ГлавнаяРазноеКоробка перемены передач автомобиля

Коробка передач. Коробка перемены передач автомобиля


Механическая коробка перемены передач автомобиля

Как устроена и как работает МКПП

Внутри корпуса крепится весь механизм КПП, туда же заливается смазка (чаще всего – трансмиссионное масло, хотя в старых моделях советского образца использовался нигрол). Расположения рычага переключения может быть различным: иногда рычаг находится непосредственно в коробке, а иногда монтируется на кузове. Механизм, отвечающий за дистанционное переключение передач в просторечии зовется «кулиса». В комплектацию двухвальной КПП входят:

  1. муфты синхронизаторов;
  2. механизм переключения передач;
  3. дифференциал;
  4. главная передача;
  5. ведущий (первичный) вал, оборудованный блоком шестерен;
  6. картер КПП.
  7. ведомый (вторичный) вал, тоже с блоком шестерен;

Упрощенная схема работы коробки передач Относитесь к КПП бережно, и она прослужит без поломок долгие годы Переводите рычаг плавно, делайте мини-паузы в нейтральной позиции – тогда будут срабатывать синхронизаторы, которые защитят от поломок шестерни.

Как работает механическая коробка передач?

Помимо нее, в современных авто используются автоматические и вариативные виды трансмиссии, но это более сложные и дорогие устройства.

Пока число оборотов коленчатого вала не достигнет нижнего порога, мотор не сможет развить нужную мощность и создать усилие, достаточное для движения. Для чайников, то бишь, новичков, желающих разобраться в работе автомобильных узлов, предлагается такое пояснение:

Алгоритм работы сцепления при движении с места следующий: Разрывать механическую связь с помощью сцепления нужно и дальше, при переходе на другую скорость.

Чтобы разобраться в данном процессе, нужно понять, как работает сама коробка скоростей. Агрегат состоит из таких основных элементов:

  • корпус с масляным картером;
  • три вала с шестеренками – первичный, вторичный и промежуточный;
  • устройства синхронизации;
  • рукоять переключения с вилочными приводами перемещения шестерен.

IT News

Нейтральная передача.

Энергия двигателя не передается колесам. Первая передача. Самая большая шестеренка ведущего вала соединяется со своей парой на ведомом валу. Машина движется медленно, но может преодолевать тяжелые участки пути. Вторая передача. Вторая пара шестеренок работает вместе с механизмом сцепления. При этом скорость движения автомобиля обычно от 15 до 25 миль в час.

Третья передача. Работает третья пара шестеренок вместе с механизмом сцепления. Скорость автомобиля еще больше, а крутящий момент на колесах меньше. Четвертая передача. Входной и выходной валы соединяются напрямую (прямая передача) — скорость движения автомобиля максимальная, а крутящий момент самый низкий.

Реверс.(5-я передача на картинке) При включении передачи заднего хода его ведущая шестерня’вращает выходной (ведущий) вал в противоположную сторону.

Коробка перемены передач

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. Рулевой механизм червячного типа состоит из: Рулевой привод, применяемый с механизмом червячного типа включает в себя: — правую и левую боковые тяги, — 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.

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

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно

Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.

Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача Ну вот, с тем, как ехать вперед, мы разобрались, а как же реализовать задний ход? Ведь вращение маховика не изменишь, а значит, и первичный вал будет всегда вращаться строго в одном направлении.

На самом деле, здесь все еще проще. На видео: коробка передач FischerTechnik, задняя передача

Устройство и неисправности механической КПП

Для вариатора, вообще, не существует понятия «передача»; он выдает их бесчисленное множество.

  • максимальной простотой конструкции;
  • надежностью деталей и узлов к механическому воздействию и перегрузкам;
  • относительной дешевизной обслуживания и ремонта (даже капитального).

Благодаря данным качествам, механическая КПП – это самый распространенный тип коробки передач. Поэтому, не зря, современные автоматические АКПП снабжают функцией ручного переключения передач (например, типтроник). Акцентируем внимание на «механике».

Это будет наиболее оптимальным хотя бы потому, что знание МКПП позволит при определенных навыках и умениях осуществить ее текущее обслуживание и даже ремонт.

Коробка передач автомобиля

На другом конце вала находится зубчатая шестеренка, от которой и получают вращение все остальные шестерни.

Число ступеней, которыми комплектуется коробка передач, лежит в основе классификации механических КПП.

Рассмотрим сам принцип действия, работу коробки передач автомобиля, и ее предназначение. Работа коробки передач автомобиля представлена на рисунке ниже. Итак, стоит запомнить, во сколько раз отличаются размеры ведущего и ведомого зубчатого колеса, во столько раз отличается их скорость вращения и момент силы, передаваемый между ними.

Но значение скорости всегда обратно пропорционально крутящему моменту. Теперь вспомним про соотношение размеров шестерен, скорости и крутящего момента и рассмотрим, как это все сочетается при работе коробки передач автомобиля.

3-я передача. Автомобиль получил ускорение. Тяговое усилие нужно только для преодоления встречного воздуха, но скорости еще можно прибавить.

МКПП – надёжность, проверенная временем

На валах (на их осях) располагаются зубчатые шестерни. МКПП бывают с двумя или тремя валами, а корпус называется картером.

Трёхвальная система оборудована тремя валами: Принцип работы механики заключается в том, что на ведущем валу имеются шлицы, а сам вал соединяется со сцеплением. На шлицах перемещается диск сцепления, а сама ось передаёт свою энергию промежуточному валу, который соединяется с шестерней ведущего. Торцы муфты-синхронизатора имеют форму зубчатых венцов, что позволяет им соприкасаться с венцами на торцах шестеренок ведомого вала.

В настоящее время устройство передач оснащается такими синхронизаторами на всех передних передачах.

Очень простое решение, что существенно упрощает процесс ремонта своими руками; Переключение передач происходит очень чётко; Ввиду отсутствия «лишних» узлов, данная конструкция очень долговечна.

Устройство и принцип работы механической коробки переключения передач (МКПП)

Автомобилю с механической коробкой передач в таком режиме требуется максимально большой крутящий момент.

Равномерное перемещение по плоскости требует меньших усилий, которые и обеспечиваются повышенными передачами. Видео — механическая коробка передач, принцип работы: Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы.

Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:

  1. синхронизаторы;
  2. ведущих и ведомых шестерней;
  3. механизма переключения передач.
  4. входной, выходной и промежуточный валы;
  5. картер;

С целью снижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые.

medspravku-omsk.ru

Коробка передач — Энциклопедия журнала "За рулем"

Коробка передач, коробка переключения передач, коробка перемены передач (устаревшее), КПП, КП. Механизм, часть трансмиссии автомобиля или мотоцикла, станка или иного промышленного механизма, предназначенный для изменения частоты вращения приводного вала и крутящего момента, а следовательно, и тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и скоростей движения, для обеспечения движения задним ходом, а также для длительного разобщения двигателя от ведущих колес при работе двигателя на холостом ходу.

Назначение коробок передач

Чаще всего коробки передач применяются на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания, поскольку ДВС не обладают необходимой для плавного изменения скорости движения гибкостью. Диапазон частоты вращения ведущих колес автомобиля простирается от 0, до 1800 об/мин (максимальное значение может быть больше у спортивных автомобилей и мотоциклов). Диапазон частоты вращения коленчатого вала поршневого ДВС - от 500-800, до 5-9 тысяч об/мин. КП обеспечивает плавное увеличение или уменьшение скорости движения при оптимальном использовании максимального крутящего момента двигателя, который достигается обычно при средней частоте оборотов коленчатого вала поршневого двигателя (около 3-4 тысячах об/мин). Помимо этого КП позволяет менять направление движения автомобиля (для этого в коробка оснащена механизмом заднего хода) и отключать двигатель от механизмов трансмиссии во время длительных стоянок с работающим мотором.

В транспортных средствах с паровыми и электрическими двигателями КП обычно не применяется, поскольку двигатели этого типа обладают практически идеальной характеристикой. КП не применяется на простейших велосипедах, но на спортивные и дорогие дорожные модели устанавливаются специальные устройства - открытые звездочные с механизмом перевода цепи или планетарные, встроенные в ступицу заднего колеса, которые выполняют функции КП. В токарных, фрезерных, сверлильных станках КП используются для изменения частоты вращения шпинделя, чтобы обеспечить оптимальный режим обработки металла.

Коробка передач(ИЖ-2126):1 – первичный вал;2 – картер сцепления;3 – задний подшипник первичного вала;4 – болт крепления верхней крышки;5 – верхняя крышка;6 – передний подшипник вторичного вала;7 – блокирующее кольцо синхронизатора включения передачи;8 – ступица III-IV передач;9 – муфта III-IV передач;10 – шестерня III передачи;11 – стопорное кольцо;12 – ступица V передачи;13 – муфта V передачи;14 – шестерня V передачи;15 – шестерня II передачи;16 – роликовый подшипник;17 – шпонка;18 – муфта-шестерня заднего хода;19 – блокирующее кольцо синхронизатора включения II передачи;20 – ступица I-II передач;21 – шестерня I передачи;22 – стержень рычага переключения передач;23 – чехол рычага;24 – рычаг переключения передач;25 – задний подшипник вторичного вала;26 – фланец эластичной муфты карданной передачи;27 – ведущая шестерня привода спидометра;28 – сальник вторичного вала;29 – гайка фланца эластичной муфты;30 – центрирующее кольцо;31 – вторичный вал;32 – уплотнитель;33 – грязеотражатель;34 – шайба;35 – задний болт промежуточного вала;36 – болт крепления кронштейна задней опоры силового агрегата;37 – гайка шпильки крепления задней крышки;38 – задний подшипник промежуточного вала;39 – задняя крышка коробки передач;40 – прокладка задней крышки;41 – игольчатый подшипник;42 – промежуточная шестерня заднего хода;43 – ось промежуточной шестерни;44 – промежуточный вал;45 – картер коробки передач;46 – передний подшипник промежуточного вала;47 – болт переднего подшипника промежуточного вала.

Требования, предъявляемые к коробке передач

К коробке передач предъявляются следующие требования:— обеспечение оптимальных тягово-скоростных свойств автомобиля при заданной характеристике двигателя;— бесшумность в работе и переключении передач;— легкость управления;— высокий КПД.С появлением первых моторных экипажей появилась необходимость применения устройств для изменения передаточного отношения от двигателя к колесам. Применявшиеся вначале ременные передачи, скопированные со станков, оказались несостоятельными и очень скоро стали вытесняться зубчатыми передачами. Первой подобной коробкой, получившей широкое распространение на автомобилях, была коробка передач со скользящими шестернями, которые могли перемещаться на квадратном или шлицевом вале, для того чтобы входить в зацепление с шестернями, установленными на другом, параллельном первому, вале. Она сконструирована инженером Эмилем Левассором во Франции и в 1891 г. была установлена на автомобиле «Панар-Левассор».

Классификация коробок передач

wiki.zr.ru

Автомобили - Коробка перемены передач

   Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

   В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компоновки. В трехвальных имеется три вала:

  • первый – ведущий;
  • второй – промежуточный;
  • третий – ведомый.

    Трехвальная коробка передач.

Ведущий вал выходит из корпуса коробки, для соединения своими шлицами с диском сцепления и применяется для передачи крутящего момента на вал промежуточный. Промежуточный вал располагается параллельно ведущему и соединен с ним при помощи шестерни, которая жестко установлена на ведущем валу. На промежуточном валу так же находится блок шестерен. Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим, но при этом вращается независимо от него. На ведомом валу располагается блок шестерен, которые не имеют жесткой сцепки с самим валом. Между шестернями располагаются муфты синхронизаторов, которые жестко сидят на валу, но могут двигаться вдоль вала. На конце муфты синхронизатора расположены зубчатые венцы, которые в процессе работы входят во внутрь шестерни ведомого вала, таким образом, получается жесткое соединение вала и ведомой шестерни заданной передачи. В нейтральном же положении все шестерни ведущего, промежуточного и ведомого вала вращаются в холостом ходу, ведомый вал стоит на месте, поскольку венец синхронизатора не соединен с внутренним венцом шестерни.

Вилки переключения находятся в корпусе механической коробки передач, шарнирно связаны с рычагом переключения передач и предназначены для перемещения муфт синхронизаторов вдоль ведущего и ведомого вала. Корпус МКПП выполнен из легкого металла, предназначен для крепления внутри всего механизма переключения и заливки смазывающего вещества, обычно это трансмиссионное масло. В старых советских версиях коробок передач применялся нигрол. Рычаг переключения передачи может находиться непосредственно в коробке передач, или смонтированным на кузове автомобиля. В этом случае применяется дистанционное управление с помощью тросов или рычагов на шарнирах. Механизм дистанционного переключения передач в народе именуется «кулиса».

Рассмотрим принцип работы трехвальной МКПП. Крутящий момент от диска сцепления передается на первичный вал, который, как говорилось выше, передает вращение на промежуточный вал, шестерни промежуточного вращают шестерни ведомого, но сам ведомый вал не вращается. Водитель поворачивает рычаг включения передачи, например первой скорости, передвигая его влево. В этот момент выбирается нужная для включения вилка, далее происходит продольное движение рычага. Под его действием вилка начинает двигаться вдоль ведомого вала, приводя в действие синхронизатор. Синхронизатор совмещает угловую скорость вала и шестерни, после этого в действие приводится зубчатый венец, который входит в шестерню, жестко связывая ведомый вал и шестерню. Именно этот щелчок вхождения венца и фиксации ощущает на рычаге водитель. После этой процедуры крутящий момент передается на хвостовик коробки передач, далее через карданный вал на задний мост автомобиля (для заднеприводных моделей). Варьировать передаточное число можно применяя меньшее количество зубьев на ведущей шестерни и большее на ведомой, со ступенчатым изменением количества зубьев в сторону уменьшения, для ведомой. Но наступит тот момент, когда число оборотов двигателя внутреннего сгорания автомобиля приблизится к числу оборотов ведомого вала, тогда передача крутящего момента посредством шестерен теряет смысл. Именно поэтому в трехвальных коробках применяется прямая передача, то есть ведущий вал напрямую, через синхронизатор коробки передач соединен с ведомым валом, коэффициент передачи равен единице..

Для передачи «задний ход» вводится дополнительная шестерня, которая располагается на отдельном валу и включается между промежуточным валом и ведомым, тем самым обеспечивая реверсное вращение ведомого вала. В МКПП применяются косозубые шестерни, благодаря чему происходит мягкое включение передач.

 

Двухвальная коробка передач.

     В двухвальной коробке есть только два вала – ведущий и ведомый.

Предназначение всех элементов такое же, как и у трехвальной. Различие состоит в параллельном расположении валов, и передача создается одной парой шестерен (у трехвальной работают две пары). У двухвальной механической коробки передач нет прямой передачи. Шестерня главной передачи жестко крепится на ведомом валу, между остальными шестернями находятся синхронизаторы. Как правило, у двухвальных коробок передач совмещены в одном корпусе непосредственно узел переключения передач, валы, блоки шестерен, синхронизаторы и дифференциал. Для уменьшения продольного размера в двухвальных коробках могут применяться несколько ведомых валов. В этом случае все вторичные валы (попеременно) своей шестерней главной передачи, вращают ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие дифференциал. Для передачи «задний ход», так же как и в трехвальной коробке применяется дополнительный вал с промежуточной шестерней. Принцип действия тот же. Для удерживания включенной передачи в МКПП (для всех видов) применяются фиксаторы, а для исключения включения сразу двух передач устройство блокировки.

Существенно отличается и механизм включения передачи в двухвальной коробке. Если в трехвальной переключение происходит выбором вилки рычагом переключения, то в двухвальной применяется шток переключения и рычаги выбора передачи. Сам процесс выглядит следующим образом – при повороте рычага переключения передачи в салоне авто, в действие приводится рычаг выбора передачи, далее следует продольное движение и привод в действие штока, который и толкает нужную вилку для блокировки шестерни на ведомом валу при помощи зубчатого венца муфты синхронизатора.

Синхронизатор коробки передач.

Схема устройства синхронизатора: 1 - ступица; 2 - муфта; 3 - блокировочные кольца; 4 - сухари; 5 - проволочные кольца.

Как говорилось выше, синхронизатор КПП предназначен для бесшумного включения передачи путем выравнивания угловой скорости вала и шестерни. В устройство синхронизатора входит:

  • муфта
  • два блокировочных кольца
  • сухари
  • проволочные кольца

Ступица жестко крепится на ведомом валу. На ступице имеются пазы для сухарей и наружные зубья. На зубьях ступицы крепится муфта при помощи сухарей, которые находятся в канавках. Сухари прижимаются кольцами или подпружиненными шариками. Блокировочные кольца находятся по краям муфты и имеют снаружи зубья. На конической поверхности блокировочных колец наносятся продольные канавки или резьба для увеличения силы трения.

  

Работает синхронизатор так: включая передачу вилка, перемещает муфту в направлении нужной шестерни. Вместе с муфтой в сторону шестерни движется и блокировочное кольцо, благодаря усилию сухарей. Из-за разности угловых скоростей шестерни и вала на конической поверхности возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора. Зубья муфты и блокировочного кольца станут друг против друга, значит дальнейшее движение муфты, прекратится. После наступает момент выравнивания скоростей, а затем муфта свободно проходит через блокировочное кольцо и входит в соединение с внутренними зубцами включаемой шестерни, блокируя ее вместе с ведомым валом. Все - передача включена! Синхронизатор может включить поочередно две шестерни ведомого вала.

avtomobi.my1.ru