Статья на тему Совершенствование раздаточной коробки

Фрагмент текста работы:

Актуальность исследования проблемы раздаточной коробки в конструкции полноприводного автомобиля обусловлено активным развитием нового направления мирового рынка автомобилей в течение последних 25 лет. Полноприводные автомобили предназначены для обычных и трудных дорог. Они позиционируются как автомобили для активного отдыха и зачастую представляют собой полноприводные модификации серийных легковых автомобилей. Такие машины обладают полным приводом для более лучшей реализации мощности двигателя и для обеспечения безопасного движения в условиях скользкой дороги (дождя, снега или льда). Трансмиссия обычных и спортивных автомобилей устроена проще [1].
П. В. Яковлев отмечает, что современные трансмиссии полноприводных автомобилей оснащаются ступенчатыми и бесступенчатыми механическими коробками передач и раздаточными коробками. Из бесступенчатых механических передач широко известны клиноременные вариаторы и импульсные трансформаторы. Применение клиноременных вариаторов ограничивается мототехникой и легковыми автомобилями малого класса с мощностью двигателя не более 20–30 кВт. Даже при переходе на многозвенный стальной ремень (Audi) такая трансмиссия работает с двигателем мощностью не выше 142 кВт и максимальным крутящим моментом не более 280 Н·м. Однако легковой автомобиль в данном случае обладает даже несколько лучшими динамикой разгона и экономичностью, чем при оснащении его вальной ступенчатой синхронизированной коробки передач [2].
При анализе тенденций совершенствования раздаточной коробки можно выделить следующие моменты:
1. В раздаточной коробке передач полноприводных автомобилей имеет место увеличение плотности ряда передаточных чисел во всем диапазоне. Так, в результате исследований выявлено уменьшение работы буксования при переключении передач в 1,9 раза при одновременном увеличении средней используемой мощности на 8-13% в случае уменьшения интервала ступеней с 1,8 до 1,35.
2. Повышение тяговых качеств полноприводных автомобилей и одновременного уменьшения работы буксования сцепления возможно за счет увеличения диапазона передаточных чисел, которые определяет предельные тяговые и скоростные показатели машины, а также повышает надежность и долговечность ее работы.
3. Многоступенчатые коробки передач позволяют обеспечить требуемое число передач при сравнительно малом числе шестерен, за счет установки дополнительных приводных пар перед основным редуктором или планетарных синхронизированных демультипликаторов, устанавливаемых за основным редуктором, либо за счет применения так называемых комбинированных схем, включающих в себя как передний делитель, так и задний планетарный демультипликатор.
4. Выполнение коробки передач полноприводных автомобилей по комбинированной схеме позволяет обеспечить минимальные весовые и габаритные показатели, а также иметь высокий КПД [3].
МАМИ запатентованы схемы коробок передач с дополнительной пониженной передачей, в большей степени отвечающие специфике легкового автомобиля универсального назначения (патент RU № 2313709 C1). Данное устройство описано А. В. Круташовым и Е. Е. Баулина. Значение отношения пониженной и первой передач может быть выбрано  в зависимости от варианта схемы  в широком диапазоне. Упрощение кинематических цепей передачи крутящего момента обеспечивает снижение механических потерь на всех основных передачах. Управление коробкой передач обеспечивается единым рычагом без использования вспомогательных устройств и сервомеханизмов. Решение обладает высокой универсальностью и приемлемо как для двухвальных, так и для трёхвальных коробок передач, может быть реализовано при классической, переднеприводной и полноприводной компоновке автомобиля. Особенность конструкции в том, что крутящий момент передаётся на планетарный механизм не вторичным валом, как в конструкции коробки передач с дополнительным редуктором, а ведомой шестернёй первой передачи (муфта синхронизатора при этом находится в нейтральной позиции). Трёхзвенный планетарный механизм установлен на едином выходном валу коробки передач, а ведущее звено планетарного механизма имеет жёсткое соединение с ведомой шестернёй первой передачи коробки передач. Общее передаточное число дополнительной передачи представляет произведение передаточных чисел первой передачи и планетарного механизма соответственно. В вариантах исполнения в зависимости от необходимого значения общего передаточного числа в качестве ведущего звена планетарного механизма выбирается или солнечная шестерня, или коронная [4].