Увод

Погонски мосотви представљају део преносног система снаге моторног возила помоћу кога се обезбеђује преношење обртног момента од мењачког или зглобног преносника на погонске точкове или гуссенице - или у општем случају на елементе система за кретање возила (кретаче, то јест, точкове или гусенице).

Основни задатак погонског моста је :

- редуковање броја обртаја погонских точкова или кретача у односу на број обртаја излазног вратила мењачког или зглобног преносника, и то је у сталном износу;

- обезбеђује преношење обртног момента на погонске точкове при њиховим различитим угаоним брзинама (само у случају возила на точковима);

- обезбеђује управљање возила на гусеницама остваривањем различитих угаоних брзина погонских ланчаника, односно самих гусеница;

- да омогући пренос снаге под углом од 900 (изузев у случају возила са мотором постављеним попречно у односу на уздужну осу возила);

- да прими и пренесе све реактивне и активне силе и моменте на оквир или каросерију возила;

- да омогући миран и бешуман рад;

- да обезбеди што мање габаритне димензије, масу, итд.

1

1. Погонски мостови

Под појмом погонског моста подразумевамо скуп од три или више склопова. Код возила на точковима, као кретачима, у састав погонског моста улазе: главни преносник, диференцијални преносник, погонска полувратила и, понекад, бочни редуктори. Осим тога, а у зависности од врсте ослањања (код зависног ослањања - види поглавље 12) у састав погонског моста улази још и његово кућиште. Код возила на гусеницама, као кретачима, осим побројаних склопова у састав погонског моста улазе и склопови система за управљање (види поглавље 13).

Основни задаци од погонског моста су : да преноси снагу од излазног вратила мењача, односно зглобног вратила, до погонских точкова, односно ланчаника (ако је реч о возилу на гусеницама), да врши промену параметара снаге у непромењивом (сталном) односу, да промени раван обртања вратила (изузев у случају возила са мотором постављеним попречно у односу на уздужну осу возила), да обртни момент преноси на леви и десни погонски точак при њиховим различитим угаоним брзинама и да преко свог кућишта (уколико га има) прими и пренесе све реактивне и активне силе и моменте.

У зависности од концепције градње, на моторном возилу може бити један или више погонских мостова, а могу бити смештени на задњем или / и предњем делу возила.Спољни крајеви ових професионалних тела (2) су у контакту са унутрашњом кулисно-профилисаном површином прирубнице (3) која је ожебљењем спојена са десним полувратнилом. Унутрашњи крајеви профилисаних тела (2) у контакту су са сполним кулисно-профилисаном површином прирубнице (4) која је ожебљењем спојена са левим полувратилом. При кретању возила у кривини профилисана тела (2) се крећу осцилаторно у радијалном правцу и клизе по кулисно проилисаним површинама елемната (3) и (4), обезбедјујући различите угаоне брзине левог и десног полувратила, односно погонског точка.Диференцијални механизам са меганизмима слободног хда спадају у групу симетричних диференцијала, а дад им се заснива на функцији две једносмерне спојнице (види тачку 7.2.2.). Релативно ретко се користе на савременим моторним возилима.И диференцијали са коничним зупчаницима изводе се са повећаним унутрашњим трењем, односно са самоблокирањем. Ово се постиже уградњом посебних елемената којим се повећава унутрашње трење чиме се, уствари, ствара отпор (до одредјене мере) релативном закретању полубратила. До данас су развијена различита решења оваквих диференцијала. Принцип свих тих конструкција своди се на једну од шема приказаних на слици 16. Према првој шеми, сл. 16,а, елементи фрикционе споњице уводе се измедју два полувратила, а прем другој, сл. 16,б, елементи фрикцијоне спојнице уводе се измедју кућишта диференцијала и једног од полупречника вратила.У новије време, као самоблокирајући механизам диференцијала, посебно међуосних, код аутомобила формуле 4x4, користе се високо-спојнице (сл.

2

16,ц).Ова спојница се састоји од кућишта (1) спојеног за једно вратило (2) и наизменично постављених дискова (3) и (4). Дискови (3) су спојени са кућиштем, односно вратилом (2), а дискови (4) са вратилом (5).

1.1 Главни преносник

Задатак главног преносника је да преноси снагу од излазног вратила муњача, односно зглобног преносника до диференцијалног преносника, уз повећање обртног момента и смањење угаоне брзине и промену равни обртања за 90 степени,уколико је мотор уздужно постављен.

Конструкција главног преносника треба да задовољи следеће посебне захтеве :

а) да обезбеди неопходан (пројектовани) преносни однос (и) са најмањим

могућим габаритним димензијама како би се остварила максимална могућа

попречна пролазност (клиренс-како се то понекад означава),б) високу крутост,ц) пројектовану трајност и поузданост, д) што бољу мирноћу рада, односно мању буку,е) што већу вредност степена корисности који се што мање мења са променом темературе и угаоне брзине својих елемената.

