Zwolnice, przekładnie boczne.pdf

GORA

UBLIKACJE

N OWOCZESNY

P UBLIKACJE

UBLIKACJE

ARSZTAT

Artykuł zastrzeżony prawem autorskim kopiowanie w całości bez zgody autora zabronione

W ARSZTAT

ARSZTAT

Most napędowy cz. 6

Zwolnice przekładnie boczne

Zwolnice są elementem podwójnej przekładni głównej podzielonej, tj. takiej, gdzie dwa zestawy kół zębatych zmieniających

wartość przełożenia oddalone są znacznie od siebie nie tworząc konstrukcji zwartej. Zadaniem zwolnic jest dość znaczne zwiększenie

przenoszonego momentu obrotowego w sposób zapewniający obciążenie tym zwiększonym momentem możliwie małej liczby części

układu napędowego, a ściślej mówiąc mostu napędowego. Innym ważnym powodem stosowania zwolnic jest możliwość zmiany

położenia środka ciężkości pojazdu, a także regulowanie prześwitu podwozia, co jest istotne szczególnie dla ciągników rolniczych i ich

zastosowania w pracach agrotechnicznych.. W rozwiązaniu tym w części środkowej mostu jest zastosowana pojedyncza przekładnia

główna, a dodatkowy mechanizm zwalniający zwany zwolnicą jest umieszczony poza obudową części środkowej, a więc poza łbem

mostu napędowego, najczęściej przy kołach jezdnych lub w piastach kół napędzanych. Można więc powiedzieć śmiało, że zwolnice są

stale zazębionymi przekładniami bocznymi zawsze o przełożeniu zwalniającym. Mosty napędowe z przekładniami tego typu spotyka

się niemal wyłącznie w samochodach terenowych, w dużych samochodach terenowych, autobusach i ciągnikach rolniczych.

Stosowanie ich w samochodach osobowych jest niezasadne.

Z uwagi na charakter zabudowy zawsze występują jako dwie dodatkowe przekładnie w jednym moście napędowym. Zastosowanie

zwolnic kół napędowych komplikuje wprawdzie konstrukcję mostu napędowego, lecz umożliwia uzyskanie bardzo dużego przełożenia

mostu, ponieważ jest ono iloczynem przełożenia centralnie umieszczonej przekładni głównej i przełożenia zwolnicy. W skrajnych

przypadkach, dla uzyskania bardzo dużych przełożeń zwalniających możliwe jest zastosowanie podwójnych zwolnic. Należy

podkreślić, że zastosowanie przekładni bocznych wprawdzie zwiększa liczbę elementów mostu, lecz nie przyczynia się do

zwiększenia jego ciężaru. Wynika to z okoliczności, że główne elementy mostu napędowego, tj. przekładnia główna, mechanizm

różnicowy i półosie napędowe, przenoszą wówczas umiarkowane momenty obrotowe wynikające ze znacznych ich prędkości

obrotowych. Dopiero bowiem po przejściu momentu obrotowego przez przekładnie boczne o znacznym przełożeniu zwalniającym

wzrasta jego wartość, która wymusza zastosowanie znacznie większych przekrojów i masywniejszej konstrukcji mechanizmu. Dzięki

temu podstawowe części mostu napędowego mogą być znacznie lżejsze niż w przypadku zapewnienia identycznych momentów

obrotowych na kołach napędzanych tylko dzięki pojedynczej lub zespolonej podwójnej przekładni głównej.

Rozróżnia się następujące rodzaje mostów napędowych z podwójnymi, podzielonymi przekładniami głównymi:

Pojedyncza przekładnia stożkowa lub hipoidalna w części środkowej mostu w połączeniu ze zwolnicami walcowymi o uzębieniu

zewnętrznym . Zwolnica taka umieszczona jest zwykle w oddzielnej obudowie przykręconej śrubami do kołnierza pochwy mostu

napędowego (po każdej stronie pochwy mostu). Odpowiednie umocowanie korpusu zwolnicy do pochwy mostu pozwala uzyskać

obniżenie centralnej części mostu napędowego (most portalowy) sprzyjające obniżeniu podłogi np. w konstrukcji autobusu,

szczególnie niskopodłogowego lub piętrowego. Przykład takiej konstrukcji obrazuje rysunek 1. (most napędowy produkcji ZF)

rysunek 1

Prosta przekładnia walcowa umieszczona między łbem mostu a piastą kół jezdnych napędzana jest przez mniejsze koło zębate

umieszczone znacznie poniżej osi symetrii kół napędzanych. Półoś napędowa została podzielona na dwie części, z których pierwsza o

1 Z 6

N ASZE

ASZE

ASZE P

OWOCZESNY W

OWOCZESNY

znacznie większej prędkości obrotowej posiada wyraźnie mniejszą średnicę. Przenosi bowiem znacznie mniejszy moment obrotowy.

Warto zwrócić uwagę na fakt, że centralna przekładnia główna musi być tak skonfigurowana, aby wychodzące z niej półosie

napędowe obracały się tak, jak do jazdy w tył. Kierunek ich obrotów zmienia bowiem walcowa zwolnica. Największą wartość

prześwitu drogowego uzyskuje się w przypadku zastosowania zwolnicy, której koło zębate napedzające jest położone powyżej koła

napedzanego.

rysunek 2

Przypadek taki obrazuje rysunek 2, a zastosowano takie rozwiązanie m. in. w samochodach specjalnych UNIMOG.

Pojedyncza przekładnia stożkowa lub hipoidalna w części środkowej mostu w połączeniu ze zwolnicami walcowymi o uzębieniu

wewnętrznym. Rozwiązanie to umożliwia uzyskanie większej wartości przełożenia kinematycznego przekładni przy zachowaniu

podobnych rozmiarów, jak w przypadku przekładni z kołami zewnętrznymi. Walcowa zwolnica wewnętrzna to przekładnia zębata, w

której koło napędzane o uzębieniu wewnętrznym związane z piastą koła jezdnego jest napędzane małym kołem zębatym o uzębieniu

zewnętrznym, osadzonym na półosi napędowej. Rozwiązanie konstrukcyjne przedstawiono na rysunku 3.

2 Z 6

rysunek 3

Z uwagi na trudności wykonania koła zębatego z wewnętrznym uzębieniem i problemy z ułożyskowaniem całości zaniechano

stosowania tego rozwiązania.

Pojedyncza przekładnia stożkowa lub hipoidalna w części środkowej mostu w połączeniu z przekładniami obiegowymi

umiejscowionymi w piastach kół.

Rozwiązanie to ma między innymi następujące własności:

oś symetrii półosi napędowej pokrywa się z osią symetrii koła jezdnego;

rozdzielenie przenoszonego momentu na kilka (zwykle 3 lub 5) zazębień;

możliwość zastosowania umiarkowanego przełożenia przekładni głównej w części środkowej mostu;

zwarta zabudowa;

Spotykane są różne rozwiązania przekładni obiegowej umieszczonej w piaście koła, oparte na różnych schematach kinematycznych.,

przedstawionych na rysunkach 4a,b,c oraz 5,

rysunek 4 a,b,c

rysunek 5

przy czym przy każdym z przedstawionych rozwiązań uzyskuje się inne przełożenie kinematyczne.

3 Z 6

W rozwiązaniu opartym na schemacie kinematycznym 4a jarzmo przekładni planetarnej jest sztywno związane z piastą koła jezdnego,

więc przenosi na nią moment obrotowy. Koło pierścieniowe jest nieruchomo połączone z pochwą mostu napędowego. Moment

obrotowy do przekładni poprzez półoś napędową wprowadza koło słoneczne. Przełożenie kinematyczne wynosi tutaj:

i k =1+

gdzie: a liczba zębów koła słonecznego

c liczba zębów koła pierścieniowego

Przykładem takiej konstrukcji jest most napędowy przedstawiony na rysunku 6, gdzie przełożenie zwolnicy i k = 3,66 (Ikarus 280,

Scania)

rysunek 6

W rozwiązaniu opartym na schemacie kinematycznym 4b jarzmo przekładni jest sztywno związane z piastą koła i przenosi na nią

moment obrotowy. Półoś napędowa przenosi moment na koło pierścieniowe. Z obudową mostu nieruchomo połączone jest koło

słoneczne. Konstrukcję przedstawia rysunek 7.

4 Z 6

rysunek 7

Przełożenie kinematyczne wynosi tutaj:

i k =1+

Rozwiązanie oznacza się dużą zwartością. Pewną niedogodnością przedstawionego rozwiązania jest możliwość uzyskania

umiarkowanych przełożeń i k =1,0 2,0 , w praktyce 1,4 1,8.

W rozwiązaniu opartym na schemacie kinematycznym 4c jarzmo przekładni jest sztywno związane z pochwą mostu, a napędzające

koło słoneczne poprzez obrót satelitów napędza koło pierścieniowe związane z piastą koła jezdnego. Mamy tu jednak do czynienia ze

zmianą kierunku prędkości obrotowej. Przełożenie kinematyczne wynosi tutaj:

i k =

Wielkość uzyskiwanych przełożeń wynosi około i k =2,5 2,8

Dostęp do przekładni obiegowej jest możliwy po zdjęciu bębna hamulcowego i odsunięciu elementów układu hamulcowego. Jest to

rozwiązanie , które ze względu na szereg niedogodności wycofano z użytkowania.

Ostatnim omawianym rozwiązaniem jest oparte na schemacie kinematycznym z rysunku 5. Jest to przekładnia obiegowa oparta o

działanie mechanizmu różnicowego, stąd taką zwolnicę nazywa się różnicową. Konstrukcję przedstawia rysunek 8.

5 Z 6

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: