G O R A
G O R A
G O R A
G O R A
N
N
N
N
ASZE
ASZE
ASZE
ASZE
P
P
P
P
UBLIKACJE
UBLIKACJE
UBLIKACJE
UBLIKACJE
N
N
N
N
OWOCZESNY
OWOCZESNY
OWOCZESNY
OWOCZESNY
W
W
W
W
ARSZTAT
ARSZTAT
ARSZTAT
ARSZTAT
Artyku
ł
zastrze
ż
ony prawem autorskim - kopiowanie w ca
ł
o
ś
ci bez zgody autora zabronione
Most napędowy cz. 2
Przekładnia główna
W pochwie mostu nap
ę
dowego niezale
ż
nie od jej budowy zawsze znajduj
ą
si
ę
dwa podzespo
ł
y kierunkuj
ą
ce i przenosz
ą
ce moment
obrotowy. S
ą
to przek
ł
adnia g
ł
ówna i mechanizm ró
ż
nicowy. W mostach nap
ę
dowych samochodów ci
ęż
arowych i autobusów ponadto
montuje si
ę
przek
ł
adnie boczne
- tzw. zwolnice oraz mi
ę
dzyosiowe mechanizmy ró
ż
nicowe. B
ę
dzie o nich mowa w nast
ę
pnych
cz
ęś
ciach artyku
ł
u.
Dzi
ś
zajmiemy si
ę
przek
ł
adniami g
ł
ównymi. Zaczn
ę
od podstawowej definicji:
Przek
ł
adnia g
ł
ówna jest przek
ł
adni
ą
z
ę
bat
ą
zawsze o
p r z e
ł
o
ż
e n i u (*) zwalniaj
ą
cym, s
ł
u
żą
c
ą
do zwi
ę
kszenia momentu
obrotowego, przenoszonego z silnika przez skrzynk
ę
biegów oraz do przekazania tego momentu na mechanizm ró
ż
nicowy, a dalej
przez pó
ł
osie na ko
ł
a nap
ę
dowe pojazdu.
●
(
∗)
Prze
ł
o
ż
eniem pary kó
ł
z
ę
batych nazywa si
ę
stosunek liczby z
ę
bów ko
ł
a nap
ę
dzanego do liczby z
ę
bów ko
ł
a
nap
ę
dzaj
ą
cego. Dla prze
ł
o
ż
enia zwalniaj
ą
cego stosunek ten jest zawsze liczb
ą
wi
ę
ksz
ą
od 1.
●
(
∗)
W przypadku przek
ł
adni
ś
limakowej prze
ł
o
ż
enie wyra
ż
one stosunkiem pr
ę
dko
ś
ci obrotowej
ś
limaka do pr
ę
dko
ś
ci obrotowej
ko
ł
a
ś
limakowego (
ś
limacznicy), równe jest stosunkowi liczby z
ę
bów
ś
limacznicy do liczby zwojów
ś
limaka.
W zale
ż
no
ś
ci od konstrukcji uk
ł
adu nap
ę
dowego, a precyzyjniej - od usytuowania silnika, przek
ł
adnia g
ł
ówna za
ł
amuje przebieg
momentu obrotowego pod k
ą
tem prostym - tak jest w przypadku, gdy o
ś
symetrii wa
ł
u korbowego silnika ustawiona jest prostopadle
do osi symetrii pó
ł
osi nap
ę
dowych, albo przesuwa go o pewn
ą
odleg
ł
o
ść
- je
ś
li o
ś
symetrii wa
ł
u korbowego silnika jest równoleg
ł
a do
osi symetrii pó
ł
osi nap
ę
dowych. Pierwsze rozwi
ą
zanie wyst
ę
puje we wszystkich samochodach ci
ęż
arowych oraz w cz
ęś
ci
osobowych z tzw. klasycznym uk
ł
adem nap
ę
dowym. Rozwi
ą
zanie drugie jest charakterystyczne dla pojazdów osobowych z silnikiem
umieszczonym poprzecznie z przodu i nap
ę
dzaj
ą
cym ko
ł
a przednie.
Ze wzgl
ę
du na liczb
ę
wspó
ł
pracuj
ą
cych kó
ł
z
ę
batych, a wi
ę
c i na liczb
ę
prze
ł
o
ż
e
ń
, jakim podlega moment obrotowy doprowadzony do
mostu, przek
ł
adnie g
ł
ówne mo
ż
na podzieli
ć
na pojedyncze i podwójne.
Przek
ł
adnia pojedyncza mo
ż
e by
ć
rozwi
ą
zana za pomoc
ą
jednej pary kó
ł
:
●
walcowych - jest to przek
ł
adnia g
ł
ówna walcowa. Wyró
ż
nia si
ę
w niej ma
ł
e ko
ł
o przek
ł
adni - nap
ę
dzaj
ą
ce, oraz du
ż
e ko
ł
o
przek
ł
adni - nap
ę
dzane. Zastosowanie g
ł
ównie w samochodach osobowych z nap
ę
dem przednim z silnikiem umieszczonym
poprzecznie oraz jako drugi zespó
ł
kó
ł
w przek
ł
adni podwójnej; [rys 1]
●
ś
limakowych - jest to przek
ł
adnia
ś
limakowa. Wyró
ż
nia si
ę
w niej ko
ł
o nap
ę
dzaj
ą
ce -
ś
limak oraz ko
ł
o nap
ę
dzane -
ś
limacznic
ę
. Przek
ł
adnia
ś
limakowa ma bardzo w
ą
skie zastosowanie g
ł
ównie do konstrukcji specjalnych ze wzgl
ę
du na bardzo
du
ż
e tarcie wewn
ę
trzne. Charakteryzuje si
ę
jednak bardzo du
żą
warto
ś
ci
ą
prze
ł
o
ż
enia. [rys 2]
●
sto
ż
kowych - jest to przek
ł
adnia sto
ż
kowa. Wyró
ż
nia si
ę
w niej ko
ł
o z
ę
bate nap
ę
dzaj
ą
ce na wa
ł
ku atakuj
ą
cym - z
ę
bnik i ko
ł
o
z
ę
bate nap
ę
dzane - ko
ł
o talerzowe. [rys 3a i 3b].
Linie z
ę
bów kó
ł
przek
ł
adni sto
ż
kowej mog
ą
by
ć
:
●
ł
ukowo-spiralne, typu Fiat Mamanno;
●
ł
ukowo-ko
ł
owe, typu Gleason;
●
ł
ukowo-ewolwentowe, typu Klingelnberg;
●
ł
ukowo-eloidalne, typu Oerlikon.
W wi
ę
kszo
ś
ci przypadków zastosowanie maj
ą
dwa pierwsze rozwi
ą
zania.
Wad
ą
przek
ł
adni jest stosunkowo wysoki poziom emisji ha
ł
asu oraz wyst
ę
powanie si
ł
wzd
ł
u
ż
nych o du
ż
ej warto
ś
ci i kierunku
zale
ż
nym od kierunku obrotów wa
ł
ka nap
ę
dowego. Przy konstrukcji sto
ż
kowych przek
ł
adni g
ł
ównych przestrzega si
ę
wi
ę
c zasady,
ż
e
kierunek linii z
ę
ba musi by
ć
przeciwny do kierunku obrotu ko
ł
a, dzi
ę
ki czemu powstaj
ą
ca si
ł
a osiowa jest skierowana na zewn
ą
trz
przek
ł
adni. Oznacza to,
ż
e podczas pracy przek
ł
adni ko
ł
a odpychaj
ą
si
ę
od siebie, co powoduje mi
ę
dzy innymi
powstawanie
znacznych si
ł
promieniowych w u
ł
o
ż
yskowaniu z
ę
bnika. Pozwala to jednak na unikni
ę
cie ryzyka zakleszczenia przek
ł
adni.
Ko
ł
a z
ę
bate przek
ł
adni sto
ż
kowej mog
ą
by
ć
ustawione wzgl
ę
dem siebie w dwóch ró
ż
nych konfiguracjach:
●
o osiach symetrii przecinaj
ą
cych si
ę
, tzw. przek
ł
adnie proste; [rys. 3a]
●
o osiach symetrii przesuni
ę
tych , tzw. przek
ł
adnie hipoidalne. [rys. 3b]
Przek
ł
adnie hipoidalne s
ą
szeroko rozpowszechnione, zw
ł
aszcza w jednostopniowych mostach nap
ę
dowych. W przek
ł
adni takiej o
ś
z
ę
bnika jest przesuni
ę
ta o pewien odcinek wzgl
ę
dem osi symetrii ko
ł
a talerzowego, poni
ż
ej lub powy
ż
ej tej osi (przesuni
ę
cie ujemne
lub dodatnie). Odcinek ten nazywany jest przesuni
ę
ciem hipoidalnym. Jest to tzw. przek
ł
adnia wichrowata. Dla przek
ł
adni
hipoidalnych obowi
ą
zuj
ą
takie same zasady doboru kierunku linii z
ę
ba, jak dla przek
ł
adni sto
ż
kowych o osiach przecinaj
ą
cych si
ę
.
