У какого автомобиля устанавливается гипоидная главная передача
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.
Что такое определение гипоидной пилы, использует — лучше всего (с видео)
— гиперболоидная зубчатая передача с конической начальной и делительной поверхностями зубчатых колёс[1]. В отличие от обычных конических зубчатых передач, начальные конусы которых имеют совпадающие вершины и касаются по общей образующей, вершины начальных конусов гипоидных колес не совпадают, а их оси смещены на величину так называемого «гипоидного смещения». Зубчатые колёса гипоидной передачи в большинстве случаев имеют круговую линию зубьев и всегда пропорционально уменьшающуюся высоту от наружного к внутреннему диаметру. Как и все гиперболоидные передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода, бесшумностью работы, а также повышенной требовательностью к точности монтажа. Передаточное отношение от 1 до 10 (в пределе: до 60).[2]
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.
Примечания[править | править код]
Назначение гипоидных масел
Гипоидные ведущие мосты некоторое время назад начали устанавливаться на все современные автомобили, а производители масел начали выпускать подходящие для них смазочные составы. Для грузовых машин толчком к появлению гипоидных передач послужило возникновение червячных главных передач. Их использовали производители грузовиков большой грузоподъемности.
С 50-х годов прошлого века в зарубежных странах начало развиваться направление масле с универсальными свойствами, которые подходили для всех транспортных средств. В качестве основы выступали стандарты США и Англии, по которым производились гипоидные масла с большой концентрацией фосфора, серы и хлора.
Производители смазок из Германии активно проводили стендовые испытания для получения наиболее стойких к износу масел, которые не были подвержены коррозии. В последние годы производители автомобилей все реже устанавливают гипоидные ведущие мосты, требующие универсальной смазки класса GL-6, поэтому эта жидкость теряет спрос.
При этом появляются новые разновидности масел, подходящие для гипоидных передач, работающих на высоких скоростях. Также появилась комплексная присадка с содержанием фосфора и серы ВИР-1 – ее применяют в разных видах масел. Стендовые испытания подтверждают пригодность данной присадки, работающей под высокими нагрузками и с высокими скоростями, в том числе и с гипоидными передачами.
В автомобилях с гипоидными передачами в основном используется всесезонная жидкость, которая создана для умеренных климатических условий. Гипоидные масла предупреждают абразивный износ поверхностей за счет применения составов вязкостью SAE 90 и более. По характеристикам эти жидкости мало отличаются от традиционных трансмиссионных, за исключением вязкости.
В КПП наиболее сильному износу подвержена зубчатая сцепка червячной, конической и гипоидной передач. В узких точках соприкосновения зубьев шестерен возникает довольно высокая температура. Пленка масла, которой покрыты зубья, подвергается также высокому давлению, высоким скоростям и температурам. Для того, чтобы смазочная жидкость не утрачивала свои первоначальные свойства, а поверхности деталей не изнашивались и зубья шестерен не схватывались, в нее добавляются присадки.
В автомобилях промышленного назначения трансмиссии используются для передачи мощности от мотора колесам или другому узлу. Главное отличие – передаваемая мощность. Все агрегаты делятся на гидравлические и механические. Конструктивно МКПП с гипоидной передачей усилий принципиально не отличается от других коробок.
Установка шестерни конической и гипоидной передач
Главная передача современных автомобилей относится к сильно нагруженным узлам, поэтому зубчатые колеса должны быть установлены жестко, для того чтобы при высокой нагрузке сохранялось точное зацепление. Это является условием высокой прочности и небольшого износа передачи. От современного легкового автомобиля, кроме того, требуется, чтобы уровень шума внутри него был низким. Для малошумной работы главной передачи основное значение имеют точность изготовления зубчатых колес и жесткость конструкции, в том числе и подшипников.
В грузовых автомобилях и автобусах малошумная работа главной передачи имеет меньшее значение, однако требования, касающиеся прочности элементов, выше, чем для легковых автомобилей. Прочность узлов современного грузового автомобиля должна обеспечивать пробег свыше 400 ООО км. В связи с этим в грузовых автомобилях, а также в автобусах требуется жесткая установка ведущей шестерни 1 при сохранении высокой жесткости оси и картера главной передачи. Ось должна быть тщательно выверена, а подшипник, который воспринимает осевую и значительную часть радиальных нагрузок, должен быть подобран так, чтобы конструкция имела максимальную жесткость.
В соответствии с изложенным выше необходимо принять во внимание следующие указания [9], касающиеся жесткости конструкции главной передачи и подшипников.
1. В основном применяются два вида установки ведущей конической или гипоидной шестерни главной передачи: консольная (см. рис. 2.11—2.21) и двухопорная (см. рис. 2.22—2.25).
Меньшие деформации ведущей шестерни главной передачи наблюдаются в случае двухопорной установки ведущей шестерни. Кроме того, в этой конструкции силы, возникающие в зацеплении, равномернее распределяются по опорам, причем задний подшипник воспринимает около 30 Читайте также: Почему падает температура двигателя в движении
В некоторых случаях установки конической или гипоидной шестерни фиксирующую опору выполняют из двух шариковых ра-диально-упорных подшипников с двойным внутренним кольцом (рис. 2.19) или двух шариковых подшипников с канавкой для вкладывания шариков (рис. 2.20).
Подробнейшего рассмотрения заслуживает конструкция опоры, показанная на рис. 2.14, б, применявшаяся в 50-х годах в легковых автомобилях «Мерседес-Бенц 220». В этой конструкции осевая регулировка подшипника осуществляется с помощью регулировочной гайки. Наружное кольцо двухрядного шарикового радиально-упорного с двойным внутренним кольцом подшипника зафиксировано со стороны фланца с помощью крышки. В этой конструкции
Рис. 2.11. Консольная установка ведущей шестерни при применении конических подшипников, осевой зазор в которых регулируется с помощью кольца/и прокладок 3; осевая установка шестерен выполняется прокладками 2
Рис. 2.13. Консольная установка ведущей шестерни, при которой регулировка осевого зазора подшипников проводится с помощью тонкостенной дистанционной втулки 7, расположенной в следующих местах:
а, б — между внутренними кольцами подшипников; в — между внутренним кольцом конического подшипника (со стороны фланца) и уступом вала ведущей шестерни. Регулировка осевой установки ведущей шестерни выполняется с помощью прокладок 2
Рис. 2.14. Консольная установка ведущей шестерни при применении различных опор:
а — опоры, образованной фиксирующим подшипником (шариковым двухрядным радиально-упорным) и плавающим (роликовым типа NU); б — опоры, состоящей из фиксирующего подшипника (двухрядного радиально-упорного шарикового с двойным внутренним кольцом) и плавающего (роликового типа N)
Рис. 2.15. Консольная установка ведущей шестерни на фиксирующий подшипник (двухрядный шариковый радиально-упорный с двойным внутренним кольцом или роликовый типа NU) и плавающий подшипник (роликовый типа NJ). — Помещено с разрешения фирмы ФАГ (FAG)
Рис. 2.16. Консольная установка ведущей шестерни на фиксирующий подшипник (два конических подшипника, расположенных по схеме X) и плавающий подшипник (роликовый типа N). Регулировка осевого зазора конических подшипников с помощью:
а — прокладок между крышкой и фланцем стакана; б — гайки, прижимающей внутреннее кольцо конического подшипника со стороны фланца карданного шарнира. — Помещено с разрешения фирмы ФАГ
Рис. 2.17. Консольная £установка ведущей шестерни на фиксирующий подшипник (шариковый с двойным внутренним кольцом и роликовый типа NU) и плавающий подшипник (роликовый типа N). — Помещено с разрешения фирмы ФАГ
Рис. 2.18. Консольная установка ведущей шестерни на фиксирующий подшипник (шариковый с двойным внутренним кольцом и роликовый типа N) и плавающий подшипник (роликовый типа NJ). — Помещено с разрешения фирмы ФАГ
Рис. 2.19. Консольная установка ведущей шестерни на фиксирующий подшипник (два шариковых подшипника с двойным наружным кольцом) и плавающий подшипник (роликовый типа NU)
Рис. 2.20. Консольная установка ведущей шестерни на фиксирующий подшипник (пара шариковых радиально-упорных подшипников, расположенных по схеме 0) и плавающий подшипник (роликовый)
на точность расположения пятна контакта зубьев отрицательное действие оказывает различие в тепловом расширении шестерни и картера, так как поверхность, фиксирующая шестерню от смещения под действием осевых сил, находится в задней части картера. В связи с этим упомянутая конструкция была заменена в автомобиле «Мер-седес-Бенц 220» на конструкцию из двух пар конических подшипников, предварительный натяг которых регулировался посредством тонкостенной втулки, устанавливавшейся между внутренними кольцами этих подшипников (см. рис. 2.13, а).
