Механические трансмиссии тяжелых танков

После Великой Отечественной войны на серийных тяжелых танках применялись планетарные трансмиссии с новым типом механизма поворота «ЗК», не имевшим аналога в зарубежном танкостроении. Они позволяли получить требуемую маневренность тяжелого танка при меньшей мощности двигателя за счет отсутствия потерь на трение во фрикционных устройствах при повороте машины. В этих трансмиссиях принципиально проще, чем в простых механических трансмиссиях, обеспечивались легкость и быстрота переключения передач. Кроме того, они обладали большей компактностью и имели более высокие энергетические показатели. Однако используемые в трансмиссиях тяжелых танков механические приводы управления и фрикционные устройства, работавшие в условиях сухого трения, предопределили сложную и громоздкую конструкцию составных частей трансмиссии. В результате были утрачены габаритные преимущества планетарной трансмиссии по сравнению с простой механической трансмиссией.

На тяжелом танке ИС-4 («Объект 701») в 1947 г. устанавливалась планетарная трансмиссия, разработанная еще в 1943-1944 гг. совместными усилиями конструкторов ЧКЗ и МВТУ им. Баумана. В состав трансмиссии входили планетарный механизм передач и поворота, приводы к нему, два остановочных тормоза и два комбинированных бортовых редуктора. МПП, включавший в себя трехскоростной редуктор, реверсивный механизм и механизм поворота с двумя планетарными мультипликаторами (типа «ЗК»), был смонтирован в общем силуминовом картере. Он обеспечивал шесть передач переднего и три передачи заднего хода, а также два нейтральных положения (нейтраль переключения реверсивного механизма и нейтраль переключения передач). Механизм поворота типа «ЗК» осуществлял автоматическое увеличение сил тяги при повороте как со стороны забегающего, так и со стороны отстающего борта. Для машины с малой удельной мощностью, равной 9,2 кВт (12,5 л.с./т), этот механизм поворота снизил потребную на поворот мощность, так как тормозная сила образовывалась выключением блокировочного фрикциона без участия тормозов, и поэтому мощность двигателя на трение в тормозах не расходовалась.

Трехскоростной редуктор представлял собой двухрядный планетарный механизм с тремя фрикционными элементами сухого трения: ленточными тормозами одностороннего действия (чугун по стали) замедленной (Т₁) и ускоренной (Т₂) передач, а также многодисковым фрикционом (четыре поверхности трения, сталь по стали) прямой передачи (Ф_р). Включенным мог быть только один из трех фрикционных элементов, при всех выключенных элементах обеспечивалось нейтральное положение редуктора. Между трехскоростным редуктором и механизмом поворота располагался конический реверсивный механизм.

Механизм поворота -планетарный, двухрядный, размещался на вторичных валах МПП. Особенностью устройства механизма поворота являлось то, что в его состав наряду с двухрядным планетарным механизмом поворота входили два мультипликатора. Каждый из мультипликаторов представлял собой однорядный ускоряющий редуктор с многодисковым (пять ведущих, пять ведомых) блокировочным фрикционом и ленточным тормозом, работавших в условиях сухого трения. Ленточные тормоза мультипликаторов — одностороннего действия, имели чугунные накладки. Стальные диски блокировочных фрикционов мультипликаторов были взаимозаменяемы с дисками фрикциона трехскоростного редуктора.

Общий вид МПП танка ИС-4.	Продольный разрез  МПП танка ИС-4.
Кинематическая схема МПП танка ИС-4.	Вид в плане МПП танка ИС-4.

Бортовые редукторы танка ИС-4 имели аналогичную с танком ИС-3 схему. Однако, в отличие от последнего, их ведомые валы не были разгружены от изгибающих усилий, поскольку непосредственно на них монтировались ведущие колеса. Оригинальным в конструкции бортового редуктора являлось стопорение пробок ведущего вала, которое выполнялось в виде валика со шлицованными концами. При постановке валика на место он слегка скручивался и затем забивался на место. Для удержания его от выпадения устанавливались торцевые заглушки.

Бортовые передачи соединялись с грузовыми валами (левым и правым) МПП с помощью зубчатых муфт полужесткого соединения и несущих дисков, к которым крепились барабаны остановочных тормозов. Остановочные тормоза - плавающего типа, двухстороннего действия. Ленты остановочных тормозов имели чугунные накладки и работали в условиях сухого трения.

Механизм поворота имел две степени свободы. Он обеспечивал танку два минимальных радиуса поворота, при которых отсутствовали потери мощности на трение. Первый, фиксированный, минимальный радиус поворота (R=B) осуществлялся при полном включении остановочного тормоза; второй, нефиксированный — при равенстве момента сопротивления повороту с поворачивающим моментом, создаваемым механизмом поворота (в зависимости от характеристики грунта, его величина составляла от 5-7 м до 20-40 м).