Постоје различите врсте главних преносника. Пре свега, градесе као зупчасти и пружни преносници. Зупчаста врста се много чешће користи.До сада су развијена два основна типа зупчастих главних преносника: са конусно-тањирастим паром зупчаника, сл. 1,а, ицилиндричним паром зупчаника, сл. 1,б. Овај други тип примењује се на возилима код којих се не захтева промена равни обртања, а то значи у случају када је мотор постављен попреко у односу на уздужну осу возила при чему се и мотор и погонски мост налазе на истом делу возила (предњем или задњем).

3

Конусно-тањирасти пар зупчаница израдјује се са спиралним, сл. 2,а, и хипоидним, сл. 2,б, озубљењем.

Код спиралног озубљења, као што је познато, осе зупчаника се секу у једној тачки, док се код хипоидног мимоилазе. Решење са хипоидним озубљењем у односу на решење са спиралним озубљењем, у наћелу, има следеће предности: помереност осе конусног у односу на осу тањирастог зупчаника за вредност А, сл. 2,б, омогучава да се или смањи тежиште возила или повећа попречна пролазност (клиренс); остварење већег пречника конусног зупчаника и његовог вратила при истом преносном односу и снази која се преноси, а тиме остварење веће крутосто и чврстоће што обезбедјује дужи век и рад са нижим нивоом буке;због већег степена спрезања, при истим димензијама, обезбедјује рад са знатно нижим нивоом буке.

Главни преносници са цилиндричним паром зупчаника граде се са косим зупцима који, као што је познато, обезбедјују већи степен спрезања, нижи ниво буке и већу чврстоћу.

Осим са једним,главни преносници граде се и са два пара зупчаника (тзв. удвојени или двоструки главни преносници). Ова врста главних преносника примењује се у случају потребе остварења већих преносних односа (ио>7).

Већи преносни односи при истом модулу и броју зубаца конусног зупчаника условљава већи број зубаца тањирастог зупчаника, а тиме и његове веће димензије.Повећање пречника тањирастог зупчаника смањује попречну пролазност возила. То је разлог због чега се при већим преносним односима иде на решења удвојеног главног преносника. Ова врста главног преносника састоји се из два пара зупчаника: једног конусно-тањирастог и другог цилиндричног, сл. 3.

4

Уместо уградње у возило допунског мењачког преносника снаге или двостепеног разводника снаге, о чему је било речи у тачки 7.2.3., ове књиге, понекад, мада редје, граде се двоструки двостепени главни преносници који омогућавају да се остваре два преносна односа у главном преноснику. На сл. 4 приказана је конструкција таквог главног преносника теретног возила ЗИЛ-Л130В. На вратилу тањирастог зупчаника преко клизних лежајева смештена су два цилиндрична зупчаника (1) и (3) са којима су узубљена, такодје, два цилиндрична зупчаника (4) и (5). Аксијалним померањем зупчасте спојнице (2) на једну или другу страну врши се спајање једног од зупчаника (1) и (3) за вратило и тиме остварење различитих преносних односа у главном преноснику. Примена оваквих главних преносника ограничења је на неке типове теретних моторних возила већих носивости намењених, углавном, за кретање у брдско-планинским областима, као и за случај повремених већих оптерећења, као што је то случај када се повремено прикључује приколица.

Коришћење двоструких и двостепених главних преносника при већим преносним односима повећава попречну пролазност возила, али усложава конструкцију, повећава тежину погонског моста и дужинске (у правцу уздужне осе возила) димензије главног преносника, о чему треба водити рачуна при избору његове врсте и типа.

Пужни главни преносник, сл. 5, је релативно једноставне конструкције, а састоји се од пужа (1) и пужног точка (2). При истом преносном односу обезбеђује мање габаритне димензије главног преносника. Повећање броја завоја пужа смањује степен корисног дејства који је, иначе, знатно мањи у односу на зупчасту врсту главних преносника. Најчешћи број завоја је пет, а

5

може се смањивати и до три. Пуж може бити смештен изнад, сл. 6, а, или испод сл. 6, б, пужног точка.

При смештају пужа испод пужног точка, што се обично користи код путничких аутомобила, смањује се попречна пролазност у односу на једноструке зупчасте главне преноснике са спиралним или хипоидним озубљењем. Смештај пужа изнад пужног точка користи се код теретних аутомобила.

Примена пужних главних преносника упрошћава конструкцију елемената за одвођење снаге на друге погонске мостове али, као што је напоменуто, имају нижи степен корисног дејства, који се знатно мења са променом угаоне брзине његових елемената. Осим тога, израда пужног главног преносника је скупља. Због тога се ова врста главних преносника све мање користи.