В конструкции, показанной на рис. 2.21, радиальные и осевые силы воспринимаются раздельно, причем радиальные силы с помощью двух роликовых подшипников, а осевые — упорных шариковых. В этом случае внешняя нагрузка действует в том направлении, при котором радиальные и осевые силы направлены внутрь подшипника. Вследствие этого возникает желательный силовой поток, т. е. силы, действующие на тела качения, очень малы, а следовательно, малы сила трения, температура и изнашивание. Другими преимуществами этой конструкции являются высокая предельная скорость и большая несущая способность.
Рис. 2.21. Консольная установка ведущей шестерни на двух цилиндрических подшипниках (FAGN 316Е, FAG NJ 7313), воспринимающих. радиальные силы, и двух упорных шариковых подшипников (FAG 751218), воспринимающих осевые силы. Регулировка натяга подшипников производится посредством тонкостенной втулки, вставляемой между центровочными кольцами. — Помещено с разрешения фирмы ФАГ
Рис. 2,22. Двухопорная установка ведущей шестерни на двух конических подшипниках:
а — одинакового размера, располагаемых по схеме 0, и роликового подшипника типа N; б — разного размера, располагаемых по схеме 0, и роликового подшипника типа NJ. Регулировка осевого зазора в подшипниках осуществляется с помощью кольца 1 и прокладок 3, а продольной установки ведущей шестерни — с помощью прокладок 2
Рис. 2.23. Двухопорная установка ведущей шестерни на двух конических подшипниках, располагаемых по схеме X и роликового подшипника типа NJ. Регулировка осевого зазора в конических подшипниках осуществляется с помощью:
а — дистанционного кольца между наружными кольцами подшипников и регулировочной гайки; б — прокладок между крышкой и фланцем стакана.
Регулировка продольной установки шестерни проводится посредством прокладок между фланцем стакана и картером главной передачи — Помещено с разрешения фирмы ФАГ
Рис. 2.25. Двухопорная установка ведущей шестерни на шариковом радиально-упориом подшипнике с двойным внутренним кольцом и роликовым подшипником типа NJ. Регулировка продольной установки ведущей шестерни выполняется с помощью прокладок, располагаемых между фланцем стакана и картером главной передачи. — Помещено с разрешения фирмы ФАГ
Как следует из представленных конструктивных примеров, в качестве плавающих подшипников применяют прежде всего роликовые подшипники. Предпочтение следует отдавать подшипникам узких серий, так как они менее чувствительны к отклонениям от соосности и к прогибам валов. Однако, когда действуют довольно большие силы, необходимо применять роликовые подшипники широких серий. Конструктивные примеры двухопорной установки ведущей шестерни показаны на рис. 2.22—2.25; в этих конструкциях внутренний подшипник является плавающим, а наружный — фиксирующим.
Что нужно знать о гипоидных маслах?
Главной характеристикой гипоидных масел для КПП является их вязкость. На сегодняшний день все производители смазок, в том числе отечественные, переключились на классификацию SAE – она используется во всем мире. Данная классификация включает семь классов вязкости, среди которых три летних и четыре зимних.
Зимние масла дополнительно маркируются буквой W:
Что касается летних классов, к ним букву не добавляют, а маркируются они следующим образом:
Следует отметить, что сезонные масла редко вырабатывают свой эксплуатационный ресурс за зиму или за лето, поэтому их использование является не самым рациональным. В связи с этим более распространены среди автомобилистов всесезонные гипоидные жидкости, имеющие двойную маркировку типа SAE80W-90.
За исключением класса вязкости, все трансмиссионные жидкости разделяются по характеристикам API – от GL-1 до GL-6. Чем выше этот класс, тем больше присадок в масле, которые поддерживают работу механического узла. Что касается гипоидных масел, они относятся к одному из трех классов GL-4, GL-5 или GL-6.
Отличительные черты масел GL-4 и GL-5
Первым и наиболее значимым отличием между этими двумя жидкостями является область их использования. Жидкость GL-4 создана для КПП к гипоидными или коническими передачами. Контактные напряжения в них обычно не превышают показателя в 3000 МПа, а рабочая температура масла не поднимается выше 150 градусов.
Что касается GL-5, эта смазочная жидкость предназначена для нормальной работы гипоидных передач с ударными нагрузками. Эти механизмы могут испытывать напряжения более 3000 Мпа. Применяют эту смазку для агрегатов с дифференциалами повышенного трения, так как она гарантирует нормальную защиту металлических элементов под высокими нагрузками и температурными воздействиями.
Среди важных отличительных особенностей масел GL-4 относят минимальное содержание серо-фосфорных присадок. Они обеспечивают создание прочной защитной пленки, которая значительно тверже некоторых мягких сплавов, среди которых медь. Использование жидкости GL-5 в коробках передач, где по рекомендациям производителя должно использоваться масло классом ниже, недопустимо. В противном случае, это вызовет возникновение металлической стружки и приведет к износу механизма.
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.
Лучшие гипоидные масла для авто
В технических руководствах ко всем машинам всегда есть нужная информация. Если вы ограничены в финансах, можно купить жидкость не от рекомендованного бренда, а что-нибудь подешевле, но масло должно соответствовать по классу вязкости. На лидирующие позиции рейтинга по результатам многих тестов выходит жидкость Motul Gear 300. Это гипоидное масло обладает высокими защитными свойствами, поэтому предотвращает появление задиров. Индекс защиты составляет 60,1 единицы, а также у масла хороший показатель сваривания. Масляная пленка у этой жидкости очень стабильна, поэтому минимизирует коэффициент трения между элементами. Показатель износа равен 0,75 мм. Среди недостатков этой гипоидной жидкости выделяют лишь слабые вязкостные показатели при отрицательных температурах зимой.
Castrol Syntrans Transaxle – еще одно популярное гипоидное масло, которое заслуженно заняло второе место в рейтинге. Низкотемпературная текучесть, высокая защита от задиров и доступная цена делает этот продукт востребованным среди автомобилистов. Жидкость обладает хорошим коэффициентом износа – 59,4 единицы.
Если вы по тем или иным причинам не признаете масла Кастрол, можете выбрать другой бренд — Mobil Mobilube. Данное масло обладает хорошими вязкостно-температурными показателями, предотвращает окисление и термическую деструкцию, а также нормально работает при продленных интервалах техобслуживания. Данное масло продается под маркировкой API GL4/5.
На четвертой позиции рейтинга стоит жидкость Total Transmission SYN FE. По уровню защиты от задиров жидкость оторвалась от предыдущих продуктов – он равен 58,8 единиц, что считается неплохим показателем. Увы, водители говорят о малой текучести при отрицательных температурах, а также слабой защите от механического износа.
Если желаете снизить шумность работы КПП и получить хорошую защиту от задиров, можно купить гипоидную жидкость ZIC G-F TOP. Масло легко переносит даже жесткие эксплуатационные нагрузки и обладает широким температурным диапазоном.
Что представляет собой масло гипоидное? Этот вопрос вызывает интерес потребителей. Смешивание некондиционных и отработанных масел при небольшой модификации вполне может быть использовано в механизмах рулевого управления и некоторых типах трансмиссионных узлов.
При эксплуатации автомобиля очень важно какое масло используется для его коробки передач.
Под небольшой модификацией имеется в виду добавление в нефтепродукт некоторого количества присадок, которые придают продукту высокие противозадирные характеристики. Трансмиссионные масла подобной категории относят к типу GL-5 и вполне пригодны к эксплуатации в трансмиссионных агрегатах автомобилей, где в ведущих мостах применяют гипоидные шестерни. Подобный продукт широко используют даже для смазки карданов и редукторов вертолетов.
Недостатки
Давайте рассмотрим недостатки использования такой передачи в редукторе. К минусам использования гипоидной передачи можно записать, во-первых, ее дороговизну. Причина здесь в том, что изготовить ее не так просто. Однако, гипоидную передачу 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 гипоидной передаче они предпочитают более дешевые варианты.
И все же, если вам посчастливилось стать обладателем авто с гипоидной передачей, знайте, что приобрели надежную «лошадку», которая при грамотном уходе и периодическом контроле будет трудится вам на радость.
В общем, ровных дорог вам!
Что представляет собой масло гипоидное? Этот вопрос вызывает интерес потребителей. Смешивание некондиционных и отработанных масел при небольшой модификации вполне может быть использовано в механизмах рулевого управления и некоторых типах трансмиссионных узлов.
При эксплуатации автомобиля очень важно какое масло используется для его коробки передач.
Под небольшой модификацией имеется в виду добавление в нефтепродукт некоторого количества присадок, которые придают продукту высокие противозадирные характеристики. Трансмиссионные масла подобной категории относят к типу GL-5 и вполне пригодны к эксплуатации в трансмиссионных агрегатах автомобилей, где в ведущих мостах применяют гипоидные шестерни. Подобный продукт широко используют даже для смазки карданов и редукторов вертолетов.
Характеристики гипоидного масла
Благодаря присадкам происходит смягчение процесса переключения передач.
Гипоидное масло имеет определенные характеристики.
В маслах для гипоидных механизмов должно находиться порядка 3-4 % серы, что, с одной стороны, предотвращает схватывание металлов при значительных нагрузках, а с другой, способствует быстрому окислению этого же металла. Чтобы как-то уравнять эти процессы, широко используют присадки.
Значительным стимулом для развития масел, используемых в трансмиссионных механизмах, стало все большее распространение гипоидных ведущих мостов современных легковых автомобилей. Для грузового транспорта таким толчком послужило распространение червячных главных передач, которые стали популярны в грузовых автомобилях большой грузоподъемности и в междугородных автобусах. Обе новинки требуют использования специального вида масла именно для таких механизмов.
С середины прошлого века за границей начали развивать направление универсальных смазок, способных работать в любом автотранспорте. За основу были приняты стандарты Англии и США для гипоидных масел с повышенным содержанием хлора, фосфора и серы. Немецкие производители смазок основной акцент сделали на стендовых испытаниях продукта с целью получения максимально износостойких смазок, не способствующих коррозии. В последнее время автомобилестроители все реже используют ведущие гипоидные мосты, которым необходима универсальная смазка типа GL-6. Не имея спроса, этот тип постепенно уходит с рынка.
Созданы новые модификации масел для высокоскоростных гипоидных передач разных типов.
Создана комплексная серо- и фосфорсодержащая присадка ВИР-1 специально для использования в трансмиссионных маслах разных типов. Стендовые испытания показали пригодность этой присадки для смазок, работающих в условиях повышенных нагрузок и скоростей, в том числе и в гипоидных передачах.
Транспортные средства, имеющие гипоидные передачи, в основном используют всесезонную смазку, разработанную для условий умеренного климата. Масла гипоидные предотвращают абразивный износ поверхностей благодаря использованию смазки с классом вязкости не менее SAE 90. По своим характеристикам гипоидные смазки не слишком отличаются от обыкновенных трансмиссионных, исключение составляет только их вязкость.
Условия эксплуатации гипоидного масла достаточно сильно отличаются от условий работы масел в двигателе.
В коробке передач основному износу подвергается зубчатая сцепка конической, червячной и гипоидной передач. На узком участке контакта зубьев шестеренок развивается довольно значительная температура. Масляная пленка, покрывающая зубья шестеренок, одновременно подвергается воздействию крайне высокого давления, больших скоростей и температур. Для работы в подобных условиях масло обязано максимально сохранять поверхность деталей от износа и не допускать схватывания поверхностей зубьев шестерен. Подобная «холодная сварка» может привести к катастрофическим последствиям.
В промышленном автотранспорте трансмиссия служит для передачи мощности от двигателя к колесам или другому двигателю. Отличие только в передаваемой мощности. Агрегаты подразделяются на:
Конструкция механической коробки передач вполне традиционная и мало чем отличается от привычных механизмов. В машинах повышенной проходимости предусмотрено несколько ведущих мостов, использующих различные агрегаты для отбора мощности. Для всех этих узлов предназначено гипоидное масло.
Вернуться к оглавлению
История
В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard.[4]
В России
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.[5]
Классификация масла по условиям применения
Трансмиссионное масло также разделяется по условиям применения на:
В России принято разделять гипоидные смазки по вязкости и эксплуатационным свойствам. По вязкостным характеристикам различают 4 группы, а по условиям эксплуатации – целых 5 категорий.
В гипоидных передачах для работы с ударными нагрузками при очень высоком давлении и температуре подходит только трансмиссионное масло 5 категории ТМ-5.
Согласно спецификации, это должно быть минеральное масло с достаточным количеством противозадирных присадок, способное выполнять многофункциональные действия универсального характера.
Подобная смазка используется исключительно в самых трудных эксплуатационных условиях, а ее окончательный состав зависит от конкретной конструкции трансмиссии.
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.
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.
Немного о достоинствах и недостатках
Процесс эксплуатации таких узлов показал целый ряд достоинств:
Вместе с тем существуют некоторые недостатки в таких конструкциях:
Главная гипоидная передача, схема которой была рассмотрена, применяется не только для привода ведущей оси автомобиля или трактора, но и в железнодорожном транспорте на дрезинах и локомотивах. Также она встречается в приводе генераторов пассажирских железнодорожных вагонов.
Её устанавливают в металлорежущие станки, чаще всего в автоматах, которыми производится нарезка зубьев. Гипоидная главная передача в легковом транспорте нашла своё место не только благодаря повышенной прочности и плавности хода, но и возможности расположить низко кузов машины. Это даёт возможность снизить центр тяжести автомобиля.
Достоинства гипоидной передачи
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 передачу 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.
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:
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.
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.
Читайте в этой статье
Главная передача гипоидного моста
Главная передача и дифференциал гипоидного моста собраны В отдельном картере 14 (рис. 43), который при установке на картер моста центрируется посадочным пояском. Крышка 7 подшипника дифференциала упирается в посадочный поясок задней стенки картера 1 моста, тем самым увеличивая жесткость опор. После разборки крышки необходимо устанавливать на прежние места с помощью штифтов. Шестерня 19 стакана 24 установлена в двух конических роликоподшипниках 6 и в одном цилиндрическом подшипнике 28, расположенном в картере главной передачи. Между распорным кольцом 26 и торцом внутреннего кольца переднего конического роликоподшипника расположены две регулировочные шайбы 25, толщина которых подобрана так, что обеспечивается требуемый предварительный натяг подшипника. При правильно отрегулированных подшипниках момент, необходимый для прокручивания вала, равен 2,5—4 Н*м (0,25—0,4 кгс*м). Между фланцем стакана 24 подшипников и картером 14 главной передачи поставлены регулировочные прокладки 27, от набора которых зависит осевое расположение шестерни.
Рис. 43. Гипоидный задний мост ЗИЛ-130: 1 — картер моста; 2 — полуось; 3 — стопорная пластина: 4 — стопор гайки подшипника дифференциала; 5 — регулировочная гайка подшипника дифференциала; 6 — конический роликоподшипник; 7 — крышка подшипника дифференциала; 8 — коническое колесо; 9 и 13 — соответственно правая и левая чашки дифференциала; 10 — зубчатое колесо полуоси; 11 — крестовина сателлитов; 12 — сателлит; 14 — картер главной передачи; 15 — маслосъемник; 16 — болт; 17— гайка опорного болта; 18 — опорная накладка; 19 — коническая шестерня; 20 — сальник; 21 — фланец шестерни; 22 — гайка крепления фланца; 23 — крышка стакана подшипников; 24 — стакан подшипников; 25 — регулировочные шайбы подшипников; 26 — распорное кольцо; 27 — регулировочные прокладки шестерни; 28 — цилиндрический роликоподшипник; 29 — пробка заливного отверстия
Для ограничения осевого перемещения колеса 8 в картере главной передачи установлен опорный болт 16; зазор между торцами колеса и опорной накладки 18 должен быть равен 0,15—0,20 мм. В главной передаче заднего моста к опорной накладке двумя заклепками прикреплен маслосъемник 15, который снимает масло G торца колеса и подает его в карман картера, затем масло по каналу поступает к подшипникам шестерни 19. Масло, попавшее в полость между наружным подшипником и сальником 20, возвращается по каналу в картер. Дифференциал состоит из двух чашек 9 и 13, скрепленных болтами, зубчатых колес 10 и четырех сателлитов 12, в которые запрессованы бронзовые втулки. Сателлиты установлены на шипах крестовин 11, закрепленных между чашками, а дифференциал — на двух конических роликоподшипниках 6 с регулировочными гайками 5, которыми устанавливают также положение колеса 8. Регулировка подшипников дифференциала гипоидного и двухступенчатого мостов одинаковая. Необходимо регулярно добавлять смазочный материал в картер моста и заменять его в сроки, указанные в карте смазывания. Масло наливают через заливное (смотровое) отверстие в верхней стенке картера главной передачи, закрываемое пробкой, до появления течи масла из открытого контрольного отверстия в задней крышке картера моста. Сливают отработанное масло после предварительного прогрева агрегата через сливное отверстие. Заливное отверстие при этом должно быть открыто. При техническом обслуживании автомобиля после 25 000 км пробега нужно проверить затяжку гаек крепления фланцев зубчатых колес. Момент затяжки гаек должен быть равен 250—300 Н • м (25 — 30 кгс • м).
Актуально:
Смазочная система ЗИЛ-130
Действия при разрыве шлангов гидроусилителя
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.
Гиперболоидная (сокращенно гипоидная) передача представляет собой решение, где зубья передачи криволинейны, а их движение осуществляется по гиперболоиде (геометрическая фигура). Появилась такая передача давно (в 1920-х годах). Главной задачей ее внедрения в устройство авто стало снижение центра масс.
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.
Также следует отметить особое расположение зубчатых колес, которые не пересекаются, а перекрещиваются. Параллельно такое устройство позволяет достичь заметного снижения нагрузки, которая распространяется на один зубец. Результат — высокоточная работа шестерен, повышенная надежность и значительно увеличенный ресурс.
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.
Еще наиболее часто нарекания возникают в том случае, если такая гипоидная передача использована в редукторе. В этом случае главным минусом можно считать повышенные риски заедания шестерен. Заедания возможно по причине скольжения вдоль линии контакта.
На практике, гипоидная повсеместно используется в устройстве различных короссоверов и внедорожников с полным приводом. При этом качество изготовления далеко не всегда является высоким.
Главная передача в устройстве трансмиссии автомобиля: принцип работы, особенности конструкции. Виды главных передач по типу зубчатого соединения.
Сегодня гипоидная передача имеет широкое применение. Ею укомплектовывают автомобили, трактора, тепловозы, станки лёгкой и тяжёлой промышленности.
Что такое гипоидная передача ее предназначение в автомобиле
Гипоидная передача представляет собой винтовую зубчатую передачу, работающую при помощи конических шестерней со скрещивающимися осями. В автомобиле она нужна для смены направления крутящего момента и перемены его величины, что улучшает характеристики главной передачи. С развитием автомобилестроения тип гипоидных передач завоёвывает большую популярность и используется не только в машинах представительского класса, но и бюджетных авто. В любом случае, это машины с ведущим задним приводом, где двигатель и редуктор главной передачи расположены параллельно движению, а крутящий момент на ведущую ось передаётся под прямым углом.
Как работает гипоидная передача редуктора
Разберёмся, как работает гипоидная передача и что это даёт в работе машины. В данной передаче момент силы передаётся от двигателя через сцепление, коробку передач и кардан на ось ведущей шестерни гипоидной передачи.
Ось ведущей шестерни установлена параллельно осям первичного вала двигателя и вторичного вала коробки передач. За счёт криволинейной формы зубьев у шестерней этой передачи – предаваемый момент силы имеет большее значение, чем, например, в конической передаче. Это улучшает динамические и механические показатели работы машины.
Важно!
В гипоидных передачах для смазки её элементов используют особые жидкости, обладающие высоким качеством и свойствами (противоизносные и противозадирные присадки), дающими возможность длительной бесперебойной эксплуатации.
Плюсы использования в автомобиле гипоидной передачи
Первое достоинство это расположение карданного вала. Он значительно опустился, что уменьшило размер его канала в салоне, равномерно распределило центр тяжести авто и повысило его устойчивость. Второе, плавная передача вращательного момента, что улучшило характеристику движения автомобиля.
Не менее значимый факт меньшая нагрузка и уровень шума. Эти показатели обусловлены тем, что в гипоидном типе зацепления участвует большее число зубьев, в сравнении с той же конической передачей.
Все эти факторы увеличивают долговечность машины, не говоря о комфорте передвижения. Поэтому гипоидный тип передачи – неотъемлемая принадлежность автомобилей высокого класса, таких, как «Инфинити».
Интересно!
Решение о выпуске нового класса престижных автомобилей в было принято в 1985 году. Авто получило название «Infiniti», в переводе – безграничность, бесконечность.
Гипоидная передача в машине: есть ли недостатки
гипоидной передачи относится возможность заедания вдоль линии контакта, возникающую из-за трения. Чтобы снизить такие вероятности шестерни главной передачи проходят специальную обработку в процессе изготовления.
Кроме трудности в изготовлении, есть усилие при вращении шестерён так, как их зубья изогнуты, это усилие передаётся и на оси. Эти моменты делают гипоидную передачу восприимчивой к износу.
Данная передача требовательна к качеству не только шестерен, но и остальных её элементов. При небрежной регулировке она заклинивает, особенно при смене направления вращения или включении задней передачи.
Внимание!
Если вы застряли на просёлочной дороге, например в колее, вытаскивать севшую машину нужно только передним ходом, иначе может случиться поломка зубьев шестерней.
История[править | править код]
В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard.[4]
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.[5]