора механизмов, узлов и запчастей, и это не только двигатель и трансмиссионная система. Имеются и другие элементы, о которых многие водители не догадываются. К примеру, гипоидная передача, что это за элемент и зачем он нужен? Чтобы транспорт мог нормально передвигаться, важна исправная работа и взаимодействие механизмов. Их много, но отдельно стоит рассмотреть гипоидную передачу.

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Передачи, применяемые в автомобилях, разделяются в соответствии с видом шестерней. Они могут быть с коническим, цилиндрическим, гипоидным устройством.

Гиперболоидная (гипоидная) передача – составляющий компонент или механизм, у которого зубья располагаются в криволинейном положении. Их передвижение производится по гиперболоиду. Этот вид появился еще в 1920 году. Основная цель его создания была в понижении центра масс.

Элемент помог улучшить работу механизмов – положительно отразился на двигателе, предотвратил его перегрузку. И это не все особенности, которыми обладает компонент. Со временем он стал использоваться на грузовом транспорте. А затем он и вовсе заменил двойные передачи.

Отличие этого механизма состоит в том, что оси валов требуется сместить с соблюдением точных математических расчетов. Его нужно применять в узлах, где оси зубчаток находятся в скрещенном положении. Если будут нарушены данные требования, то возникает заклинивание.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Преимущества гипоидной передачи:

Преимущества подтверждают, что коническая гипоидная передача важный компонент автомобиля. Производители часто устанавливают его в модели премиального класса.

Обслуживание авто с гипоидной передачей

Для улучшения работы нужно регулярно использовать специальное масло для гипоидных передач, а оно достаточно дорогое. Его тяжело найти в продаже. Применять рекомендуется минеральные и противозадирные варианты – они улучшат работу механизмов, уменьшат скорость изнашивания.

Масла формируют по площади шестеренок защитную пленку. Она обладает повышенной стойкостью к разрушениям под воздействием нагрузок, обеспечивает защиту деталям при контакте, уменьшает показатели температуры на области соприкосновения. Все эти факторы предотвращают заклинивание.

Кроме этого, при постоянных повышенных нагрузках, неправильном уходе, не проведении своевременного технического обслуживания происходит быстрый износ всех узлов автомобиля. А поскольку гипоидная передача относится к дорогим изделиям, то многие производители стараются подобрать похожие, но бюджетные варианты.

Гипоидная передача – нужный компонент для моделей машин разных классов. Она обеспечивает оптимальный уровень комфорта, улучшает производительность, повышает срок службы транспортных средств.

Срок эксплуатации зависит от соблюдения следующих рекомендаций:

Все эти действия помогут увеличить срок службы изделия на несколько десятков лет.

Автомобиль с гипоидной передачей нуждается в качественном обслуживании, проверке износа деталей в срок. На практике это требует хороших финансовых вложений, но поможет продлить срок службы на длительное время. Главное, нужно бережно относиться и не перегружать машину, тогда не придется делать дорогостоящий ремонт.

Видео дополнит нашу статью и ответит на оставшиеся вопросы.

Гипоидная передача. Достоинства и недостатки гипоидной передачи

Источник

Смазка для гипоидных передач. Что такое гипоидная передача в автомобиле? Достоинства и недостатки механизма

Сегодня любое транспортное средство является крайне сложным комплексом различных механизмов и агрегатов. Только в результате их совместной и очень слаженной работы мы имеем очень комфортные, надёжные и современные автомобили. Технологии в автомобилестроении не стоят на одном месте и постоянно развиваются, стараясь максимально удовлетворить практически все запросы автомобилистов.

Одним из наиболее важных элементов в работе транспортного средства является гипоидная передача.

В данном материале мы рассмотрим ответы на возникающие у большинства автомобилистов вопросы, когда они сталкиваются с данным определением.

Видео «Классификация трансмиссионных жидкостей»

В этом видео рассказывается о классификации смазочных материалов для трансмиссий.

Эксплуатация автомобилей требует выполнения различных операций, а, следовательно, и знаний в области регулировки и ухода за узлами передач

Используется для увеличения крутящего момента, а также для смены его направления к продольной автомобильной оси под прямым углом. Поэтому ее производят из конических шестерен. Главная передача по числу шестерен подразделяется на одинарную коническую и двойную. Первые имеют две разновидности: простые и гипоидные передачи. Одинарные простые конические передачи используются на легковых и грузовых машинах с малой и средней грузоподъемностью. Гипоидная передача по сравнению с простой имеет преимущественные особенности:

1. Расположение оси ведущего колеса ниже оси ведомого.

2. Снижение центра тяжести и повышение устойчивости автомобиля.

3. Утолщение формы основания зубьев шестерен.

Гипоидная передача (гиперболоидная) автомобиля отличается износостойкостью и большой прочностью. Помимо таких положительных моментов, повышается плавность и бесшумность работы. В гипоидных передачах происходит скольжение поверхностей зубьев. В связи с этим следует использовать специальную смазку с повышенной прочностью пленки. Обычные смазывающие вещества непригодны для гипоидных передач, применять их не рекомендуется. В противном случае, шестерни выйдут из строя через один-два часа эксплуатации.

Гипоидная передача имеет недостаток: повышенную опасность заедания шестерен. Неисправность возникает в результате контакта при скольжении зубьев. Такое явление сопровождается ослабеванием несущей способности клина масла. Существует способ устранения заедания – это применение гипоидного масла, термическая обработка зубьев. При этом обеспечивается высокая твердость их поверхности. Используется гипоидная передача в следующих механизмах:

Приводах ведущих колес автомобилей, тракторов, тепловозов;

В текстильных станках при передаче вращения от одного вала нескольким десяткам веретен;

В станках с целью обеспечения наибольшей точности при большом передаточном числе.

Большинства гиперболоидных передач, как правило, не превышает цифру 10, но иногда достигает 30, а то и больше. Нагрузочная способность названной передачи по сравнению с другими выше (благодаря линейному соприкосновению зубьев и увеличению количества зубцовых пар, находящихся в зацеплении).

Конические Движения механизмов во многих моделях машин связано с необходимостью передачи вращения с одного вала на другой. Это происходит в том случае, если оси валов или скрещиваются, или пересекаются. В таких случаях используют конические передачи.

Двойная главная передача автомобиля устанавливается на технике с большой грузоподъемностью с целью увеличения общего придаточного трансмиссионного числа и повышения передаваемого момента (крутящего). Двойная главная передача является одной из частей механизма ведущего моста. При работе главной передачи крутящий момент передается от на фланец вала ведущего и его шестерни. Затем передача крутящего момента поступает на коническую ведомую шестерню, на конический вал с его шестерней, цилиндрическую ведомую шестерню и через детали дифференциала на полуоси, связанные со ступицами автомобильных колес.

Освоение основ кинематического и структурного анализа различных механизмов, регулирования хода машин, знание способов оценки функциональных возможностей механизмов, параметров качества передачи движения — важные условия для правильной и грамотной эксплуатации передвижной техники и станков.

Многие автолюбители, по много лет эксплуатирующие транспортное средство, особо не вникают в его устройство, особенности использования и обслуживания. Они даже не слышали, что в нём используется гипоидная передача.

Для того чтобы транспортное средство могло передвигаться по автомобильным дорогам, мало наличия топлива в бензобаке и желания водителя. Необходимо совместить взаимодействие силового агрегата, рулевого управления, других узлов и механизмов. Среди них много таких, в которых используются гипоидные передачи.

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

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.

Как происходит обслуживание

Обслуживание редуктора производится редко, обычно все ограничивается заменой масла. На пробеге свыше 150 000 км возможно потребуется регулировка подшипника, а также пятна контакта между ведомой и ведущей шестерней

При замене масла крайне важно очистить полость от продуктов износа (мелкой стружки), а также грязи. Пользоваться промывками редуктора моста не обязательно, достаточно использовать 2 литра дизельного топлива, дать поработать узлу на небольших оборотах

Советы, как продлить работоспособность ГП и дифференциала:

Ее недостатки

Однако у гипоидной передачи есть и существенные недостатки, помимо сложности изготовления и, соответственно, дороговизны. При вращении шестерен возникает, из-за того, что зубья изогнуты, усилие, действующее вдоль оси малой, ведущей шестерни. Вследствие этого гипоидная передача очень чувствительна к износу, качеству изготовления не только шестерен, но и всех ее деталей, особенно подшипников. При ее неточной регулировке она легко заклинивает, особенно при смене направления вращения, при включении заднего хода.

Нет худа без добра: склонность гипоидной передачи к заклиниванию используется в центральных (межосевых) самоблокирующихся дифференциалах типа Торсен. Они применяются в автомобилях с полным автоматическим приводом (4WD).

Зубья гипоидной передачи прилегают друг к другу плотнее, чем у обычной, поэтому она также очень загрязнений в масле. Масло в картер гипоидной передачи нужно заливать только специальное гипоидное, с противоизносными и противозадирными присадками. Причем заливать нужно строго определенное количество.

Как устроена ГП?

Из чего состоит главная передача:

Шестерёнка — это ведущая деталь (к ней присоединяется тяга от КПП и мотора), а колесо — ведомый элемент (принимает тягу от зубчатого колеса и передаёт её под углом 90°).

Шестерни выполняют с зубьями в виде спирали, из-за этого увеличивается их твёрдость и количество. При этом они сцеплены, и шестерёнки функционируют плавно и без шума.

Помимо конической шестерёнчатой передачи с осями, которые пересекаются взаимно, в машине используют гипоидную передачу. Тут зубья обладают определённой конструкцией и осью небольшой конической шестерёнки. Она сдвинута вниз по отношению к центру наибольшей шестерёнки на определённое расстояние.

Это позволяет разместить кардан ниже и снизить высоту выпуклой верхней части туннеля для расположения вала на днище кузова, за счёт этого увеличивается площадь салона автомобиля.

Появляется возможность немного уменьшить центр тяжести машины и увеличить её устойчивость. Гипоидная передача имеет значительную плавность хода, высокую прочность зубьев и износоустойчивость.

Применение

Мост с гипоидной передачей и дифференциалом

Гипоидные передачи применяются:

В легковых автомобилях широкое распространение гипоидных передач объясняется не только их повышенной нагрузочной способностью и более плавной работой по сравнению с коническими, но также и тем, что благодаря гипоидному смещению оси шестерни относительно колеса можно более низко расположить кузов и тем самым снизить положение центра тяжести автомобиля в целом.

Что собой представляет гипоидное масло?

Гипоидным маслом называется смазка, предназначенная для сверхвысоких механических нагрузок. Соответственно, эта жидкость создана для специфических эксплуатационных условий, присущих гипоидным передачам.

Гипоидные передачи передают крутящий момент за счет зацепления пары шестерен, имеющих криволинейные или косые формы зубьев. Эти передачи обладают меньшей шумностью при работе трансмиссий и могут функционировать долгое время без износа, при условии, что для их смазывания будет применяться подходящая жидкость – гипоидное масло.

Между зубьями гипоидных передач площадь зацепления ограничена маленьким пятном контакта, но все усилие сосредотачивается точечно. Благодаря этому удельное давление в конкретной точке сильно возрастает. Это может приводить к образованию задиров, опасных для шестерен. Во избежание этого требуется хорошее гипоидное масло, сохраняющее надежную пленку в местах контакта. За счет этой пленки детали соприкасаются с минимальным коэффициентом трения.

Свойства гипоидных масел

В смазочных жидкостях, предназначенных для гипоидных передач, должно присутствовать до 3-4 процентов серы. С одной стороны она предупреждает схватывание металлов под воздействием экстремальных нагрузок, а с другой вызывает окисление металлических деталей. Для уравнивания данных процессов требуются уникальные присадки.

Назначение, конструктивные особенности

Основная задача этого элемента сводится к изменению крутящего момента перед подачей его на привод колес. То же делает и коробка передач, но у неё существует возможность изменения передаточных чисел за счет ввода в зацепление тех или иных шестерен. Несмотря на наличие в конструкции автомобиля КПП, на выходе из нее крутящий момент небольшой, а скорость вращения выходного вала – высокая. Если передать вращение напрямую на ведущие колеса, то возникшая нагрузка «задавит» двигатель. В общем, авто просто не сможет сдвинуться с места.

Главная передача автомобиля обеспечивает повышение крутящего момента и снижение скорости вращения. Но в отличие от КПП передаточное число у нее фиксированное.

Расположение главной передачи на примере обычной МКПП

Представляет собой эта передача на легковом авто обычный шестеренчатый одноступенчатый редуктор постоянного зацепления, состоящий из двух шестерен разного диаметра. Ведущая шестерня небольшая по размерам и связана она с выходным валом КПП, то есть вращение подается на нее. Ведомая же шестерня значительно больше по размерам и получаемое вращение она подает на приводные валы колес.

Передаточное число является соотношением количества зубьев шестерен редуктора. Для легковых авто этот параметр находится в диапазоне 3,5-4,5, а для грузовиков он достигает 5-7.

Чем больше передаточное число (больше количество зубьев ведомой шестерни относительно ведущей), тем выше крутящий момент, подаваемый на колеса. При этом тяговое усилие будет больше, но максимальная скорость ниже.

Передаточное число главное передачи подбирается исходя из эксплуатационных показателей силовой установки, а также других узлов трансмиссии.

Устройство главной передачи напрямую зависит от конструктивных особенностей самого автомобиля. Этот редуктор может быть, как отдельным узлом, установленным в своем картере (заднеприводные модели), так и входить в конструкцию КПП (авто с передним приводом).

Главная передача в заднеприводном автомобиле

Что касается некоторых полноприводных авто, то у них может использоваться разная компоновка. Если в таком автомобиле расположение силовой установки – поперечное, то главная передача передней оси входит в конструкцию КПП, а задней располагается в отдельном картере. У автомобиля с продольной компоновкой главные передачи на обоих осях отделены от КПП и раздаточной коробки.

В моделях с отделенной главной передачей, этот редуктор выполняет еще одну задачу – изменяет угол направления вращения на 90 град. То есть выходной вал КПП и приводные валы колес имеют перпендикулярное расположение.

Расположение главной передачи передней оси Audi

В переднеприводных моделях, где главная передача входит в конструкцию КПП, указанные валы имеют параллельное расположение, поскольку менять угол направления не нужно.

В ряде грузовых авто применяются двухступенчатые редукторы. Примечательно, что их конструкция может быть разной, но наибольшее распространение получила так называемая разнесенная компоновка, в которой используется один центральный редуктор и два колесных (бортовых). Такая конструкция позволяет существенно повысить крутящий момент, а соответственно и тяговое усилие на колесах.

Привод легковых автомобилей

Особенность работы редуктора сводится к тому, что он равномерно разделяет вращение на оба приводных вала. При прямолинейном движении такое условие является нормальным. Но при прохождении поворотов колеса одной оси проходят разное расстояние, поэтому необходимо изменение скорости вращения каждого из них. Это входит в задачу дифференциала, используемого в конструкции трансмиссии (он устанавливается на ведомой шестерне). В результате главная передача подает вращение на приводные валы не напрямую, а через дифференциал.

Особенности гипоидной передачи или почему не стоит дергать машину задним ходом

Современный автомобиль представляет собой целый комплекс различных технических и инженерных решений. Благодаря слаженной работе всех агрегатов, устройств и механизмов различных типов удается в конечном итоге получить надежное, экономичное и комфортное транспортное средство.

Как известно, основными узлами автомобиля принято считать силовой агрегат и трансмиссию. Фактически, двигатель вырабатывает энергию, тогда как трансмиссия преобразует крутящий момент и передает его на колеса.

При этом важным элементов в устройстве многих авто является гипоидная передача. Далее мы поговорим о том, что такое гипоидные передачи, какие типы подобных передач бывают, как работает такая передача, а также какие плюсы и минусы имеет подобное решение.

Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?

Чтобы разобраться в этом вопросе, надо понимать, что даже масла, имеющие схожие эксплуатационные свойства и выпускаемые одним производителем, могут иметь различный химический состав.

Так, например, в общем случае, такие материалы могут быть изготовлены на минеральной или полусинтетической основе. Состав используемых присадок еще более разнообразен. При смешивании масел разных марок эти компоненты могут взаимодействовать между собой и вступать в химические реакции.

Продукты этих реакций изменяют, порой кардинально, первоначальные свойства исходных масел.

Чаще всего соединение различных масел приводит к повышенному вспениванию продукта, что значительно ухудшает параметры смазывания и приводит к повышенному нагреву узлов трансмиссии.

Таким образом, от смешивания масел различных групп лучше воздержаться. В исключительных случаях можно доливать масло той же классификационной группы.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Данный тип передач получает всё большее распространение в автомобилестроении. Изначально они применялись только в премиальных моделях, но сегодня их можно встретить и в более дешёвых вариантах транспортных средств. Происходит это благодаря очень хорошим показателям при эксплуатации.

К основным преимуществам гипоидных передач можно отнести

Во всем мире получила широкое распространение маркировка трансмиссионных смазок по индексу вязкости – SAE.

Разработанный в Соединенных Штатах, стандарт SAE J306 разделяет смазочные жидкости для трансмиссий, в зависимости от вязкости при эксплуатации автотранспорта в условиях предельных температур: низких и высоких.

По этой квалификации можно определить диапазон температур, в котором разрешается применять определенную смазку для механической КПП и ведущих мостов.

Рекомендации по вязкости трансмиссионных масел, которые могут применяться для МКПП и ведущих мостов автомобиля, указываются производителем в мануале пользователя.

Основываясь на этих рекомендациях, владелец автомобиля выбирает трансмиссивную жидкость среди ассортимента смазочных жидкостей.

Когда выбирается смазка, следует учитывать самую низкую и самую высокую температуру, при которой будет эксплуатироваться авто. Классификация SAE J306 учитывает индекс вязкости при предельных температурах.

Значение низкотемпературного предела вязкости соответствует температуре, при которой достигается динамическая вязкость по Брукфильду 150000 сантипуазов (сП).

Для определения показателей проводились реальные испытания с агрегатами различных конструкций. При превышении этих значений подшипники шестерен на вале разрушались.

Поэтому важно следовать рекомендациям производителей по низкотемпературному пределу применения.

Значение высокотемпературного предела определяется по показаниям кинематической вязкости смазки при температуре 100 градусов. Этот показатель помогает приблизительно определить, какую нагрузку может выдержать защитная масляная пленка и насколько достаточно ее будет, чтобы защитить механизм коробки передач при значительных нагрузках и при высоких рабочих температурах.

По классификации SAE смазочные материалы делятся на 9 классов по аналогии с моторными маслами:

Всесезонные масла маркируются с применением обеих маркировок, первая идет зимняя, вторая — летняя, например, SAE 75W-85, SAE 85W-90 и т.п.

Таблица классификации по SAE трансмиссионных смазок по индексу вязкости:

Эксплуатация сезонных смазок экономически не выгодна, так как трансмиссионные жидкости имеют большой ресурс. Если использовать сезонные смазки, их приходится менять раньше, чем они выработали свой ресурс. Поэтому более популярны всесезонные.

Как классифицируют трансмиссионные масла?

Многообразие требований к маслам для трансмиссий, различные условия их применения и обилие марок приводят к необходимости обобщения спецификаций производителей и потребителей масел и созданию единой классификационной системы их обозначения.

В настоящее время за рубежом действует несколько классификаций таких жидкостей. Наиболее известные из них – SAE и API.

Чаще всего производители на этикетках указывают обозначение по этим обеим системам. Российские масла чаще всего классифицируют также по ГОСТ.

Устройство и работа двойных главных передач КамАЗ-5320

Двойная главная передача среднего ведущего моста автомобиля КамАЗ-5320 (рис.2) выполнена с проходным валом для привода главной передачи заднего моста. Ведущая коническая шестерня 20 установлена в горловине картера главной передачи на двух роликовых конических подшипниках 24, 2в, между внутренними обоймами которых имеются распорная втулка и регулировочные шайбы 25. Шлифованный конец ступицы этой шестерни соединен с конической шестерней межосевого дифференциала, а внутри ступицы проходит вал 21 привода, одним концом соединенный с конической шестерней межосевого дифференциала, а другим при помощи карданной передачи с ведущим валом главной передачи заднего моста.

Промежуточный вал опирается одним концом на два конических роликовых подшипника 7, между внутренними обоймами которых имеются регулировочные шайбы 4, а другим на роликовый подшипник, установленный в расточке перегородки картера главной передачи. Конические роликовые подшипники 7 фиксируют промежуточный вал от смещения в осевом направлении. Заодно с промежуточным валом выполнена ведущая цилиндрическая шестерня 3 с косыми зубьями. Ведомая коническая шестерня 1 напрессована на конец промежуточного ведомую цилиндрическую шестерню 16. Крутящий момент от корпуса межколесного дифференциала, к которому прикреплена ведомая цилиндрическая шестерня 16 главной передачи, передается на крестовину 15, а от нее через сателлиты на шестерни полуосей. Сателлиты, действуя с одинаковой силой на правую и левую шестерни полуосей, создают на них равные крутящие моменты.

При этом благодаря незначительному внутреннему трению равенство моментов практически сохраняется как при неподвижных сателлитах, так и при их вращении.

Поворачиваясь на шипах крестовины, сателлиты обеспечивают возможность вращения правой и левой полуосей, а следовательно, и колес с разными частотами.

Общее устройство главной передачи заднего ведущего моста (рис.3) аналогично рассмотренному выше. Отличия объясняются главным образом тем, что задний ведущий мост не проходной и получает крутящий момент от межосевого дифференциала, установленного на среднем ведущем мосту.

В главной передаче заднего моста ведущая коническая шестерня 21 отличается от аналогичной шестерни среднего моста тем, что ее ступица короче и имеет внутренние шлицы для соединения с ведущим валом 22 главной передачи заднего моста. Опорные конические роликовые подшипники 18 и 20 взаимозаменяемы с соответствующими подшипниками среднего ведущего моста. Ведущий вал главной передачи заднего моста задним концом опирается на один роликовый подшипник, установленный в расточке картера. Для циркуляции смазки около подшипника в горловине картера имеется канал. С торца подшипник закрыт крышкой. Остальные детали главной передачи среднего и заднего ведущих мостов аналогичны по устройству.

2.3. Устройства и работа двойных главных передач ведущих мостов автомобиля КамАЗ-5320

Картер главной передачи 3 (рис.4) крепится к балке моста болтами. Плоскость разъема уплотняется паронитовой прокладкой толщиной 0,8 мм. В полости картера устанавливаются пара цилиндрических с косыми зубьями шестерен. Ведущая коническая шестерня 13 установлена на шлицах ведущего проходного вала 15 (для среднего моста). Этот вал опирается на два конических роликовых подшипника 12 и 18, которые закрыты крышками, имеющими регулировочные прокладки 11 и 16. Выходные концы вала уплотняются самоподжимными сальниками, защищенными грязеотражательными кольцами. На концах проходного вала (для среднего моста) устанавливаются фланцы карданных шарниров 10, 17. Фланец 17 привода к заднему мосту меньше по размерам, чем фланец 10, на который подводится крутящий момент от межосевого дифференциала раздаточной коробки.

Промежуточный вал 9 главной передачи установлен на цилиндрическом роликовом 2 и двух конических роликовых подшипниках 6, смонтированных в стакане 5. Под фланец стакана и крышку подшипников поставлены регулировочные прокладки 7 и 8. Ведущая цилиндрическая шестерня 4 выполнена заодно с промежуточным валом, а ведомая коническая шестерня 1 напрессована на конец этого вала и дополнительно закреплена на нем шпонкой. Ведомая цилиндрическая шестерня 22 соединена с половинами (чашками) корпуса дифференциала, каждая из которых опирается на конический подшипник.

Как выбрать

На рынке существует немалое количество гипоидных редукторов. Это и известные фирмы, и — наоборот. Так как же выбрать механизм? В этом поможет квалифицированный сотрудник т.к. неправильные расчеты могут стать причиной поломки редуктора и сопутствующего оборудования. Грамотный выбор редуктора поможет избежать дальнейших затрат на ремонт и покупку нового оборудования. Основными характеристиками для выбора редуктора являются его габариты или типоразмер, передаточное отношение и кинематическая схема.

Как правило, редуктор с гипоидной передачей служит 10-15 лет. Сейчас тяжело купить «плохой» механизм, который будет служить меньше. Это объясняется схожими технологиями производства.

Можно опираться на цену, ведь, как принято считать, чем дороже, тем лучше. Однако чаще вы переплачиваете за бренд, нежели за качество. Ведь практически все корпуса гипоидных редукторов изготовлены из прочного алюминия, а подвески вала выполняют из литья или из стали. Но, так как для изготовления гипоидных редукторов, используют сложные технологии, их стоимость довольно высокая.

Основные требования

ГП состоит из 2 шестерёнок. Ведущая имеет меньший размер, при этом она связана с вторичным валом коробки передач. Ведомая шестерёнка по размеру больше, чем ведущая, и взаимодействует с дифференциалом и колёсами машины. Главные требования к передаче:

Повысить КПД передачи можно, увеличив качество выполнения зубьев двух шестерёнок и повысив прочность деталей, а также применив в конструкции подшипники качения.

Максимально снижать вибрацию и шум при функционировании необходимо для зубчатых редукторов автомобиля. Для этого стоит обеспечить хорошую смазку зубьев. Это увеличит точность крепления зубчатых колёс, повысит диаметр валов. Также стоит выполнить другие мероприятия, повышающие надёжность деталей механизма.

Область применения

Гипоидные редукторы широко распространены во всех отраслях промышленности и аграрного хозяйства. Их производство постоянно возрастает, разрабатываются новые модификации, совершенствуются уже имеющиеся модели. Сегодня рынок поставляет редукторы общего и специального назначения. Первые отвечают общим требованиям и используются в промышленной сфере. Их используют в различных работах, связанных с большими нагрузками. Также они применяются в современной робототехнике, в приборостроении, в крупных станках разного назначения, в приводах позиционирования, а также в высокодинамичных приложениях. Также гипоидные редукторы используют в печатных машинах.

Они также используются в железнодорожном транспорте, в промышленном строительстве.

Важно знать! Гипоидные редукторы не чувствительны к мелким погрешностям, допускаемым во время монтажа.

Устройство механической коробки передач

Устройство механической КПП

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Схема двухвальной МКПП

Этот тип коробки является наиболее распространенным. через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

Трехвальная КПП: устройство и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню – таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

Устройство трехвальной МКПП

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Что такое гипоидный редуктор

Гипоидный редуктор используют для передачи вращения между скрещивающимися валами. Это механизм, в котором оси шестерен пересекают плоскость кольцевой шестерни в той точке, которая находится ниже оси и выше внешнего края кольцевой шестерни. Или же, наоборот – в точке выше оси и ниже внешнего края кольцевой шестерни.
Зубья, которые имеют гипоидные колеса, постепенно уменьшаются в высоте, от наружного к внутреннему диаметру.

Редуктор может иметь одну или несколько ступеней. Их задача – увеличение передаточного отношения. Хотя гипоидная передача относится к одному из видов червячных передач, ее КПД выше, чем у непосредственно червячной на 25%.

Важно знать! Шестерни гипоидного редуктора имеют одноступенчатое передаточное число до 15:1.

Достоинства и недостатки

К достоинствам механизма относят:

Компактные размеры и небольшой вес.

Прочный алюминиевый корпус.

Высокий показатель мощности.

Минимальный уровень шума при работе.

Плавность выполняемой работы, в сравнении с коническими редукторами.

Отсутствие коррозий, благодаря заводской обработке поверхности.

Обеспечение высокой точности передач.

Точное осевое смещение.

Надежная работа шестерен.

Важно знать! Гипоидный редуктор отличается от других своим выходным валом отбора мощности. К недостаткам редуктора чаще относят возможность возникновения заедания, что происходит из-за скольжения по линии контакта

Чтобы снизить этот риск, используют специальные трансмиссионные масла для гипоидных передач, которые, в обязательном порядке, нужно вовремя менять. А вот на заводе, во время изготовления, технологи добиваются высокой твердости зубьев

К недостаткам редуктора чаще относят возможность возникновения заедания, что происходит из-за скольжения по линии контакта. Чтобы снизить этот риск, используют специальные трансмиссионные масла для гипоидных передач, которые, в обязательном порядке, нужно вовремя менять. А вот на заводе, во время изготовления, технологи добиваются высокой твердости зубьев.

Среди минусов отмечают тот факт, что из-за асимметричности зацепления, при реверсивном и прямом вращении, работа передачи не одинакова. Также к недостаткам относят сильные осевые нагрузки, которые неблагоприятно действуют на приводной вал. Однако на износостойкость механизма это практически не влияет.

Достоинства

В чем же ее достоинства по сравнению с остальными двумя типами передач? Среди основных мастера выделяют ее практически бесшумную работу (из-за того, что одновременно в зацепленном состоянии находятся несколько зубьев) и большую прочность (увеличен средний диаметр шестерни) по сравнению с канонической передачей.

Это достигается благодаря расположению зубчатых колес: не пересекающемуся, а перекрещивающемуся. Кроме того, уменьшена нагрузка, которую испытывает один зубец, благодаря этому работа всех шестеренок более надежна и долговечна.

Автомобили, в которых использована гипоидная передача отличает, ко всему прочему, еще устойчивость и плавность хода. Эти характеристики для автолюбителей играют едва ли не первостепенную роль при выборе «железного коня», и всегда находятся на особом контроле у автомобильных концернов, которые постоянно совершенствуются в направлении улучшения не только «мозга» машины, но и комфортности езды.

Поэтому гипоидную версию вы чаще всего можете наблюдать в автомобилях представительского класса. Таких как «Инфинити», «Лексус» и др. Больше того, зубья гипоидной передачи характеризуются большей сопротивляемостью усталости, если сравнивать с конической передачей. Но там, где есть плюсы, встречаются и минусы.

Где находится?

Назначение главной передачи автомобиля мы вроде бы выяснили, теперь неплохо бы отыскать её. Сделать это может оказаться непростой задачей, ведь расположение данного узла бывает разным и зависит от типа привода машины и фантазии инженеров-разработчиков.

К счастью, полёт мыслей тут ограничивается количеством осей. Так, к примеру, если мы имеем передний привод, то в этом случае искать главную передачу автомобиля стоит в КПП вместе с дифференциалом, в транспортных средствах с задними ведущими колёсами – прямо в заднем мосте. Если же ведущими являются все четыре, то тогда выбирают один из вышеперечисленных вариантов.

Что ещё следует знать

Что такое гипоидная передача в автомобиле в общих чертах мы рассказали. Остановимся ещё на некоторых аспектах её правильной эксплуатации. Во время движения транспортного средства с гипоидной главной передачей следует учитывать тот факт, что пятно зацепления зубьев шестерён при движении вперёд или назад различно. При движении вперёд оно будет находиться в средней части зуба, а когда будет включен задний ход, пятно смещается назад к краю зуба. Кроме этого при возрастании нагрузки на шестерни, пятно контакта имеет возможность для смещения.

Это следует учитывать, особенно при движении задним ходом. Это сделано специально, так как транспортное средство в основном движется вперёд. Владельцам автомобилей, особенно внедорожников, у которых два ведущих моста и две главные передачи, следует знать. При поездках в экстремальных дорожных условиях, когда существует опасность застрять в разбитой колее, выдёргивать застрявший автомобиль нужно только передним ходом. В этом случае будет работать увеличенное пятно контакта, что позволит избежать поломки зубьев.

Обычно у всех внедорожников передние мосты изначально слабее задних. Опытные водители рекомендуют владельцам машин с гипоидными передачами следовать нескольким правилам при попадании в тяжёлые условия эксплуатации:

Принцип работы

Суть функционирования ГП несложная: если машина движется, то крутящий момент от мотора передаётся КПП, а затем при помощи передачи и самоблока — валам привода машины. В результате ГП напрямую меняет крутящий момент, передающийся колёсам автомобиля, поэтому при помощи её меняется и динамика вращения колёс.

Главной особенностью является передаточное число. Параметр показывает соотношение числа зубьев ведомой шестерёнки к ведущей. Если оно выше, то машина набирает максимальную скорость очень быстро. Однако уменьшается индекс наибольшей скорости.

Снижение передаточного числа повышает наибольшую динамику, авто набирает скорость медленнее. Для отдельной модели передаточное число выбирается, учитывая технические характеристики мотора, коробки передач, габаритов колёс, системы тормозов и др.

История [ править | править код ]

В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard. [3]

В России [ править | править код ]

В Советском Союзе гипоидные передачи разрабатывались и использовались для грузовых автомобилей (ГАЗ-52, ГАЗ-53, ГАЗ-66 и их модификаций), для ведущих гипоидных мостов, коробок передач и рулевого управления легковых автомобилей (ВАЗ, АЗЛК, автомобили «Волга» и др.). В настоящее время в России разрабатываются улучшенные версии гипоидной передачи. [4]

Гипоидная передача редуктора

По сути дела, с помощью редуктора в автомобиле происходят все изменения передаваемого от двигателя к колесам усилия. Та же самая КПП – это редуктор, в котором благодаря соединению различных пар шестеренок, имеющих разное количество зубьев, величина усилия изменяется по-разному. Другим элементом, где происходит изменение момента по направлению и величине, необходимо считать гипоидную главную передачу (ГП).

Почему для него применяется именно такая передача? Это обусловлено присущими ей особенностями, среди которых необходимо отметить:

Использование в ГП гипоидных шестерней, в современном легковом автомобиле, стало общепринятой практикой.

Отказ от шестерней любого другого типа, при построении подобного узла, обусловлен теми преимуществами, которые обеспечивает применение подобных шестерней.

Немногие автомобилисты знают, что такое гипоидное масло и для чего оно вообще предназначено? Этот смазочный материал предназначен преимущественно для трансмиссионных узлов, но также его применяют в механизмах рулевого управления.

При производстве этих смазок компании добавляют в базовый нефтепродукт многие присадки, обеспечивающие хорошие противозадирные свойства. Подобные трансмиссионные жидкости относятся к категории GL-5 и подходят для трансмиссий многих современных транспортных средств, в мостах которых находятся гипоидные шестерни. Этот смазочный продукт активно применяется для смазывания редукторов и карданов, и не только в автомобилях, но даже в вертолетах.

Уход за гипоидным агрегатом

Владелец автомобиля с такой передачей должен понимать, что при выходе шестерёнок из строя, придётся затратить очень даже не маленькую сумму на ремонт автомобиля.

Чтобы избежать подобных проблем, нужно соблюдать ряд простых рекомендаций:

Сегодня гипоидные передачи всё чаще применяются в автомобилестроении и это несмотря на их дороговизну. Наиболее часто их можно встретить в транспортных средствах «представительского» класса, например, в автомобилях «Инфинити», «Лексус» и т. д.

Но и в современных бюджетных авто сегодня можно всё чаще встретить такие передачи. Здесь нужно просто понимать, что при хорошем уходе такая лошадка будет служить долго и без особых проблем.

Каким параметрам должно удовлетворять гипоидное масло?

Однозначно сказать, каким критериям обязано соответствовать гипоидное трансмиссионное масло, нельзя. Хорошая смазочная жидкость – это та, который подходит под рабочие условия конкретного узла или агрегата. Критерии подбора масла определяются автопроизводителем индивидуально, так как все марки и даже модели авто отличаются между собой.

Каждому авто свойственны конструктивные особенности, поэтому для них нужна смазка определенного класса. Гипоидная передача одной машины по конструкции и рабочим условиям может заметно отличаться от аналогичного по назначению узла другого автомобиля. Здесь важны множественные факторы, среди которых:

Таким образом, если для определенного узла жидкость GL- 4 будет оптимальной и рекомендованной, то для другой трансмиссии она может вовсе не подойти. Таким образом, при подборе гипоидного масла изучите руководство по эксплуатации автомобиля.

Недостатки

Давайте рассмотрим недостатки использования такой передачи в редукторе. К минусам использования такой шестерни можно записать, во-первых, ее дороговизну. Причина здесь в том, что изготовить ее не так просто. Однако, гипоидную шестерню уже активно внедряют даже в бюджетных авто из Поднебесной. Так что насчет дороговизны еще спорный вопрос. Еще из минусов — высокая вероятность заедания шестеренок. Это возможно из-за скольжения вдоль линии контакта.

Причина заедания, конечно, лечится. Водителям рекомендуют использовать только трансмиссионные масла, которые как бы обволакивают шестерни специальной пленкой и не допускают заедания. К заеданию может привести неправильная регулировка и низкое качество «расходников». Интересно, что этот недостаток такого типа передачи превратили в достоинство разработчики полноприводных авто и успешно его используют.

Плюс ко всему гипоидная передача славится тем, что быстро приходит в негодность. Вкупе с относительной дороговизной это может часто становится решающим фактором для изготовителей авто. И гипоидному редуктору они предпочитают более дешевые варианты.

И все же, если вам посчастливилось стать обладателем авто с гипоидной передачей, знайте, что приобрели надежную «лошадку». При грамотном уходе и периодическом контроле она будет трудится вам на радость.

Немного об устройстве

Этому виду передачи уже более 90 лет. При её разработке перед конструкторами ставилась задача по снижению центра массы в легковых машинах.

После опробования устройства на автомобилях было выявлено целый ряд достоинств, после чего приняли решение об использовании на грузовых машинах. У многих возникает вопрос о названии этого узла. Слово гипоидная взято от гиперболоидная, именно так следовало бы называть устройство.

Важно! Зубья шестерен изготовлены криволинейными, движение осуществляется по геометрической фигуре, которую называют гиперболоидом. Оси валов в обязательном порядке необходимо сместить

Для определения величины смещения выполняется расчёт гипоидной передачи. Применять её можно в тех узлах, где оси шестерён скрещиваются. В противном случае может произойти заклинивание узла

Оси валов в обязательном порядке необходимо сместить. Для определения величины смещения выполняется расчёт гипоидной передачи. Применять её можно в тех узлах, где оси шестерён скрещиваются. В противном случае может произойти заклинивание узла.

Гиперболоидная передача

На сегодняшний день известно несколько типов передач, которые различаются типом применяемых шестерней. Это могут быть – цилиндрические, конические, гипоидные и т. д. Нас на данный момент интересует гипоидная передача.

Название гипоидная, является сокращением от слова гиперболоидная. Принцип действия такой системы был разработан еще в 20-х годах прошлого века, и основной целью её разработки было снижение масс в легковых автомобилях. Таим образом, она пришла на замену двойной передаче.

Отличительные особенности

Гипоидная передача — это винтовая разновидность зубчатой. Она отличается от более привычной, формой зубьев на шестерёнках, которые имеют специфическую криволинейную или косую форму, изогнутую по гиперболоиде (особая геометрическая форма). Они постепенно уменьшаются по высоте от диаметра снаружи к диаметру внутри шестеренки.

Данный вид передачи отличается так же наличием смещения оси малого зубчатого колеса относительно большого. Это смещение осуществляется в строжайшем соответствии с определёнными геометрическими формулами и любое отклонение от нормы может привести к непоправимым последствиям.

Принцип действия

Данная винтовая зубчатая передача применяется в автомобиле чаще всего для изменения направления крутящего момента и его величины. Этот вариант значительно повышает основные характеристики главной передачи. Устанавливается данная система на автомобили, имеющие ведущий задний привод, у которых редуктор главной передачи и двигатель располагаются параллельно движению. Крутящий момент от двигателя в таких транспортных средствах поступает под прямым углом на ведущую ось, что существенно улучшает механические и динамические показатели транспортного средства.

Маркировка гипоидных мотор-редукторов

Пример маркировки при заказе (HGL-18D-50-S120T) подробно разобран в таблице ниже.

Для мотор-редукторов мощностью от 60 Вт включительно в маркировке необходима буква F (после всех опций), означающая, что мотор-редуктор оснащен вентилятором (крыльчаткой) охлаждения. Для мощностей 15, 25 и 40 Вт крыльчатка не предусмотрена.

Однофазные двигатели могут комплектоваться встроенным датчиком оборотов, что позволяет управлять ними посредством контроллера типа US. Контроллер предназначен для управления двигателями от 15 до 120 Вт. Об особенностях симисторного регулирования вы можете подробнее прочитать в статье «Симисторное управление двигателем». Трехфазные мотор-редукторы тахометром не оснащаются, управление возможно при помощи преобразователя частоты. Ссылки на предлагаемое дополнительное оборудование есть ниже.

Исполнения гипоидных мотор-редукторов

Чертежи мотор-редукторов вы можете посмотреть на страничках отдельных серий (переход в таблице выше). В следующей таблице приводятся основные варианты исполнений по комбинации фланец / вал. Дополнительные опции, например, электромагнитный тормоз или датчик оборотов указываются в маркировке отдельно.

Диаметр вала: 15 — 18 мм, 12 — 45 мм (для полого вала). Правое / левое расположение вала определяется со стороны электродвигателя (не редуктора). Для мощностей 200, 400 и 750 Вт возможно исполнение только с полым валом и фланцем F2.

Что и как изменяется

Переход момента от одного узла до другого происходит при помощи специальных элементов – валов и зубчатых шестерней. Форма их зубьев, находящихся в зацеплении между собой, может быть разнообразная:

Вид последней показан на рисунке:

Число зубьев на различных шестернях может отличаться, и расположены они могут быть по-разному друг относительно друга. Благодаря этому происходит изменение величины передаваемого момента, как по направлению, так и по величине. Устройство, осуществляющее подобное действие, носит название редуктора.

mark2grande71 › Blog › Дифференциал и главная передача.

При движении автомобиля крутящий момент от
коленвала
двигателя передается
коробке передач
и затем, через
главную передачу и дифференциал,
на ведущие колеса.
Главная передача
позволяет увеличивать или уменьшать крутящий момент передаваемый
колесам автомобиля
и одновременно уменьшать и соответственно увеличивать скорость вращения колес. Передаточное число в главной передаче подбирается таким образом, что максимальный крутящий момент и частота вращения ведущих колес находятся в наиболее оптимальных значениях для конкретного автомобиля. Кроме того, главная передача очень часто является объектом тюнинга автомобиля.

Устройство главной передачи.

По сути, главная передача — это не что иное, как
шестеренчатый понижающий редуктор,
в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая – с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие разновидности:

– в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением двигателя и коробки передач и передним приводом; коническая – применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума; гипоидная – наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума; червячная – практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.

– применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;

– наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;

– практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.

Также стоит отметить, что автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением КПП и силового агрегата, цилиндрическая главная передача располагается непосредственно в картере КПП.

В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробкой передач посредством карданного вала. В функционал гипоидной передачи заднеприводного автомобиля также входит и разворот вращения на
90 градусов
за счет конических шестерен. Несмотря на различные типы и расположение, предназначение главной передачи остается неизменным.

Дифференциал автомобиля.
Дифференциал автомобиля
чаще всего совмещен с главной передачей и располагается соответственно в картере коробки передач или в корпусе заднего моста. Однако дифференциал может быть установлен и между ведущими осями полноприводного автомобиля. Дифференциал представляет собой
планетарный редуктор
и делится на следующие разновидности:
конический
– в большинстве случаев устанавливается совместно с главной передачей между колесами одной приводной оси;
цилиндрический
– наиболее часто применяется для развязки ведущих осей полноприводных автомобилей;
червячный
– является универсальным и устанавливается как между колесами, так и между ведущими осями. Основное предназначение дифференциала заключается в распределении крутящего момента между колесами автомобиля и изменения их частоты вращении относительно друг друга. Так, например
поворот автомобиля без дифференциала был бы попросту невозможен,
так как при повороте внешнее колесо обязательно должно вращаться с большей частотой, нежели внутреннее.

Дифференциалы существуют симметричные и несимметричные.
Симметричный дифференциал
передает равный крутящий момент на оба колеса и устанавливается чаще всего совместно с главной передачей.
Несимметричный дифференциал
позволяет передать крутящий момент в различных пропорциях и устанавливается между приводными осями автомобиля.

Дифференциал состоит из корпуса, шестерен сателлитов и полуосевых шестерен. Корпус обычно совмещен с ведомой шестерней главной передачи. Шестерни сателлиты играют роль планетарного редуктора и соединяют полуосевые шестерни с корпусом дифференциала. Полуосевые (солнечные) шестерни соединены с ведущими колесами посредством полуосей на шлицевых соединениях. При всех плюсах у простейшего дифференциала существует и недостаток. Дело в том, что частота вращения может быть распределена на колеса не только в соотношении, например 50/50, 40/60

или
35/65
, но и
0/100.
То есть, на одно колесо автомобиля может быть передан абсолютно весь крутящий момент, в то время как второе колесо будет абсолютно статично. Такое случается в том случае если автомобиль застрял в грязи или на льду. Однако современные дифференциалы более совершенны и практически лишены данного недостатка. Многие дифференциалы имеют жесткую автоматическую или ручную блокировку. Кроме того современные легковые полноприводные автомобили снабжаются системой курсовой устойчивости, которая основана на оптимальном распределении крутящего момента между осями и отдельными колесами в зависимости от траектории движения.

Классификация главных передач

По числу пар зацеплений

Одинарная и двойная главная передача

По виду зубчатого соединения

Цилиндрическая главная передача

По компоновке

Отметим, что в полноприводных автомобилях расположение главной пары зубчатых колес зависит от разновидности привода.

Коническая главная передача

Источник