На рис. 5 показана одинарная гипоидная передача ПАЗ – 3205. Крутящий момент от карданной передачи через закрепленную корончатой гайкой (19) втулку-фланец (18) и внутренние шлицы передается ведущей шестерне (20), а от нее ведомой шестерне (32). Ось ведущей шестерни смещена вниз на 32 мм. Спиральные зубья ведущей шестерни имеют левое направление, а ведомой – правое. Передаточное число равно 6.83 (ведущая шестерня имеет шесть зубьев, а ведомая 41 зуб). Шестерни подбирают на заводе по контакту в зацеплении, поэтому они работают бесшумно. Изношенные или поврежденные шестерни главной передачи заменяют только парами.
Передача размещена в картере (29), отлитом из ковкого чугуна и прикрепленном болтами к картеру (1) заднего моста. Для большей прочности этот неразъемный картер имеет ребра жесткости. Ведущая шестерня изготовлена как одно целое с валом, который опирается на цилиндрический роликоподшипник (27) и на конические роликоподшипники (22) и (25), установленные для устранения зазора между кольцами и роликами с предварительным натягом и закрытые крышкой (15).Роликоподшипник напрессован до упора в торец зубчатого венца и застопорен кольцом (28). Наружные кольца роликоподшипников (22) и (25) установлены в стакане (14), закрепленном болтами в картере главной передачи. Роликоподшипники воспринимают возникающие при работе главной передачи осевые силы. Эти подшипники регулируют, использую прокладки (24) и распорное кольцо (23). Конструкция опор вала ведущей шестерни обеспечивает малые деформации, поэтому главная передача отличается высокой долговечностью.
Ведомая шестерня закреплена на картере дифференциала. Зацепление шестерен регулируют прокладками (16). Регулировка не нарушается благодаря достаточной жесткости картера (29) и наличию предварительного натяга подшипников. Радиальные и осевые силы, действующие на ведомую шестерню главной передачи, воспринимаются роликоподшипниками (35) картера дифференциала. Гайки (36) служат для регулировки подшипников и зацепления гипоидной передачи.
Винт (12) упора, ввернутый в картер напротив зоны зацепления шестерен, ограничивает деформацию ведомой шестерни при передаче больших крутящих моментов. Эта деформация определяется величиной зазора между шестерней и упором; зазор можно регулировать, ввертывая или вывертывая винт (12).
Залитое в картер до определенного уровня масло захватывается ведомой шестерней и по маслоприемной трубке (7) и каналу (8) подается к подшипникам ведущей шестерни. Трубка прижата к шестерне пружиной (4) и застопорена болтом (6). От подшипников масло отводиться по нижнему каналу в маслоуловитель (10). Остальные детали главной передачи смазываются разбрызгиваемым маслом. Нормальное давление в полости картера поддерживается при помощи сапуна (2).
2.5 Дифференциал
При повороте автомобиля его внешние и внутренние колеса за один и тот же отрезок времени проходят разные пути. Колесо, катящееся по внутренней кривой, проходит меньший путь, чем колесо, катящееся по внешней кривой. Следовательно, внешнее колесо автомобиля должно вращаться несколько быстрее внутреннего. Аналогичное явление происходит и при прямолинейном движении, если задние колеса имеют неодинаковые диаметры, что вполне возможно при неравномерном распределении нагрузки в кузове, неодинаковом износе шин, различном внутреннем давлении в шинах или при движении по неровной дороге.
Чтобы ведущие колеса автомобиля могли вращаться с различной частотой вращения, их крепят не на одном общем валу, а на двух, называемых полуосями и соединенных друг с другом специальным механизмом – дифференциалом, подводящим к этим полуосям крутящий момент от главной передачи.
Дифференциал, распределяющий крутящий момент между полуосями, называют симметричным или несимметричным, в зависимости от того, распределяет он крутящий момент между полуосями поровну и непоровну.
2.5.1 Шестеренный симметричный дифференциал
На рис. 6 показаны детали наиболее широко применяемого на автомобилях шестереночного конического дифференциала, устанавливаемого между полуосями ведущих колес. Две чашки (1) и (5) коробки дифференциала стянуты болтами (6). На коробке болтами укреплена ведомая шестерня главной передачи, приводящая коробку во вращение. Между чашками дифференциала зажата крестовина(8), на шипах которой свободно посажены и могут вращаться малые прямозубые конические шестерни, так называемые сателлиты (4), находящиеся в зацеплении с двумя коническими полуосевыми шестернями (3). Эти шестерни внутренними шлицами соединены со шлицевыми концами полуосей, свободно проходящих через отверстия в коробке дифференциала. На наружных концах полуосей установлены колеса. Для уменьшения трения под торцовые поверхности сателлитов и полуосевых шестерен подложены шайбы (2) и (7).
При вращении коробки (2) (рис. 7) дифференциала она через сателлиты (4) и (9), полуосевые шестерни (3) и (7) вращает полуоси (1) и (8). Передача крутящего момента происходит в следующем порядке: ведомая шестерня (6) главной передачи – коробка (2) дифференциала – ось (5) сателлитов – сателлиты (4) и (9) – полуосевые шестерни (3) и (7) – полуоси (1) и (8). Сателлиты, кроме того, могут вращаться на своих осях, поэтому они могут изменять частоту вращения полуосевых шестерен относительно коробки дифференциала.
Если сателлиты не вращаются на осях, то обе полуоси вращаются с одинаковой частотой вращения. Это происходит при движении автомобиля по прямой и ровной дороге, когда задние колеса, встречая одинаковое сопротивление качению, проходят одинаковый путь и имеют, следовательно, одинаковую частоту вращения (рис. 6, а). При повороте автомобиля, например вправо, сателлиты, вращаясь на своих осях, обкатываются по полуосевым шестерням и увеличивают частоту вращения полуосевой шестерни (7) и связанных с ней полуоси (8) и колеса. Одновременно частота вращения полуосевой шестерни (3) уменьшается. При этом понижается частота вращения полуоси (1) и колеса (рис. 6, б), связанных шестерней (3). Частота вращения коробки дифференциала всегда остается равной полусумме частот вращения левой и правой полуосей.
Наличие дифференциалов в приводе к ведущим колесам автомобиля иногда отрицательно влияет на его проходимость. Если одно из ведущих колес автомобиля попадает на скользкий участок дороги, а другое катится по сухому участку, то из за наличия дифференциала через колесо, движущееся по сухому участку, нельзя передать значительный крутящий момент. Колесо, находящееся на скользком участке, будет буксовать, а другое стоять неподвижно. Это происходит вследствие того, что каждый сателлит представляет собой как бы равноплечую балку, распределяющую действующую на него силу между полуосевыми шестернями поровну. Если одно колесо попадает на скользкий участок дороги, то соединенная с ним полуосевая шестерня оказывает сателлиту меньшее сопротивление и другое колесо стоит неподвижно.
В заднем мосту ПАЗ – 3205 установлен симметричный конический дифференциал, коробка которого состоит из двух чашек. Как уже указывалось ведомая шестерня (32) (рис. 5) главной передачи прикреплена к фланцу коробки дифференциала, вращающейся на двух роликоподшипниках. Чтобы конструкция была прочной и имела малые габаритные размеры, число сателлитов доведено до четырех. Полуосевые шестерни надеты на шлицы полуосей, которые центрированы в гнездах, расточенных в коробке дифференциала.
Детали дифференциала необходимо связывать, так как они нагружаются значительными силами. Для улучшения подвода смазки к этим деталям и повышения износостойкости опорных шайб сателлитов в ПАЗ – 3205 на коробке дифференциалов установлен маслоуловитель (10). Дифференциалы легковых автомобилей имеют обычно два сателлита, а грузовых и автобусов – четыре или (иногда) три.