1.1.1 Конструкцијске карактеристике и решења главних преносника

Водећи зупчаник главног преносника скоро искључиво се израђује изједна са својим вратилом. Ово због тога што се увек тежи да овај зупчаник има што је могуће мањи број зубаца, што условљава његове релативно (с обзиром на обртне моменте које преноси) мале димензије. Када се ради о главном преноснику у којем се врши и промена равни обртања, онда се водећи зупчаник конструише као конусни. Ако се погонски мост налази на

6

задњем, а мотор на предњем делу возила, онда се водећи зупчаник налази на посебном (улазном) влатилу главног преносника, сл. 7.

Код трактора и транспортних моторних возила код којих се и мотор и погонски мост налазе на истом делу возила, водећи зупчаник главног преносника се, обично, израђује изједна са излазним вратилом мењача, као што се то види на сл. 7-60 (види тачку 7.2.).

Поуздана функција на нижим нивоима буке главног преносника зависи од тачности склапања, као и крутости, који, пак, са своје стране, зависе од крутости вратила конусног зупчаника, распореда и врсте лежајева, тачности регулисања захвата и крутости кућишта главног преносника. У циљу одржавања правилног захвата (тзв. слике ношења на боковима зубаца) угиб, односно померање, конусног зупчаника у све три равни, а услед дејства обимних, радијалних и аксијалних сила, не би смео прећи одређене вредности, сл. 8.

Крутост главног преносника највише зависи од врсте лежајева и њиховог положаја у односу на зупчанике. На слици 7 приказано је неколико решења улежиштења улазног вратила главног преносника са конусним зупчаником. Уколико је зупчаник смештен конзолно на вратилу, сл. 7, а и б, главни преносник је, у начелу, ниже крутости. Да би се постигла потребна крутост размак лежајева требало би да је већи, тј. однос б/а сл. 7, а, требало би да буде знатно већи од један. Знатно круће и компактније конструкције постижу се код решења код којих су лежајеви постављени са обе стране конусног зупчаника, сл. 7, ц и д. При избору врсте лежајева мора се водити рачуна да бар један од њих може да прими релативно велике вредности аксијалних сила које се јављају у захвату конусно - тањирастог пара зупчаника. Конусни лежајеви са великим углом конуса добро примају аксијалне (осне) силе обезбеђујући мала аксијална померања вратила и конусног зушчаника. Међутим, не обезбеђују довољну крутост у радијалном правцу. Претходно притезање конусних лежајева у аксијалном правцу повећава крутост. За остварење овог претходног притезања користе се различита решења. Једно од чешћих решења је са деформабилном одстојном чауром (1), сл. 7, а. Притезањем навртке (2), а преко главчине (3) прирубнице зглобног вратила и унутрашњег прстена (4) конусно - ваљкастог лежаја условљава се еластична деформација чауре (1) и тиме остварења притезања лежајева. Овакво решење обезбеђује да у току експлоатације и поред истрошења лежајеви остају притегнути.

7

За правилно подешавање слике захвата спрегнутих зупчаника при склапању главног преносника конструкцијско решење мора да омогући аксијално померање спрегнутих зупчаника. Ово подешавање конусног зупчаника најчешће се постиже постављањем подметача (2), сл. 7, ц, различите дебљине.

Тањирасти зупчаник се вијцима везује за кућиште диференцијалног преносника, сл. 9, док се ово кућиште улежиштава на кућиште главног преносника преко два конусно - ваљкаста лежаја. За аксијално померање тањирастог зупчаника и на тај начин подешавања слике ношења при склапању, служе прстенасте навртке (1), сл. 9.

При већим преносним односима (ио) пречници тањирастог зупчаника су већи, па је могућност његове еластичне деформације у аксијалном правцу, а под дејством аксијалне силе, већа. Ово, као што је речено, утиче на погоршавање слике ношења и тиме на смањење трајности зупчаника главног преносника. Због тога се, у таквим случајевима, прибегава решењу са посебним ослонцем (1), сл. 10. Због тога што тањирасти зупчаник клиза по ослонцу овај се прави од одговарајућег материјала (нпр. бронзе). Да би се компензирало хавање, ослонац се повремено примиче ка зушчанику помоћу вијка (2) при чему се најпре попушта контра - навртка (3).

8

1.2 Диференцијални преносници

У погонском мосту диференцијални преносник (у даљем тексту - диференцијал) служи за преношење обртног момента на леви и десни погонски точак при њиховим међусобно различитим угаоним брзинама. До ове разлике долази при кретању возила : у кривини, по неравном путу и у случају различитих полупречника точкова, до чега може доћи при различитим притисцима у пнеуматицима или при неједнаком истрошењу пнеуматика. У свим тим случајевима до разлике у угаоним брзинама долази услед тога што точкови у истом временском периоду морају да имају различите обимне брзине (јер прелазе различите путеве за исто време, односно прелазе пут са различитим полупречницима котрљања).

