Передние ведущие мосты колёсных тракторов

При движении трактора его ведущие колеса прессуют почву не только по вертикали, образуя колею, но своими грунтозацепами уплотняют и сдвигают ее по горизонтали, в направлении, противоположном качению колес. Это явление называют буксованием.

Буксование вызывает непроизводительную затрату энергии, снижает скорость, а следовательно, и производительность агрегата, увеличивает расход топлива. Оно зависит от ряда причин, в том числе и от величины сопротивления орудий и машин. Когда трактор движется без рабочей машины (холостой ход), считают, что буксования нет. Величину буксования принято выражать в процентах снижения скорости при работе под нагрузкой по сравнению со скоростью на холостом ходу.

Одним из средств уменьшения буксования колесных тракторов, улучшения проходимости и увеличения силы тяги является подвод крутящего момента не только к задним, но и к передним колесам. Для этого передний мост делают ведущим.

Передний ведущий мост трактора МТЗ-52:

1 — ведущее колесо; 2 — ведомая коническая шестерня нижней пары конечной передачи; 3, 10 — крышка; 4 — конические роликовые подшипники; 5—гайка; 6 — болт; 7 —фланец диска; 8 — стакан подшипника; 9 — ведомая коническая шестерня верхней пары конечной передачи; 11 — ведущая коническая шестерня верхней пары конечной передачи; 12— выдвижная труба редуктора; 13 — винт для изменения колеи; 14 — защитный кожух; 15 — регулировочные прокладки; 16 — стакан ведущей шестерни; 17 — распорная втулка, 18 — шайба; 19 — сальник; 20 — фланец; 21 — конические подшипники; 22 — ведущая шестерня промежуточной передачи; 23 — разъемный корпус переднего моста; 24 - подшипник; 25 - сателлит; 26 - ось сателлита; 27 - нажимная блокирующая чашка; 28 - полуосевая шестерня; 29 - диски фрикционной муфты; 30 крайний ведомый диск; 31 - регулировочные прокладки; 32 - ведомая шестерня промежуточной передачи; 33 - гайка; 34 - разъемный корпус дифференциала; 35, 40, 45, 46 и 49 — подшипник; 36 — крышка корпуса переднего моста; 37 — полуосью; 38 —роликовые конические подшипники; 39— прокладки; 41 — фланец; 42 - труба; 43 - пружина; — вертикальный вал; 47 — корпус конечной передачи; 48 — ведущая коническая шестерня нижней пары конечной передачи; 50 — клиновой болт

Передний ведущий мост трактора МТЗ-52 (рис.) двумя карданными валами соединен с раздаточной коробкой. Когда при буксовании трактора автоматически включается передний мост, крутящий момент передается на конические шестерни 22 и 32 промежуточной передачи, а от них — через полуоси 37, конические шестерни 11 и 9, вертикальный вал 44, конические шестерни 48 и 2— на ведущие колеса 1.

Разъемный корпус 23 переднего моста осями (шипами) шарнирно соединен с остовом трактора. Вес трактора передается через корпус 23, выдвижные трубы 12, фланцы 41, пружины 43 и упорные подшипники 45 на корпуса 47 конечных передач, которые через конические подшипники 4 опираются на колеса.

У конических шестерен промежуточной передачи спиральные зубья. Ведущая шестерня 22 вращается в конических подшипниках 21, установленных в стакане 16. Подбором толщины шайбы 18 регулируют зазор в подшипниках, а прокладками 15—зацепление шестерен.

Ведомая шестерня 32 своим внутренним зубчатым венцом надета на зубчатый поясок корпуса 34 дифференциала и через распорную втулку круглой гайкой 33 притянута к уступу корпуса. Стальными прокладками 31, подкладываемыми под шестерню, регулируют зацепление ее зубьев. Корпус дифференциала вращается в конических роликовых подшипниках 24 и 35. Прокладками 15, установленными в разъеме корпуса переднего моста, регулируют зазор в подшипниках.

Дифференциал самоблокирующийся повышенного трения. В полости разъемного корпуса 34 на перекрещивающихся осях 26 размещены четыре сателлита 25, находящиеся в постоянном зацеплении с полуосевыми шестернями 28. На ступицы полуосевых шестерен надеты нажимные блокирующие чашки 27, расточки которых охватывают ступицы сателлитов. Между торцами чашек и корпусом дифференциала помещены стальные диски 29 фрикционных муфт. Ведущие диски своими выступами входят в пазы корпуса, а ведомые надеты на шлицы ступиц полуосевых шестерен.

Оси сателлитов свободно вставлены в окна корпуса дифференциала. На их концах сделаны лыски (у одной оси — с правой стороны, а у другой — с левой), которые касаются вырезов.

При вращении корпуса дифференциала вследствие сопротивления на колесах оси сателлитов начинают отставать от корпуса. Скользя по скосам вырезов, одна ось сдвигается вправо, другая — влево.

Сателлиты, смещаясь вместе с осями, нажимают на блокирующие чашки и сжимают диски, в результате чего крутящий момент от корпуса дифференциала к полуосевым шестерням начинает передаваться не только через сателлиты, но и через фрикционные муфты, т. е. происходит частичное блокирование дифференциала. Чем больше сопротивление на колесах, тем сильнее сжимаются диски и тем больше степень блокирования. Когда же трактор движется без буксования и передний мост автоматически отключается, то крутящий момент от двигателя к дифференциалу не передается. Поэтому диски фрикционных муфт не сжимаются.

Конечные передачи переднего моста состоят из двух пар конических шестерен. Ведущая коническая шестерня 11 верхней пары изготовлена вместе с полуосью 37, а ведомая — с вертикальным валом 44. Шестерня 11 опирается через сдвоенные роликовые конические подшипники 38 на выдвижную трубу 12, а шестерня 9 — через такие же подшипники на фланец 41.

Ведущая шестерня 48 нижней пары вращается в шариковых подшипниках 46 и 49, а ведомая 2— в конических роликовых подшипниках 4. Один из них расположен в стакане 8, а другой — в расточке крышки. В ступицу ведомой шестерни вставлен шлицевой хвостовик фланца, к которому крепится колесо. Сквозь сверление хвостовика пропущен болт 6, который вместе с гайкой 5 крепит фланец к ступице и одновременно служит для регулировки подшипников.

При поворотах трактора передние колеса поворачиваются вместе с конечными передачами, для чего их корпуса 47 трубчатыми приливами надеты на трубы 42, прикрепленные к фланцам 41. Пружина 43, вставленная в трубу, смягчает толчки, передаваемые от колес остову. При этом вертикальный вал 44 не препятствует продольному перемещению корпуса по трубе, так как его шлицевой конец свободно вставлен в ступицу шестерни 48.

Корпуса конечных передач размещены в углублениях дисков колес, поэтому при движении в междурядьях они не повреждают растений. Для изменения колеи конечные передачи передвигают вместе с колесами: подняв передний мост на домкрате, вынимают клиновой болт 50 (см. сечение А—А) и вращают винт 13. Витки этого винта находятся в зацеплении с зубьями на выдвижной трубе 12, поэтому труба вместе с конечной передачей и колесом передвигается вправо или влево. Установив трубу 12 в наружное положение, ее стопорят клиновым болтом 50.

Детали переднего моста смазывают автотракторным маслом АК-15 (летом) и АКП-10 (зимой). Его заливают в полость промежуточной передачи и дифференциала, в полость шестерен 9 и 11 и в корпус конечной передачи. Утечка масла и перетекание из одной полости в другую предотвращаются сальниками. Карданный привод переднего моста имеет два одинаковых карданных вала, соединенных между собой валом промежуточной опоры. Каждый карданный вал состоит из стальной трубы 10 (рис. ниже) и двух карданных шарниров.

Карданный вал привода переднего моста трактора МТЗ-52 (а) и промежуточная опора карданного привода (б):

1 — контрольный клапан; 2 — пружинное кольцо; 3 - игольчатый подшипник; 4 — обойма подшипника; 5 — крестовина; 6 и 14 — внутренняя вилка; 7—уплотнение; 8 — шлицевая втулка; 9, 11 — пресс-масленка; 10 — труба вала; 12, 16 — наружная вилка; 13 — прокладка; 15 — чехол; 17 — фланец; 18 — вал; 19— сальник; 20 — корпус; 21 — шариковый подшипник; 22 — пробка сливного отверстия

Внутренняя вилка 6 и наружная 16 шарнира соединяются с цапфами крестовины 5 через игольчатые подшипники 3. Внутренняя вилка 6 своим шлицевым хвостовиком вставлена в шлицевую втулку так, что она располагается в одной плоскости с внутренней вилкой 14 другого шарнира, приваренной к трубе 10.

Такое взаимное расположение вилок необходимо для равномерного вращения ведущей конической шестерни и достигается соединением внутренней вилки 6 и шлицевой втулки 8 по меткам.

Подшипники крестовин смазывают автотракторным трансмиссионным маслом (нигролом), нагнетая его через пресс-масленки 11 до появления из контрольного (предохранительного) клапана 1. Шлицевое соединение смазывают солидолом через пресс-масленку 9. Резиновый чехол 15 защищает шлицевое соединение от попадания грязи.

Промежуточная опора карданного привода прикреплена к корпусу муфты сцепления. В корпусе 20 опоры на шариковых подшипниках 21 вращается вал 18. К фланцам 17, закрепленным на шлицах выступающих концов вала, привинчивают болтами вилки карданных валов. Подшипники 21 смазывают автотракторным маслом АК-15 и АКП-10, которое наливают через отверстие с пробкой 22.

Передний ведущий мост трактора Т-40А получает привод через соединительный вал от раздаточной коробки, прикрепленной к корпусу силовой передачи. Шестерня раздаточной коробки постоянно зацеплена с шестерней на трубчатом валу синхронного привода ВОМ, который парой конических спиральных шестерен постоянно соединен со вторичным валом коробки передач.

Передний ведущий мост трактора Т-40А (а), схема работы храповой обгонной муфты (б):

I — при движении без буксования; II — при движении с буксованием; III — при повороте направо; 1 — корпус конечной передачи; 2 — пружина подвески; 3 — ведомая шестерня конечной передачи; 4 — вал; 5 — траверса; 6 — крышка; 7—ведущая шестерня конечной передачи; 8 — выдвижной кронштейн; 9 — двойной карданный шарнир; 10 — выдвижная труба; 11—левая полуось; 12—разъемная соединительная втулка; 13 — подшипник; 14 — левая тормозная шайба; 15 — левая шлицевая обойма; 16 — правая шлицевая обойма; 17 — втулка опорной цапфы; 18 — ведущая шестерня промежуточной передачи; 19 — ведущий вал; 20 — стакан; 21 — регулировочные прокладки; 22 — правая тормозная шайба; 23 — правая полуось; 24 — установочные штифты; 25 — ось собачки; 26 — корпус обгонной муфты; 27 — собачка; 28—пружина оси; 29 — ведомая шестерня промежуточной передачи; 30 — корпус переднего моста; 31 — втулка опорной цапфы; 32 — болт; 33 — рукав; 34 — щиток; 35 — колесо

Как и у трактора МТЗ-50, передний мост включается автоматически. Когда задние ведущие колеса начинают пробуксовывать, крутящий момент от ведущего вала 19 (рис. выше) через ведущую 18 и ведомую 29 шестерни промежуточной передачи и храповую обгонную муфту передается на полуоси 11 и 23 и далее посредством двойных карданных шарниров 9 и шестерен 7 и 3 конечных передач — на ведущие колеса 35.

Посредством цапф и втулок 17 и 31 передний мост шарнирно соединен с остовом трактора. Таким образом, вес трактора воспринимается корпусом 30 переднего моста и через 1 рукава 32, выдвижные кронштейны 8 траверсы 5, пружины 2 и корпуса 1 конечных передач передается на передние колеса.

Ведущая шестерня 18 промежуточной передачи своей ступицей опирается на конические роликовые подшипники, установленные в стакане 20. Ведомая шестерня 29 вместе с привинченным к ней корпусом 26 обгонной муфты вращается в шариковых подшипниках 13, помещенных в расточках рукавов. Прокладками 21 под фланцами рукавов 32 и стакана 20 регулируют зацепление шестерен промежуточной передачи.

Храповая обгонная муфта служит для автоматического включения переднего моста, а также, подобно дифференциалу, позволяет ведущим колесам вращаться с различными скоростями. Внутри корпуса 26 помещены и шлицевые обоймы 15 и 16, соединенные с полуосями. В одной плоскости с правой обоймой 16 находится собачка 27, закрепленная шпонкой на оси 25. Ось свободно вставлена в сверления корпуса 26. Заложенной в нее пружиной 28 ось смещается вправо, благодаря чему упорный выступ, имеющийся на правом конце оси, оказывается постоянно прижатым к тормозной шайбе 22, привинченной к торцу рукава. Такая же собачка есть и с противоположной стороны (на рисунке ее не видно), но помещена она в одной плоскости с левой обоймой, а ее ось прижимается к левой тормозной шайбе 14.

При вращении корпуса обгонной муфты силой трения, возникающей между выступами осей и тормозными шайбами, собачки повертываются в положение /, показанное на рис. б. Если корпус обгонной муфты вращается в противоположном направлении, то собачки развернутся в другую сторону.

Передаточные числа в передачах к задним и передним колесам подобраны так, что при отсутствии буксования внутренние обоймы 15 и 16 вращаются несколько быстрее корпуса 26 и собачки периодически прощелкивают по зубцам обойм. Когда же буксование задних колес достигнет 4% и вследствие уменьшения поступательной скорости трактора уменьшатся обороты передних колес, то корпус 26 догоняет обоймы. В результате собачки упираются в зубцы обойм (рис.) и начинают передавать крутящий момент на передние колеса, т.е. передний мост включается.

При повороте трактора вправо левое колесо, проходя больший путь, начнет вращаться быстрее. Поэтому левая обойма 15 обгоняет корпус и ее собачка прощелкивает по зубцам (рис. б, III). Правая же собачка по-прежнему упирается в зубцы обоймы 16 и продолжает передавать крутящий момент правому колесу, в результате чего оно будет вращаться с такой же скоростью, как и при прямолинейном движении трактора. При повороте налево обгонная муфта действует также, но прощелкивает в этом случае уже правая собачка.

Таким образом, храповая обгонная муфта, как и дифференциал, при поворотах трактора позволяет забегающему колесу вращаться быстрее. Но крутящего момента в это время она ему не передает, колесо перекатывается за счет толкающего усилия, передаваемого от задних колес через остов. В отличие от дифференциала обгонная муфта не позволяет внутреннему колесу вращаться медленнее, чем при прямолинейном движении, что несколько ухудшает условия поворота.

Конечная передача представляет собой одноступенчатый редуктор с шестернями, помещенными в литом корпусе 1, закрытом крышкой 6. Вал ведущей шестерни 7 вращается в конических подшипниках. Ведомая шестерня 3 установлена на шлицах вала, опирающегося на шариковые подшипники. К наружному фланцу вала 4 крепится диск колеса.

В массивном приливе крышки 6 есть тщательно обработанная вертикальная цилиндрическая полость, в которую плотно входит шкворень, приваренный к выдвижному кронштейну 8, который через траверсу 5 опирается на пружины 2 подвески. Нижние концы пружин опираются на приливы крышки конечной передачи. В стыке между кронштейном и траверсой помещен шариковый упорный подшипник.

Благодаря такому соединению с передним мостом конечные передачи вместе с колесами могут поворачиваться относительно шкворней, что необходимо для управления трактором. Кроме того, телескопическое соединение конечных передач позволяет им перемещаться по шкворням в вертикальном направлении, когда колеса получают толчки от неровностей грунта. При этом пружины 2 сжимаются и, поглощая удары, уменьшают их воздействие на остов трактора. Двойной карданный шарнир 9 позволяет передавать вращение от полуоси 11 на вал шестерни под углом, величина которого в процессе работы непрерывно изменяется. Устройство карданных шарниров такое же, как в карданной передаче трактора МТЗ-52.

Для изменения колеи передних колес их поднимают домкратом и, выбив клиновые болты 33, перемещают колесо вместе с конечной передачей и выдвижным кронштейном в ту или другую сторону, до совмещения следующих лысок на трубе 10, приваренной к кронштейну 8, с отверстиями под клиновые болты. После этого болты снова ставят на место и надежно затягивают гайки.

Детали промежуточной передачи, храповой обгонной муфты и конечных передач смазывают автотракторным маслом АК-15 (летом) и АКп-10 (зимой), для чего масло наливают в полости корпусов по уровень контрольных пробок. Таким же маслом смазывают и карданные шарниры, нагнетая его шприцем в пресс-масленки до появления из контрольных клапанов. Трущиеся поверхности телескопических соединений конечных передач со шкворнями смазывают солидолом, нагнетая его в пресс-масленки.