Схемы трансмиссий колесных и гусеничных машин

В зависимости от способа передачи, изменения и распределения вращающего момента трансмиссии могут быть механическими, гидромеханическими, гидрообъемными и электромеханическими со ступенчатым, бесступенчатым или автоматическим изменением вращающего момента.

На многих изучаемых транспортных машинах используются механические ступенчатые трансмиссии, состоящие только из механических агрегатов.

Рассмотрим механическую трансмиссию трехосной полноприводной колесной машины. От двигателя 1 вращающий момент подводится к сцеплению 2, затем к коробке передач 3 и через промежуточную карданную передачу 4 к раздаточной коробке 5, в которой происходит распределение вращающего момента через карданные передачи 6, 13 и 14 на главные передачи 9, 12 и 16 соответственно заднего, среднего и переднего мостов. Через дифференциалы 15, 11 и 8 и полуоси 17, 7 и 10 соответственно переднего, среднего и заднего мостов вращающий момент подводится к ведущем колесам. Так как передние колеса являются одновременно и управляемыми, для их привода применяются карданные шарниры 18 равных угловых скоростей.

Рис. Схема механической трансмиссии трехосной полноприводной колесной машины

Рис. Схема механической трансмиссии быстроходной гусеничной машины

На рисунке изображена схема механической трансмиссии быстроходной гусеничной машины с передним расположением ведущих колес 6. Она включает в себя главный фрикцион 3, главную передачу, размещенную в одном корпусе с коробкой передач 2, два механизма 1 поворота, две бортовые передачи 7 и карданные передачи 5. Трансмиссия расположена в передней части быстроходной гусеничной машины перед двигателем 4. Такое размещение агрегатов позволяет увеличить размеры грузового отделение (грузовой платформы).

Механические трансмиссии обладают рядом достоинств:

• высоким КПД, простотой конструкции
• относительно малыми габаритами и массой
• надежностью в эксплуатации
• ремонтопригодностью

Недостатками механических трансмиссий являются сложность и трудоемкость управления, значительный объем технического обслуживания, а также наличие повышенных динамических нагрузок на агрегаты и механизмы. Существующие коробки передач механических трансмиссий позволяют при постоянном вращающем моменте двигателя изменять вращающий момент, подводимый к ведущим колесам, не плавно, а ступенчато, что приводит к неполному использованию мощности двигателя, снижает среднюю скорость движения ТС и ухудшает его проходимость.

Ступенчатость изменения вращающего момента — основной недостаток механических трансмиссий. Для обеспечения лучшей приспособляемости ТС к движению в различных условиях желательно иметь в коробке передач возможно большее число ступеней. Однако значительное число ступеней усложняет устройство коробки передач и управление ТС.

Несмотря на ряд недостатков, механические ступенчатые трансмиссии получили широкое распространение на изучаемых ТС.

Из других типов трансмиссий на изучаемых ТС чаще всего применяется гидромеханическая трансмиссия, состоящая из гидродинамического агрегата (обычно это комплексная гидропередача) и механических агрегатов. Гидродинамический агрегат обеспечивает в определенных пределах плавное автоматическое изменение момента, передаваемого на ведущие колеса, и частоты их вращения в зависимости от сопротивления движению. Кроме того, он выполняет функции сцепления (главного фрикциона), поэтому сцепление (главный фрикцион) в гидромеханической трансмиссии отсутствует,

К достоинствам гидромеханической трансмиссии относятся легкость и простота управления, что способствует повышению безопасности движения, снижение динамических нагрузок в трансмиссии, наличие автоматического диапазона регулирования и обеспечение оптимального режима работы двигателя. Недостатками гидромеханической трансмиссии являются более низкий КПД по сравнению с механической трансмиссией, сложность и высокая стоимость агрегатов.

С увеличением грузоподъемности изучаемых ТС применение гидромеханической трансмиссии становится более предпочтительным по сравнению с механической трансмиссией.

В гидрообъемной (гидростатической) трансмиссии используется не гидродинамический (скоростной), а гидростатический напор рабочей жидкости. Гидрообъемная трансмиссия состоит из гидронасоса, связанного с двигателем ТС, одного или нескольких (в зависимости от схемы гидрообъемной трансмиссии) гидродвигателей, соединенных с ведущими колесами движителя, а также ряда гидравлических и механических элементов, обеспечивающих работу трансмиссии и передачу вращающего момента от двигателя к ведущим колесам движителя ТС. Гидроагрегаты соединены друг с другом трубопроводами и заполнены рабочей жидкостью.

При работе двигателя механическая энергия его вращательного движения преобразуется в гидронасосе в гидростатический напор, под действием которого рабочая жидкость по трубопроводам высокого давления поступает в гидродвигатели. Здесь этот напор преобразуется, в механическую работу вращательного движения, а жидкость по трубопроводам низкого давления возвращается в гидронасос. Для пополнения гидроагрегатов рабочей жидкостью из-за возможной ее утечки через зазоры имеется система подпитки.

Гидрообъемная трансмиссия не получила широкого применения на изучаемых ТС, так как наряду с достоинствами она обладает существенными недостатками.

К достоинствам гидрообъемной трансмиссии следует отнести:

• возможность плавного бесступенчатого изменения передаточного отношения в достаточно широком диапазоне, что повышает проходимость ТС, упрощает и облегчает управление им
• свойство дистанционности, позволяющее устанавливать гидродвигатели на любом расстоянии от гидронасосу, что ооойенно важно для многоосных полноприводных ТС, в том числе автопоездов с активными прицепными звеньями
• отсутствие ряда механических агрегатов (сцепление, карданная передача и др.)
• возможность осуществлять торможение ТС

Основными недостатками гидрообъемной трансмиссии являются меньший КПД по сравнению с механической трансмиссией, сравнительно большие габаритные размеры и масса, высокая стоимость, недостаточная износостойкость и малая надежность трубопроводов.

Можно предположить, что по мере совершенствования гидроагрегатов гидрообъемная трансмиссия получит более широкое распространение на ТС большой грузоподъемности, как одиночных, так и составных (в автопоездах).

Указанное предположение в полной мере относится и к электромеханической трансмиссии, которая также пока недостаточно широко применяется на ТС.

В электромеханической трансмиссии механическая энергия двигателя преобразуется в связанном с ним генераторе в электричес кую, которая затем в одном или нескольких тяговых электродвигателях, соединенных с ведущими колесами ТС, снова преобразуется в механическую энергию.

При одном тяговом электродвигателе мощность передается от него к ведущим колесам через механические агрегаты (карданная, главная передачи и др.). В электромеханической трансмиссии многоприводных ТС механические агрегаты почти полностью отсутствуют. Тяговые электродвигатели соединены с колесами через колесные редукторы, а с генератором — электропроводами. Расположение генератора в обоих случаях зависит от расположения двигателя ТС.

Электромеханическая трансмиссия обладает достоинствами, характерными для гидрообъемной трансмиссии. Кроме того, можно еще отметить повышение долговечности двигателя и трансмиссии вследствие уменьшения динамических нагрузок.

Недостатками электромеханической трансмиссии являются более низкий КПД по сравнению с механической трансмиссией, что ухудшает топливную экономичность двигателя ТС, сравнительно большие размеры и масса, высокая стоимость и необходимость использования дефицитных материалов, чаще всего цветных металлов.

Наиболее целесообразно применение электротрансмиссии на многозвенных большегрузных ТС с активизацией колес всех звеньев, т.е. там, где преимущества других типов трансмиссий не могут быть использованы в полной мере, а их недостатки проявляются в большей степени.

Автопрактикум. Часть 2. Трансмиссия большегрузных автомобилей

Учебное пособие содержит теоретические основы конструкции трансмиссии большегрузных автомобилей, конструкцию деталей, узлов и агрегатов трансмиссии большегрузных автомобилей различных марок. Пособие составлено в соответствии с СТО 02069024.110-2008 ФГБОУ ОГУ и предназначено для выполнения лабораторных работ по учебной дисциплине «Автопрактикум».

Оглавление

• 3 Трансмиссия большегрузных автомобилей

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Автопрактикум. Часть 2. Трансмиссия большегрузных автомобилей предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

3 Трансмиссия большегрузных автомобилей

3.1 Общее устройство трансмиссии

Трансмиссией называется совокупность агрегатов, предназначенных для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля и для изменения величины и направления этого момента.

К трансмиссиям предъявляют следующие основные требования: высокая надежность и возможно меньшие потери передаваемой энергии (высокий КПД) во всем диапазоне режимов работы машины; обеспечение функциональных требований, предъявляемых к машине данного типа; возможно меньшие габаритные размеры и масса; рациональный подбор передаточных чисел для обеспечения требуемых значений тяговых усилий и скоростей движения машины; вращение колес с различной скоростью и осуществление блокировки как межосевых, так и межколёсных дифференциалов для улучшения проходимости в тяжелых условиях эксплуатации; легкость управления; удобное расположение органов управления; доступность и малая трудоёмкость технического обслуживания и ремонта; шум и вибрация от трансмиссии в пределах установленных норм; возможность отбора мощности для привода рабочего оборудования, дополнительных механизмов и устройств.

3.1.1 Классификация трансмиссий

По способу передачи энергии трансмиссии делят на механические, гидромеханические, электромеханические, гидрообъёмные.

В механических трансмиссиях передача энергии происходит за счёт механического трения в сцеплениях, а также соединениями валов, шарнирами и зубчатыми колёсами.

В гидромеханических трансмиссиях между двигателем и механической частью трансмиссии устанавливают гидротрансформатор или гидромуфту, осуществляя гидравлическую связь двигателя с трансмиссией. Гидромуфты не изменяют передаваемый вращающий момент и всегда работают с проскальзыванием турбинного колеса относительно насосного, а следовательно, и с потерей мощности. При большой частоте вращения проскальзывание составляет 2…3 %, при малой приближается к 100 %. При холостом ходе, когда подпитка жидкостью отсутствует, гидромуфта передает остаточный вращающий момент. Большой момент инерции колёс гидромуфты препятствует безударному включению зубчатых колёс. Поэтому после турбинного колеса необходимо устанавливать обычное фрикционное сцепление. Из-за высокого расхода топлива, больших массы, габаритных размеров и стоимости на отечественных автомобилях гидромуфты не применяют.

В электромеханической трансмиссии двигатель (как правило, дизель) вращает ротор электрогенератора, энергия которого по электрическому кабелю передаётся электродвигателю и далее через зубчатый редуктор ведущим колёсам или электродвигателям, вмонтированным в ведущие колёса. Электромеханическая трансмиссия при наличии соответствующей регулирующей аппаратуры обладает высокими преобразующими свойствами и автоматически приспосабливается к меняющейся нагрузке, а двигатель работает в оптимальном режиме. Ввиду высокой стоимости, сложности конструкции, использования дефицитных материалов и большой массы электрические трансмиссии экономически выгодно применять на автомобилях грузоподъёмностью выше 80 т (БелАЗ-7549 и др.).

В гидрообъёмных трансмиссиях двигатель приводит в действие гидронасос, который под высоким давлением нагнетает масло в гидромоторы, расположенные в ведущих колёсах и приводящие их во вращение. В гидрообъёмных трансмиссиях используется гидростатический напор жидкости. Вращающий момент и частота вращения ведущих колёс изменяются или за счёт изменения параметров гидромашин при возможном постоянном режиме работы двигателя внутреннего сгорания, или в результате регулирования мощности двигателя. Преимущества гидрообъёмной трансмиссии: широкий диапазон изменения ведущего момента и скорости движения автомобиля, дистанционность (агрегаты, расположенные в разных частях машины, связаны между собой маслопроводами), простота и удобство автономного подвода мощности к ведущим колёсам, полная замена механической трансмиссии, возможность торможения машины. Однако в гидрообъёмных трансмиссиях невозможно автоматическое изменение момента, поэтому их оснащают регулирующей аппаратурой, реагирующей на изменение нагрузки.

Недостатки гидрообъёмной трансмиссии: сложность и высокая стоимость конструкции. Эту трансмиссию устанавливают только в специальных машинах.

Небольшая стоимость, высокие надёжность и КПД, простота конструкции, сравнительно небольшие масса и габаритные размеры обусловили широкое применение механических трансмиссий. Однако они требуют ручного управления и не всегда обеспечивают работу двигателя в оптимальном режиме. Трансмиссия и двигатель недостаточно защищены от динамических нагрузок. В автомобилях сельскохозяйственного назначения, грузовых автомобилях общетранспортного назначения и их модификациях используют в основном механические трансмиссии.

3.1.2 Компоновка трансмиссий

Схема трансмиссии зависит от типа и компоновочной схемы самого автомобиля, а потому определяется конструкцией, местом и последовательностью расположения отдельных механизмов, сборочных единиц трансмиссии конкретного автомобиля, заданными эксплуатационными свойствами.

Схема трансмиссии автомобиля классической компоновки (двигатель установлен впереди, ведущие колёса сзади) и с колёсной формулой 4×2 представлена на рисунке 3.1. За двигателем расположены сцепление 1, коробка передач 2, карданный вал 3, главная передача 4, дифференциал 5, полуось 6.

Рисунок 3.1 — Классическая компоновка трансмиссии

Автомобили той же компоновочной схемы, но с колёсной формулой 4×4 оснащены дополнительно: раздаточной коробкой, карданным валом, передним ведущим мостом. Раздаточная коробка присоединена непосредственно к коробке передач.

В трансмиссии автомобилей с колёсной формулой 6×4 и 6х6 (рисунок 3.2) установлены соответственно два и три ведущих моста с приводом от раздаточной коробки через два карданных вала, или последовательно расположенных, или каждый на отдельный ведущий мост.

1 — сцепление; 2 — коробка передач; 3 — карданная передача; 4 — главная передача; 5 — дифференциал; 6 — полуось; 7 — раздаточная коробка

Рисунок 3.2 — Трансмиссия полноприводных автомобилей

Компоновочные схемы трансмиссий автомобилей весьма разнообразны на разных этапах развития конструкций машин.

3.2 Сцепление большегрузных автомобилей

3.2.1 Назначение и устройство сцепления

Сцепление на автомобиле предназначено для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии, а также для кратковременного отсоединения и плавного соединения коленчатого вала двигателя с трансмиссией. При помощи сцепления осуществляются плавное трогание с места и разгон автомобиля, переключение передач во время движения и предохранение деталей трансмиссии от перегрузок.

На изучаемых автомобилях устанавливают одно и двухдисковое фрикционные сцепления. Основные размеры фрикционного сцепления определяются из условия передачи за счет сил трения максимального крутящего момента от двигателя.

Фрикционное сцепление автомобиля состоит из трех частей: ведущей, ведомой и привода выключения.

Сцепление устанавливают на маховике двигателя. Диски фрикционного сцепления, воспринимающие крутящий момент от маховика, называются ведущими, а диски, передающие момент на первичный вал коробки передач — ведомыми. По числу ведомых дисков сцепления делят на однодисковые и двухдисковые.

3.2.2 Однодисковое сцепление автомобилей

На автомобилях ЗИЛ и МАЗ с двигателями ЗИЛ-508.10 и ЯМЗ-236 устанавливается однодисковое сцепление (рисунок 3.3, рисунок 3.4). К маховику 15 (рисунок 3.3) при помощи болтов присоединен стальной штампованный кожух 4 сцепления. Чугунный нажимной диск 1 соединен с кожухом четырьмя парами пружинных пластин 2, передающих окружное усилие с кожуха на нажимной диск. Между кожухом и нажимным диском установлены шестнадцать нажимных пружин 3. Каждая пружина центрируется выступами, выполненными на нажимном диске и кожухе. Между пружинами и нажимным диском установлены теплоизолирующие шайбы.

Четыре рычага 9 выключения сцепления при помощи осей 12 с игольчатыми подшипниками соединены с нажимным диском и кожухом вилками 11. Опорами вилок на кожухе служат сферические гайки 10. Этими гайками регулируют положение рычагов выключения.

Ведущий диск сцепления ЯМЗ — 236 имеет аналогичную конструкцию, однако между кожухом и нажимным диском установлены двадцать четыре нажимные пружины.

1 — нажимной диск; 2 — пружинная пластина; 3 — нажимная пружина; 4 — кожух сцепления; 5 — подшипник выключения сцепления; 6 — муфта; 7 — оттяжная пружина муфты; 8 — вилка выключения сцепления; 9 — рычаг выключения сцепления; 10 — регулировочная гайка; 11 — опорная вилка оси рычага выключения; 12 — оси рычага выключения; 13 — венец маховика; 14 — ведомый диск; 15 — маховик; 16 — первичный вал коробки передач; 17 — передний подшипник первичного вала; 18 — коленчатый вал

Рисунок 3.3 — Однодисковое сцепление автомобилей ЗИЛ

Ведомый диск (рисунок 3.5) устанавливается между маховиком и нажимным диском на первичном валу коробки передач. Он снабжён гасителем крутильных колебаний (демпфером — пружинным устройством). Пружины демпфера 2 обеспечивают упругую связь ведомого диска сцепления с его ступицей. Передача крутящего момента от ведомого диска к его ступице осуществляется через демпферные пружины.

1 — маховик; 2 — ведомый диск; 3 — нажимной диск; 4 — рычаг выключения; 5 — опорная пластина; 6 — болт кропления опорной пластины; 7 — вилка рычага выключения; 8 — стопорная шайба; 9 — регулировочная гайка; 10 — пружина нажимного рычага; 11 — муфта выключения сцепления; 12 — шланг для смазки муфты; 13 — пружина; 14 — вилка выключения сцепления; 15 — упорное кольцо; 16 — вал выключения сцепления; 17 — рычаг; 18 — тяга выключения сцепления; 19 — вилка; 20 — крышка люки картера сцепления; 21 — кожух; 22 — нажимная пружина; 23 — теплоизоляционная шайба; 24 — картер сцепления; 25 — крышка люка картера маховика; 26 — болт; 27 — первичный вал коробки передач

Рисунок 3.4 — Сцепление ЯМЗ — 236

Гаситель предохраняет трансмиссию от появления на ее валах угловых колебаний, которые могут возникнуть из-за неравномерного вращения коленчатого вала, а также в результате резких изменений угловых скоростей в трансмиссии при движении автомобиля по неровным дорогам. Кроме того, гаситель обеспечивает большую плавность включения сцепления.

1 — ведомый диск; 2 — пружина гасителя; 3 — опорная пластина; 4 — маслоотражатель; 5 — диск гасителя; 6 — ступица ведомого диска; 7 — фрикционная накладка гасителя; 8 — фрикционная накладка ведомого диска; 9 — балансировочная пластина

Рисунок 3.5 — Ведомый диск сцепления автомобилей ЗИЛ

Ведомый диск сцепления соединяется со ступицей 6 при помощи восьми пружин 2. Каждая пружина вместе с двумя опорными пластинами 3 размещается в отверстиях ведомого диска 1 и диска 5 гасителя. Ступица 6 ведомого диска вместе с приклёпанными к ней с двух сторон дисками гасителя и маслоотражателями 4 (предохраняющими фрикционные накладки 8 от попадания на них масла со стороны ступицы) может поворачиваться относительно ведомого диска в обе стороны на небольшой угол, в пределах сжатия пружин. Для увеличения трения (гашение колебаний) в гасителе устанавливают фрикционные накладки 7. Крутильные колебания, возникающие на валах, вызывают угловые смещения ведомого диска относительно его ступицы вследствие деформации пружин, что сопровождается трением между дисками в гасителе и тем самым гашением колебаний.

Ведомый диск сбалансирован. Устранение дисбаланса производят установкой балансировочных пластин 9.

3.2.3 Двухдисковое сцепление автомобилей

На автомобилях КамАЗ сцепление (рисунок 3.6) установлено в картере 5, который изготовлен из алюминиевого сплава и выполнен заодно с картером делителя коробки передач. Картер 5 по передней привалочной плоскости соединяется болтами с картером маховика двигателя, а с задней стороны к нему крепится картер коробки передач.

Сцепление фрикционное, сухое, двухдисковое с периферийным расположением нажимных пружин. Ведущие, ведомые части и муфта выключения сцепления размещены в расточке маховика 1 под картером сцепления 5.

К ведущим частям сцепления относятся ведущий диск, состоящий из нажимного диска 4, кожуха 6, рычагов выключения 8, опорных вилок 7, двенадцати нажимных пружин 12 и среднего ведущего диска 2. Средний ведущий и нажимной диски имеют на наружной поверхности по четыре шипа, которые входят в пазы цилиндрической поверхности маховика и передают на ведущие диски крутящий момент от двигателя. При этом одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения дисков 2 и 4.

К ведомым частям сцепления относятся два ведомых диска 3 Ведомые диски стальные, снабжены фрикционными накладками, изготовленными из асбестовой композиции, соединяются со своими ступицами каждый через гаситель крутильных колебаний пружинно-фрикционного типа.

Ступицы, ведомых дисков установлены на шлицах первичного вала коробки передач или делителя. Между кожухом 6 нажимным диском 4 установлены нажимные пружины 12, под действием которых ведомые диски зажимаются между нажимным диском и маховиком с суммарным усилием 10500…12200 Н (1050…1220 кгс).

1 — маховик; 2 — средний ведущий диск; 3 — ведомый диск; 4 — нажимной диск; 5 — картер; 6 — кожух; 7 — опорная вилка; 8 — рычаг выключения; 9 — муфта выключения с подшипником; 10 — вилка выключения; 11 — упорное кольцо рычагов выключения; 12 — нажимная пружина; А — зазор между упорным кольцом рычагов выключения и подшипником муфты выключения

Рисунок 3.6 — Сцепление автомобилей КамАЗ

При включенном сцеплении крутящий момент передается от маховика через шиповое соединение на средний ведущий и нажимной диски, затем на фрикционные накладки; ведомых дисков и через гасители крутильных колебаний на их ступицы, которые установлены на первичном валу делителя передач. Когда сцепление включено, упорное кольцо рычагов выключения 11 отходит от подшипника муфты выключения 9 так, что образуется зазор А = 3,2…4,0 мм, обеспечивающий полноту включения сцепления.

При выключении сцепления муфта выключения с подшипником 9 через упорное кольцо 11 воздействует на внутренние концы рычагов выключения 8, которые поворачиваются на игольчатых подшипниках опорных вилок 7. Наружные концы рычагов выключения при этом отводят нажимной диск 4 от заднего ведомого диска 3. Средний ведущий диск 2 с помощью рычажного автоматического механизма, смонтированного на диске, самоустанавливается в среднее положение между торцами нажимного диска 4 и маховика 1, освобождая передний ведомый диск 3. Таким образом, между ведущими и ведомыми дисками сцепления при полном его выключении имеются зазоры, которые обеспечивают разъединение ведущих и ведомых частей и «чистоту» выключения сцепления.

На автомобилях Урал, КрАЗ и некоторых модификациях МАЗ с двигателями ЯМЗ-238 устанавливается двухдисковое сцепление, имеющее аналогичную конструкцию.

Кожух сцепления (рисунок 3.7) соединён с маховиком двумя установочными штифтами и шестнадцатью болтами с пружинными шайбами. Кожух изготовлен из листовой стали, усилен отбортовкой и ребром жёсткости. К внутренней стороне кожуха приварены контактной сваркой направляющие стаканы 25 для нажимных пружин. К кожуху крепятся нажимной диск 34, четыре рычага выключения 7 и двадцать восемь нажимных пружин 31.

Нажимной диск отлит из серого чугуна. На внешнем торце имеются четыре шипа, которыми диск центрируется в пазах маховика. Рабочая поверхность нажимного диска шлифована. На другой стороне диска отлиты бобышки для установки нажимных пружин и кронштейны для установки рычагов выключения. Нажимной диск статически балансирован. Балансировку производят путем высверливания металла из бобышек для нажимных пружин.

Между кожухом и нажимным диском расположены нажимные пружины 31, сцентрированные бобышками диска и направляющими стаканами. Для предохранения пружин от чрезмерного нагревания при пробуксовке сцепления, со стороны нажимного диска под пружины установлены теплоизолирующие шайбы 24 из прессованного асбестового картона толщиной 3 мм.

1 — отжимная пружина; 2 — контргайка; 3 — регулировочный винт; 4 — рычаг выключения; 5 — вилка рычага выключения; 6 — регулировочная гайка; 7 — стопорная шайба; 8 — опорная пластина; 9 — болт крепления опорной пластины; 10 — петля пружины рычага выключения; 11 — муфта выключения сцепления; 12 — шланг подачи смазки: 13 — вилка выключения сцепления; 14 — упорное кольцо; 15 — вал вилки выключения; 16 — рычаг вала вилки; 17 — палец; 18 — крышка люка картера сцепления; 19 — кожух сцепления; 20 — нажимная пружина; 21 — термоизолирующая шайба пружины; 22 — нажимной диск; 23 — крышка люка картера маховика; 24 — маховик; 25 — ведомые диски; 26 — средний ведущий диск

За маховиком
Трансмиссии сверхмощных шасси под спецтехнику

Выбирая шасси под специальную технику, компании-установщики и эксплуатирующие организации задаются вопросом: какую трансмиссию предпочесть в том или ином случае? Сегодня рассмотрим варианты для мощных седельных и балластных тягачей.

Как показывает конструкторская практика, наиболее мудреные варианты трансмиссий специальных шасси имеют мощные седельные и балластные тягачи, способные работать в составе автопоездов полной массой более 200 т. Напомним, что такая сверхмощная техника применяется для транспортировки на многоосных низкорамных тралах тяжелых негабаритных грузов: железобетонных конструкций, трансформаторов, турбин и иных неделимых грузов. Спецмашины также используются для доставки к месту постоянной работы многотонных карьерных экскаваторов и бульдозеров, как в собранном состоянии, так и по частям, если речь идет об исполинах, которые просто не позволяют вписаться в ограничения по высоте перевозимых грузов. При этом отметим, что многоосные автопоезда перемещаются по дорогам с различными перепадами высот, что еще больше усложняет жизнь трансмиссии.

Однако скорости специальных перевозок относительно невелики, и конструкторам удается создавать эффективно работающие трансмиссии с максимальным заимствованием узлов и агрегатов у стандартных, производимых массово грузовиков. Разумеется, в каждом особом исполнении силовой линии есть и свои оригинальные элементы. Без них супертягачи просто бы не состоялись как отдельный вид техники. Приведем три ярких примера построения трансмиссий мощных тягачей. То, что машины появились на российском рынке в разные годы, перевозчиков смущать не должно. Спецмашины не собираются серийно. Это штучное производство, на заказ. И служит такая техника существенно дольше, чем массовые грузовики дорожной гаммы.

Рассказ о необычных трансмиссиях начнем с варианта, воплотившегося в жизнь в спецавтомобиле Mercedes-Benz Actros 4155 AS с колесной формулой 8х8/4. Для того чтобы машина плавно тронулась с места и потянула за собой 250-тонный автопоезд, необходимо передать крутящий момент от двигателя на колеса очень плавно, исключая возникновение в силовой линии (узлах и агрегатах трансмиссии) ударных нагрузок. Для этого на четырехосном тягаче немецкие инженеры применили особое, если так можно выразиться, комбинированное сцепление, которое существенно превосходит по своим техническим возможностям классический фрикционный агрегат, состоящий из выжимного подшипника с вилкой ведомого и ведущего («корзины») дисков.

Итак, что же придумали немцы? С одной стороны, ничего нового – заменили классическое сцепление гидротрансформатором. Примечательно, что аналог данного узла – муфта WSK, агрегатированная с классической механической коробкой передач, ступени в которой шофер включал вручную, переводя рычаг управления в то или иное положение, давно и успешно применялась на ряде тяжелых машин компании Mercedes-Benz. Однако простая замена одного агрегата на другой на автомобилях Mercedes-Benz Actros третьего поколения, которые с ноября 2008 г. оснащались автоматизированной коробкой передач PowerShift (в нашем случае Mercedes Powershift G 280-16/11,7-0,69) с управляемым автоматикой классическим сцеплением, с технической точки зрения была бы не совсем корректной. Зачем рушить систему, которая отлично работает?

Именно по этой причине конструкторы не стали убирать агрегат сцепления, а добавили к нему гидротрансформатор. Вот и получился некий гидромеханический тандем. Однако и этого им оказалось мало. Поэтому на выходной вал механической коробки передач инженеры посадили еще и гидравлический трансмиссионный замедлитель-ретардер. Данный агрегат, к слову, весьма существенно снижает нагрузку на рабочую тормозную систему тяжелого автомобиля. По данным автопроизводителя, максимальный крутящий момент, передаваемый от двигателя, составил 3000 Н.м – весьма приличный результат, особенно если сравнивать с WSK-муфтой при которой данный показатель равнялся 2400 Н.м.

А теперь посмотрим, какую выгоду дает применение тандема с точки зрения режимов работы трансмиссии. Как оказалось, управляющая электроника в зависимости от дорожных условий и нагрузки на тягач может выбирать тот или иной способ передачи крутящего момента. Так, при трогании груженого автопоезда с места в работу включается гидротрансформатор, а при равномерном движении машины по дороге поток мощности прерывает классическое фрикционное сцепление. Стоит ли говорить о том, что помимо возможности передавать большой крутящий момент тандемное сцепление еще имеет и больший ресурс, что не может не радовать службу главного механика спецколонны.

Еще одним наглядным примером того, как специальная трансмиссия занимает место привычной для тяжелых грузовиков конструкции, служит седельно-балластный тягач Iveco Trakker AD410T56W EZ 275 T/ BU, способный работать в составе автопоезда массой 275 т. Определение «седельно-балластный» говорит о том, что если вместо полуприцепа используются различные многоосные тралы, которые цепляются к грузовику не через седельно-сцепное, тягово-сцепное (ТСУ) устройство, то для обеспечения загрузки задней ведущей тележки поверх седла устанавливают небольших размеров бортовой кузов, в который загружается балласт. Вес последнего в нашем случае может равняться 35 т. Итак, к стандартному дизелю Cursor 13 мощностью 560 л. с., заимствованному у магистрального тягача Iveco Stralis, инженеры пристыковали агрегат ZF Transmatic 16S 251 с гидротрансформатором и интардером. По сути, данная конструкция повторила описанную выше, но с упрощением в виде исключения классического фрикционного сцепления.

Свой ответ немецким и итальянским инженерам имеется у шведской компании Scania. В свое время компания вывела на рынок седельный тягач R 730 LA 8×4/4 HNB, способный работать в составе автопоездов полной массой до 200 т. Примечательно, что шведы применительно к рассматриваемой спецмашине могли использовать два варианта трансмиссии. Первая представляла собой 16-ступенчатую коробку передач производства компании ZF, которая была агрегатирована с гидротрансформатором и ретардером. Второй вариант – механическая 14-ступенчатая (12+2) КП мод. GRS925R с системой управления Opticruise собственного производства. В последнем случае работой сцеп­ления и выбором оптимальной для конкретных условий движения передачи ведает автоматика. А делает она это, опираясь на большое количество данных, поступающих от различных датчиков, например измеряющих скорость движения автопоезда и фиксирующих нагрузку на двигатель, оценивающих рельеф местности и т. д.

Важным преимуществом трансмиссии Scania является отсутствие дополнительных масляных радиаторов, которые есть в версии с немецкой коробкой и гидротрансформатором. Это означает уменьшение затрат на обслуживание машины. Однако в случае оснащения тягача механической 14-ступенчатой (12+2) КП мод. GRS925R с системой управления Opticruise масса автопоезда составляет не 200, как с трансмиссией ZF, а 180 т. Что касается силового агрегата, то для обеих трансмиссий он един – V-образная «восьмерка» Scania DC 16.21. Дизель был взят не только из-за высокой мощности, равной 730 л.с., но и потому, что именно в такой конфигурации силовой агрегат выдает поток мощности более плавно, что важно при работе машин с большой массой.

Источник https://ustroistvo-avtomobilya.ru/transmissiya/shemy-transmissij-kolesny-h-i-gusenichny-h-mashin/

Источник https://kartaslov.ru/%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%92_%D0%90_%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%83%D0%B1_%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BA%D1%83%D0%BC_%D0%A7%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%8C_2_%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F_%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%B5%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%B9/1

Источник https://os1.ru/article/1179-transmissii-sverhmoshchnyh-shassi-pod-spetstehniku-za-mahovikom