Przek
ł
adnia hipoidalna jest obecnie szeroko stosowana ze wzgl
ę
du na swoje szczególne cechy:
●
dzi
ę
ki wyd
ł
u
ż
eniu czynnej d
ł
ugo
ś
ci z
ę
bów przek
ł
adnia ma zdolno
ść
do przenoszenia znacznie wi
ę
kszych obci
ąż
e
ń
, ani
ż
eli
przek
ł
adnia sto
ż
kowa o takich samych wymiarach;
●
przy przenoszeniu obci
ąż
e
ń
o porównywalnej wielko
ś
ci cechuje si
ę
wi
ę
ksz
ą
trwa
ł
o
ś
ci
ą
;
●
przy zachowaniu obci
ąż
e
ń
i trwa
ł
o
ś
ci na poziomie jak dla przek
ł
adni sto
ż
kowej istnieje mo
ż
liwo
ść
zmniejszenia wymiarów,
szczególnie ko
ł
a talerzowego;
rysunek 1 - przek
ł
adnia walcowa
rysunek 2 - przek
ł
adnia
ś
limakowa
rys. 3a - przek
ł
adnia sto
ż
kowa prosta
rys. 3b - przek
ł
adnia sto
ż
kowa hipoidalna
●
przy przesuni
ę
ciu ujemnym nast
ę
puje obni
ż
enie
ś
rodka ci
ęż
ko
ś
ci pojazdu i mo
ż
liwo
ść
obni
ż
enia ramy pojazdu, szczególnie
istotne w przypadku autobusów niskopod
ł
ogowych;
●
przy przesuni
ę
ciu ujemnym warunki smarne przek
ł
adni bardzo si
ę
poprawiaj
ą
, szczególnie smarowanie
ł
o
ż
ysk wa
ł
ka
atakuj
ą
cego;
●
przy przesuni
ę
ciu dodatnim wzrasta mo
ż
liwo
ść
prze
ś
witu poprzecznego samochodu przeznaczonego do poruszania si
ę
w
terenie;
●
uproszczeniu ulega mo
ż
liwo
ść
wyprowadzenia nap
ę
du na kolejne osie w uk
ł
adzie tandem lub tridem;
●
przy przesuni
ę
ciu dodatnim warunki smarne przek
ł
adni malej
ą
, dlatego stosuje si
ę
smarowanie ci
ś
nieniowe;
●
ze wzgl
ę
du na wyst
ę
powanie po
ś
lizgu wzd
ł
u
ż
nego z
ę
bów przek
ł
adni
ę
cechuje znaczna cichobie
ż
no
ść
.
Prawid
ł
owa wspó
ł
praca elementów przek
ł
adni g
ł
ównej polegaj
ą
ca na w
ł
a
ś
ciwym poziomie zaz
ę
bienia z
ę
bnika i ko
ł
a talerzowego
realizowana jest za pomoc
ą
takiego sposobu u
ł
o
ż
yskowania, który umo
ż
liwi
ł
atwo
ść
wykonania regulacji i obs
ł
ugi. Ko
ł
o talerzowe
mocowane jest do obudowy mechanizmu ró
ż
nicowego przy pomocy drobnozwojowych
ś
rub pasowanych o zwi
ę
kszonej
wytrzyma
ł
o
ś
ci, a w konstrukcjach samochodów u
ż
ytkowych nitowane nitami stalowymi na gor
ą
co. Samo u
ł
o
ż
yskowanie obudowy
mechanizmu ró
ż
nicowego realizowane jest za pomoc
ą
dwóch
ł
o
ż
ysk sto
ż
kowych. Ich pier
ś
cienie wewn
ę
trzne s
ą
osadzone na
czopach korpusu mechanizmu ró
ż
nicowego, natomiast pier
ś
cienie zewn
ę
trzne w gniazdach
ł
ba mostu nap
ę
dowego z przykr
ę
canymi
mostkami. Z obu stron
ł
o
ż
yska zamkni
ę
te s
ą
specjalnymi nakr
ę
tkami z zabezpieczeniem. Rola nakr
ę
tek sprowadza si
ę
do kasacji
luzu
ł
o
ż
ysk oraz mo
ż
liwo
ś
ci poosiowego przesuwania mechanizmu ró
ż
nicowego wraz z ko
ł
em talerzowym tak, aby wyregulowa
ć
luz
mi
ę
dzyz
ę
bny przek
ł
adni g
ł
ównej. Przyk
ł
ad przedstawia [rys 4].
