Вал карданный УРАЛ
Проходимость, тяговые характеристики и многие другие параметры автомобилей «Урал» обусловлены конструкцией и особенностями их трансмиссии. О том, на каких принципах строится трансмиссия «Урал», как устроены и работают его ведущие мосты, карданные валы и другие важные компоненты — читайте в этой статье.
Общий взгляд на трансмиссию грузовиков «Урал»
Ходовая часть большинства моделей грузовых автомобилей «Урал» от Уральского автомобильного завода построена по трехосной схеме с колесной формулой 6×4 (Урал-377) или 6×6 (Урал-4320 и модификации, Урал-43223), также в линейке есть и грузовики с колесной формулой 8×8 (Урал-5323). Трансмиссия всех указанных автомобилей строится по одинаковым схемам на единых принципах, отработанных десятилетиями.
Сегодня Уральским автомобильным заводом используется три принципиально разные схемы построения трансмиссии:
• Трансмиссия грузовиков с колесной формулой 6×4 без лебедки;
• Трансмиссия грузовиков с приводом на все колеса без лебедки;
• Трансмиссия грузовиков с лебедкой.
Трансмиссия грузовиков 6×4 без лебедки устроена наиболее просто, в нее входят МКПП, сцепление, средний (или промежуточный) и задний ведущие мосты, и карданные передачи, обеспечивающие передачу крутящего момента (мощности) от КПП на все детали трансмиссии.
Полноприводные «Уралы» без лебедки устроены сложнее, в них появляется раздаточная коробка, которая обеспечивает разделение мощности от КПП на два потока — к переднему и среднему ведущим мостам.
Трансмиссия автомобилей с лебедкой дополняется усложненной раздаточной коробкой, которая обеспечивает отбор и передачу мощности от КПП на лебедку. Передача крутящего момента от «раздатки» на лебедку осуществляется посредством карданной передачи. Обычно лебедка устанавливается в кормовой части автомобиля, поэтому ее карданная передача состоит из нескольких карданных валов.
В целом, трансмиссия автомобилей «Урал» не имеет особенностей, она практически идентична трансмиссии многих моделей отечественных грузовиков КАМАЗ и ЗиЛ (главным образом — ЗиЛ-131). Ниже мы рассмотрим устройство и принцип работы основных компонентов трансмиссии автомобилей «Урал», особый упор сделаем на ведущие мосты и карданные передачи.
Основные компоненты трансмиссии грузовиков «Урал»
В общем случае трансмиссия грузовиков Уральского автозавода содержит следующие узлы и агрегаты:
• Пятиступенчатая коробка переключения передач;
• Сцепление;
• Двухступенчатая раздаточная коробка;
• Различные карданные передачи;
• Установленные в ведущих мостах главные передачи;
• Установленные в ведущих мостах межколесные дифференциалы;
• Установленный в среднем мосту межосевой дифференциал.
Коробка передач. В «Уралах» применяются только пятиступенчатые коробки переключения передач с ручным управлением (механические), также данные коробки устанавливаются и на ряд моделей грузовиков Камского автозавода. КПП имеет традиционную конструкцию с промежуточным валом и шестернями постоянного зацепления, все передачи оснащаются синхронизаторами. Привод коробки передач — непосредственный, то есть, рычаг переключения передач установлен непосредственно на КПП и выходит в кабину.
Сцепление. В автомобилях «Урал» находит применение традиционное фрикционное сухое двухдисковое сцепление. Как в старых, так и в новых моделях и модификациях грузовиков используется сцепление с периферийным расположением цилиндрических пружин — они более надежны и долговечны, что очень важно для выполнения сложной работы. Привод сцепления — механический, однако в его состав включен пневматический усилитель, облегчающий управление автомобилем.
Раздаточная коробка. Это двухступенчатая коробка передач, оснащенная межосевым дифференциалом с механизмом принудительной блокировки (благодаря дифференциалу поток мощности разделяется на переднюю и среднюю ведущие оси), а также валом отбора мощности для передачи крутящего момента на лебедку. Управление раздаточной коробкой — механическое дистанционное, переключение пониженных и повышенных передач, а также включение блокировки дифференциала производится выведенными в кабину рычагами. Раздаточная коробка удваивает количество передач в трансмиссии, что делает ненужным использование многоступенчатых КПП.
Об «Ураловских» ведущих мостах, а также расположенных между ними карданных передачах расскажем более подробно.
Ведущие мосты автомобилей Уральского автозавода
Ведущие мосты автомобилей «Урал» состоят из нескольких основных деталей и узлов:
• Балка моста с картером;
• Главная передача (ГП);
• Привод колес;
• Межколесный дифференциал.
Во всех мостах используются двойные главные передачи, они расположены в верхней части моста, над дифференциалом. На сегодняшний день выпускаются мосты с четырьмя передаточными отношениями ГП: 6,7, 7,32, 8,05 и 8,9, обычно передаточное число выбито на металлической пластине, закрепленной на картере моста.
Межколесные дифференциалы всех мостов — планетарные, конические, они расположены в картере под главной передачей. Дифференциалы всех мостов взаимозаменяемы, что значительно облегчает их обслуживание и ремонт. Средний и задний мосты автомобиля «Урал» могут иметь механизм принудительной блокировки дифференциала, передний мост (управляемая ось) таким механизмом никогда не оснащается.
В промежуточном ведущем мосту также предусмотрен межосевой дифференциал, который распределяет крутящий момент между средней и задней осями. Дифференциал установлен в верхней части моста, рядом с главной передачей, в некоторых моделях «Уралов» предусмотрен механизм принудительной блокировки межосевого дифференциала.
