Задний мост и дифференциал автомобиля
На заднеприводных автомобилях крутящий момент передается от коробки передач через карданный вал к заднему мосту в сборе с дифференциалом. Задний мост служит для многих задач. Картер служит в качестве опоры для элементов подвески и поддерживает автомобиль. Внутри картера располагается главная передача в сборе с дифференциалом. Главная передача в сборе с дифференциалом через полуоси передает мощность от карданного вала к задним колесам. Главная передача позволяет изменять направление крутящего момента от карданного вала к полуосям на 90 градусов. Кроме того, она обеспечивает изменение передаточного числа, т.к. ведущая шестерня намного меньше чем ведомое зубчатое колесо (коронная шестерня). Зависимость между числом зубьев на колесе и шестерне называется передаточным числом главной передачи.
Полуоси заднего моста должны быть способны вращаться с различной частотой вращения, чтобы компенсировать тот факт, что колесо на внешней стороне поворота должно переместиться на большее расстояние и поэтому должно вращаться быстрее, чем колесо на внутренней окружности поворота. В заднем мосте в сборе располагается дифференциал. Дифференциал — это комплект зубчатых колес, который при необходимости индивидуально передает крутящий момент от карданного вала к полуосям заднего моста. Результат — каждая полуось и колесо могут вращаться с правильной частотой вращения независимо от другой полуоси. В основном имеется два типа дифференциалов: обычный (не блокирующийся) и дифференциал повышенного трения (блокирующийся).
Типы задних мостов в сборе
Имеются три основных типа заднего моста в сборе, в зависимости от типа поддержки полуоси и колеса:
• С полуразгруженными полуосями
• С полностью разгруженными полуосями
• С независимой подвеской
В мосте с полуразгруженными полуосями используются полуоси, которые обычно фиксируются С-образными зажимами в картере моста. Эти С-образные зажимы устанавливаются в канавку на шлицевом внутреннем конце полуоси. Кроме того, С-образные зажимы входят в выемку в полуосевых шестернях дифференциала, расположенных в коробке дифференциала. Полуразгруженная полуось базируется водном прямом роликовом подшипнике, расположенном на наружном конце полуоси. Полуразгруженная полуось поддерживает массу автомобиля, а также обеспечивает передачу крутящего момента.
Задний мост с полностью разгруженными полуосями обеспечивает грузоподъемность. Ступица поддерживается или «плавает» на полуоси, опираясь на два противоположно установленных конических роликовых подшипника. Вся масса задней части автомобиля приходится на картер моста, и ничто не приходится на полуоси. Полуось просто приводит в движение колесо. Ступица фиксируется на полуоси храповой гайкой, которая контрится в пазе на полуоси.
Третий используемый тип заднего моста — это задний мост с независимой задней подвеской (IRS). Этот мост аналогичен другим типам, за исключением того, что всю массу автомобиля принимает на себя отдельная система подвески, а не мост в сборе. Никакие трубчатые полуоси не используются. Вместо них для соединения картера моста с ведущими колесами используются полуоси, аналогичные карданным валам.
Шарниры равных угловых скоростей на обоих концах полуосей способны работать под изменяющимися углами и обеспечивать изменение длины полуосей. Изменение длины полуоси обеспечивает работу подвески колеса и динамику движения. Короткий вал внутреннего шарнира равных угловых скоростей удерживается в полуосевой шестерне дифференциала стопорным кольцом. Вал наружного шарнира запрессовывается в ступицу и фиксируется с помощью держателя ступицы колеса заднего моста.
Элементы заднего моста/ дифференциала
Типовой обычный задний мост в сборе включает в себя:
• картер заднего моста
• ведущая шестерня главной передачи
• ведомая шестерня главной передачи
• коробка дифференциала
• полуосевые шестерни дифференциала
• сателлиты дифференциала
• подшипники коробки дифференциала
• подшипники ведущей шестерни
• регулировочные прокладки и уплотнения
Дифференциалы повышенного трения
Типовой задний мост с дифференциалом повышенного трения в основном состоит из тех же самых элементов, что и обычный мост в сборе, за исключением лишь некоторых муфт и пружин, добавленных в дифференциал в сборе.
Поток мощности в заднем мосте/ дифференциале
Ведущая шестерня, которая находится в зацеплении с ведомой шестерней, получает мощность двигателя посредством коробки передач и карданного вала. Ведущая шестерня приводит в движение ведомую шестерню, которая крепится болтами к наружному фланцу коробки дифференциала. Коробка дифференциала начинает вращаться. Ведущая шестерня и ведомая шестерня увеличивают крутящий момент и уменьшают частоту вращения в соответствии с передаточным числом главной передачи. По мере того, как коробка вращается, ее внутренние зубчатые колеса приводятся в движение. Ведущая и ведомая шестерни изменяют направление потока мощности от карданного вала к полуосям. Коробка дифференциала имеет два отверстия: для смазки и для ремонта.
Обычные дифференциалы
При движении прямо вперед все колеса вращаются с одной частотой вращения. Полуосевые шестерни и сателлиты дифференциала вращаются вместе с коробкой дифференциала, без возникновения взаимного перемещения между сателлитами и полуосевыми шестернями. Дифференциал вращается как единый блок.
При прохождении поворота полуось с внешней стороны поворота должна вращаться быстрее чем полуось с внутренней стороны. В этой ситуации сателлиты «уходят» вперед по полуосевой шестерне внутренней (более медленной) полуоси, увеличивая частоту вращения полуосевой шестерни внешней (более быстрой) полуоси. Т.к. сателлиты «обкатываются» поболее медленной полуосевой шестерне, они приводят в движение более быструю полуосевую шестерню с большей частотой вращения. Чем более резкий поворот, тем большая разница в частоте вращения.
Дифференциалы повышенного трения
Имеются много названий для дифференциалов повышенного трения; Traction-Lok, Trac-Lok и Power-Lok. Обычный дифференциал может не подходить для ситуации с ограниченным сцеплением с дорогой. Когда автомобиль вязнет в снегу, одно ведущее колесо вращается, а другое — неподвижно. Увеличение крутящего момента, передаваемого к вращающемуся колесу не будет увеличивать крутящий момент, передаваемый к неподвижному колесу.
Дифференциал повышенного трения предназначается для увеличения крутящего момента, передаваемого к колесу с самым большим тяговым усилием (с лучшим сцеплением с дорогой). Трение в системе создается посредством добавления комплекта фрикционных дисков между полуосевыми шестернями дифференциала и коробкой дифференциала. Традиционное действие дифференциала будет происходить только в том случае, когда прикладывается достаточный крутящий момент для преодоления трения. Если одно ведущее колесо не имеет никакого сцепления с дорогой, другое колесо всегда будет получать определенный крутящий момент.
Работа повышенного трения
Внутри коробки дифференциала на ступице каждой полуосевой шестерни располагаются диски муфты. Между полуосевыми шестернями располагается предварительно нагруженная пружина. Эта пружина прикладывает усилие к комплектам дисков муфт, поджимая их к полуосевым шестерням дифференциала. При износе дисков пружина отводит сателлиты от полуосевых шестерен, что может увеличивать полный люфт в мосте. Зазор в мосте можно почувствовать при переключении с движения вперед на задний ход.
Осевые нагрузки, воздействующие на полуосевые шестерни, создают дополнительную силу. Эти нагрузки от сил разделения полуосевых шестерен и сателлитов вызываются крутящим моментом в трансмиссии. Стальные диски устанавливаются между фрикционными дисками и имеют шлицевое соединение со ступицей полуосевой шестерни. Полуосевые шестерни, в свою очередь, имеют внутреннее шлицевое соединение с полуосями заднего моста. Фрикционные диски таким образом зацепляются в коробке дифференциала. Трение, создаваемое дисками, создает перегрузочный момент, который пытается предотвратить вращение полуосевых шестерен относительно коробки. Имеющийся крутящий момент — это функция предварительного нагружения и добавленной осевой нагрузки. При низком сцеплении с дорогой, включение тормозов и приложение крутящего момента к трансмиссии, и затем медленное отпускание тормозов и трогание может увеличивать крутящий момент. Это увеличивает осевую нагрузку на полуосевые шестерни дифференциала.
редуктор ваз
Создаваемый двигателем автомобиля крутящий момент, посредством карданной передачи, передается на ведущие задние колеса через главную передачу, межколесный дифференциал и, далее, полуоси. Данные узлы и детали установлены в заднем мосту автомобиля, который состоит, соответственно, из двух основных деталей: пустотелой балки —28 (состоящей из двух штампованных кожухов, сваренных между собой) и картера —27 редуктора заднего моста. Задние мосты автомобилей ВАЗ 2101-2107 имеют абсолютно одинаковое устройство и унифицированы между собой. Исключение составляют задние мосты попноприводных автомобилей ВАЗ-2121 (и их модификаций). Конструктивное устройство заднего моста автомобилей классической компоновки семейства ВАЗ представлено на рисунке ниже.
1 – запорное кольцо полуоси; 2 – тормозная колодка; 3 – тормозной барабан; 4 – болт крепления колеса; 5 – направляющий штифт; 6 – тормозной цилиндр; 7 – тормозной щит; 8 – подшипник полуоси; 9 – сальник полуоси; 10 – опорная чашка пружины; 11 – подшипник дифференциала; 12 – сапун; 13 – корпус дифференциала; 14 – ведомая шестерня главной передачи; 15 – сателлит; 16 – полуосевая шестерня; 17 – болты крепления редуктора к картеру заднего моста; 18 – подшипники ведущей шестерни; 19 – манжета фланца ведущей шестерни; 20 – фланец; 21 – гайка ведущей шестерни; 22 – кольцо грязеотражательное; 23 – распорная втулка; 24 – регулировочная прокладка (кольцо); 25 – ведущая шестерня главной передачи; 26 – ось сателлитов; 27 – корпус (картер) редуктора; 28 – балка заднего моста; 29 – полуось.
2. балка заднего моста
Как было сказано ранее, балка заднего моста —28 автомобилей ВАЗ состоит из двух штампованных кожухов, жестко сваренных между собой в продольном направлении. С каждого конца данных кожухов приварены стальные фланцы, в которых проточены гнезда для подшипников полуосей и сальников —11, призванных предотвратить утечку трансмиссионного масла из заднего моста.
В торцах фланцев имеются четыре сквозные отверстия для прохода болтов, крепящих тормозной щит —7, на котором, в свою очередь, крепятся детали тормозной системы задних колес: тормозные цилиндры — 6 и тормозные колодки — 2.
При помощи выше указанных болтов с гайками одновременно с тормозным щитом на торцах фланцев заднего моста закреплены маслоотражатель и специальная пластина, фиксирующая подшипник полуоси в гнезде фланца (на рисунке не обозначены). В свою очередь, маслоотражатель и пластина соединяются между собой посредством винтов через уплотнительную прокладку.
Полуось —29 внутренним концом входит в шлицевое отверстие полуосевой шестерни —16, а наружным концом упирается на шариковый подшипник —8, который закреплен на полуоси запорным кольцом —1.
На внешний конец полуоси надевается тормозной барабан —3, имеющий резьбовые отверстия для болтов крепления задних колес —4.
На концах балки заднего моста приварены стальные опорные чашки —10, на которые опираются пружины задней подвески. В средней части балка заднего моста расширена и имеет, с передней стороны, сквозной проем, к которому крепится болтами —17 картер редуктора заднего моста. С задней стороны балки приварена штампованная крышка с расположенным в ней маслоналивным отверстием, закрытым конусной пробкой.
Внутри балки приварены направляющие полуосей, которые значительно облегчают установку полуосей при сборке заднего моста. В нижней части балки расположено маслосливное отверстие, в которое вворачивается магнитная пробка.
Задний мост и дифференциал
Задний мост — один из самых сложных механизмов автомобиля. Этот механизм распределяет вращающий момент на задние колёса, и к тому же в нём установлен механизм, который распределяет крутящий момент на то колесо, на которое нужно. Механизм этот называется — дифференциал. Он весьма связан с мостом.
Задний мост решает многие задачи. Картер выполняет функции специальной опоры для деталей подвески и держит вашу машину. Внутри картера находится главная передача, собранная с дифференциалом, которая с помощью полуосей перенаправляет мощность от карданного вала к задним колесам. Главная передача разрешает менять направление крутящего момента от карданного вала к полуосям примерно на 85-95 градусов. К тому же она изменяет передаточное число, потому что ведущая шестеренка значительно меньше чем ведомое зубчатое колесо (ее называют шестерня). Зависимость меж зубьями на колесе и шестерне по другому носит название передаточное число главной передачи.
Полуоси заднего моста работают с разной частотой вращения, чтобы оставлять тот факт, что колесо на внешней стороне поворота меняется на значительное расстояние и поэтому будет работать с большей скоростью, чем колесо на внутренней окружности поворота. В заднем собранном мосте можно найти дифференциал.
Дифференциал — это деталь из зубчатых колес, который при надобности самостоятельно переносит крутящий момент от карданного вала к полуосям заднего моста. В итоге каждая полуось и колесо будут двигаться с нужной частотой вращения вне зависимости от другой полуоси. Встречается два типа дифференциалов: простой, не блокирующийся и дифференциал повышенного трения, который поддается блокировке.
Виды задних собранных мостов
Существуют 3 важных типа заднего моста в сборе, они зависят от разновидности поддержки полуоси и колеса:
• С полуразгруженными полуосями
• С полностью разгруженными полуосями
• С независимой подвеской.
В мосте с полуразгруженными полуосями применяются полуоси, которые, как правило, снабжены С-образными зажимами в картере моста. Эти С-образные зажимы закрепляются в канавку на шлицевом внутреннем конце полуоси. К тому же, С-образные зажимы входят в выемку в полуосевых шестеренках дифференциала, которые расположены в коробке дифференциала. Полуразгруженная полуось находится в водном прямом роликовом подшипнике, который можно обнаружить на наружной стороне полуоси. Полуразгруженная полуось держит целый автомобиль, а также передает крутящий момент.
Задний мост с полностью разгруженными полуосями создает грузоподъемность. Ступица держится на полуоси, делая упор на 2 по разному установленных конических роликовых подшипника. Вес задней части автомобиля держится на картере моста, и полуоси становятся свободными. Полуось просто заставляет крутиться колесо. Ступица находится на полуоси храповой гайкой, которая контрится в пазе на полуоси.
Самый последний тип заднего моста — это задний мост с независимой задней подвеской (IRS). Этот мост похож на другие виды, кроме того, что весь вес машины берет на себя отдельная система подвески, а не собранный мост. Никакие трубчатые полуоси не функционируют. Вместо них для объединения картера моста с ведущими колесами работают полуоси, похожие на карданные валы.
Шарниры равных угловых скоростей на двух концах полуосей способны функционировать под меняющимися углами и проводить изменение длины полуосей. Изменение длины полуоси исполняет работу подвески колеса и динамику движения. Короткий вал внутреннего шарнира равных угловых скоростей держится в полуосевой шестерне дифференциала специальным стопорным кольцом. Вал наружного шарнира устанавливается в ступицу и крепится через держатель ступицы колеса заднего моста.
Элементы заднего моста/ дифференциала
Простой задний мост в своем составе имеет:
• картер заднего моста
• ведущая шестерня главной передачи
• ведомая шестерня главной передачи
• полуосевые шестерни дифференциала
• подшипники коробки дифференциала
• подшипники ведущей шестерни
• регулировочные прокладки и уплотнения.
Запчасти на автомобили ваз можно купить в сети магазинов «АВТОмаркет Интерком». Любой товар можно заказать через интернет магазин на нашем сайте. Если возникли вопросы, то перейдите в раздел « Вопрос-ответ », и задайте его нашим специалистам.
ЗАДНИЙ МОСТ. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ
Комментарии: 
Избранное: 0
Шаг 1
К балке 10 (рис. 5.8) заднего моста прикреплен редуктор 28, в котором расположены главная передача и дифференциал. Ведущая 29 и ведомая 19 шестерни главной передачи подобраны в пару по пятну контакта и шуму, поэтому при повреждении одной из них заменяются обе. Между внутренними кольцами подшипников 23 ведущей шестерни расположена распорная втулка 22, которая, деформируясь при затягивании гайки ведущей шестерни, обеспечивает предварительный натяг в ее подшипниках. Между торцом ведущей шестерни и внутренним подшипником установлено регулировочное кольцо 21, определяющее правильное положение ведущей шестерни относительно ведомой.
Шаг 2
Рис. 5.8. Задний мост: 1 – полуось; 2 – болт крепления колеса; 3 – направляющий штифт; 4 – маслоотражатель; 5 – тормозной барабан; 6 – подшипник полуоси; 7 – запорное кольцо; 8 – фланец балки заднего моста; 9 – сальник полуоси; 10 – балка заднего моста; 11 – пластина крепления подшипника; 12 – щит заднего тормоза; 13 – направляющая полуоси; 14 – регулировочная гайка; 15 – подшипник коробки дифференциала; 16 – крышка подшипника; 17 – сапун; 18 – сателлит; 19 – ведомая шестерня; 20 – шестерня полуоси; 21 – регулировочное кольцо ведущей шестерни; 22 – распорная втулка; 23 – подшипники ведущей шестерни; 24 – сальник; 25 – грязеотражатель; 26 – фланец; 27 – маслоотражатель; 28 – картер редуктора заднего моста; 29 – ведущая шестерня; 30 – ось сателлитов; 31 – регулировочная шайба; 32 – коробка дифференциала
Шаг 3
Ведомая шестерня главной передачи прикреплена к фланцу коробки 32 дифференциала, которая вращается на двух подшипниках 15. Предварительный натяг в этих подшипниках, а также зазор между зубьями ведущей и ведомой шестерен регулируют гайками 14, завернутыми в разъемные постели подшипников. Полуосевые шестерни 20 установлены в цилиндрических гнездах коробки дифференциала и опираются на коробку через опорные шайбы 31. Подбором шайб по толщине устанавливают боковой зазор 0–0,1 мм между зубьями сателлитов и полуосевых шестерен. Полуось 1 внутренним концом входит в шлицевое отверстие полуосевой шестерни, а наружным опирается на шариковый подшипник 6, который закреплен на полуоси запорным кольцом 7. Подшипник полуоси уплотнен в гнезде балки с внутренней стороны самоподжимным сальником 9, а снаружи – резиновым кольцом, зажатым между щитом 12 тормоза и фланцем балки заднего моста. Подшипник закреплен в гнезде балки пластиной 11, которая совместно с маслоотражателем 4 и щитом прикреплена болтами к фланцу балки.