2.6 Полуоси
На автобусах и грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности применяют полностью разгруженные полуоси (рис. 8). В этом случае все изгибающие моменты воспринимаются подшипниками (6) и (7) установленными между ступицей (5) колеса и кожухом (3) полуоси , а полуось передает только крутящий момент.
Типичные конструкции полуосей показаны на рис. 9. Ступицу или диск колеса можно крепить к полуоси при помощи фланца (рис. 9. а). Этот способ крепления является наиболее распространенным. Внутренний конец полуоси имеет шлицы, которые вставляют в полуосевое зубчатое колесо. Если полуось имеет шлицы не только на внутреннем, но и на наружном конце (рис. 9. б), то последние используют для установки фланца крепления полуоси со ступицей колеса.
Крепление ступицы колеса ПАЗ – 3205 с использованием фланца, изготовленного вместе с полуосью, показано на рисунке 10. Два конических роликоподшипника (21) надеты на кожух (16) полуоси (15). Крепят подшипники на кожухе и регулируют их при помощи гайки (23), стопорной шайбы (25) с установочным пальцем (22) и контргайки (24). Вытеканию смазочного материала из ступицы препятствуют манжета. Ступицу соединяют с фланцем полуоси шпильками (26) с гайками и пружинными шайбами. Во фланец ступицы (29) вставлены шпильки, на которые надевают диск внутреннего колеса и закрепляют колпачковыми гайками (27), имеющими внутреннюю и наружную резьбу. Эти гайки имеют центрирующие фаски. Тормозной барабан крепят к фланцу ступицы (29) винтами (19). Для снятия полуоси используют болты – съемники (20).
Полуоси в процессе эксплуатации автобуса подвергаются значительным нагрузкам, особенно при движении по плохим грунтовым дорогам и по шоссе с твердым покрытием в плохом состоянии. Поэтому к долговечности полуосей предъявляются особые требования. Снижения концентрации напряжений достигают увеличением радиусов перехода между полуосью и фланцем. Долговечность подшипников колес обеспечивается надежной защитой от попадания в них грязи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На сегодняшний день автобусы ПАЗ 3205 являются одними из наиболее распространенных автобусов малого класса в России. Пассажирский автобус ПАЗ 3205 имеет бензиновый двигатель ЗМЗ 5234.10 , общее кол-во мест 41, из которых посадочных 28, мощность 95 (130) - 3200 кВ (л.с.) при об/мин. Это двухдверный пассажирский автобус с коробкой передач ПАЗ 3205 70-1700010-10. Автобус ПАЗ 3205 по своим габаритам относится к автобусам малого класса, имея в длину 6925 мм, в ширину 2500 мм и в высоту 2960 мм.
Автобус ПАЗ 3205 достаточно прост в техническом обслуживании. Он выгоден, так как ПАЗ 3205 быстро окупается в коммерческом использовании, а также имеет отличное соотношение цены-качества. Плюс ПАЗ 3205 имеет оптимальные технические характеристики. На сегодня этот автобус является одним из самых популярных в своем классе, так как имея небольшие габариты, он достаточно юркий и изворотливый. А использование ПАЗ 3205 в коммерческих целях принесет Вам быстрый доход.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автомобиль: Учебное пособие для учащихся 9 и 10 классов средней школы / А.П. Агафонов, И.П. Плеханов, В.Э. Рублях, К.С. Шестопалов; Под ред. И.П. Плеханова. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 1981 г.
2.Афанасьев Л.Л., Маслов А.А., Колясинский Б. С. Гаражи и станции ТО автомобилей (Альбом чертежей).-3-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт , 1980.
3. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для Вузов/ под ред. Г.В. Крамаренко. - М: Транспорт, 1983
4. Устройство автомобиля: Учебник для учащихся автотранспортных техникумов. Михайловский Е.В., Серебряков К.Б., Тур Е.Я., Машиностроение, 1981 г.