Передний ведущий мост имеет ряд конструктивных особенностей. Так как эта ось управляемая, то в ней возникает проблема передачи крутящего момента от дифференциала на колеса при их повороте — эта проблема решается введением шарниров равных угловых скоростей (ШРУС). Шарнир дискового типа, имеет простую конструкцию: его основу составляет диск, зажатый между двумя кулаками, которые, в свою очередь, удерживаются вилками полуосей. С одной стороны ШРУС крепится к внутренней полуоси, соединенной с дифференциалом, с противоположной стороны — к наружной полуоси, которая обеспечивает вращение ступицы колеса.
Интересно отметить, что некоторые модели мостов автомобилей «Урал» оснащаются штуцерами и трубками, которые входят в систему автоматического поддержания давления в шинах. Данная система позволяет оперативно изменять давление в шинах, обеспечивая проходимость в различных условиях, а также поддерживать давление в шинах без лишних затрат времени и сил.
Техническое обслуживание ведущих мостов
Ведущие мосты автомобиля «Урал» нуждаются в регулярном техническом обслуживании, которое сводится к следующему:
• ЕО (ежедневное ТО) — очистка и мойка мостов от грязи и снега, осмотр на наличие потеков масла и повреждений;
• ТО-1 — проверка уровня масла в картере моста и, при необходимости, долив масла, проверка надежности крепления фланцев полуосей, прочистка вентиляционных трубок, сапунов и других деталей;
• ТО-2 — обновление смазочного материала в отдельных узлах (там, где на ТО-2 выпадают сроки замены смазки), проверка и протяжка болтов крепления дифференциалов мостов;
• Через одно ТО-2 — замена трансмиссионного масла в картере ведущих мостов, замена смазки в ШРУС.
Важно отметить, что для нормальной работы ведущего моста необходимо использовать только качественное трансмиссионное масло, рекомендованное производителем. Не допускается смешивание различных типов масел, а также чрезмерное увеличение межсервисного интервала — в этом случае повышается износ деталей и ухудшается работа трансмиссии.
С течением времени детали ведущих мостов вырабатывают ресурс, при появлении признаков износа эти детали подлежат замене. Также при обнаружении неисправности проводится ремонт или внеплановое техническое обслуживание мостов. При регулярном обслуживании мосты прослужат сотни тысяч километров пробега, обеспечивая выполнение даже самых сложных задач.
Карданные валы автомобилей Уральского автозавода
На всех автомобилях «Урал» применяются карданные валы открытого типа, оснащенные игольчатыми подшипниками с комплексным уплотнением. Конструкция карданных валов «Уралов» традиционна и не имеет каких-либо особенностей.
В автомобилях «Урал» может использоваться от двух (в грузовиках 6×4, без «раздатки» и лебедки) до восьми (в автомобилях 8х8 с «раздаткой» и лебедкой) карданных валов. В наиболее массовых «Уралах» 6×6 (Урал-4320 и его модификаций) с «раздаткой» и с лебедкой присутствуют следующие валы:
• Между КПП и раздаточной коробкой;
• Между «раздаткой» и средним ведущим мостом;
• Между средним и задним ведущими мостами;
• Между «раздаткой» и передним ведущим мостом;
• Три карданных вала с опорами, соединяющими «раздатку» с лебедкой.
В некоторых моделях автомобилей «Урал» также присутствуют промежуточные опоры, которые одновременно удерживают карданные валы в необходимом положении и передают крутящий момент от одного вала другому. Обычно промежуточная опора устанавливается между раздаточной коробкой и средним ведущим мостом — в таких автомобилях вместо одного карданного вала промежуточного моста присутствует дополнительный промежуточный карданный вал небольшой длины.
Все валы имеют идентичную конструкцию, однако вал среднего моста имеет свои конструктивные особенности. Основу вала составляет тонкостенная труба, с одной стороны которой неподвижно закреплена вилка, а с другой — скользящая вилка, имеющая возможность двигаться вдоль оси вала. Установка скользящей вилки в вал производится с помощью шлицевого соединения. Вилки соединяются с крестовинами, которые образуют подвижный карданный шарнир. Соединение карданных валов с мостами, КПП, промежуточными опорами производится с помощью фланцев, которые также имеют вилки, соединенные с крестовинами.
Все валы монтируются на лонжероны рамы с помощью специальных опор, имеющих резиновые подушки. Причем основные валы, идущие на мосты, размещаются под рамой, а валы привода лебедки прокладываются над рамой.
Применение карданных валов снимает проблему несоосной установки КПП, раздаточной коробки и ведущих мостов, позволяя компоновать эти детали с точки зрения экономии пространства и удобства. Также карданные валы компенсируют продольные, поперечные и вертикальные перемещения агрегатов трансмиссии во время движения автомобиля. Если бы использовался жесткий вал, то любое смещение ведущего моста приводило бы к его поломке и нарушению работы трансмиссии.
Особенности ТО карданных передач «Урал»
Карданные валы грузовиков Уральского автозавода имеют довольно простое устройство и конструкцию, они не требовательны к техническому обслуживанию и легко поддаются ремонту. ТО валов сводится к регулярному доливу масла в промежуточных опорах, а также к обновлению смазки в игольчатых подшипниках. Также необходимо регулярно проверять целостность всех сальников и уплотнителей. Наконец, периодически проводится осмотр валов на наличие в них трещин и иных повреждений, оценивается затяжка болтов и т.д.
При обнаружении признаков неисправностей, в том числе при износе шлицевых соединений скользящих вилок, необходимо провести ремонт, так как в дальнейшем проблема может иметь самые негативные последствия.
При регулярном плановом техническом обслуживании карданные передачи, а также и остальные детали трансмиссии «Урала» прослужат многие годы, обеспечивая надежную работу в любых условиях.
