ГлавнаяРазноеШестерни коробки передач

Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Шестерни коробки передач


Коробка передач.

Коробка передач любого транспортного средства, даёт возможность при определённой и постоянной мощности двигателя, изменять силу тяги на ведущих колёсах (или колесе), путём зацепления шестерен с различным количеством зубьев. Так же коробка передач обеспечивает задний ход и длительное разобщение двигателя от других агрегатов трансмиссии во время движения транспортного средства по инерции, или во время стоянки. В этой статье мы рассмотрим основное устройство распространённых коробок передач автомобилей, а так же разберём основные неисправности и обслуживание КПП.

Рис. (1) Схема простейшей коробки передач с передвижными шестернями.1 — ведомый диск сцепления, 2 — ведущий вал, 3 и 9 — шестерни постоянного зацепления, 4 и 7 — передвижные шестерни, 5 — механизм переключения, 6 — ведомый вал, 8 — промежуточный вал.

Чтобы понять какие неисправности могут возникнуть в коробке, и как их устранить, необходимо знать элементарный принцип работы механизма простейшей КПП, где зацепление необходимых пар шестерен с разным числом зубьев, может осуществляться их передвижением по валу. На рисунке (1) слева, изображена схемка такой коробки передач.

Ведущий вал 2 соединён с ведомым диском сцепления 1, ну а ведомый вал 6, соединён с другими агрегатами трансмиссии (карданным валом). На шлицах ведомого вала установлены передвижные шестерни 4 и 7, которые обеспечивают включение выбранной передачи с помощью механизма переключения 5. И ведомый вал по отношению к ведущему, может вращаться с различным числом оборотов. Так же в коробке имеется третий, промежуточный вал, с закреплённым на нём набором шестерен, и через шестерни 3 и 9, промежуточный вал находится в постоянном зацеплении с ведущим валом.

Трёхвальная конструкция КПП, обеспечивает создание прямой передачи, при которой ведущий и ведомый валы соединяются непосредственно через шестерни 4 и 3. Но переключение передач в такой коробке, как правило сопровождается ударами торцов зубьев шестерен и их быстрым износом. Поэтому для предотвращения этого недостатка, применяются коробки передач с постоянным зацеплением шестерен. Схема такой коробки приведена ниже, на рисунке (2). В конструкции такой КПП, включение необходимых передач осуществляется не перемещением шестерен, а специальных муфт 11 лёгкого включения. Ну а если такая муфта имеет ещё и механизм, обеспечивающий безударное (мягкое)включение передач, то она называется синхронизатором 10 (см. рисунок).

Рис. (2) Схема коробки передач с шестернями постоянного зацепления.10 — синхронизатор, 11 — муфта лёгкого включения, 13 — шестерня включения заднего хода.

Включение заднего хода автомобиля осуществляется перемещением шестерен заднего хода 13, и помогает в этом специальная вилка, которая соединяет шестерни заднего хода и шестерни промежуточного и ведомого валов. Большинство коробок отечественных автомобилей Жигули классики, древних Москвичей имеют четыре передачи, а более свежие переднеприводные машины этих марок, а также более свежие Волги, ну и почти все иномарки (кроме древних) имеют пятиступенчатые коробки.

Рассмотрим устройство четырёхступенчатой (от заднеприводных), и пятиступенчатой (от переднеприводных) коробок передач отечественных Жигулей, так как принцип работы у них почти такой же как и на иномарках. Ведь только если вы детально рассмотрите конструкцию КПП, только тогда вы сможете определить и устранить любую неисправность, описанную ниже в статье, своими силами в обычном гараже.

Четырёхступенчатая коробка передач ВАЗовской классики.

Рис.(3) Коробка передач вазовской классики1 — картер сцепления, 2 — ведущий вал, 3 — сапун, 4 и 21 — сальники, 5 — подшипник ведущего вала, 6 — картер коробки передач, 7 — ведущая шестерня, 8 — игольчатый подшипник ведомого вала, 9 и 13 — синхронизаторы, 10 — ведомая шестерня третьей передачи, 11 — ведомый вал, 12 — ведомая шестерня второй передачи, 14 — ведомая шестерня первой передачи, 15 — задняя крышка, 16 — шариковый подшипник ведомого вала, 17 — ведомая шестерня передачи заднего хода, 18 — рычаг переключения передач, 19 — ведущая шестерня привода спидометра, 20 — шариковый подшипник ведомого вала, 22 — вилка упругой муфты карданного вала, 23 — ведомая шестерня привода спидометра, 24 — ведущая шестерня передачи заднего хода, 25 — роликовый подшипник промежуточного вала, 26 — ведущая шестерня первой передачи, 27 — промежуточный вал, 28 — сливная пробка, 29 — ведущая шестерня второй передачи, 30 — ведущая шестерня третьей передачи, 31 — ведомая шестерня промежуточного вала, 32 — шариковый подшипник промежуточного вала, 33 — вилка передачи заднего хода, 34 — нижняя часть рычага переключения передач, 35 — шток вилки передачи заднего хода, 36 — шток вилки включения третьей и четвёртой передач, 37 — шток вилки включения первой и второй передач, 38 — ось промежуточной шестерни передачи заднего хода, 39 — промежуточная шестерня передачи заднего хода.

КПП состоит из корпуса 6 (картера) — смотрим рисунок (3) слева, ведущего 2, ведомого 11 и промежуточного 27 валов, шестерен, подшипников, двух синхронизаторов 13 и 9, отдельной оси 38 с промежуточной шестерней заднего хода 39, ну и механизма переключения передач с рычагом 18. Картер 6 коробки своей передней плоскостью крепится к плоскости картера сцепления 1. Относительно картера сцепления коробка передач центруется путём захода части наружной обоймы заднего подшипника 5 ведущего вала, в отверстие картера сцепления.

Внизу картер коробки закрывается штампованной крышкой, в которой есть отверстие с резьбой для пробки 28, при выкручивании которой осуществляется слив отработанного масла. В верхней части картера находится сапун 3, сообщающий внутреннее пространство картера коробки с атмосферой (от этого не возникает избыточного давления в картере, при работе валов и шестерен, и течи масла через уплотнения и сальники). Сбоку имеется маслозаливное отверстие, закрываемое пробкой, которое на каробках такого типа является ещё и уровневым отверстием. То есть масло заливается в коробку до уровня, при котором оно начнёт вытекать из этого отверстия (уровень масла должен доходить до нижней кромки этого отверстия).

Ведущий вал 2 изготовлен как одно целое с шестерней 7, которая имеет зубчатый венец, установленный одним концом в подшипнике (подшипник размещён в торце коленвала двигателя), а другим концом в подшипнике 5 (о правильном выборе подшипников и о их маркировке читаем вот тут). Так же на ведущем валу имеются шлицы для установки на них ступицы ведомого диска сцепления (на ступице диска имеются пазы для этих шлицов). Шестерня ведущего вала находится в постоянном зацеплении с шестерней 31, промежуточного вала 27 (см.рисунок).

Промежуточный вал 27 установлен и вращается на одном двухрядном шариковом 32 и втором роликовом 25 подшипниках, которые запрессовываются наружной обоймой в свои посадочные места в картере (что делать в гаражных условиях, если посадочные места в картере изношены, читаем здесь). Промежуточный вал изготовлен заодно с четырмя шестернями, а на шлицах на заднем его конце напрессована ведущая шестерня 24, для передачи заднего хода. Внутренняя обойма переднего шарикового подшипника 32 зафиксирована на валу болтом, ну а задний роликовый подшипник 25 заодно с шестерней 24, фиксируется на валу стальным стопорным кольцом.

Ведомый вал 11 висит на трёх подшипниках (имеет три опоры): передняя опора — это игольчатый подшипник 8, который установлен в проточке ведущего вала 2, средняя опора — это шариковый подшипник 16, установленный в задней стенке картера коробки, ну и третья задняя опора — это шариковый подшипник 20, который расположен в стенке задней крышки коробки передач.

Шестерни третьей 10 и второй 12 передач свободно вращаются прямо на твёрдой (термически обработанной) поверхности ведомого вала, ну а шестерня первой передачи 14, свободно вращается на втулке, надетой на вал. Все перечисленные шестерни имеют по два венца. Косозубые находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, а прямозубые соединяются со скользящими муфтами синхронизаторов 13 и 9, при включении соответствующих передач.

Муфты синхронизаторов перемещаются по шлицам ступицы 2 (см.рисунок (4)) и обеспечивают плавное соединение шестерни включаемой передачи с ведомым валом. А на заднем конце ведомого вала, помешена ведущая шестерня 19 привода троса спидометра автомобиля. Все шестерни промежуточного и ведомого валов косозубые и находятся в постоянном зацеплении (кроме шестерни задней передачи, которая имеет прямые зубья).

Рис.(4) Устройство синхронизатора коробки передач вазовской классики.1 — скользящая муфта, 2 — ступица, 3 — стопорное кольцо, 4 — блокирующее кольцо, 5 — возвратная пружина.

Синхронизатор полезная вещь и служит для бесшумного (безударного) включения передач, за счёт уравнивания угловых скоростей шестерни включаемой передачи и ведомого вала. Каждый из двух синхронизаторов (его механизм) обеспечивает плавное включение двух передач. Рассмотрим устройство синхронизатора более подробно.

На рассматриваемой коробке передач, синхронизатор состоит из скользящей муфты 1 (см.рис (4)), ступицы 2, двух стопорных колец 3, двух блокирующих колец 4 с наружными конусными поверхностями, и двух пружин 5. Как работает синхронизатор, мы рассмотрим на примере включения третьей передачи.

Рис.(5) Работа синхронизатора (в разрезе).а — нейтральное положение, б — начало включения третьей передачи, в — третья передача включена;1 — скользящая муфта, 2 — ступица, 3 — стопорное кольцо, 4 — блокирующее кольцо, 5 — возвратная пружина, 6 — ведущий вал, 7 — зубчатый венец четвёртой передачи, 8 — вилка включения третьей и четвёртой передач, 9 — зубчатый венец шестерни третьей передачи, 10 — шестерня третьей передачи, 11 — ведомый вал, 12 — шлицы ступицы, 13 — иголка подшипника.

Когда рычаг КПП установлен в нейтральное положение (смотрим рисунок (5,а)), блокирующие кольца 4 прижаты пружинами 5 к стопорным кольцам 3. Между коническими поверхностями блокирующих колец 4 и муфты 1 имеется зазор, а зубья блокирующих колец 4 находятся во впадинах венцов 7 и 9, и при этом крутящий момент от этих зубчатых венцов на муфту 1 не передаётся. Когда в начале включения третьей передачи (см. рисунок (5,б)) скользящая муфта 1 синхронизатора перемещается вилкой 8 по шлицам 12 ступицы 2, которая установлена неподвижно на ведомом валу 11, и прижимается внутренним корпусом к конической поверхности блокирующего кольца 4.

