Princip činnosti hypoidního koncového převodu, Princip činnosti šnekového koncového převodu – Údržba a opravy motorových vozidel

Točivý moment je přenášen z motoru přes spojku, převodovku a hnací hřídel na osu hnacího ozubeného kola hypoidního rozvodu. Osa hnacího kola je instalována souose s hnací hřídelí motoru a hnanou hřídelí převodovky. Hnací kolo, které má menší průměr než hnané kolo, při otáčení přenáší krouticí moment na zuby hnaného kola, což způsobuje jeho otáčení. Vzhledem k tomu, že povrchový kontakt zubů je zvýšený díky jejich speciálnímu tvaru – šikmému nebo zakřivenému – může přenášený krouticí moment dosahovat velmi vysokých hodnot. Složitý tvar zubů však vede k tomu, že na jejich povrch působí nejen rázové zatížení, ale také třecí síly (v důsledku vzájemného prokluzování zubů). Proto se v hypoidních hlavních převodech používá speciální olej, který má vysoké mazací vlastnosti a zajišťuje dlouhou životnost ozubeného páru.

Kvůli konstrukčním prvkům, velkým převodovým poměrům (od 8 u mechanismů řízení až po 1000 u zvláště výkonných navijáků) a nízké účinnosti se u automobilových koncových převodů (až na vzácné výjimky) nepoužívá šnekový pár. Nejrozšířenější je u navijáků.

Točivý moment se přenáší na šnekové kolo přes pomocný náhon připojený k převodové skříni nainstalované (zpravidla se nacházejí i jiná kinematická schémata) za převodovkou vozidla. Osy šneku a hnaného ozubeného kola (hnaného kola) jsou umístěny v pravém úhlu (je zde ale i jiné uspořádání os šnekového páru). Šnekové kolo zabírá s hnaným šroubovým (pro zajištění těsného kontaktu a zvětšení záběrové plochy) ozubeným kolem. Kroutící moment se přenáší ze šroubové drážky šneku na zuby hnaného kola. Rychlost otáčení šneku je mnohem vyšší než rychlost otáčení hnaného kola. Díky tomu úměrně roste točivý moment – ​​čím vyšší je převodový poměr, tím větší sílu může naviják vyvinout.

Šnekové převody mají řadu výhod oproti jiným typům hlavních převodů. Je vysoce odolný proti opotřebení a nevyžaduje použití vysoce kvalitních maziv. Je schopen přenášet ultra vysoký točivý moment. Vyznačuje se nízkou hlučností a klidným chodem (kvůli absenci rázového zatížení drážky šneku a povrchu zubů hnaného kola). Šnekové soukolí má konečně vlastnost samobrzdění – při zastavení přenosu točivého momentu na šnek se automaticky zastaví rotace hnaného kola.

Mezi nevýhody šnekového soukolí patří sklon k zahřívání vlivem třecích sil, zasekávání mechanismu při mírném opotřebení a zvýšené požadavky na přesnost montáže šnekového páru.

Šnekový hlavní převod se týká nevratných převodovek. Pokud je síla přenášena z hnaného ozubeného kola na hnací šnek, tedy v opačném pořadí, šnek se neotáčí. V důsledku toho hlavní šnekový převod zabraňuje pohybu vozidla setrvačností nebo setrvačností. Proto se používá na nízkorychlostní dopravní zařízení a speciální vozidla. Na navijácích je pro zajištění volného otáčení bubnu šnekový pár vybaven volnou (reverzní) spojkou, která při opačném směru odpojí buben a hnané ozubené kolo – odvíjení lanka navijáku. Moderní modely automobilů mají obvykle ve svém arzenálu několik motorů – benzinových i naftových. Motory se liší výkonem, točivým momentem a otáčkami klikového hřídele. U různých motorů se používají různé převodovky: manuální, robotické, variátorové a samozřejmě automatické.

Konstrukčně je hlavním převodem reduktor, který zvyšuje točivý moment motoru a snižuje rychlost otáčení hnacích kol vozidla.

U vozidel s pohonem předních kol je hlavní rychlostní stupeň umístěn společně s diferenciálem v převodovce. U vozu s pohonem zadních kol je hlavní převod umístěn ve skříni hnací nápravy, kde je kromě něj umístěn i diferenciál. Poloha koncového převodu u vozidel s pohonem všech čtyř kol závisí na typu pohonu, může tedy být buď v převodovce, nebo v hnací nápravě.

V závislosti na počtu převodových stupňů může být hlavní převod jednoduchý nebo dvojitý. Jediný koncový převod se skládá z pohonu a hnaného ozubeného kola. Dvojitý koncový převod se skládá ze dvou párů převodů a používá se především u nákladních vozidel, kde je požadováno zvýšení převodového poměru. Konstrukčně může být dvojitý hlavní převod centrální nebo oddělený. Centrální hlavní ozubené kolo je umístěno ve společné skříni hnací nápravy. U dělené převodovky jsou převodové stupně od sebe vzdáleny: jeden je umístěn v hnací nápravě, druhý v náboji hnacích kol.

Typ připojení ozubeného kola určuje následující typy hlavního ozubeného kola:

Válcový koncový převod se používá u vozidel s pohonem předních kol, kde jsou motor a převodovka umístěny příčně. Převodovka používá ozubená kola se šikmými a chevronovými zuby. Převodový poměr válcového hlavního ozubeného kola je v rozmezí 3,5-4,2. Další zvýšení převodového poměru vede ke zvýšení velikosti a hladiny hluku.

Moderní konstrukce manuálních převodovek používají několik sekundárních hřídelů (dva nebo dokonce tři), z nichž každý má své vlastní hlavní hnací kolo. Všechna hnací kola zabírají s jedním hnaným ozubeným kolem. V takových skříních má hlavní převodový stupeň několik převodových poměrů. Hlavní ozubené kolo robotické převodovky DSG je uspořádáno podle stejného schématu.

U vozidel s předběžným pohonem lze vyměnit hlavní ozubené kolo, které je nedílnou součástí ladění převodovky. To vede ke zlepšení dynamiky zrychlení vozidla a snížení zatížení spojky a převodovky.

Koncové převody kuželové, hypoidní a šnekové se používají u vozidel s pohonem zadních kol, kde jsou motor a převodovka umístěny rovnoběžně s pohybem a točivý moment musí být přenášen na hnací nápravu v pravém úhlu.

Ze všech typů koncového převodu pro vozy s pohonem zadních kol je nejoblíbenější hypoidní koncový převod, který se vyznačuje menším zatížením zubu a nízkou hlučností. Současně přítomnost posunutí v záběru ozubených kol vede ke zvýšení kluzného tření a v důsledku toho ke snížení účinnosti. Převodový poměr hypoidního rozvodu je: u osobních automobilů 3,5-4,5, u nákladních 5-7.

Kuželový hlavní převod se používá tam, kde nejsou důležité celkové rozměry a není omezena hladina hluku.

Vzhledem ke složitosti výroby a vysokým nákladům na materiály se šneková hlavní kola prakticky nepoužívají při konstrukci převodovek automobilů.

Diferenciál – mechanismus pro rozdělování točivého momentu vstupního hřídele mezi dvě výstupní nápravové hřídele hnacích kol nebo u terénních vozidel pro rozdělování točivého momentu mezi přední a zadní hnací nápravu. Ten je součástí převodovky, která se u klasických a předních vozů vyrábí většinou jako jeden celek s koncovým převodem a u SUV je zabudována do rozdělovací převodovky Volný diferenciál rozděluje točivý moment do něj vždy rovnoměrně – bez ohledu na to, zda má stejnou nebo rozdílnou rychlost Hnací kola (nebo hnací nápravy) se otáčejí.