Гипоидная главная передача
Гипоидная главная передача появилась на автомобиле в 1925 г. в результате стремления снизить центр масс автомобилей. Вначале ее применяли только на легковых автомобилях, но, когда проявились все достоинства гипоидной передачи, ее стали широко применять и на грузовиках. В отличие от конической в гипоидной передаче оси зубчатых колес не пересекаются. При этом ось ведущей шестерни смещена относительно оси ведомой шестерни, как правило, вниз.
Основным достоинством гипоидной передачи являются: меньшие по сравнению с конической габариты; меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума, так как в зацеплении постоянно находится большее, по сравнению с конической передачей, число зубьев; возможность влияния на компоновку автомобиля (понижение центра масс, уменьшение тоннеля в полу кузова, через который проходит карданная передача и т. д.). В то же время наличие смещения обусловливает присутствие в зацеплении повышенного трения скольжения, что снижает КПД до 0,96.
Гипоидная главная передача:
а — схема;
б — конструкция:
1 — картер заднего моста;
2 — полуось;
3 — гайка подшипников дифференциала;
4 — подшипник дифференциала;
5 — ведомая шестерня главной передачи;
6 — сапун;
7 — гайка;
8 — шайба;
9 — фланец ведущей шестерни;
10 — манжета;
11 — грязеотражатель;
12, 14 — подшипники ведущей шестерни;
13 — распорное кольцо;
15 — регулировочное кольцо;
16 — ведущая шестерня;
17 — картер редуктора;
18 — болт;
19 — стопорная пластина
Подробнее о главной передаче — в главе Главная передача
Назад
Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.
Чем отличается гипоидная главная передача от конической? Какие преимущества из этого следуют?
Чем отличается гипоидная главная передача от конической? Какие преимущества из этого следуют?
Хотелось бы более подробный развернутый ответ. своими словами Спасибо!
Голосование за лучший ответ
Оси шестерен не лежат в одной плоскости потому можно от моста тот же вал вести к второму мосту у гипоидных, у прямых в одной плоскости .
У коническое передачи оси шестерён пересекаются, а у гипоидной скрещиваются. В автомобилях это позволяет опустить карданную ниже и тем самым опустить пол кузова ниже. Это повышает устойчивость автомобиля при движении.
Чем отличается гипоидные главные передачи от конических
Текст-аннотация к содержимому внутренней страницы. Выделяется жирным и идет всегда перед фотографией и соответственно перед содержанием внутренней страницы.
Аннотация к фотографии
Существенная разница между спирально-коническими и гипоидными передачами заключается в том, что у первых углы спиралей сопряжённых шестерён равны между собой, а у гипоидных передач ведущая шестерня имеет значительно больший угол спирали, чем ведомая. При правильном зацеплении окружной шаг по нофмали у сопряжённых шестерён должен быть одинаков.
При заданном диаметре ведомой шестерни и передаточном числе начальный диаметр ведущей шестерни в случае гипоидной передачи имеет на 20% большую величину, чем в конической передаче. Кроме того, так как рабочая высота зуба пропорциональна шагу по нормали и, следовательно, также имеет большую величину в гипоидных передачах, то гипоидные шестерни обладают значительно большей суммарной рабочей поверхностью, чем спиральные конические шестерни при том же диаметре ведомой шестерни. С другой стороны, большая величина скорости скольжения профилей гипоидных передач уменьшает отношение удельной грузоподъёмности к рабочей поверхности. Площади, заключённые между осью ординат и каждой из кривых, могут служить мерой перемещения профилей в течение всего периода зацепления. Нужны срочно деньги? Заем под залог автомобиля на выгодных условиях будет самым лучшим вариантом. Необходимую сумму вы получите в течение нескольких минут.
Два фактора увеличивают грузоподъёмность гипоидных передач по сравнению со спирально-коническими передачами: больший диаметр ведущей шестерни и меньший угол спирали ведомой шестерни. При угле спирали 10° и угле зацепления 20° нагрузка на зуб ведомой гипоидной шестерни по нормали только на 8% превышает величину окружного усилия. Обычно гипоидные передачи имеют угол зацепления на ведущей стороне зуба 20° и на нерабочей 25°- Когда спирально-коническая пара легкового автомобиля заменяется парой гипоидных шестерён, диаметр ведомой шестерни обычно остаётся без изменения. Начальный диаметр ведомой шестерни главной гипоидной передачи легкового автомобиля приблизительно равен 1,326 ]/ М см, где М — наибольший крутящий момент, передаваемый ведомой шестерней заднего моста в кгсм. Сравнение большого количества главных передач легковых автомобилей показывает, что при тех же числах зубьев и одинаковых диаметрах ведомых шестерён нормальное усилие на зуб при гипоидных передачах на 12% меньше, чем при спирально-конических, касательное давление меньше на 16% и осевое усилие при переднем ходе меньше на 8%.
Курс лекций, модуль 3
Конические передачи, у которых оси вращения зубчатых колёс скрещиваются в пространстве, называются гипоидными передачами (разновидность гиперболоидных передач). В цилиндрических и конических передачах начальные цилиндры и начальные конусы обкатываются один по другой. В гиперболоидных передачах эти поверхности (гиперболоиды) обкатываются и одновременно скользят одна по другой.
Кратчайшее расстояние между осями шестерёнки и колесом Е, называется гипоидным смещением. Для автомобилей:
Шестеренки гипоидных передач имеют различный угол давления а на противоположных сторонах зубьев.
Угол наклона зубьев β различен для колеса и шестерёнки. Обычно задаются углом наклона зубьев шестерёнки β1 =50°, и угол наклона колеса определяется расчётом.
Для упрощения изготовления колес гиперболоиды заменяют усечёнными конусами вершины конусов скрещиваются обычно под 90°. Подшипники обоих валов можно располагать по обе стороны от колеса. Достоинством является бесшумность за счёт плавности зацепления. Недостаток — относительное скольжение зубьев. Вследствие этого более вязкий к.п.д. и склонность к заеданию. Ввиду того, что углы наклона различны и обычно β1> β2, торцовый модуль mle на шестерне больше, чем на колесе. При одинаковых диаметрах колёс и передаточных чисел конической и гипоидной передачи диаметр шестерни больше у гипоидной и следовательно она прочнее. Благодаря этому гипоидная передача может передавать большую нагрузку, чем коническая.
Недостатком гипоидных передач является также точечный контакт -ухудшаются условия смазки, что приводит к повышенному изнашиванию и заеданию.
Рабочие поверхности зубьев в гипоидных передачах притираются быстрее и равномернее. Причиной выхода гипоидных передач является выкрашивание поверхности зубьев или поломка и заедание. Поэтому применяются материалы с высокой твёрдостью поверхности. Для предотвращения заедания следует повысить чистоту поверхности зубьев и применение противозадирных смазок (гипоидное масло).
Расчёт гипоидных передач на износ и заедания.
Нагрузка, как и в конических передачах (в точно изготовленных или тщательно приработанных) распределяются вдоль ширины зубчатых колес по трапецеидальному закону, который при износе зубьев не нарушается.
Применяется форма II и форма и форма III для косозубых и круговых зубьев. Сила нормального давления в как конических передачах
Силы, действующие в зацеплении гипоидной передачи, определяются по тем же формулам, если в место угла βn подставить β1, для шестерни и β1 для колеса.
Расчёт контактных напряжений ведётся из условия первоначального точечного контакта двух упругих тел. Под действием сил направленных по нормали контактирующим поверхностям в точке их контакта оба зуба упруго сближаются. При этом первоначальный точечный контакт переходит в контакт по площадке, контуром которой является эллипс (сильно вытянут а/в=2050) а — большая полуось, в — малая полуось. Эту задачу решил Герц. Контактное напряжение в центре элиптической площадки упругого контакта
где аk, bk-полуоси эллипсоида напряжённого состояния.
ρгл-сумма главных кривизны боковых поверхностей зубьев шестерёнки в полюсе зацепления Рm;
ηупр упругая постоянная
Е-модуль продольной упругости
где σnp-допускаемые контактные напряжения, определяются, как и для цилиндрических передач.
При расчёте на заедание определяется полная скорость скольжения в расчётной точке зацепления профилей зубьев.
Полная скорость скольжения.
И скорость для точки полного зацепления ножки зуба шестерни с вершиной зуба колеса
где L’km- расстояние по линии зацепления, проходимое точкой контакта зубьев за период, в течение которого находится в зацеплении головка зуба колеса. Скорость качания на ножке зуба шестерёнке.
Полное удельное скольжение.
Скорость износа профилей зубьев шестерёнки мкм/час
где K1 и К2-коэффициенты, учитывающие твёрдость, смазку и точность изготовления,
g-удельная контактная нагрузка.
Условие предотвращения заедания по контактно-гидродинамическому расчёту определяется толщина смазки и вязкость смазки и сравнивается с допускаемыми.