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

Коробка перемены передач


Коробка перемены передач

Поиск Лекций

Рулевое управление

Рулевое управление служит для обеспечения движения автомобиля в заданном водителем направлении. Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода.

Рулевой механизм служит для увеличения и передачи на рулевой привод усилия, прилагаемого водителем к рулевому колесу. В легковых автомобилях в основном применяются рулевые механизмы червячного и реечного типа.

К достоинствам механизма «червяк-ролик» относятся: низкая склонность к передаче ударов от дорожных неровностей, большие углы поворота колес, возможность передачи больших усилий. Недостатками являются большое количество тяг и шарнирных сочленений с вечно накапливающимися люфтами, «тяжелый» и малоинформативный руль. Минусы в итоге оказались весомее плюсов. На современных автомобилях такие устройства практически не применяют.

Самый распространенный на сегодняшний день - реечный рулевой механизм. Малая масса, компактность, невысокая цена, минимальное количество тяг и шарниров - все это обусловило широкое применение. Механизм «шестерня-рейка» идеально подходит для переднеприводной компоновки и подвески McPherson, обеспечивая большую легкость и точность рулевого управления. Однако тут есть и минусы: из-за простоты конструкции любой толчок от колес передается на руль. Да и для тяжелых машин такой механизм не совсем подходит.

Рулевой привод предназначен для передачи усилия от рулевого механизма на управляемые колеса, обеспечивая при этом их поворот на неодинаковые углы. Если оба колеса повернуты на одинаковую величину, внутреннее колесо будет скрестись по дороге (скользить боком) что будет снижать эффективность рулевого управления. Это скольжение, которое также создает дополнительный нагрев и износ колеса, может быть устранено с помощью поворота внутреннего колеса на больший угол, чем угол поворота внешнего колеса. При движении на повороте каждое из колес описывает свою окружность отличную от другой, причем внешнее (дальнее от центра поворота) колесо движется по большему радиусу, чем внутреннее. А, так как центр поворота у них общий, то соответственно внутреннее колесо необходимо повернуть на больший угол, чем внешнее. Это обеспечивается конструкцией так называемой «рулевой трапеции», которая включает в себя поворотные рычаги и рулевые тяги с шарнирами. Необходимое соотношение углов поворота колес обеспечивается подбором угла наклона рулевых рычагов относительно продольной оси автомобиля и длины рулевых рычагов и поперечной тяги.

Рулевой механизм червячного типа состоит из: - рулевого колеса с валом, - картера червячной пары, - пары «червяк-ролик»,

- рулевой сошки.

В картере рулевого механизма в постоянном зацеплении находится пара «червяк-ролик». Червяк есть ни что иное, как нижний конец рулевого вала, а ролик, в свою очередь, находится на валу рулевой сошки. При вращении рулевого колеса ролик начинает перемещаться по винтовой нарезке червяка, что приводит к повороту вала рулевой сошки. Червячная пара, как и любое другое зубчатое соединение, требует смазки, и поэтому в картер рулевого механизма заливается масло, марка которого указана в инструкции к автомобилю. Результатом взаимодействия пары «червяк-ролик» является преобразование вращения рулевого колеса в поворот рулевой сошки в ту или другую сторону. А далее усилие передается на рулевой привод и от него уже на управляемые (передние) колеса. В современных автомобилях применяется безопасный рулевой вал, который может складываться или ломаться при ударе водителя о рулевое колесо во время аварии во избежание серьезного повреждения грудной клетки.

Рулевой привод, применяемый с механизмом червячного типа включает в себя: - правую и левую боковые тяги, - среднюю тягу, - маятниковый рычаг,

- правый и левый поворотные рычаги колес.

Каждая рулевая тяга на своих концах имеет шарниры, для того чтобы подвижные детали рулевого привода могли свободно поворачиваться относительно друг друга и кузова в разных плоскостях.

В рулевом механизме «шестерня- рейка» усилие к колесам передается с помощью прямозубой или косозубой шестерни, установленной в подшипниках, и зубчатой рейки, перемещающейся в направляющих втулках. Для обеспечения беззазорного зацепления рейка прижимается к шестерне пружинами. Шестерня рулевого механизма соединяется валом с рулевым колесом, а рейка — с двумя поперечными тягами, которые могут крепиться в середине или по концам рейки. Данные механизмы имеют небольшое передаточное число, что дает возможность быстро поворачивать управляемые колеса в требуемое положение. Полный поворот управляемых колес из одного крайнего положения в другое осуществляется за 1,75...2,5 оборота рулевого колеса.

Рулевой привод состоит из двух горизонтальных тяг и поворотных рычагов телескопических стоек передней подвески. Тяги соединяются с поворотными рычагами при помощи шаровых шарниров. Поворотные рычаги приварены к стойкам передней подвески. Тяги передают усилие на поворотные рычаги телескопических стоек подвески колес и соответственно поворачивают их вправо или влево.

Коробка перемены передач

Назначение

Говоря сухим техническим языком, коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).

А теперь с точки зрения новичка давайте разберемся - зачем вообще нужна коробка передач на автомобиле, и для чего нужно переключать передачи? Переключение передач - необходимость, возникшая в связи с неравномерной характеристикой крутящего момента ДВС. Сравним для примера ДВС и электродвигатель.

Основное различие между автомобильным и электрическим тяговым двигателем с интересующей нас точки зрения заключается в тяговых характеристиках, то есть в том, как меняется в зависимости от числа оборотов мощность и крутящий момент. У электродвигателя крутящий момент при небольших оборотах довольно велик. По мере раскручивания момент падает. Для транспортной машины такая характеристика наиболее благоприятна: при трогании с места и разгоне, когда приходится преодолевать значительные силы инерции, желательно иметь как можно больший крутящий момент. А для поддержания равномерного движения момент нужен уже намного меньше. Заметим, что мощность электродвигателя на любых оборотах может оставаться близкой к максимальной и на всех режимах используется почти полностью, то есть он отлично приспособлен к дорожным условиям работы. У двигателя внутреннего сгорания все обстоит иначе: мощность при низких оборотах у него значительно понижена, а величина крутящего момента в пределах эксплуатационных чисел оборотов вообще мало изменяется. График показывает (рис.А), что если сопротивление движению увеличилось, и обороты двигателя начинают падать, то у электродвигателя это сопровождается значительным (в несколько раз) увеличением крутящего момента; у автомобильного же двигателя момент сначала немного растет, а потом уменьшается - двигатель глохнет. Как видим, тяговая характеристика двигателя внутреннего сгорания совершенно неудовлетворительна. Но силовая установка с таким мотором по своей легкости, экономичности и другим качествам пока превосходит электромотор. Поэтому конструкторам пришлось примириться с недостатками ДВС и для их преодоления поставить на автомобиль коробку передач, которая изменяет передаточное отношение между двигателем и ведущими колесами и соответственно крутящий момент на них. На рисунке Б показано, как с помощью ступенчатой коробки передач тяговая характеристика ДВС пытается приблизиться к идеальной гиперболе.

А что такое передаточное отношение? Немного углубимся в механику. В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, одна из которых является ведущей, а другая ведомой, их относительные размеры определяют скорость вращения и крутящий момент. Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей и называется передаточным числом. Если ведущая шестерня меньше ведомой, то скорость вращения ведомой будет меньше, а крутящий момент – больше, и наоборот. То есть, выигрывая в силе, теряем в скорости, и, напротив - выигрывая в скорости, теряем в силе. Если в передаче участвует несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.

Для получения различного по величине крутящего момента, необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Если между ведущей и ведомой шестернями поместить промежуточную, то ведомая шестерня изменит направление вращения на обратное (получим передачу заднего хода).

Таким образом, любая коробка передач, будь то «механика», «автомат» или вариатор, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения путем изменения передаточного отношения.

В любой коробке передач выделяют высшие и низшие ступени (передачи).

При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью - необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне - высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать высокую скорость. Для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач (обычно с первой по третью), имеющие наибольшее передаточное отношение; при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.

Для равномерного движения на высокой скорости необходимо обеспечить большую частоту вращения колёс, поддерживая обороты двигателя в оптимальном диапазоне. Для этого служат высшие передачи (от четвертой и выше), имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими. При этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя. Однако на высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, необходимого для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и заглохнет.

Передача с передаточным отношением, равным 1, называется прямой (как правило, четвертая). Если передаточное число меньше единицы, такая передача называется ускоряющей (от пятой и выше). Ускоряющая передача включается при движении автомобиля в хороших дорожных условиях, когда не требуется большой силы тяги на ведущих колесах. Давая возможность двигателю работать с пониженными оборотами, ускоряющая передача способствует уменьшению износа двигателя и экономии топлива

С понятием передаточного числа связано выражение «длинная коробка» и «короткая коробка». Речь идёт о разнице в передаточных числах разных передач – в «длинной» коробке она больше. Рассмотрим два автомобиля, одинаковых во всём, кроме коробок передач. Водитель авто с «короткой» коробкой, поддерживая высокие обороты мотора, разгонится быстрее и быстро наберёт максимальную скорость. Водитель на машине с «длинной» коробкой разгоняться будет дольше, но до более высокой скорости. Таким образом, выбор коробки зависит от темперамента водителя. С «короткой» коробкой автомобиль более динамичен, но чаще приходится переключаться. С «длинной» – не такой резвый, но диапазон скоростей на одной передаче больше, то есть, можно добраться до высшей передачи и кататься на ней со скоростью от пятидесяти до ста с лишним, изменяя её только газом и тормозом. Любители агрессивного «спортивного» стиля предпочтут «короткую» коробку, люди спокойные – длинную.

Типы КПП

Современные автомобили могут оснащаться одним из четырех видов КПП – механической, автоматической, роботизированной или вариаторной.

Механическая коробка передач представляет собой набор шестерен, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным условиям движения.

Преимущества:

  • Наименьшая по сравнению с другими типами КПП стоимость и масса;
  • Высокие КПД, топливная экономичность и динамика разгона;
  • Простота и отработанность конструкции, а следовательно - высокая надежность;
  • Не требуют дорогостоящих расходных материалов, просты в обслуживании;
  • Благодаря жесткой связи двигателя с ведущими колесами, водитель может более эффективно использовать автомобиль при передвижении в гололедицу, по грязи и бездорожью;
  • МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии, поэтому такой автомобиль легко пускается «с толкача» и может буксироваться на любое расстояние с любой скоростью.

Недостатки:

  • Утомляющее водителя переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках, необходимость навыка для правильного выбора передачи и плавного переключения передач без рывков;
  • Ступенчатое изменение передаточного отношения;
  • Малый ресурс сцепления.

Ступенчатые механические коробки передач выполняются по двум схемам: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных и заднемоторных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы этих коробок передач имеют различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

Рекомендуемые страницы:

Виды коробок переключения передач, используемых в автомобиле

Создание двигателя внутреннего сгорания способствовало развитию всех типов транспорта и даже появлению новых видов. Первые автомобили именовались самобеглыми колясками и имели достаточно примитивную конструкцию. Передача крутящего момента от силового агрегата на ведущие колеса происходила при помощи очень ненадежного ременного, а позднее и цепного привода.

Двигатели внутреннего сгорания, используемые на транспортных средствах, имеют относительно небольшой рабочий диапазон. При малой частоте вращения коленчатого вала силовой агрегат не развивает достаточной мощности и под нагрузкой просто глохнет. При больших оборотах резко возрастают нагрузки на детали, и мотор может просто пойти вразнос. Коробка перемены передач призвана обеспечить оптимальный режим работы двигателя в разных условиях.

Этот агрегат представляет собой редуктор, позволяющий в широком диапазоне изменять частоту оборотов и крутящий момент на ведущих колесах автомобиля. Такие механизмы не нужны на транспортных средствах, оснащенных электрическими и паровыми двигателями.

Тяговые характеристики данных силовых агрегатов позволяют обходиться без дополнительных устройств. В идеале двигатель может быть встроен непосредственно в колесо, в настоящее время уже существуют промышленные образцы приводов такого рода.

Термин коробка перемены передач в настоящее время практически не используется, вместо него применяется более современное название: коробка переключения передач.

Помимо основного назначения этот механизм выполняет еще ряд функций:

  • обеспечение реверса, иными словами, движения задним ходом;
  • разобщение работающего силового агрегата и трансмиссии во время длительной остановки или стоянки;
  • обеспечение условий для запуска двигателя.

Применение коробки переключения передач позволяет водителю автомобиля выбирать наиболее оптимальный режим работы силового агрегата в зависимости от внешних условий.

Проектированием и серийным изготовлением такого рода механизмов занимаются в основном производители автомобилей. Кроме того, в мире существует ряд компаний, специализацией которых является производство элементов трансмиссий и, в частности, коробок переключения передач:

  • Allison Engine Company;
  • BorgWarner Inc;
  • Delphi Corporation;
  • Robert Bosch GmbH;
  • Wulf Gaertner Autoparts AG;
  • ZF Friedrichshafen AG.

Указанные компании обычно выполняют заказы автопроизводителей, осуществляя при этом серийное изготовление оригинальных и лицензионных механизмов. Нередко они осуществляют опытно-конструкторские работы и участвуют в совместных проектах корпораций, занимаясь доводкой техники. Продукция данных производителей отличается высочайшим качеством и надежностью.

Классификация коробок переключения передач

В процессе развития автомобилестроения инженерами были предложены несколько типов механизмов, реализующих разные принципы действия и способы управления. Общепринятая в инженерной среде классификация коробок использует названные выше признаки в качестве отличительных:

По принципу работы коробки переключения передач делятся на три вида:

  • ступенчатые;
  • бесступенчатые;
  • комбинированные.

По способу управления устройством различают:

  • механические;
  • автоматические;
  • роботизированные.

Данная классификация не включает в себя некоторые типы коробок переключения передач, которые в силу ряда обстоятельств не получили широкого распространения.

Так, некоторые автомобили, предназначенные для людей с ограниченными физическими возможностями, оснащались полуавтоматическими трансмиссиями. По сути это обычная коробка с ручным переключением передач, агрегатированная с автоматизированным сцеплением.

В настоящее время многие автопроизводители в рамках экологических программ выпускают автомобили с гибридными силовыми установками. Конструкций таких машин достаточно много, используются самые разные схемы компоновки. В некоторых из них присутствуют коробки переключения передач, в других же в качестве привода используются электрические двигатели, не нуждающиеся в дополнительных устройствах для передачи крутящего момента.

Видео — виды коробок переключения передач автомобиля, их плюсы и минусы:

Подавляющее большинство коробок переключения передач представляют собой редуктор, с несколькими парами шестеренок. Изменение передаточного числа в них происходит дискретно, а число пар соответствует количеству ступеней.

В свою очередь, существует две основных конструктивные схемы механизмов такого рода: соосные и планетарные. Первая компоновка в основном применяется в механических коробках, а вторая – в автоматических.

Бесступенчатые механизмы называются вариаторами, в них изменение частоты вращения ведомого вала по отношению к ведущему происходит плавно без рывков. В них реализуется принцип передачи крутящего момента через промежуточный элемент, используя силу трения. Соответственно вариаторы классифицируются по типу передающего звена: клиноременные, клиноцепные, роликовые и шариковые передачи.

Механические

Агрегаты такого типа получили наибольшее распространение в Старом Свете ими оснащено около 80% от общего количества транспортных средств. В технических описаниях автомобилей механические коробки часто обозначаются аббревиатурой МКПП. Они отличаются простотой и высокой надежностью конструкции. Подробное описание принципа действия и устройства механической коробки можно найти здесь.

Вкратце работу агрегата можно описать следующим образом: на маховике двигателя установлен механизм сцепления. Ведомый диск его имеет возможность перемещаться вдоль ведущего вала в шлицах разной формы. Сцепление обеспечивает прерывание потока мощности в момент переключения передачи. Через первичный вал крутящий момент приводит в действие через постоянную главную передачу ведущий вал коробки.

На нем установлены и жестко зафиксированы шестерни по количеству передач и еще одна для заднего хода. В постоянном зацеплении с ними находятся соответствующие детали ведомого вала. Они свободно вращаются на подшипниках, а между ними имеются стопорные кольца с синхронизаторами. Эти детали выравнивают скорости вращения ведущих и ведомых шестерней между собой и обеспечивают зацепление при включении определенной передачи.

Перемещение муфты производится специальными вилками, которые приводятся в действие специальным механизмом. Защитой от одновременного включения двух передач является замок, исключающий перемещение других устройств. Водитель осуществляет управление работой коробки при помощи специального рычага, который может устанавливаться в разных точках салона:

  • на полу;
  • на центральной консоли;
  • на рулевой колонке;
  • на панели приборов.

Передача управляющего воздействия на МКПП может передаваться непосредственно либо через специальные тросовые механизмы или кулисы.

Роботизированные

Развитие электроники и появление достаточно надежных процессоров и контролеров сделало возможным их применение в выборе режимов работы трансмиссии автомобилей. Роботизированные коробки переключения передач представляет собой проверенную временем и надежную механику, управление которой осуществляется при помощи электронного блока.

Подробное описание устройства таких коробок и принципа их действия можно найти здесь. Отработка методики осуществлялась на болидах, специально созданных для участия в соревнованиях Формулы -1. В данных автомобилях сервоприводы управляют работой сцепления и переключениями передач. Время перемены передачи в них составляет от 0,01 до 0,02 с.

Существуют два способа управления функционированием роботизированной коробки передач: гидравлический и электрический. Первый вариант обеспечивает минимальное время срабатывания, но более сложен в изготовлении. Используется преимущественно на дорогих автомобилях бизнес-класса. Электрические сервомоторы применяются на бюджетных моделях и не могут похвастаться значительным быстродействием.

Основное достоинство роботизированных коробок переключения передач: жесткая механическая связь между двигателем и ведущими колесами. В сравнении с автоматическими коробками данный тип трансмиссии обладает лучшими характеристиками и меньшими потерями. Основным недостатком ее является высокая сложность и соответственно стоимость механизма.

Автоматические

Общепринятые обозначения агрегатов такого рода АКП или АКПП, они представляют собой целый комплекс устройств. В его состав входит гидромеханическое сцепление и планетарный редуктор. Данная конструкция позволяет создавать разные передаточные соотношения в зависимости от выбранного режима работы. Развернутое описание устройства и принципа работы АКП можно найти здесь.

Планетарный механизм состоит из двух шестерней – центральной и внешней, а также расположенных между ними сателлитов. Они устанавливаются на специальном узле – водиле. Детали могут фиксироваться относительно корпуса коробки при помощи специальных механизмов, по устройству аналогичных фрикционам сцепления или ленточным тормозам.

Управление работой АКПП осуществляется при помощи гидроприводов, при этом выбор режима производится селектором. Педаль акселератора на таких автомобилях не имеет прямой механической связи с дроссельной заслонкой двигателя. При нажатии на нее происходит изменение положения клапана в гидросистеме, которая управляет работой коробки.

Видео — как устроена автоматическая коробка передач:

На современных АКП выбор режима выполняется процессором, который способен адаптироваться под манеру вождения. Это позволило несколько уменьшить негативные стороны данного типа коробок переключения передач.

Так, резкое нажатие на педаль газа вызывает включение режима кикдаун, при котором переход на повышенную передачу происходит при значительно больших оборотах коленчатого вала. Разгонная динамика при этом значительно возрастает.

Вариаторы

Бесступенчатая передача обеспечивает силовому агрегату возможность работы на постоянных оборотах. Таким образом, достигаются максимальные показатели по мощности, экономичности или крутящему моменту в зависимости от выбранного режима.

Передача усилия от двигателя на ведущие колеса осуществляется без разрывов потока. С полным и точным описанием конструкции вариатора и принципа действия можно ознакомиться здесь.

Название этого устройства происходит от английского слова variable – переменная, которое входит в наименование конструкции. CVT расшифровывается как непрерывная переменная трансмиссия, что наилучшим образом характеризует ее работы. Предусмотренное конструкцией сцепление используется исключительно для запуска и обеспечения работы двигателя во время остановки.

Существует несколько разновидностей конструкций вариаторов:

  • клиноременный;
  • клиноцепной;
  • тороидальный.

В первом устройстве передача усилия осуществляется при помощи ремня, который находится между двумя направленными своими вершинами друг к другу конусами. Расстояние между ними изменяется в простейшем устройстве под воздействием центробежной силы, а в более сложных конструкциях под управлением электронного контролера.

Видео — что такое бесступенчатая трансмиссия (вариатор):

Клиновый ремень проваливается к центру и соответственно меняется радиус зоны его соприкосновения со шкивом. Обратная картина наблюдается на другой части конструкции. В результате передаточное соотношение плавно изменяется. Клиноременные передачи используются на относительно небольших транспортных средствах скутерах.

Полимерные материалы не способны выдержать больших нагрузок, и малопригодны для автомобильных трансмиссий. Прочность клиноременной передачи увеличивается за счет использования пакета стальных пластин особой формы с вырезами, через которые пропущены синтетические соединительные элементы. Такие элементы применяются даже на относительно небольших кроссоверах модели Honda H-RV.

Большие усилия могут передавать торовые вариаторы, разработанные инженерами компании Ниссан. Данное устройство состоит из двух конусов с вогнутой поверхностью, находящихся на одной оси. Один из них является ведущим, а другой соответственно ведомым. Передача крутящего момента осуществляется через два ролика, которые соединяются их и образуют хорду. Наклоном этих элементов изменяются радиусы в точках соприкосновения и передаточное отношение.

Перспективы развития КПП

Объемы производства автомобилей постоянно нарастают, а продукция постоянно совершенствуется. Общие тенденции развития коробок перемены передач наглядно демонстрируют следующее:

  • Используемые конструктивные схемы усложняются и автоматизируются, яркий пример — роботизированная КПП.
  • Автоматические коробки переключения передач модернизируются для максимального снижения механических потерь — применение блокиратора.
  • Все более широкое использование вариаторов, как устройств, обеспечивающих оптимальные условия работы двигателя.

На общие тенденции развития автотранспорта оказывают большое влияние новые экологические требования и ограниченность запасов природных ресурсов. В частности, речь идет о жидких и газообразных углеводородах, которые служат сырьем для производства топлива. На смену двигателям внутреннего сгорания по логике вещей должны прийти электромоторы.

В настоящее время уже налажено серийное производство переходных моделей, так называемых гибридных автомобилей. Так, Lexus RX400h имеет мощный бензиновый двигатель, агрегатированный с вариатором, и два электромотора. Существуют и другие модели, где у ДВС нет прямой механической связи с ведущими колесами. В движение они приводятся электрическими двигателями.

Нужна ли промывка двигателя при замене масла? Однозначного ответа нет.

Как ездить на автоматической коробке передач здесь рассказано простыми словами.

Рассчитать маршрут на автомобиле (http://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/interesnoe-dlya-voditelej/raschet-rasstoyanij.html) используя кратчайший или оптимальный путь.

Видео о гибридных автомобилях:

Может заинтересовать:

Коробка перемены передач погрузчиков

Категория:

   Погрузчики

Коробка перемены передач погрузчиков

На автопогрузчиках устанавливают два типа коробок передач (КПП) — реверсивного типа (погрузчики фирмы «Балканкар») и нереверсивного.

Коробка перемены передач реверсивного типа выполняет следующие функции: а) обеспечивает трансмиссии холостой ход; б) обеспечивает ступенчатое изменение передаточного отношения между двигателем и ведущим мостом;

в) обеспечивает погрузчику эксплуатационно равноценное движение в направлениях «вперед» и «назад» — реверсирование движения.

Коробки перемены передач нереверсивного типа выполняют только две первые функции. Для изменения на- . правления движения погрузчика устанавливают отдельный реверсивный механизм — коробку обратного хода.

Не следует путать коробки передач реверсивного типа с нереверсивными коробками, имеющими одну передачу заднего хода, в то время как для движения «вперед» имеется несколько передач (автомобильные коробки).

Конструктивно коробки перемены передач изучаемых погрузчиков выполняются в виде многоступенчатых редукторов, у которых можно включать в работу различные пары шестеренок. В рассматриваемых конструкциях коробок перемены передач используются два способа такого включения: при помощи устройства скользящих муфт при постоянном зацеплении зубчатых колес; осевым сдвигом отдельных зубчатых колес, обеспечивающим возможность переменного включения в работу зубчатых пар.

Коробка перемены передач с постоянным зацеплением зубчатых колес установлена на автопогрузчиках фирмы «Балканкар». Коробка трехступенчатая, реверсивная. Она обеспечивает погрузчику движение на трех передачах (трех скоростях) «вперед» и «назад». Картер — литой, чугунный. Его задняя и передняя торцовые части выполнены в виде фланцев для соединения со сцеплением и ведущим мостом.

В корпусе в подшипниках качения установлены четыре шлицевых вала — ведущий (первичный), ведомый (вторичный), промежуточный вал и реверсивный. Ведущий и ведомый валы — трехопор-ные. Носок ведущего вала через подшипник опирается на носок ведомого вала, выполненного как одна деталь с конической шестерней, и через подшипник соединяется с внутренним корпусом ведущего моста.

Промежуточные валы — двухопорные. Зубчатые колеса соединяются с валами фланцами и вращаются вместе с ними. Остальные зубчатые колеса свободно вращаются на валах на втулках и постоянной жесткой связи с валами не имеют.

На ведущем валу установлены две включающие муфты зубчатого типа. Муфта — двустороннего действия. Она предназначена для попеременного соединения с ведущим валом зубчатого колеса либо зубчатого колеса, а также имеет среднее нейтральное положение.

Рис. 1. Коробка перемены передач погрузчика Ф17.ДУ32.33.1: 1 — картер, 2, 8, 9, 14, 16, 17, 19 , 33, 35. 42 , 43 , 46 , 53 , 60 , 61 — зубчатые колеса, 3, 7, 24 и — уплотнения, 4, 6, 10 — подшипники, 5 — вал-шестерня, 11, 25 , 48 — крышки, 12, 18 и 38 — Кг>мпеисаторы, 13, 20, 39 и 41 — муфты, 15— специальная гайка, 21 и 34 — упорные болты, 22 — Пробка, 23 , 26 , 28 , 27 , 55 и 62 — вилки, 29 — ползун, 30— винт, 31 — пружина, 32 — шариковый Фиксатор, 36 — ступица синхронизатора, 37—первичный вал, 40 — промежуточный вал, 44 — вал Реверса, 45 — распорная втулка, 47 — стакан подшипника, 50 — регулировочные пластины, 51, 52 и 54 — пробки, 56—отдушина, 57 — крышка, 58 , 59— валы вилок, 60 — текстолитовое зубчатое колесо

Рис. 2. Позиционная схема переключений коробки передач: а – для движения «вперед», б – для движения «назад»

Муфта одностороннего действия. Она имеет три основные части — ведущую полумуфту, соединенную с валом фланцами, ведомую, выполненную как одна деталь с зубчатым колесом, и скользящую полумуфту, имеющую с внешней стороны круговой паз для соединения с механизмом переключения. Зубчатые венцы ведущей и ведомой полумуфт, а также внутренние зубья скользящей полумуфты имеют одинаковые профили, что позволяет при перемещении скользящей полумуфты вправо жестко соединить между собой ведущую и ведомую полумуфты. На рис. 2 показано нейтральное положение муфты.

Муфта имеет аналогичное устройство, однако ведомые полумуфты расположены с двух сторон от ведущей, что позволяет попеременно подсоединять к валу зубчатое колесо либо зубчатое колесо.

Конструктивно включающие муфты ведущего вала выполнены в одном узле с синхронизаторами.

Позиционные схемы поясняют порядок работы деталей коробки при переключении передач для движения «вперед».

I передача. Муфта установлена нейтрально. Муфта блокирует зубчатое колесо с ведущим валом. Крутящий момент передается от ведущего вала к промежуточному валу через пару зубчатых колес от промежуточного вала к реверсивному валу через пару колес; от реверсивного вала к ведомому валу через пару колес 9—2.

валами. Максимальное значение передаточное число коробки перемены передач будет иметь на I передаче (низшая передача, минимальная скорость погрузчика). На II передаче передаточное число будет иметь среднее значение, на III —минимальное (высшая передача), то есть скорость погрузчика будет максимальной.

Необходимо обратить внимание на следующую особенность рассматриваемой коробки перемены передач. Даже на высшей передаче передаточное число будет больше единицы, то есть в трансмиссии коробка перемены передач выполняет также частично роль первой ступени главной передачи. Зубчатые колеса можно рассматривать как первую ступень главной передачи.

Во всех трех позиционных схемах направления вращения ведущего и ведомого вала противоположны, что соответствует переднему ходу погрузчика. Для получения заднего хода между промежуточными валами включается паразитное зубчатое колесо, сидящее на оси.

На валу имеются две включающие муфты зубчатого типа. В положении, показанном на рис. 2, муфта блокирует зубчатые колеса. При включении муфты блокируются между собой зубчатые колеса. Одновременно муфта переводится в нейтральное положение. Зубчатые колеса постоянно связаны между собой через паразитное зубчатое колесо, что обеспечивает изменение вращения промежуточного вала, а, следовательно и ведомого вала.

На рис. 3, б показаны позиционные схемы переключений в коробке перемены передач при движении погрузчика назад. Схематично последовательность передач можно изобразить так: производится переключающимися вилками, жестко закрепленными на ползуне. В свою очередь ползун получает осевое смещение от первичной вилки, шарнирно соединенной с валом. Ползун имеет два фиксированных положения, что обеспечивается двумя кольцевыми проточками на его конце и шариковым фиксатором. Его концевые положения ограничены упорными болтами.

Осевое перемещение скользящих полумуфт выполняется переключающими механизмами. Реверсирование коробки перемены передач.

Рис. 3. Коробка перемены передач погрузчиков 4043М и 4045М: 1 — рычаг, 2 — хомутик, 3 и 4 — вилки, 5 и 6 — ползуны, 7 и 8 — блок зубчатых колес, 9 — крышка подшипника, 10 — ведомый вал, 11 и 20 — шариковые подшипники, 12 — ось, 13, 15, 16 и 18 — блок промежуточных зубчатых колес, 14— картер, 17— игольчатый подшипник, 19 — передвижная блок-каретка, 21 — игольчатый подшипник, 22—ведущий вал, 23 — зубчатое колесо, 24 — крышка картера

Переключение муфт выполняется двумя вилками, шарнирно связанными с валами.

Коробка перемены передач смазывается жидкой смазкой путем ее разбрызгивания из масляной ванны в картере. Смазка заливается через верхнее резьбовое отверстие, закрываемое пробкой. Нижнюю пробку открывают для выпуска отработавшей смазки. Боковое отверстие, закрываемое пробкой, предназначено для контроля рабочего уровня.

Чтобы улучшить смазку втулок и зубчатых колес первичного вала, установлено текстолитовое зубчатое колесо, увеличивающее эффективность разбрызгивания смазки в картере. Утечка смазки предупреждается установкой плоских прокладок под фланцами и самоподжимающегося уплотнения на ведомом валу коробки.

Нереверсивная коробка перемены передач погрузчиков 4043М и 4045М показана на рис. 3. Конструкция ее такая же, что и у автомобиля ГАЗ-51 (без узла заднего хода). Коробка _четырехскоростная с соосными ведущим и ведомым валами и промежуточным валом, расположенным параллельно им. Переключения в коробке производятся осевым смещением зубчатых колес на ведомом валу.

Ведущий вал выполнен как одна деталь с ведущим зубчатым колесом. Концы ведущего Еала опираются на шариковый подшипник и на шариковый подшипник в маховике. Для соединения с ведомым диском сцепления на валу имеются фланцы.

Ведомый вал шлицевый. По его шлицам перемещается блок-каретка с зубчатыми колесами и блок-каретка.

Опорами ведомого вала являются шариковый подшипник и игольчатый, который размещается в центральном отверстии ведущего вала. На шлицевый хвостовик ведомого вала надет фланец.

Блок промежуточных зубчатых колес вращается в игольчатых подшипниках на оси. Большое зубчатое колесо блока находится в постоянном зацеплении с ведущим зубчатым колесом.

Порядок включения передач следующий.

Реклама:
Читать далее: Карданные валы погрузчиков

Категория: - Погрузчики

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Коробка перемены передач

Категория:

   Силовая передача и ходовая автомобилей

Коробка перемены передач

Техническое обслуживание коробки передач и раздаточной коробки заключается в поддержании нормального уровня масла в картере, замене его в соответствии с графиком смазки, а также в своевременном выявлении и устранении неисправностей. Необходимо постоянно проверять состояние картера, его крепление, затяжку болтов крышки, исправность механизма переключения и бесшумность работы. При смене масла обязательно нужно промыть картер коробки перемены передач (КПП) жидким минеральным маслом. Старое мадло сливают через сливную пробку, затем заворачивают сливную пробку и заливают промывочное масло. Подняв заднее колесо, пускают на несколько минут двигатель при включенной передаче, после чего промывочное масло сливают и заливают свежее.

Необходимо следить за тем, чтобы не был засорен сапун, служащий для поддержания в картере агрегата нормального давления, и периодически его прочищать.

Проверку крепления раздаточной коробки к поперечине рамы производят одновременно с проверкой крепления КПП. Крепление раздаточной коробки автомобиля УАЗ-469 производится на заднем торце коробки передач. В промежутке между КПП и раздаточной коробкой установлена стальная штампованная пластина, которая выполняет роль кронштейна для подвески на автомобиле всего агрегата и является задней опорой подвески двигателя, для чего пластина имеет опорные, лапы.

Раздаточная коробка автомобиля ГАЗ-66 крепится к кронштейну рамы и поперечине в четырех точках с помощью эластичных опор с резиновыми подушками. При смене масла картер промывают так же, как и КПП.

Карданная передача

Техническое обслуживание карданной передачи заключается в периодической смазке подшипника промежуточной опоры, шлице-вого соединения и смене смазки в карданных шарнирах (согласно карте смазки); очистке валов от грязи; проверке крепления кронштейна промежуточной опоры к поперечине рамы и креплений фланцев карданных шарниров к коробке передач и заднему мосту, проверке затяжки обоймы сальников скользящей вилки. Игольчатые подшипники карданных шарниров смазывают только жидкими маслами. При этом не допускается подтекание масла через сальники игольчатых подшипников. Подшипник промежуточной опоры смазывается до тех пор, пока смазка не выйдет из контрольных отверстий.

Главная передача

Главная передача служит для повышения крутящего момента и представляет собой одинарный или двойной шестеренчатый редуктор, который необходимо постоянно контролировать и регулировать.

В автомобиле «Москвич-412» величину предварительного натяга подшипников ведущей шестерни регулируют при помощи стальных прокладок различной толщины (0,05; 0,08; 0,12; 0,25; 0,4 мм), которые укладывают между распорной втулкой и внутренними кольцами переднего и заднего подшипников. При туго затянутой гаике хвостовика шестерня должна вращаться от руки .фи небольшом усилии.

Боковой зазор в зацеплении шестерен главной передачи и подшипники дифференциала регулируют в следующей последователь, ности: — дифференциал устанавливают в гнезде картера и приворачивают крышки подшипников, а регулировочные гайки устанавливают как можно ближе к подшипникам дифференциала, ставят крышки подшипников и заворачивают болты, а также регулировоч-ную гайку со стороны ведомой шестерни до получения бокового зазора не более 0,08—0,10 мм после затяжки болтов крышки подшипника дифференциала с этой же стороны. При этом противо- ^ положная регулировочная гайка не должна касаться наружного кольца подшипника; — затягивают противоположную регулировочную гайку так, чтобы после затяжки всех болтов крышек подшипников боковой зазор был равен 0,08—0,22 мм на том же зубе; при этом разность между наибольшим и наименьшим зазорами при проворачивании ведомой шестерни на один оборот не должна превышать 0,08 мм;

— проверяют на краску правильность расположения пятна контакта зубьев ведомой шестерни.

В автомобиле ГАЗ-24 предварительный натяг подшипников вала ведущей шестерни регулируют изменением толщины пакета прокладок так, чтобы требуемый натяг получился после затяжки гайки вала ведущей шестерни до отказа.

Для уменьшения предварительного натяга прокладки добавляют, для увеличения — убавляют. При регулировке осевой люфт вала ведущей шестерни должен быть устранен. После окончания регулировки вал ведущей шестерни должен легко проворачиваться от руки.

Предварительный натяг подшипников дифференциала регулируют изменением общей толщины пакетов прокладок; оба пакета имеют одну и ту же толщину. С увеличением общей толщины пакетов увеличивается предварительный натяг подшипников.

Регулировку необходимо производить в такой последовательности: — набрать по пакету прокладок (каждый толщиной 1,3 мм). Прочитать на ободе ведомой шестерни (рис. 20) отклонение В монтажного расстояния Е. Если отклонение имеет знак минус, то следует переложить из пакета в пакет прокладки, толщина которых равна величине отклонения, а если знак плюс, то переложить прокладки из пакета в пакет; — собрать половины моста без ведущей шестерни (в разъеме картера должны быть бумажные прокладки; — провернуть ведомую шестерню; если она вращается туго и нет осевого люфта, разобрать мост на две половины и добавить в разъем бумажные прокладки; — собрать мост и проверить осевой люфт. Прокладки добавлять пока не появится едва ощутимый осевой люфт (0,01 — 0,05 мм);

— вынуть все бумажные прокладки и подсчитать их общую толщину и новую толщину пакетов. Для этого из имеющихся на дифференциале толщин пакетов вычесть ‘/з толщины бумажных прокладок. Набрать соответствующие пакеты и к каждому прибавить по одной прокладке толщиной 0,15 мм.

Предварительный натяг должен быть равен 0,18 — 0,26 мм.

После регулировки подшипников ведомая шестерня должна свободно вращаться от руки без осевого люфта или боковой качки.

Рис. 1. Расположение пятна контакта на зубьях ведомой шестерни: а — передний ход автомобиля; б — задний ход автомобиля

Рис. 2. Схема регулировки главной передачи автомобиля ГАЗ-24: 1 и 10 — подшипники дифференциала; 2 и 11 — пакеты регулировочных прокладок. 3 — ведомая шестерня; 4 — регулировочное кольцо установки ведущей шестерни; 5 — регулировочная шайба затяжки подшипников; т.. РегУлировочные прокладки затяжки подшипников; 7 и 8 – подшипники вала ведущей шестерни; 11 — уплотнительные прокладки; 12 — грязеотражатель

Рис. 3. Маркировка шестерен главной передачи: А — порядковый номер пары шестерен; Б — отклонение высоты головки ведущей шестерни; В — отклонение монтажного расстояния Е; Г — боковой зазои в паре

В автомобиле УАЗ-469 регулировка подшипников ведущей шестерни главной передачи производится путем подбора регулировочного кольца, прокладки и затяжной гайки. Регулировку нужно производить только кольцом. Если же 0 не удается, то следует установить одну или две прокладки новь, подбирая кольцо необходимой толщины, произвести регулировку подшипников. Предварительный натяг должен быть таким, чтобы осевое перемещение ведущей шестерни отсутствовало, а шестерня вращалась рукой без большого усилия.

Рис. 4. Задний мост автомобиля УАЗ-469: 1— предохранительный клапан; 2 — крышка картера главной передачи; 3 — подшипник дифференциала; 4— регулировочная прокладка; 5 — уппотнитель-ная прокладка; 6 — распорная втулка: 7 — сальник; 8 — Фланец; 9 — гайка; 10 и 13—подшипники ведущей шестерни; 11 — регулировочное кольцо; 12— регулировочные прокладки; 14 — регулировочное кольцо; 15 — ведущая шестерня главной передачи; 16 — полуось; 17 — картер главной передачи; 18 — пробка сливного отверстия; 19 — шайба шестерни полуоси; 20 — ведомая шестерня главной передачи; 21 — коробка сателлитов; 22 — шестерня полуоси

Регулировка подшипников дифференциала производится при помощи пакета регулировочных прокладок, которые установлены между торцами внутренних колец подшипников и коробки сателлитов.

Боковой зазор и положение шестерен главной передачи регулируют только при замене старых шестерен новыми в следующем порядке: сначала регулируются подшипники ведущей шестерни, положение ведущей шестерни и подшипники дифференциала, а затем — боковой зазор и расположение пятна контакта на зубьях шестерен главной передачи.

Боковой зазор в зацеплении шестерен регулируется перестановкой прокладок с одной стороны дифференциала на другую. Снимая прокладки со стороны ведомой шестерни, мы увеличиваем зазор в зацеплении, прибавляя, — уменьшаем. Прокладки можно только переставлять, не меняя их общей толщины, так как это может нарушить натяг подшипников дифференциала. Боковой зазор должен находиться в пределах 0,2—0,45 мм. Зазор необходимо производить на фланце ведущей шестерни на радиусе 40 мм.

Рис. 5. Пятно контакта шестерен главной передачи: 1 — сторона переднего хода, 11 — сторона заднего хода

Рис. 6. Проверка затяжки подшипников ведущей шестерни. а — правильное положение пятна контакта рабочей стороны зуба при сборке без нагрузки; б — правильное положение пятна контакта на рабочей стороне зуба после работы с нагрузкой

После окончания регулировки бокового зазора проверяется зацепление в зубьях шестерен главной передачи по пятну контакта.

В автомобиле ГАЗ-53А регулировка затяжки подшипников вала ведущей шестерни производится в том случае, если осевой зазор шестерни превышает 0,03 мм. При регулировке необходимо подтянуть подшипники, удалив прокладки, которые установлены между распорным и внутренним кольцами заднего роликоподшипника. Осевой зазор проверяют при помощи индикатора перемещением ведущей шестерни от одного крайнего положения в другое. При отсутствии индикатора регулировку затяжки подшипников проверяют покачиванием фланца рукой. Если ощущается люфт ведущей шестерни в конических подшипниках, подшипники следует подтянуть.

Проверку затяжки подшипников вала ведущей шестерни производят динамометром. Усилие замеряют во время вращения шестерен; оно должно быть в пределах 1,25—2,9 кг.

Рис. 7. Проверка затяжки подшипников вала ведущей шестерни автомобиля ЗИЛ-130: 1 — гайка ведущей шестерни; 2 — фланец; 3 — регулировочные шайбы; 4 — сальник; б — регулировочные прокладки зацепления конических шестерен

передачи должен находиться в пределах 0,15—0,3 мм. Этот зазор будет соответствовать перемещению фланца (при измерении на диаметре расположения болтов) в пределах 0,4—0,8 мм. Для нормальной работы шестерен необходимо также, чтобы боковой зазор колебался не более чем на 0,1 мм (или не более 0,25 мм на диаметре расположения болтов кардана).

У автомобиля ЗИЛ-130 проверка и регулировка конических подшипников вала ведущей шестерни производится так же, как и у автомобиля ГАЭ-53А, но вместо прокладок здесь применяются регулировочные шайбы, которые устанавливаются под внутренние кольца подшипников.

Момент, необходимый для проворачивания вала ведущей шестерни в подшипниках, смазанных маслом, должен быть 0,1—0,35кгм, что соответствует усилию 1,65—5,83 кг, а осевой люфт должен быть в пределах 0,05—0,1 мм. Щ

Регулировочных шайб восемь, их толщины: 2,00—2,02; 2,05— 2,07; 2,15—2,17; 2,25—2,27; 2,35—2,37; 2,45-2,47; 2,55—2,57; 2,60-2,62 мм.

При регулировке подшипников вала ведущей шестерни одновременно проверяют и при необходимости регулируют подшипники промежуточного вала главной передачи. Для этого используют наборы пяти прокладок толщиной 1,0; 0,5; 0,2; 0,1 и 0,05 мм. Под „ждой крышкой обязательно должны быть прокладки толщиной о 05 и 0,1 мм, не менее чем по одной штуке, остальные ставят по мере надобности.

м

Рис. 8. Положение пятна контакта на зубьях ведомой конической шестерни главной передачи автомобиля ЗИЛ-130:

Прокладки необходимо снимать с обеих сторон одинаковой толщины и в одинаковом количестве.

При регулировке подшипников главной передачи необходимо проверить зацепление зубьев ведущей и ведомой шестерен (на краску). Положение пятна контакта на рабочей поверхности зуба ведомой шестерни при зацеплении новых шестерен должно соответствовать без нагрузки пятну контакта, изображенному на рис. 8а, на рис 8б — после работы с нагрузкой. При этом боковой зазор между зубьями должен быть выдержан в пределах 0,15 — 0,14 мм. Пятно контакта должно составлять 2/3 длины зуба ведомой шестерни.

Зацепление конических шестерен регулируют при-помощи изменения толщины набора регулировочных прокладок между фланцами стакана подшипников вала ведущей шестерни и картером редуктора. Набор прокладок состоит из пяти штук толщиной: 0,5; 0,2; 0,1; 0,05 мм.

Ведомую шестерню перемещают перекладыванием прокладок из-под одной крышки картера редуктора под другую, не изменяя их общей толщины, чтобы не нарушить регулировку подшипников промежуточного вала главной передачи.

Затяжку подшипников дифференциала производят регулировочными гайками. Гайки надо затягивать равномерно с обеих сторон. Осевой зазор должен отсутствовать.

После регулировки производится контроль главной передачи во время движения автомобиля. Главная передача должна работать бесшумно и не нагреваться.

—

Коробка передач предназначена для ступенчатого изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя или гидротрансформатора к главной передаче ведущих мостов, а также для движения автомобиля или трактора задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки и при движении по инерции. Коробка передач состоит из нескольких валов, набора шестерен и механизма управления. Величина крутящего момента, развиваемого двигателем, изменяется переключением шестерен. При зацеплении той или иной шестерни с исходной шестерней получается определенное соотношение между частотой вращения коленчатого вала и частотой вращения ведущих колес или звездочек, вследствие чего развивается различное тяговое усилие. В современных автомобилях получили распространение четырех- и пятиступенчатые коробки передач. Коробка передач современных автомобилей типа МАЗ-509 состоит из первичного вала, который опирается на два подшипника, установленных впереди в расточке торца коленчатого вала двигателя, а сзади в передней стенке картера коробки передач и крышке подшипника. Вторичный вал опирается передним концом в роликовом цилиндрическом подшипнике, установленном во внутренней расточке зубчатого венца первичного вала, и вторым концом опирается на шарикоподшипник, закрепленный в крышке. На вторичном валу установлены последовательно синхронизатор включения V и IV передач, шестерня V передачи, шестерня III передачи, синхронизатор включения III и II передач, шестерня II передачи и шестерня I передачи заднего хода. Зубья шестерен коробки передач смазываются разбрызгивателем масла, захватываемого шестернями со дна картера.

Реклама:
Читать далее: Карданные передачи

Категория: - Силовая передача и ходовая автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости