С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Двухвальная коробка передач

Двухвальная коробка передач


• Принцип работы двухвальной механической коробки передач — DRIVE2

🔧 Механическая коробка передач.

Механическая коробка передач (сокращенное название МКПП) пока остается самым распространенным устройством, изменяющим крутящий момент двигателя. Свое название коробка получила от механического (ручного) способа переключения передач.

• Трехвальная механическая коробка передач

Механическая коробка передач относится к ступенчатым коробкам, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (или передачей) называется пара взаимодействующих шестерен. Каждая из ступеней обеспечивает вращение с определенной угловой скоростью или, другими словами, имеет свое передаточное число.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени коробки передач имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень – наименьшее.

В зависимости от числа ступеней различают четырехступенчатые, пятиступенчатые, шестиступенчатые коробки передач и выше. Наибольшее распространение на современных автомобилях получила пятиступенчатая коробка передач.

Из всего многообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы данных коробок передач имеют существенные различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

• Устройство трехвальной механической коробка передач

Трехвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного), промежуточного, ведомого (вторичного) валов, на которых размещены шестерни с синхронизаторами. В конструкцию коробки также входит механизм переключения передач. Все элементы размещены в картере (корпусе) коробки передач.

• Схема трехвальной механической коробки передач

Ведущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Крутящий момент от ведущего вала передается через соответствующую шестерню, находящуюся с ним в жестком зацеплении.

Промежуточный вал расположен параллельно первичному валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.

Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Технически это осуществляется за счет торцевого подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и поэтому свободно вращается на нем. Блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а также шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

• К фото номер 1: Схема трехвальной механической коробки передач!

1: ведущий вал2: крышка подшипника3: выключатель света заднего хода4: манжета ведущего вала5: задний подшипник ведущего вала6: шестерня привода промежуточного вала7: сапун8: шестерня III передачи9: передний картер10: шестерня I передачи11: шестерня заднего хода12: штоки переключения передач13: шарик-фиксатор14: пружина15: рычаг переключения16: защитный уплотнитель17: колпак рычага18: корпус рычага переключения19: задний картер20:ведомый вал21: манжеты удлинителя заднего картера22: втулка23: шестерня привода спидометра24: привод спидометра25: задний подшипник промежуточного вала26: шестерня V передачи27: болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода промежуточная шестерня заднего хода29: промежуточный вал

30: маслозаливная пробка

Между шестернями ведомого вала располагаются синронизаторы (другое название — муфты синхронизаторов). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. Синхронизаторы имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

Механизм переключения трехвальной коробки передач обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач механизм оснащен блокирующим устройством. Механизм переключения передач может также иметь дистанционное управление.

• К фото номер 2: Схема двухвальной механической коробки передач.

1: задняя крышка картера коробки передач2: ведущая шестерня V передачи3: шариковый подшипник ведущего вала4: ведущая шестерня IV передачи5: ведущий вал6: ведущая шестерня III передачи7: картер коробки передач8: ведущая шестерня II передачи9:шестерня заднего хода10: промежуточная шестерня заднего хода11: ведущая шестерня I передачи12: роликовый подшипник ведущего вала13: сальник ведущего вала14: сапун15: подшипник выключения сцепления16: направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления17: ведущая шестерня главной передачи18: роликовый подшипник ведомого вала19: маслосборник20: ось сателлитов21: ведущая шестерня привода спидометра22: шестерня полуоси23: коробка дифференциала24: сателлит25: картер сцепления26: пробка для слива масла27: ведомая шестерня главной передачи28: регулировочное кольцо29: роликовый конический подшипник дифференциала30: сальник полуоси31: ведомая шестерня I передачи32: синхронизатор I и II передач33: ведомая шестерня II передачи34: ведомая шестерня III передачи35: синхронизатор III и IV передач36: ведомая шестерня IV передачи37: шариковый подшипник ведомого вала38: ведомая шестерня V передачи39: синхронизатор V передачи

40: ведомый вал.

Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Картер изготавливается из алюминиевого или магниевого сплава.

• Принцип работы трехвальной МКПП

При нейтральном положении рычага управления крутящий момент от двигателя на ведущие колеса не передается.При перемещении рычага управления, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора. Муфта обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. После этого, зубчаты венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Коробка передач осуществляет передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Движение задним ходом обеспечивается соответствующей передачей коробки. Изменение направления вращения осуществляется за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси.

• Устройство двухвальной механической коробки передач

Двухвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного) и ведомого (вторичного) валов с блоками шестерен и синхронизаторами. Помимо этого в картере коробки передач размещены главная передача и дифференциал.

• Схема двухвальной механической коробки передач

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен.

Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций коробок передач вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней — по сути три главных передачи.

Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, как правило, дистанционного действия, т.е. расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Наиболее простым является тросовое соединение, поэтому оно чаще используется в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки состоит из рычага управления, соединенного тросами с рычагами выбора и включения передач. Рычаги в свою очередь соединены с центральным штоком переключения передач с вилками.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи – продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).

Двухвальная механическая коробка передачПринцип работы аналогичен трехвальной коробке. Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Движение рычага управления при включении конкретной передачи разделяется на поперечное и продольное. При поперечном движении рычага управления усилие передается на трос выбора передач. Тот, в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси и, тем самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем продольном движении рычага усилие передается на трос переключения передач и далее на рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и осуществляет блокирование шестерни ведомого вала. Крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса.

Устройство и принцип работы двухвальной механической коробки передач

Двухвальная коробка передач имеет следующее устройство:

  • ведущий (первичный) вал;
  • блок шестерен ведущего вала;
  • ведомый (вторичный) вал;
  • блок шестерен ведомого вала;
  • муфты синхронизаторов;
  • главная передача;
  • дифференциал;
  • механизм переключения передач;
  • картер коробки передач.

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен.

Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций коробок передач вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней — по сути три главных передачи.

Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, как правило, дистанционного действия, т.е. расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Наиболее простым является тросовое соединение, поэтому оно чаще используется в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки имеет следующее устройство:

  • рычаг управления;
  • трос выбора передач;
  • рычаг выбора передач;
  • трос включения передач;
  • рычаг включения передач;
  • центральный шток переключения передач с вилками;
  • блокирующее устройство.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи – продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).

Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Движение рычага управления при включении конкретной передачи разделяется на поперечное и продольное. При поперечном движении рычага управления усилие передается на трос выбора передач. Тот, в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси и, тем самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем продольном движении рычага усилие передается на трос переключения передач и далее на рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и осуществляет блокирование шестерни ведомого вала. Крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса.

Двухвальная механическая коробка передач

В двухвальной механической коробке передач имеется два вала с наборами шестерней: первичный и вторичный. В пространстве они расположены параллельно друг другу.

Принцип работы двухвальной механической КПП идентичен таковому у трехвальной. Главное отличие состоит в том, что рабочих валов тут не три, а два. Промежуточного вала нет, а его роль выполняет первичный. Первичный вал одним концом обращен к двигателю, через сцепление принимая крутящий момент от маховика двигателя, а вторым концом он входит в коробку передач. На нем расположены неподвижные шестерни, передающие крутящий момент на вторичный вал: первичный вал и шестерни неподвижны относительно друг друга и зачастую вытачиваются из единого куска металла. Число шестерней в этом случае равно числу передач автомобиля.

Вторичный вал – элемент, передающий крутящий момент уже непосредственно к колесам, например, через карданную передачу. В отличие от первичного вала, он не является единым целым с шестернями на нем: зубчатые колеса на вторичном валу расположены в постоянном зацеплении с колесами первичного вала и вращаются на подшипниках. Таким образом, при работающем двигателе (и включенном сцеплении) на нейтральной передаче первичный вал, промежуточный вал и шестерни на вторичном валу находятся в непрерывном движении. Чтобы привести в движение сам вторичный вал и, соответственно, колеса, нужно включить передачу – то есть, жестко соединить одно из зубчатых колес вторичного вала с самим валом. Это осуществляется с помощью специальных муфт.

Муфта – это «замок», замыкающий шестерню на вторичном валу. Сами муфты свободно ходят на валу между шестернями передач. На торцах муфт расположены зубчатые венцы, которые и замыкают вал с шестернями. В современных коробках передач перед венцами расположены еще и синхронизаторы – бронзовые кольца, которые за счет силы трения уравнивают скорости муфты с валом и шестерни включаемой передачи. Муфта, приближаясь к шестерне, сначала касается ее бронзовым синхронизатором, а затем, после уравнивания скоростей двух элементов, жестко замыкает шестерню на валу. Стоит заметить, что выше описан общий принцип работы: детально устройство и работа синхронизаторов рассмотрены в соответствующей статье.

Разобравшись с передачей крутящего момента от маховика к выходному валу коробки передач, выясним принцип работы задней передачи. Ведь она должна обеспечить вращение вторичного вала в обратную сторону. Это осуществляется элементарно: между соответствующими заднему ходу шестерней первичного или промежуточного вала и шестерней вторичного вала добавляется еще одна шестерня – в итоге вторичный вал начинает вращаться в обратную сторону.

На видео ниже показана схема работы двухвальной МКПП с последовательным переключением передач: красным последовательно выделяются шестерни включаемых передач, замыкаемые муфтой, подходящей к ним. Последней включается задняя передача: хорошо видно, что у нее есть дополнительная промежуточная шестерня, благодаря которой вторичный вал начинает вращаться в обратную сторону.

Такая конструкция компактнее и легче, а потому широко используется именно там, где малые размер и вес в приоритете. Однако у двухвальной конструкции есть и некоторые недостатки – например, физическая невозможность организации прямой передачи.

KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.

Конструкция двухвальных коробок передач

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

30. Конструкция двухвальных, трехвальных, многовальных коробок передач

 Конструктивные особенности делителей, повышающих и понижающих обороты.

30.1. Конструкция двухвальных коробок передач

Рассмотрим конструкцию двухвальной коробки передач, применяемой на переднеприводных легковых автомобилях ВАЗ (рис. 4.21). Коробка передач — механическая, четырехступенчатая, трехходовая, с постоянным зацеплением шестерен, синхронизаторами и ручным управлением.

Картер 18 коробки передач соединен шпильками с картером 17 сцепления и образует с ним единый картер, в котором размещены первичный и вторичный валы с шестернями и синхронизаторами, главная передача и мелколесный дифференциал.

Главная передача — одинарная, цилиндрическая, косозубая. Дифференциал — конический, двухсателлитный, симметричный, малого трения.          Картер коробки передач сзади закрыт крышкой 27, в которой установлен сапун 1 для связи внутренней полости коробки передач с атмосферой.

            Первичный вал 2 представляет собой блок ведущих шестерен I — IV передач и заднего хода. Вал вращается в двух подшипниках, один из которых установлен в картере коробки передач, а другой — в картере сцепления.           Вторичный вал 8 изготовлен вместе с ведущей шестерней 7 главной передачи. Он вращается в двух подшипниках, установленных в картере сцепления и в картере коробки передач.

На вторичном валу свободно установлены ведомые шестерни 23, 24, 25 и 26 соответственно I—IV передач, находящиеся в постоянном зацеплении с соответствующими ведущими шестернями первичного вала. На вторичном валу жестко закреплены ступицы синхронизаторов 3 и 6.

Рис. 4.21. Коробка передач переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ:

α — общий вид; б — схема; в — включение  заднего хода; г — синхронизатор; 1 — сапун; 2 — первичный вал; 3, 6 — синхронизаторы; 4, 7, 9, 12, 13, 23, 24, 25, 26, 35 — шестерни; 5— зубчатый венец; 8 — вторичный вал; 10 — корпус дифференциала; 11 — сателлит; 14, 22 — шарниры; 15 — привод спидометра; 16, 34 — оси; 17, 18 — картеры; 19, 20 — пробки; 21 — подшипник; 27 — крышка; 28 — кольцо; 29 — муфта; 30 — фиксатор; 31 — пружина; 32 — сухарь;

                                           33 — ступица; 36 – вилка

На скользящей муфте синхронизатора 6 имеется зубчатый венец 5 для включения заднего хода.

Промежуточная шестерня 35 заднего хода свободно установлена на оси 34, которая закреплена в картерах коробки передач и сцепления. При включении I и II передач синхронизатор 6 соединяет соответственно шестерни 23 и 24 с вторичным валом коробки передач, а при включении III и IV передач синхронизатор 3 соединяет с вторичным валом соответственно шестерни 25 и 26.          Задний ход включается вилкой 36 путем введения в зацепление шестерни 35 с шестерней 4 и зубчатым венцом 5.

            Синхронизатор состоит из ступицы 33, скользящей муфты 29, блокирующих колец 28, сухарей 32 с шариковыми фиксаторами 30 и пружинами 31. Ступица синхронизатора жестко крепится на вто­ричном валу коробки передач. Она имеет наружные шлицы, на которых установлена скользящая муфта 29, и шесть пазов, в трех из которых размещаются сухари с фиксаторами. Бронзовое блокирующее кольцо 28 имеет внутреннюю коническую поверхность, наружные зубья со скосами и шесть выступов. Выступы кольца входят в пазы ступицы с боковым зазором, ограничивающим по­ворот кольца относительно ступицы. На конической поверхности кольца нарезаны резьба и канавки, которые предназначены для разрыва масляной пленки.

Передача включается после уравнивания угловых скоростей вторичного вала и свободно вращающейся на нем шестерни включаемой передачи за счет трения между коническими поверхностями блокирующего кольца и шестерни. В этом случае зубья скользящей муфты входят в зацепление с зубчатым венцом синхронизатора, выполненным на шестерне, которая и стопорится на вторичном валу.

            Ведущая шестерня 7 главной передачи находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней 9, прикрепленной болтами к корпусу дифференциала 10, который установлен в подшипниках 21. Внутри корпуса дифференциала установлена ось 16 с двумя сателлитами 11, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями 12, которые связаны с шлицевыми

хвостовиками внутренних шарниров 22 и 14 привода передних ведущих колес.       Сателлиты и шестерни 12 имеют сферические опорные поверхности, что исключает применение опорных шайб. На корпусе дифференциала установлена ведущая пластмассовая шестерня 13 привода спидометра 15.

            Коробка передач имеет механический привод переключения передач (рис. 4.22). Он состоит из рычага 8 со сферическим концом 9, шаровой опоры 10, тяги 6, соединительного шарнира 5, штока 4 и механизмов выбора и переключения передач. Рычаг переключения передач закреплен на полу кузова автомобиля. Отверстие в полу для тяги 6 закрыто резиновым чехлом 7. На конце штока 4 установлен рычаг 2, который связан с трехплечим рычагом 3 механизма выбора передач, выполненного отдельным узлом и размещенным в картере 1 сцепления.

Рис. 4.22. Привод переключения передач   переднеприводных легковых  автомобилей ВАЗ:  1 — картер; 2, 3, 8 — рычаги; 4 — шток; 5 — шарнир; 6 — тяга;

                              7 — чехол;  9 — конец рычага; 10 — опора

В привод переключения передач входят также три штока с закрепленными на них вилками и шариковые фиксаторы штоков. Коробка передач вместе с картером сцепления крепится к блоку цилиндров двигателя.

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости