Главная передача увеличивает подводимый к ней крутящий момент и передает его через дифференциал на полуоси, которые расположены под прямым углом к продольной оси автомобиля. Конструктивно главные передачи бывают зубчатые или червячные, на автомобилях в основном применяют зубчатые главные передачи, которые, в свою очередь, делятся на одинарные и двойные. Для легковых автомобилей обычно применяют одинарную главную передачу, для грузовых автомобилей – как одинарную, так и двойную. Общая классификация главных передач дана на рис.14.1.
Передаточное число является основной характеристикой главной передачи и у большинства автомобилей оно находится в пределах 4…9. Этот показатель зависит от быстроходности, мощности двигателя, массы и назначения автомобиля.
Крутящий момент, подведенный к главной передаче
Мкп = Мд iк hк,
где Мд– момент двигателя; iк - передаточное число коробки передач;hк - коэффициент полезного действия коробки передач.
Момент, переданный через главную передачу к полуосям
Мк = Мд iк iо hк hо,
где iо = iцп iкп – общее передаточное число главной передачи; iцп - передаточное число центральной передачи;iкп - передаточное число конечной передачи;hо - коэффициент полезного действия главной передачи.
Механический коэффициент полезного действия коробки передач, дополнительной и раздаточной коробок рассчитывается по формуле
hк = 0,98n,
где n – количество пар цилиндрических шестерен, находящихся в зацеплении.
Коэффициент полезного действия главной передачи
hо = 0,98m 0,95k,
где m– количество пар цилиндрических шестерен в главной передаче; k - количество пар конических шестерен, находящихся в зацеплении.
Рис.14.1. Классификация главных передач
Одинарная главная передача (рис.14.2,а) имеет одну пару конических зубчатых колес со спиральными зубьями. Крутящий момент от карданной передачи передается на ведущую коническую шестерню 1, а от нее – на ведомое колесо 2, которое через специальный механизм (дифференциал) и полуоси передает вращение на ведущие колеса автомобиля.
Рис.14.2. Схемы главных передач
Оси зубчатых колес могут пересекаться. Такая одинарная главная передача имеет спиральные зубья (автомобили семейства ЗАЗ и УАЗ).
Одинарная передача называется гипоидной, если оси зубчатых колес передачи смещены (см.рис.14.2,б) (ЗИЛ-133, ГАЗ-53-12, ГАЗ-24-10 «Волга», ВАЗ-2106 «Жигули» и др.). В такой главной передаче зубья шестерни 1 и колесо 2 имеют специальную форму и наклон спирали, позволяющие опустить ось конической шестерни на расстояние С, равное 30…42 мм.
Для улучшения устойчивости главной передачи с гипоидным зацеплением зубчатых колес карданную передачу и пол кузова можно разместить ниже, уменьшив тем самым высоту центра тяжести автомобиля. В гипоидной передаче одновременно в зацеплении находится большее число зубьев, чем в обычной конической передаче, в результате чего зубчатые колеса работают более надежно, плавно и бесшумно.
Недостатком гипоидного зацепления является продольное проскальзывание зубьев, сопровождающееся выделением теплоты. В результате этого происходит разжижение и выдавливание масла с поверхности сопряженных зубьев, что приводит к их повышенному изнашиванию. Предотвратить разжижение можно применением специальных трансмиссионных масел с противоизносной присадкой.
Главная передача автомобилей ВАЗ-2105 и «Москвич» (рис.14.3) гипоидная, размещена в картере заднего моста. Ведущая шестерня 5, изготовленная заодно целое с ведущим валом 4, вращается на двух роликовых конических подшипниках 1. Между роликами установлена распорная втулка 3. На коробке дифференциала болтами закреплена ведомая шестерня 6. На шлицах ведущего вала 4 установлен и закреплен гайкой фланец, к которому болтами крепится фланец шарнира карданного вала. Сальник 2 не допускает выход масла из картера главной передачи со стороны ведущего вала.
Рис.14.3. Главная передача автомобилей ВАЗ-2105:
1 - подшипники; 2 - сальник; 3 - распорная втулка;
4 - ведущий вал; 5 - ведущая шестерня; 6 - ведомая шестерня;
7 - картер заднего моста
Главная передача автомобиля ВАЗ-2108 размещена в одном картере с коробкой передач и состоит из пары цилиндрических шестерен 22 (см.рис.12.7) с косыми зубьями. Ведущая шестерня сделана за одно целое с ведомым валом 21 коробки передач, а ведомая шестерня прикреплена болтами к крышке коробки дифференциала 24. Для главной передачи используется та же смазка, что и для коробки передач.
Двойная главная передача состоит из двух пар конических зубчатых колес. Конструктивно она выполняется в одном картере – центральная (см.рис.14.2,в), или каждая пара зубчатых колес располагается отдельно – разнесенная (см.рис.14.2,г). Разнесенная двойная главная передача состоит из одинарной конической зубчатой передачи, устанавливаемой в заднем мосту, и цилиндрических зубчатых передач – колесных редукторов.
Двойная центральная передача (см.рис.14.2,в) имеет коническую и цилиндрическую пары шестерен. Цилиндрические шестерни 5 и 6 имеют прямые или косые зубья, а конические 3 и 4 – спиральные. Крутящий момент передается от ведущей конической шестерни 3 к ведомой 4, через цилиндрическую шестерню 6, находящуюся на одном валу с ведомой, на цилиндрическую шестерню 5. Двойная главная передача по сравнению с одинарной обладает более высокой механической прочностью и позволяет увеличить передаточное число при достаточно большом дорожном просвете под балкой (картером) ведущего моста, что повышает проходимость автомобиля.
Двойная главная разнесенная передача применяется на некоторых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах (автомобили МАЗ-5335, автобусы ЛиАЗ-677М).