Z
ę
bnik w zale
ż
no
ś
ci od wielko
ś
ci konstrukcji mo
ż
e by
ć
u
ł
o
ż
yskowany w ró
ż
noraki sposób. U
ł
o
ż
yskowanie musi jednak zapewnia
ć
uzyskanie podobnych cech regulacji, jak w przypadku ko
ł
a talerzowego. Realizuje si
ę
to najcz
ęś
ciej poprzez stosowanie
odpowiednich podk
ł
adek dystansowych i dokr
ę
canie nakr
ę
tek. Reguluj
ą
c ustawienie osiowe z
ę
bnika i ko
ł
a talerzowego nale
ż
y tak
ustawi
ć
ko
ł
a, aby warto
ś
ci luzów mi
ę
dzyz
ę
bnych by
ł
y zgodne z zaleceniami fabrycznymi dla danej przek
ł
adni. Zwykle wynosz
ą
one
0,1 - 0,35 mm. Na rysunkach [5 a, b, c] przedstawiono kilka przyk
ł
adów
ł
o
ż
yskowania z
ę
bnika.
rysunek 4 - elementy mechanizmu zamontowane w przykr
ę
canym
ł
bie
Nale
ż
y przy tym zwróci
ć
uwag
ę
na dodatkowe u
ł
o
ż
yskowanie wa
ł
ka atakuj
ą
cego za sto
ż
kowym ko
ł
em z
ę
batym [rys. 5c]. Takie
rozwi
ą
zanie stosuje si
ę
cz
ę
sto w wi
ę
kszych konstrukcjach dla przeciwdzia
ł
ania si
ł
om wzd
ł
u
ż
nym ko
ł
a talerzowego, które opisano
wy
ż
ej. Z
ę
bnik wraz z
ł
o
ż
yskami osadzony jest w g
ł
owicy mostu nap
ę
dowego, a czasem w osobnej tulei przykr
ę
canej do g
ł
owicy.
Zblokowana g
ł
owica umo
ż
liwia dokonywanie czynno
ś
ci regulacyjnych luzu przek
ł
adni na stole warsztatowym. Wystarczy tylko
wysuni
ę
cie pó
ł
osi z kó
ł
koronowych mechanizmu ró
ż
nicowego i odkr
ę
cenie
ł
ba od pochwy mostu nap
ę
dowego.
Warto przy omawianiu sto
ż
kowych przek
ł
adni g
ł
ównych zwróci
ć
uwag
ę
,
ż
e przek
ł
adnie takie czasem za
ł
amuj
ą
przebieg momentu
obrotowego pod k
ą
tem innym ni
ż
90 stopni. Na [rys. 6] przedstawiono przyk
ł
ad przek
ł
adni g
ł
ównej mostu portalowego autobusu ze
sko
ś
nym doprowadzeniem momentu obrotowego.
Sto
ż
kowa przek
ł
adnia g
ł
ówna zblokowanego uk
ł
adu nap
ę
dowego zamkni
ę
ta jest zazwyczaj w osobnej przegrodzie korpusu skrzyni
biegów. Z
ę
bnik przek
ł
adni jest osadzony na zako
ń
czeniu wa
ł
ka wyj
ś
ciowego skrzynki biegów. Zamocowanie ko
ł
a talerzowego i
sposoby regulacji luzów s
ą
podobne jak omówione wcze
ś
niej. W zblokowanych uk
ł
adach nap
ę
dowych zazwyczaj stosuje si
ę
przek
ł
adnie hipoidalne. Przyk
ł
ad ilustruje [rys. 7].
rysunek 5 a, b, c - przyk
ł
ady
ł
o
ż
yskowania z
ę
bnika
rysunek 6 - przek
ł
adnia g
ł
ówna o k
ą
cie za
ł
amania ró
ż
nym od 90 stopni
W zblokowanym uk
ł
adzie nap
ę
dowym z silnikiem umieszczonym poprzecznie wyst
ę
puje przek
ł
adnia g
ł
ówna walcowa. Specyficzne
umiejscowienie kó
ł
walcowych tej przek
ł
adni uniemo
ż
liwia regulacj
ę
luzu mi
ę
dzyz
ę
bnego. Jego warto
ść
jest wi
ę
c sta
ł
a .
Przek
ł
adnie podwójne wykonane s
ą
najcz
ęś
ciej jako zespó
ł
szeregowo po
łą
czonych przek
ł
adni sto
ż
kowej i walcowej albo sto
ż
kowej i
obiegowej. B
ę
dzie o nich mowa w nast
ę
pnym artykule.
rysunek 7 - konstrukcja przek
ł
adni g
ł
ównej zblokowanego zespo
ł
u nap
ę
dowego
Opracowanie mgr in
ż
. Ireneusz Kulczyk
Zespó
ł
Szkó
ł
Samochodowych w Bydgoszczy
pocz
ą
tek strony