Диференцијали се, осим тога, користе, као што је то речено у тачки 7.2.3., и за развођење обртних моментата на два и више погонских мостова..

1.2.1 Принцип рада диференцијала

Принцип рада, односно начин функционисања диференцијала може да се лако схвати на примеру котураче.

Кретање возила у правцу на равном тлу са истим полупречницима точкова може да се представи као праволинијско (транслаторно) померање

9

котураче, сл. 11, а, чији се центар О, услед дејства силе Ф0 креће брзином В0

која је пропорцијална броју обртаја тањирастог зупчаника.

Котурача врши при томе само транслаторно кретање, па тачке А и Б на обиму котураче имају брзине В1=В2=В0, док су силе, такође једнаке,

. При наиласку возила, на пример, у леву кривину при истом броју

обртаја тањирастог зупчаника леви (унутрашњи) точак обрће се мањим, а десни (спољни) точак већим бројем обртаја од броја обртаја тањирастог зупчаника, јер се крећу по различитим радијусима, односно треба да за исто време пређу различити пут. Пример таквог кретања возила представљен је котурачом на слици 7-140, б. Брзина померања центра О по ратијусу Р0 услед дејства исте силе Ф0, је и даље В0. Пошто се тачка А креће по мањем радијусу Р1 то ће и њена брзина В01 < В0, док се тачка Б креће по већем радијусу Р2 , то је њена брзина В02 > В0. То значи да котурача почиње и да се обрће у смеру стрелице. Међутим, увек важи да је В01 + В02 = В0, тј. за колико се смањи брзина, односно број обртаја једног точка за толико се повећа брзина другог

точка. Исто тако важи ако се занемари отпор трења у механизму

диференцијала.

При окретању возила око левог точка биће В01=0, а В02=2В0 и, обрнуто, при окретању око десног точка : В02 = 0, а В01=2В0.

Све горе речено за кретање возила у правцу важи за случај када је могуће пренети обимне силе на погонским точковима на тло, односно подлогу

10

по којој се возило креће, тј. за случај када постоји једнакост хоризонталних реакција тла, X1 = X2, односно момената пријањања М1 = М2, тј. када је :

1З1рд1 = 2З2рд2

где су : 1 и 2 коефицијенти приањања, З1 и З2 вертикалне реакције, а рд1 и рд2

динамички полупречници на левом и десном точку.

Ако је 1 2 и/или З1 З2 и/или рд1 рд2 и при кретању у правцу биће : В01 В02, јер је и 1З1рд1 2З2рд2. На пример, за случај 1З1рд1 < 2З2рд2 биће : В01 > В02, тј. наступиће случај као да се возило креће у десној кривини.

Када, на пример, 1З1рд1 (момент приањања) постане тако мали да није у могућности да пренесе момент Ф01рд1 (на пример, при малој вредности коефицијента приањања 1 (лед, снег, блато) који је потребан за савладавање момента отпора Мф1, леви точак ће почети да се врти у месту, а десни ће се зауставити јер ће снага потећи линијом мањег отпора, тј. на леви точак и трошиће се само на клизање левог точка. Возило се зауставља, тј. биће В0=В2=0, док ће обимна брзина левог точка битиВ01=2В0.

1.2.2 Врсте диференцијала

Диференцијали који разводе обртни момент у једнаким износима називају се симетрични. За разлику од њих асиметрични диференцијали разводе обртне моменте у неједнаким износима. Ови (асиметрични) диференцијали често се користе за развођење обртног момента на два или више погонских мостова када су на њима вертикалне реакције тла различите, односно када преко њих на тло преносе различита вертикална оптерећења.

У случају када се један од погонских точкова погонског моста нађе на тлу са ниским коефицијентом приањања долази, као што је објашњено, до његовог проклизавања и заустављања возила, јер сва снага одлази ("линијом мањег отпора") ка точку који клиза. Да би се ово спречило, неопходно је у таквим случајевима да се блокира рад, односно функција диференцијала и да се оба полувратила чврсто кинематски вежу једно за друго. На тај начин ће снага од мотора бити усмерена ка точку, који има тренутно боље услове приањања. За блокирање рада диференцијала користе се посебни механизми који се називају уређајима за блокирање. У зависности од начина на који се врши блокирање постоје решења диференцијала са принудним блокирањем и самоблокирањем. У првом случају блокирањем командује возач, а у другом долази до спонтаног блокирања при појави разлике угаоних брзина левог у односу на десни точак. Уколико се самоблокирање остварује помоћу повећања унутрашњег трења онда се такви диференцијали називају диференцијалима са повећаним унутрашњим трењем.

11

У односу на конструкцијска решења постоје следеће основне врсте диференцијала :

- са зупчаницима,- са пужним преносницима,- са кулисним механизмима и - са механизмима слободног хода.

Прва врста се гради са конусним и цилиндричним зупчаницима. Најчешћи начин градње диференцијала је са конусним зупчаницима. Такви диференцијали се данас најчешће уграђју на све врсте моторних возила.

На слици 12 приказане су схеме диференцијала са зупчаницима и то :

а - симетрични са конусним зупчаницима, б - асиметрични са конусним зупчаницима и ц - асиметрични са цилиндричним зупчаницима. Диференцијал се састоји од два конусна зупчаника (1), сл. 12, а, који се налазе на крајевима полувратила (2), а за њих су спојена ожљебљеном везом.

У једновременом захвату са овим зупчаницима налазе се два или четири (најчешћи случај) конусна зупчаника (3), који се називалу сателитима. сателити (3) су помоћу својих осовиница (4) клизно улежиштени у кућуште диференцијала (5) за које се, као што је речено, везује тањирасти зупчаник (6) главног преносника. Кућиште диференцијала је улежиштено у кућишту погонског моста. Преношење снаге при праволинијском кретању возила по равном тлу, обавља се на тај начин што се снага од тањирастог зупчаника (6) преноси на кућиште диференцијала (5), а са овог, преко осовиница сателита (4) и самих сателита (3) на конусне зупчанике (1) и тиме на погонска полувратила (2). Према томе, при тим условима кућиште диференцијала (5), конусни зупчаници (1) и полувратила (2) обрћу се истом угаоном брзином око осе полувратила. При томе се сателити (3) са својим осовиницама (4) обрћу заједно са кућиштем око осе полувратила. Обртања сателита око своје осе -

12

нема. При појави услова за неједнаким угаоним брзинама левих и десних точкова, односно, погонских полувратила (кретање у кривини, по неравном путу, различити полупречници точкова, различити услови приањања и сл.), сателити, осим што се заједно са кућиштем диференцијала (5) и својим осовиницама (4) обрћу око осе полувратила, почињу да се обрћу и око својих оса, "диференцирајући", на тај начин угаоне брзине левих и десних погонских точкова.

Асиметрични диференцијал са кодусним зучаницима, сл. 12,б, због различитих полупречника (р1>р2) конусних зупчаника (1) и (2) расподељују обртни момент у различитим износима на вратила (4) и (5). Однос обртних момента је пропорционалан односу полупречника р1 и р2. Исто се односи на асиметрични диференцијал са цилиндричним зупчаницима, сл. 12, ц.

На слици 13 дат је шематски приказ симетричног и асиметричног диференцијала са конусним зупцима. Ознаке су исте као на сл. 12, а б.

Схематски приказ симетричног диференцијала са пужним преносачима дат је на сл. 14. Пружни точкови (2), који се налазе на крајевима полувратила (1), спрегнути су са по три (најчешће) пужа (3) који су улежиштени у кућишту диференцијала (5). Са сваким паром пужева (3) спргнут је још по један пужни точак (4) који је, такодје, улежиштен у кужишту диференцијала (5). При праволинијском кретању по равном тлу пужни точкови се обрћу једнаким угаоним брзинама које су по вредностима идентичне угаоној брзини кућишта диференцијала. Пужеви (3) и пужни точкови (4) се при томе не обрћу око својих оса. При наиласку возила у кривину пужеви (3) и пужни точкови (4) почињу да се обрћу око својих оса обезбедјујући различите угаоне брзине левог и десног погонског точка. Познато је да пужни преносиоци имају релативно низак сптезен корисног дејства, тј. да се у њима јавља релативно велико трење. Због тога, овакви диференцијали спадају у групу диференцијала са повећаним унутрашњим трењем. Исто се односи и на диференцијале са кулисаним механизмима, сл. 15, код којих су, код ове конструкције, и профилисана тела (2) радијално постављена. Обртни момент

13

од тањирасатог зупчаника (5), преноси се на кућиште диференцијала (1) у чијем прорезима су смештениа профилисана тела (2).

Спољни крајеви ових прифилисаних тела (2) су у контакту са унутрашњом кулисно-профилисаном површином прирубнице (3) која је ожљебљењем спојена са десним полувратилом. Унутрашњи крајеви пофилисаних тела (2) у контакуту су са спољном кулисно-профилисаном површином прирубнице (4) која је пжљебљењем спојена салевим полувратилом. При кретању возила у кривини профилисана тела (2) се крећу осцилаторно у радијаном правцу и клизе по кулисно профилисаним површинама лемената (3) и (4), обезбедјујући различите угаоне брзине лебог и десног плувратила, односно погонског точка.

Диференцијални механизам са менизмима слободног хода спадају у групу симетричних диференицијала, а рад им се заснива на функцији две једносмерне спојнице (види тачку 7.2.2.). Релативно ретко се користе на савременим моторним возилима.

И диференцилали са коничним зупчаницима изводе се са повећаним унутрашњим зтрењем, односно са саблокирањем. Ово се постиже уградњом посебних елемната којима се повећава унутрашње трење чиме се, уствраи, ствара отпор (од одредјене мере) релативом закретању полувратила. До данас су развијена различита репења оваквих диференцијала. Принцип свих тих конструкција своди се на једну од шема приказаних на сл.16. Према овој

14

шеми, сл. 16,а, слемети фркционе спојнице уводе се измедју два полувратила, а према другој, сл. 16,б, елементи фркциојне спојнице уводе се измедју кућишта диференцијала и једног од полувратила.

У новије време као самоблокирајући механизам диференцијала, посебно међуосних, код аутомибила форумуле 4x4, корисе се вискоко-спојнице (сл. 16,ц). Ова спојница се састоји од кућишта (1) спојеног за једно вратило (2) и наизменично постављених дискова (3) и (4). Дискови (3) су спојени са кућиштем, односно вратилом (2), а дискови (4) са вратилом (5). 90% запремине кућишта попуњено је силконским уљем чија се вискозност не мења при знатној промени температуре. До самоблокирања долати при знатној промени разних угаоних брзина вратила (2) и (5) услед вискозног трења измедју уљ и дискова (3) и (4). Ова врста механизама за самоблокирање користи се на возилима WВ Транспортер Сзнцро, ФОРД СиераxР4x4 и др.

Принудно, потпуно блокирање деференцијала најчешће се решава на тај начин, сл. 17, што се кућишта диференцијала и једно од полувратила кинематски спајају помоћу канџасте спојнице.

15

16

17

1.3 Карактеристична конструкцијска решења главних преносника и диференцијала

На сл. 18 приказани су зупчасти главни преносионик са хипоидним озубљењем и диференцијал са конусним зупчаницима. Водећи (конусни) зупчаник главног преносионика са својим вратилом улежиштен је конзолно, због чега је размак измедју конусно-ваљкастих лежајева релативно велики. Диференцијал има четири сателита, а њихове основице спојене су у један део облика крста ( слично крсу карадановог зглоба-види тачку 7.4). Овакво решење основица сателита је веома често. Главни преносник и диференцијал смештају се у посебно ливено кућиште, сл. 19, а ово се убацује у средишњи део кућишта погонског моста ( уколико се ради о зависном ослањању) или се потпуно затвара и везује за носећу конструкцију возила, сл. 20, док су полувратила зглобна (код независног ослањања погонских точкова).

Самоблокирајући диференцијални перносник са повећаним унутрашњим трењем приказан је на слици 21. Повећано унутрашње трење код овог решења постиже се уградњом елемената вишеламеластих фрикционих спојница. Изглед у пресеку таквог једног диференцијала приказан је на слици 22. На слици 23 приказан је други начин решења унутрашњег трења код диференцијала истог типа. У овом случају повећано унутрашње трење постиже се постављањем испод сателита подлошки (2) које имају прстенасти фрикциони појас по површини којом належу на прирубнице лежишних чаура (3). Потребан нормални притисак на површине трења остварује се помоћу четири (за сваки сателит) опруге (4).

18

1.4 Погонска полуватила

Пренос снаге од диференцијалног преносника до погонских точкова, односно бочних редуктора, врши се преко погонских полувратила.

У погонским мостовима код којих су погонски точкови независно ослоњени као и оних који су једновремено и управљачки, погонска полувратила се изводе као зглобна вратила.

Погонска полувратила погонског моста са зависним ослањањем (са "крутим" кућиштем) деле се на три врсте : полурастерећена, тричетвртине растерећена и потпуно растерећена. Под појмом "растерећености" у називу појединих врста погонских полувратила подразумева се растерећеност од напрезања полувратила на савијање.

Полурастерећена и тричетвртине растерећена полувратила примењују се на моторним возилима нижих категорија (мање носивости и сопствене масе). Потпуно растерећена полувратила примењују се на моторним возилима већих носивости и веће сопствене масе. Тричетвртине растерећена полувратила данас се релативно мало користе.

19

Полурастерећено полувратило, сл. 24, а, својим спољним крајем (до

точка) ослања се на котрљајни лежај који се налази у кућишту погонског моста. Овако полувратило напрегнуто је на увијање (при преносу снаге) и савијање, изазвано моментима од све три компоненте сила које се јављају у споју пнеуматик - тло. Са овим полувратилом, међутим, може да се оствари релативно једноставна веза између њега и главчине, нпр., конусним спојем са клином, сл. 25, а. Понекад се крај полувратила изводи у облику прирубнице ("печурке"), као што је то приказано на слици 25, б. Уколико се као улежиштење користи само један конусни лежај, сл. 25, ц, онда он прима аксијалне силе само у једном смеру, док се за пријем аксијалних сила супротног смера у кућуште диференцијала између полувратила и крста поставља специјални подметач (3). Понекад се полувратило код точка ослања на два конусна лежаја, сл. 25, а, који примају аксијалне силе у оба смера. Овако решење је, међутим, компликованије и скупље.

Тричетвртине растерећено полувратило својим спољним крајем ослања се на лежај који је постављен између главчине точка и кућишта погонског моста. Ово полувратило напрегнуто је на увијање и делимично на савијање.

20

Напрезање на савијање зависи од односа крутости полувратила и лежаја. Ово полувратило приказано је на слици 24, б.

Потпуно растерећена полувратила, сл. 24, ц, су конструкцијски тако решена да нису напрегнута на савијање. Ово, међутим, важи под условом да је кућиште погонског моста апсолутно круто у односу на савијање. Пошто то никад није случај, то су и ова вратила делимично оптерећена на савијање и то на релативно ниском нивоу (5,6). Главчине точкова при потпуно растерећеним полувратилима су сложеније конструкције.

21

Крај полувратила се најчешће изводи у облику прирубнице ("печурке") којом се везује за главчину точка, која се, пак, ослања на кућиште погонског моста преко два конусна лежаја, сл. 26.

Све врсте полувратила унутрашњим крајем улазе у кућиште диференцијала и ожљебљеном везом се спајају са бочним конусним зупчаницима диференцијала.

У случају да погонски мост садржи и бочне редукторе онда се спољни крај полувратила (у том случају обавезно потпуно растерећене врате), такође

22

завршава ожљебљењем преко којег се остварује веза са водећим зупчаником бочног редуктора. као што је напред речено, бочни редуктори се изводе са непокретним и са покретним (планетарним) осама вратила. Примери извођења везе полувратила са обе врсте бочних редуктора приказани су у то : на сл. 27 - са планетарним редуктором и сл. 28 - са редуктором са непокретним осама вратила. И диференцијални механизам може да се користи као бочни редуктор погонског моста. У том случају са симетричним диференцијалом може да се постигне преносни однос 2. Пример таквог решења приказан је на слици 29.

23

1.4.1 Кућиште погонског моста

Код зависног система ослањања погонских точкова кућиште погонског моста служи за смештај свих склопова погонског моста заштићујући их од оштећења и продора нечистоћа и воде. Осим тога, кућиште погонског моста прима на себе и преноси све активне и реактивне силе и моменте.

Кућиште погонског моста треба да има облик и попречне пресеке који обезбеђују добру отпорност дејству оптерећења која условљавају напрезање на савијање и делом на увијање. При томе се тежи, као и код других конструкција, да се висока крутост обезбеди при што је могуће мањој тежини. Овај захтев код кућишта погонског моста је посебно значајан јер се тиме утиче на смањење масе нееластично ослоњених маса возила.

Кућиште погонског моста конструише се и израђује као ливено, пресовано са делимичним затварањем отпресака и комбиновано. Осим тога, кућиште погонског моста може бити једноделно или дводелно и то у вертикалној уздужној равни возила, сл. 30, а. У том случају најчешће се ради о ливеном типу кућишта. Једноделно кућиште, сл. 30, б, у централном делу има отвор у који се увлачи ливено кућиште главног и диференцијалног преносника које је било приказано на слици 19. Задња страна отвора кућишта погонског моста затвара се посебним поклопцем (6), сл. 30, б. Овај поклопац је обично отпресак из лима. Обично се на њему налази отвор за наливање и контролу нивоа уља.

На бочним деловима кућишта погонског моста налазе се посебни елементи (7), сл. 30, а, за које се спајају еластични елементи (гибњеви) система за ослањање. Уколико се ради о ливеном кућишту онда се ови елементи изливају изједна са кућиштем. Код пресованог типа ови елементи се заваривањем спајају са кућиштем. При томе треба избегавати заваривање у

24

зони горњих влакана кућишта која су највише напрегнута на савијање. Заваривање би требало вршити у неутралној зони, слика 31. Поред носача гибњева налазе се и носачи кочница (8), сл. 30, који се или изливају изједна са кућиштем или се за њега заварују.

У начелу може се рећи да ливена кућипта имају високу крутост, али су и веће тежине. Кућишта израђена пресовањем имају знатно мању тежину, али и мању крутост. Нижи трошкови производње обезбеђени су при велико - серијској производњи.

Комбиновани тип кућишта погонског моста представља компромисно решење. Обично се централни део лије, а бочни делови су отпресци.

1.4.2 Карактеристична конструкцијска решења погонских мостова

На слици 32 приказан је погонски мост са зависним ослањањем. Главни преносник је хипоидни, а диференцијал са конусним зушчаницима. Ова два сколпа се налазе у ливеном кућишту које се увлачи у главно кућиште погонског моста пресованог типа. Задњи поклопац је отпресак, са отвором за доливање и контролу уља и одговарајућим чепом. Кућиште диференцијала је дводелно, а ослања се преко два куглична лежаја.

Полувратила су полурастерећеног типа, а крајеви су им изведени у облику прирубнице ("печурке"). Овакви погонски мостови су типични за путничке аутомобиле.

25

Пример погонског моста са независним ослањањем приказан је на сл. 33. Главни и диференцијални преносник смештени су у посебно затворено кућиште које се спаја са носећом конструкцијом.

Главни преносник је са конусно - тањирастим паром зупчаника. Карактеристика диференцијала је у томе што има само два сателита. Полувратила су зглобна. Први зглоб је специфичне конструкције, а налази се у отвору бочног конусног зупчаника диференцијала, док је други зглоб типичан карданов зглоб. Излазни део зглобног вратила је ожљебљењем спојен са прирубницом точка и преко ње је улежиштен са два конусна лежаја, у посебном кућишту. Оваква решења су типична за путничке аутомобиле нижих категорија.

26

Погонски мост теретних аутомобила виших категорија приказан је на слици 34. Карактеристика овог решења је постојање мехаснизма за блокаду диференцијала у облику канџасте спојнице којом се једно полувратило кинематски везује за кућиште диференцијала. Осим тога, код ове конструкције постоје и бочни редуктори планетарног типа. Полувратила су, наравно, потпуно растерећеног типа.

Решење погонског моста за теретне аутомобиле виших категорија приказано је на слици 35. Карактеристично је по томе што је у њега уграђен и разводник погона за одвод снаге на други погонски мост и то са међуосним диференцијалом. Оба диференцијала се могу да блокирају помоћу уграђених механизама за блокаду у облику канџастих спојница. И код овог моста су уграђени бочни редуктори планетарног типа. Погонски мостови овакве концепције градње користе се на возилима са удвојеним погонским мостовима, тј. на возилима повишене проходности.

Пример погонског моста који је једновремено и управљачки приказан је на слици 36. Кућиште има на себи два сферна зглоба око којих се погонски управљачки точкови могу да обрћу у хоризонталној равни. Полувратила су, наравно, зглобна са синхроним зглобом (тзв. хомокинетички зглоб). Кућишта оваквих мостова су обично ливена и састављена из више делова.

27

Код путничких возила са независним ослањањем код којих се мотор и погонски мост налазе на истом крају возила често се мењач, главни преносник и диференцијални смештају у исто кућиште. Примери оваквих решења дати су у овом раду.

Посебно карактеристична решења за путничке аутомобиле су она код којих је погонски мост једновремено и управљачки, а налази се на истом (предњем) крају возила. Такав пример је решење на возилу "Застава - 101".

Погонски мостови трактора на точковима у основи су слична решењима погонских мостова теретних возила. Основне разлике се састоје у томе што су им кућипта обавезно ливена, робусна, јер су једновремено и елементи носеће конструкције возила. Осим тога, кроз кућиште пролази вратило за одвод снаге, а скоро обавезно имају могућност блокаде диференцијала. Честа су и решења код којих се у кућиште погонског моста смештају и диск кочнице.

На слици 37 приказано је једно специфично решење погонског моста трактора на точковима. Специфичност ове конструкције састоји се у томе што се тањирасти зупчаник са диференцијалом налази на посебној осовини. Кућиште диференцијала у "класичном" смислу не постоји већ се тањирасти зупчаник главног преносника спаја са носачем осовинице сателита. Бочни конусни зупчаници диференцијала израђени су изједна са по једним чеоним зупчаником, преко којих се снага преноси на два већа зупчаника који се налазе на полувратилима. Тиме су у централном делу кућишта погонског моста реализовани додатни редуктори који повећавају преносни однос главног

28

преноса. Осим тога, на осовини на којој се налази диференцијал смештене су и кочнице (у овом случају тракасте). У доњем делу кућишта погонског моста уочава се и вратило за бочни одвод снаге.

Код гусеничних возила, као што је напред речено, у кућиште погонског моста смештени су и склопови система за управљање. О овим решењима погонских мостава се може више рећи. На овом месту се на слици 38 приказује пример погонског моста трактора на гусеницама. Код овог решења у погонском мосту не постоји диференцијал већ само главни преносник реализован конусно - тањирастим паром зупчаника, затим две бочне вишеламеласте спојнице са две тракасте кочнице које служе за управљање возилом, као и бочни редуктори са непокретним осама вратила.

29

30

Литература

1. "Технологија образовног профила" Аутори : Димитрије Јанковић, Ненад Јанићијевић

2. www.howstaffworks.com

3. www. yuauto.com

4. "Конструкција моторних возила" Аутори : Ненад Јанићијевић, Димитрије Јанковић, Јован Тодоровић

31