В этот момент под действием сил трения, блокирующее кольцо синхронизатора повернётся на небольшой угол, и упрётся боковыми скосами своих зубьев в боковые скосы венца 9 ведомой шестерни 10 третьей передачи, а дальнейшее проворачивание кольца прекратится. Также одновременно создаётся сопротивление дальнейшему осевому перемещению скользящей муфты 1, и одновременно продолжается выравнивание скоростей вращения валов, за счёт сил трения между муфтой синхронизатора 1 и блокирующим кольцом 4.

После уравнивания угловых скоростей муфты синхронизатора и ведомой шестерни третьей передачи, блокирующее кольцо 4 соскальзывает с конусных поверхностей зубчатого венца 9 под действиемосевого усилия, которое передаётся от вилки включения передачи 8. А муфта 1 перемещается далее вместе с блокирующим кольцом 4 и своими шлицами соединяет ступицу 2 на ведомом валу с венцом 9 ведомой шестерни третьей передачи (рисунок (5,в)). Ну а при выключении передачи все детали механизма занимают исходное положение, а блокирующее кольцо возвращается обратно от действия пружины 5.

Ось 38 промежуточной шестерни заднего хода (см.рисунок (3)) запрессована в отверстие картера КП и его задней крышки. На этой оси свободно вращается промежуточная шестерня 39 задней передачи, с запрессованной в неё втулкой из металлокерамики.

Механизм переключения передач.

Рис.(6) Механизм переключения коробки передач и его расположение в картере коробки.1 — картер сцепления, 2 — шпилька, 3 — картер коробки передач, 4 — шток вилки включения третьей и четвёртой передачи, 5 — вилка включения третьей и четвёртой передач, 6 — шток вилки включения первой и второй передач, 7 — вилка включения первой и второй передач, 8,9 и 10 — блокирующие сухари, 11 — шток вилки включения передачи заднего хода, 12 — втулка, 13 — вилка включения передачи заднего хода, 14 — болт крепления вилки, 15 — хвостовик рычага переключения передач, 16 — рычаг переключения передач, 17 — пружина, 18 — оттяжная пружина, 19 — задняя крышка, 20 — направляющий штифт, 21 — крышка фиксаторов, 22 — пружина фиксатора, 23 — шарик фиксатора.

Управление коробкой передач осуществляется с помощью перемещения рычага 16 ( см. рисунок (6)) переключения передач. Непосредственное включение передач осуществляется продольным перемещением штоков 11,6,4 вместе с закреплёнными на них вилками , которые входят в проточки муфт синхронизаторов, или вырезы промежуточной шестерни заднего хода. А в задней части штоков сделан паз, в который заходит хвостовик 15 рычага переключения передач 16.

При переключении, чёткость включения каждой передачи и стабильное удержание штоков и вилок в нейтральном и включенном положении, обеспечивается специальными фиксаторами, которые состоят из шариков 23 с пружинками 22. А замок, установленный между штоками, состоит из трёх блокирующих сухарей 10,9 и 8, так же замок препятствует включению одновременно двух передач. Два крайних сухаря 10 и 8 вмонтированы в отверстия задней стенки картера, а средний сухарь установлен в отверстие штока 4. Так же у штоков имеются специальные выемки для сухарей.

Работу механизма переключения, рассмотрим на примере включения задней передачи (см.рисунок (7,в)). При перемещении штока 11 вперёд, он выдавливает из своей выемки сухарь 8, который входит в выемку штока 4 и одновременно через средний сухарь 9, прижимает другой сухарь 10 к выемке штока 6. Это помогает штокам 4 и 6 надёжно зафиксироваться в нейтральном положении. А для включения любой другой передачи, нужно сначала возвратить шток 11 в первоначальное положение.

Рис.(7) Работа замкового механизма переключения передач.4 — шток вилки включения третьей и четвёртой передач, 6 — шток вилки включения первой и второй передач, 8,9 и 10 — блокирующие сухари, 11 — шток вилки включения передачи заднего хода, 15 — хвостовик рычага переключения передач.

Сам рычаг переключения 16 имеет опорный шар, прижимаемый к поверхности шаровой опоры с помощью пружины 17. А от проворачивания рычаг предохраняет специальный штифт, входящий в соответствующую прорезь в шаровой опоре. В нейтральном положении нижний конец рычага 15 располагается в пазу головки штока 4 и удерживается пружиной 18. А случайное включение задней передачи исключается, так как для этого необходимо надавить на рычаг вниз, для сжатия пружины 17.

Рычаг переключения передач сделан разъёмным, для того чтобы облегчить монтаж или демонтаж коробки передач. Обе части соединены с помощью депфера, который поглощает вибрации рычага и способствует более мягкому переключению передач.

Передача крутящего момента.

Рис.(8) Схемы передачи крутящего момента на различных передачах: а — первая передача, б — вторая передача, в — третья передача, г — четвёртая прямая передача, д — передача заднего хода, е — зацепление шестерен при включении задней передачи;1 — ведущий вал, 2 — шестерня постоянного зацепления, 3 — синхронизатор включения третьей и четвёртой передаччи, 4 — ведомая шестерня третьей передачи, 5 — ведомая шестерня второй передачи, 6 — синхронизатор включения второй и первой передач, 7 — ведомая шестерня первой передачи, 8 — ведомая шестерня заднего хода, 9 — ведомый вал, 10 — стенка картера, 11 — ведущая шестерня заднего хода, 12 — ведущая шестерня первой передачи, 13 — ведущая шестерня второй передачи, 14 — ведущая шестерня третьей передачи, 15 — ведомая шестерня промежуточного вала, 16 — промежуточный вал, 17 — промежуточная шестерня заднего хода.

Включение передач и передачу крутящего момента можно проследить по схемам, показанным на рисунке (8). К тому же эти схемы помогут определить после сборки, всё ли вы собрали правильно и, что все передачи включаются и всё работает.

  • При включении первой передачи (рисунок (8)а) крутящий момент от ведущего вала 1 через его шестерню 2, которая постоянно находится в зацеплении с шестерней 15 промежуточного вала 16, будет передаваться через шестерни 7 и 12 постоянного зацепления, и далее через муфту синхронизатора 6 на его ступицу и на ведомый вал 9 КПП.
  • При включении второй передачи, муфта синхронизатора сдвинется в противоположную сторону (рисунок (8)б) и соединится с шестерней 5, и через эту шестерню и будет передаваться крутящий момент.
  • При включении третьей (рис (8)в) и прямой четвёртой передачи (рис(8)г), всё производится продольным перемещением штока 4 (рис 6) с вилкой 5, так же как при включении первой и второй передачи.
  • При включении задней передачи (рис (8)д) всё производится перемещением промежуточной шестерни 17 заднего хода (рис (8)е), которая одновременно входит в зацепление с шестернями 8 ведомого и промежуточного 11 валов. В этом случае крутящий момент передаётся от ведущего вала 1 на шестерню 11, также на промежуточную шестерню 17 и от неё через шестерню 8 на ведомый вал 9, который уже будет вращаться в обратную сторону и обеспечивать движение машины назад.

На многих классических автомобилях с карданной передачей, установлены коробки передач такого типа, в том числе и на иномарках, только на них имеется ещё и механизм пятой передачи.

Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108.

На переднеприводных автомобилях, КПП отличаются от описанной выше и рассмотрим такую коробку на примере ВАЗ-2108, устройство и принцип работы которой, схож с большинством переднеприводных иномарок.

Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108 бывает как четырёхступенчатая, так и пятискоростная (в зависимости от модификации). Коробка этого типа не трёхвальная, а двухвальная, с параллельными ведущим и ведомым валами. Эта КПП не имеет прямой передачи (при прямой передаче, ведущий и ведомый валы вращаются как единое целое с одинаковым числом оборотов). Но наиболее близка к прямой передаче естественно четвёртая передача. На пятиступенчатых восьмёрочных коробках, передаточное число пятой передачи ощутимо меньше единицы и составляет 0,78. Это позволяет получить более высокие скорости движения, при значительно меньших оборотах коленвала двигателя, ну и естественно уменьшения расхода топлива.

Рис.(9) Четырёхскоростная коробка передач ВАЗ 2108.1 — картер, 2 — пробка заливного и контрольного отверстия, 3 — пробка сливного отверстия, 4 — привод левого переднего колеса, 5 — ведомая шестерня первой передачи, 6 — муфта синхронизатора первой, второй и задней передачи, 7 — ведомая шестерня второй передачи, 8 — ведомая шестерня третьей передачи, 9 — ступица муфты синхронизатора третьей и четвёртой передачи, 10 — ведомая шестерня четвёртой передачи, 11 — задняя крышка картера, 12 — сапун, 13 — скользящая муфта синхронизатора третьей и четвёртой передачи, 14 — ведущий вал, 15 — вилка включения, 16 — рычаг вилки включения сцепления, 17 — втулка, 18 — картер сцепления, 19 — вилка включения сцепления, 20 — подшипник выключения сцепления, 21 — ведомый вал, 22 — ведомая шестерня главной передачи, 23 — конический роликовый подшипник дифференциала, 24 — коробка дифференциала с крышкой, 25 — сателлит, 26 — полуосевая шестерня, 27 — ведущая шестерня привода спидометра, 28 — привод спидометра, 29 — ось сателлитов, 30 — защитный чехол привода переключения передач, 31 — блокирующее кольцо, 32 — сухарь фиксатора, 33 — шарик фиксатора.

Четырёхступенчатая коробка передач этого типа состоит (см.рисунок (9)) из ведущего 14 и ведомого 21 валов, соответственно с синхронизаторами и шестернями, оси с промежуточной шестерней заднего хода и привода переключения передач. Главная передача и дифференциал смонтированы в одном картере с коробкой передач. Сам алюминиевый картер 1 соединяется с картером сцепления 18 при помощи шпилек, а задняя часть картера закрывается крышкой 11, в неё же запрессован сапун 12. Для заливки масла и контроля его уровня служит отверстие, закрываемое пробкой 2. Для слива отработанного масла имеется отверстие снизу, закрываемое пробкой 3.

На переднем конце ведущего вала 14, установлена муфта подшипника 20 выключения сцепления. Сам ведущий вал изготовлен в виде блока ведущих шестерен первой, второй, третьей, и четвёртой передач, а так же заднего хода. На самом конце вала нарезаны шлицы, для расположения на них ведомого диска сцепления.

На ведомом валу 21 установлены на игольчатых подшипниках ведомые шестерни всех четырёх передач, и синхронизаторы. Синхронизатор третьей и четвёртой передач состоит из ступицы 9, которая жёстко соединена с валом при помощи шлицов, скользящей муфты 13, двух блокирующих колец 31, трёх сухарей 32 с фиксаторами 33 и пружинами, ну и зубчатых венцов синхронизаторов. А синхронизатор первой и второй передачи устроен почти также, только его скользящая муфта имеет наружный венец для включения передачи заднего хода.

Скользящая муфта своим внутренним венцом расположена на наружном зубчатом венце ступицы и свободно перемещается вдоль ступицы. Для этого в кольцевую проточку муфты заходит вилка 15 переключения передач.

Пятиступенчатая коробка передач ВАЗ 2108 разработана на базе четырёхступенчатой и имеет главное конструктивное отличие в том, что задние части обоих валов (ведущего и ведомого) немного удлинены для расположения на них ведущей и ведомой шестерни пятой передачи и синхронизатора этой передачи. А основное устройство и работа пятиступки, аналогична рассмотренной выше четырёхступенчатой коробки.

Основные неисправности коробки передач.

К основным неисправностям КПП относятся: затруднённое переключение передач, самопроизвольное выключение передач, шум исходящий из коробки во время движения автомобиля, подтекание масла из картера коробки.

Затруднённое переключение передач бывает при использовании масла повышенной вязкости, из-за поломки пружин колец синхронизаторов, при неполном выключении сцепления (то есть сцепление ведёт), при заедании от деформации или износе сферического шарнира рычага переключения передач, из-за заедания штоков вилок (на вилках поверхность изношена или с заусенцами) или из-за искривления вилок переключения передач. Естественно для устранения перечисленных мной неисправностей, нужно внимательно осмотреть детали и заменить изношенные, деформированные или поломанные детали новыми.

Самопроизвольное выключение передач бывает из-за износа шариков фиксаторов (см.рисунок (6)), от ослабления или поломки пружин фиксаторов, или от износа блокирующих колец синхронизаторов. Эти неисправности устраняются элементарно — только заменой изношенных или поломанных деталей новыми.

Шум исходящий из коробки при работе, может появиться из-за понижения уровня масла или его отсутствия, а так же от большого износа зубьев шестерен или подшипников валов и шестерён. Быстрый износ этих деталей может произойти при понижении необходимого уровня масла, поэтому за уровнем нужно следить, особенно если имеются подтёки масла под автомобилем и своевременно устранять подтекание масла. Прежде чем устранять неисправность (шум), сначала нужно проверить уровень масла и при необходимости его долить. Если после доливки масла шум не прекратился, значит коробку необходимо разобрать, затем осмотреть детали и заменить изношенные шестерни и подшипники. Сделать это легко и без порчи деталей, поможет универсальный съёмник, описанный в этой статье.

Подтекание масла выявляется визуально, осмотром места стоянки машины. Устраняются подтекания масла заменой прокладок и сальников, подтягиванием соединений (например картера коробки и его крышки). Подтекание масла может возникнуть из-за загрязнения отверстия сапуна коробки передач, или отверстия в ведущем валу (на Москвичах). Когда отверстие забито грязью, то при вращении шестерен на больших оборотах, в картере возникает повышенное давление воздуха (ему ведь некуда выходить — сапун забит), которое выталкивает масло наружу даже через исправные сальники. Поэтому прежде чем менять сальники, проверьте чистоту и проходимость отверстия сапуна.

Техническое обслуживание не сложное и заключается в том, что через 5 тысяч нужно чистить сапун от грязи, проверять уровень масла и при необходимости долить его, а после пробега 10 тысяч км, советую слить старое масло и заменить его свежим. То что советует производитель менять масло через 50 — 75 тысяч км не следует обращать внимания, так как это правило действует только для иномарок и только с очень качественным и дорогим синтетическим маслом для коробок.

У новых автомобилей в период обкатки, советую после первой тысячи км заменить масло новым (вы удивитесь обилию металлической пыли в нём) а потом после 5 тысяч км повторить процедуру замены масла. Сливать масло для замены, особенно зимой, советую сразу после поездки, пока оно не остыло. Марку заливаемого в коробку масла, выбирайте следуя советам производителя вашей машины. Заливать масло в картер коробки, удобнее всего с помощью канистры и приделанного к её горлышку шланга, который вставляется в заливаемое отверстие картера вашей коробки.

Ну вот вроде бы и всё, что я хотел рассказать про КПП автомобиля. Надеюсь эта статья поможет многим разобраться в устройстве коробки передач своего автомобиля, и поможет определить и исправить основные неисправности, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. Удачи всем!

suvorov-castom.ru

Коробка передач

При трогании автомобиля с места, разгоне и установившемся движении крутящий момент или сила тяги на ведущих колесах, с которой колесо «отталкивается» от дороги, разные.

Чтобы изменить силу тяги на колесах, применяют ступенчатые коробки передач. Коробка передач служит также для изменения скорости, направления движения автомобиля (вперед или назад) и разъединения двигателя и трансмиссии на длительное время.

В передаче из двух шестерен, в которой меньшая является ведущей 1, а большая — ведомой 2 (рис. 24, а), крутящий момент на ведомой шестерне будет большим во столько раз, во сколько раз число ее зубьев будет больше числа зубьев ведущей шестерни. При этом частота вращения (или скорость) ведомой шестерни будет соответственно меньше, чем ведущей. Отношение чисел зубьев ведомой и ведущей шестерен называется передаточным числом.

Рис.24. Ступенчатая передача

При передаточном числе, равном двум, за два оборота рукоятки шестерня 2 повернется на один оборот. При этом, нажимая на рукоятку с силой 5 кгс, можно поднять 10-килограммовый груз, прикрепленный на конце такой же рукоятки, сидящей на валу ведомой шестерни. Таким образом при передаче вращения с меньшей шестерни на большую уменьшается частота вращения и увеличивается вращающее усилие.

Если вращение от ведущей шестерни 1 (рис. 24, б) передается на ведомую через промежуточную шестерню 3, то ведомая шестерня будет вращаться в обратную сторону относительно ведущей.

На легковых автомобилях применяются коробки передач двух основных типов: механические и автоматические (гидромеханические). Механической коробкой передач управляет водитель, включая нужную передачу по своему выбору (в зависимости от режима движения автомобиля). В гидромеханической коробке передачи переключаются автоматически в зависимости от нагрузки на двигатель (частоты вращения коленчатого вала).

Принцип действия любой коробки передач основан на изменении частоты вращения ведомой шестерни при изменении числа зубьев ведущей шестерни. При уменьшении числа зубьев ведущей шестерни ведомая будет вращаться с меньшей частотой, при увеличении — с большей. Одновременно при уменьшении числа зубьев ведущей шестерни на ведомой шестерне повышается крутящий момент.

Обычно в коробках передач легковых автомобилей «работают» четыре или пять пар шестерен с разными передаточными числами. В зависимости от их числа коробка передач называется четырех-или пятиступенчатой. (Передача заднего хода в это число не входит, хотя в любой коробке передач присутствует обязательно.) Передаточное число от низшей (первой) передачи к высшей (четвертой или пятой) постепенно снижается. Передаточное число четвертой передачи во всех коробках, как правило, равно единице. Такая передача называется прямой.

Первая передача предназначена для трогания с места и движения автомобиля с самой низкой скоростью. При разгоне до 10... 15 км/ч можно перейти на вторую передачу, затем при скорости 30... 40 км/ч — на третью и, наконец, при скорости 60... 70 км/ч — на четвертую передачу. В Руководстве по эксплуатации конкретного автомобиля обязательно указана максимальная скорость движения на каждой передаче.

Переключать передачи «вверх» (от низшей к высшей) следует только последовательно. При замедлении и переключении передач «вниз» некоторые ступени можно пропускать, если позволяет скорость движения автомобиля. Например, после движения по прямой со скоростью 60 км/ч и замедления перед поворотом до 20 км/ч можно переключиться с четвертой на вторую передачу.

В последнее время все большее распространение получают пятиступенчатые коробки передач. Пятая передача в них — повышающая (передаточное отношение меньше единицы, например, 0,8, т. е. число зубьев ведомой шестерни незначительно меньше числа зубьев ведущей). Такая передача позволяет вести автомобиль с установившейся скоростью свыше 80 км/ч при пониженной частоте вращения коленчатого вала, например по ровному прямому шоссе, и двигатель расходует меньше топлива.

У коробок передач современных легковых автомобилей все пары шестерен находятся в постоянном зацеплении (рис. 25, а), а для долговечной и бесшумной работы зубья шестерен выполнены косозубыми. Синхронизатор Б позволяет при этом водителю бесшумно включать необходимую передачу.

Синхронизатор включает в себя ступицу 3, жестко посаженную на вторичный вал 9, на поверхности которой выполнены зубья. На зубьях ступицы помещена скользящая по ней зубчатая муфта 4. Устройство муфты позволяет при ее включении плавно уравнять частоту включаемой шестерни с частотой вращения ведомого вала. Кольцевая выточка на поверхности муфты служит для вилки, которая соединена с деталями механизма переключения передач. Шестерни 5, 6 и 7 свободно помещены на вторичном (ведомом) валу. Все они изготовлены как единое целое с венцами шестерен А, имеющими прямые зубья.

Для включения I передачи перемещают заднюю муфту 4 назад до соединения ее с зубчатым венцом А самой большой шестерни 7 на ведомом валу. При этом вращающее усилие от двигателя передается на вторичный вал через шестерни 2, 14, 11 и 7.

Для включения заднего хода используют промежуточную шестерню 16 (рис. 25, б). При движении задним ходом вращение от первичного вала на вторичный передается через шестерню 10 промежуточного вала и шестерню 16 на передвижную шестерню 8, которую перемещают до отказа назад по шлицам вала. При этом вторичный вал меняет направление вращения на обратное.

Рис.25. Схема коробки передач с постоянно зацепленными шестернями

Механизм переключения передач размещен на крышке корпуса коробки передач. Этот механизм включает в себя рычаг переключения передач и ползуны с закрепленными на них вилками. Вилки служат для передвижения муфт синхронизаторов и шестерни 8 заднего хода.

Автоматические коробки передач (АКП) встречаются в основном на зарубежных (в особенности американских) автомобилях, а из отечественных — на некоторых автомобилях «Волга». Основное отличие автоматической коробки передач от механической — в передаче крутящего момента от двигателя к трансмиссии посредством давления потока жидкости в гидротрансформаторе (механизм сцепления отсутствует).

Гидротрансформатор (рис. 26) — одна из разновидностей гидродинамической передачи. Он состоит из насосного 5 (Н) и турбинного 4 (Т) колес и размещенного между ними реактора 3 (Р), заполненных жидкосью. Насосное колесо жестко связано с маховиком 8 и ведущим валом 1 и при работе двигателя создает мощный поток жидкости, который вращает турбинное колесо. С лопаток турбинного колеса жидкость попадает на лопатки реактора, в результате чего возникает реактивная сила, направленная в сторону вращения турбинного колеса. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя реактивная сила увеличивается или уменьшается, и в ступенчатом механизме (коробке передач), связанном с гидротрансформатором ведомым валом 7, осуществляется автоматическое переключение передач — соответственно, «вверх» или «вниз» (повышенное или пониженное).

Рис.26. Схема гидротрансформатора

Применение гидротрансформатора позволяет плавно трогаться с места и плавно разгоняться под нагрузкой, бесступенчато изменяя скорость движения автомобиля.

Автомобилем с автоматической коробкой передач управлять, безусловно, легче, чем автомобилем с механической коробкой. Однако такие автомобили, как правило, более дорогие, а ремонт АКП при поломке сложнее.

Для смазывания деталей механической коробки передач служит трансмиссионное масло, определенный объем которого заливается в картер коробки передач и главной передачи. Трансмиссионное масло снижает затраты энергии на преодоление трения, уменьшает износ деталей, предотвращает их перегрев и коррозию. На легковых автомобилях применяют трансмиссионные масла групп GL-4 и GL-5 (по международной классификации API).

Им соответствуют отечественные масла групп ТМ-4 и ТМ-5. Трансмиссионные масла подразделяются по классам вязкости: 75W, 85W, 90 и 140 (по классификации SAE в зависимости от сезона) или 9; 12; 18 и 34 (согласно отечественной классификации). Чем больше число, тем больше вязкость. Указанные цифры входят в обозначение марки масла. Импортному всесезонному маслу 85W-90 группы GL-5 соответствует всесезонное масло ТМ-5-18. Для некоторых автомобилей завод-изготовитель рекомендует применять в агрегатах трансмиссии моторное масло определенной вязкости. В гидротрансформаторах автоматических коробок передач применяется специальная жидкость. Помимо ее количества (уровня) и качества (соответствия данной модели АКП) водителю при эксплуатации необходимо следить также за ее температурой. Система охлаждения жидкости для АКП конструктивно объединена с системой охлаждения двигателя, поэтому автомобиль с АКП нельзя буксировать с неработающим двигателем дольше определенного времени: жидкость, не получая достаточного охлаждения, перегреется, и детали АКП могут выйти из строя.

1pdd.ru

Механическая коробка ПП

Статья опубликована 26.06.2014 09:34 Последняя правка произведена 26.06.2014 09:39

Определение.

Механическая коробка переключения передач (МКПП) – механизм, осуществляющий ступенчатое изменение передаточного отношения, после выбора передачи водителем (оператором). Переключение передач ведется вручную. На данный момент, механическая коробка переключения передач является самым популярным устройством для регулирования крутящего момента двигателя.

Крутящий момент в МКПП изменяется ступенями, поэтому она относится к ступенчатым коробкам. Передача или ступень – это пара взаимодействующих шестерен. Каждая передача обеспечивает вращение со своей, определенной угловой скоростью, или, как можно сказать, обладает своим передаточным числом т.е. отношением числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Таким образом, высшая передача имеет наименьшее передаточное число, а низшая передача – наибольшее передаточное число.

В зависимости от количества ступенейразличают следующие конструкции:

• четырехступенчатая коробка передач; • пятиступенчатая коробка передач; • шестиступенчатая коробка передач; • и далее.

Самая популярная на сегодняшний момент – пятиступенчатая коробка передач.

Конструкции МКПП подразделяют на два вида:

• трехвальная коробка передач; • двухвальная коробка передач.

Трехвальную коробку передач устанавливают, как правило, на заднеприводные автомобили, а двухвальную - на переднеприводные.

Предыстория…

Как мы уже говорили в предыдущей статье "Коробка переключения передач", главной особенностью двигателя внутреннего сгорания является то, что нужную рабочую мощность они способны развивать лишь при небольшом диапазоне частот. Именно поэтому, для изменения крутящего момента двигателя обязательно необходимо использование специального механизма.

Самое интересное заключается в том, кому принадлежит идея изобретения этого механизма. По общеизвестным данным, до создания этого устройства, первым додумался Карл Бенц, получивший в 1886 году патент на автомобиль. Через пару лет, его жена, Берта, вместе с сыновьями, тайно отправилась к своей матери, которая жила, без малого, в 80 километрах от них. Множество хлопот Берте вызвали несовершенства конструкции этого автомобиля. Маломощность автомобиля являлась главным его недостатком. Дело даже доходило до абсурда, ведь Берте с пассажирами приходилось толкать автомобиль с 0,8-сильным двигателем под горку самостоятельно. Даже и речи нет об удобстве. Помимо малой мощности, автомобиль страдал и быстроизнашивающимися кожаными тормозными механизмами. В результате, после этой поездки, Карл Бенц установил на автомобиль дополнительную передачу.

Превью - увеличение по клику.

По нынешним меркам, первое устройство имело очень примитивную конструкцию. Оно состояло всего из двух шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущей оси и соединены с валом двигателя ремнем. При необходимости, с помощью рычагов, ремень переставлялся с одного шкива на другой. В результате, даже такой простой механизм, позволял регулировать крутящий момент на ведущих колесах. При вращении большого колесного шкива, меньшим шкивом, расположенным на валу мотора, крутящий момент двигателя увеличивался. Это соединение использовалось для того, чтобы тронуться с места. Когда же диаметр шкива на оси был меньше, чем на валу двигателя, то угловая скорость колес возрастала, а усилие двигателя уменьшалось. Немного позже, ремень был заменен на более износостойкую цепь, а вместо шкивов использовали звездочки. Наверное, такой механизм известен всем, ну, по крайней мере тем, кто хоть раз катался на велосипеде.

Устройство коробки передач.

Трехвальная коробка передач:

• ведущий (первичный) вал; • шестерня ведущего вала; • промежуточный вал; • блок шестерен промежуточного вала; • ведомый (вторичный) вал; • блок шестерен ведомого вала; • муфты синхронизаторов; • механизм переключения передач; • картер (корпус) коробки передач.

Ведущий вал предназначен для соединения со сцеплением. На валу прорезаны пазы для ведомого диска сцепления. От ведущего вала, крутящий момент предается через шестерню, которая в данный момент зацеплена с ним.

Промежуточный вал параллелен первичному. На валу расположен блок шестерен, находящихся в жестком зацеплении с ним.

Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим. Это возможно благодаря торцовому подшипнику на ведущем валу, который включает ведомый вал. Блок шестеренок ведомого вала не закреплен с валом и свободно вращается на нем, но блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а еще и шестерня ведущего вала находится в постоянном зацеплении.

Муфты синхронизаторов расположены между шестернями ведомого вала. Их работа основана на выравнивании угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. За счет шлицевого соединения, муфты могут двигаться продольно по ведомому валу, поскольку имеют с ним жесткое зацепление. Торцы муфт имеют форму зубчатых венцов, которые входят в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. Сейчас, новые коробки передач, оборудованы синхронизаторами на всех передачах.

Механизм переключения трехвальной коробки передач расположен на корпусе коробки. Он состоит из ползунов с вилками и рычага управления. Блокиратор необходим, для того, чтобы предотвратить одновременное включение двух передач. Так же механизм переключения может иметь дистанционное управление.

Картер коробки передач необходим для размещения конструктивных частей и механизмов и для хранения масла. В качестве материла, для изготовления картера используют алюминиевый или магниевый сплав.

Двухвальная коробка передач:

• 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, как и в трехвальной коробке, служит для соединения со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестеренок. Ведомый вал, вместе с блоком шестерен расположен параллельно ведущему валу. Шестерни находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и могут свободно вращаться на валу. К ведомому валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Муфты синхронизаторов расположены между шестернями ведомого вала.

Для уменьшения линейных размеров и увеличения числа ступеней, во многих конструкциях коробок передач устанавливается по два, и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, находящаяся в зацеплении с одной ведомой шестерней – так сказать, три главных передачи.

Крутящий момент от вторичного вала коробки передач к ведущим колесам автомобиля передают главная передача и дифференциал. При необходимости, дифференциал может обеспечивать вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, является дистанционным, так как располагается отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом осуществляется за счет различных тяг или тросов. Самым простым является соединение при помощи тросов, именно поэтому его чаще используют в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробкиимеет следующее устройство:

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

Выбор передачи осуществляется за счет поперечного движения рычага управления, относительно оси автомобиля, а включение передачи – продольное движение рычага, т.е. к конкретной передачи.

Принцип работы трехвальной механической коробки передач

В нейтральном положении рычага управления, не происходит передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. С перемещением рычага управления, происходит соответствующее перемещение муфты синхронизатора. Муфта же, в свою очередь, обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. Уже после, зубчатый венец муфты зацепляется с венцом шестерни и происходит блокировка шестерни ведомого вала. В итоге, коробка передач осуществляет передачу оборотов с двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Задний ход обеспечивается соответствующей передачей коробки. Сменить направление движения, удается благодаря промежуточной шестерни заднего хода, которую устанавливают на отдельной оси.

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Двухвальная и трехвальные коробки передач работают по схожему принципу, главное в чем они отличаются – особенности работы механизма переключения передач.

Все, что требуется от оператора (водителя), это изменять положение рычага, двигая им продольно или поперечно. Передвигая рычаг поперечно, усилие передается на трос выбора передач. Тот же, воздействует на рычаг выбора передачи. Рычаг, в свою очередь, поворачивает центральный шток вокруг оси и, таким образом, позволяет выбрать передачу.

При продолжении поперечного движения рычага, усилие передается на трос переключения передач, а далее на рычаг переключения передачи. За счет движения рычага, происходит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и блокирует шестерню ведомого вала. В итоге, крутящий момент передается от двигателя на ведущие колеса.

autohis.ru

Шестиступенчатая механическая коробка передач | Трансмиссия

Тенденция к повышению мощности двигателей требуют разработки новых решений трансмиссий автомобилей. Одним из видов таких решений является переход на шестиступенчатые коробки передач, что позволяет снизить разрывы между передаточными числами соседних передач. Рабочие частоты вращения коленчатого вала двигателя при этом снижаются и как следствие уменьшается расход топлива, повышаются также комфорт и разгонная динамика автомобиля.

Из новых разработок механических передач в качестве примера приводится шестиступенчатая механическая коробка передач автомобиля Touareg. Эта коробка  отличается плотным рядом передаточных отношений, обеспечивающим существенное повышение крутящего момента при движении по пересеченной местности и спортивный характер движения по дорогам с твердым покрытием.

Передача мощности на ведущий вал глав­ной передачи осуществляется через три ва­ла с шестернями: первичный, вто­ричный и промежуточный.

Ведомый диск сцепления установлен непо­средственно на шлицах первичного вала. Передачи с 1-й по 4-ую являются понижающими, 5-я  прямая и 6-я – повышающая.

Рис. Механическая коробка передач автомобиля Touareg:1 – картер сцепления; 2 – первичный вал; 3 – ведущая шестерня (постоянной передачи) на первичном валу; 4 – муфта синхронизатора; 5 – включаемая шестерня шестой передачи;  6 – вращающаяся вместе с валом шестерня третьей передачи; 7 – вращающаяся вместе с валом шестерня четвертой передачи; 8 – включаемая шестерня второй передачи; 9 – включаемая шестерня первой передачи; 10 – центральный шток переключения передач; 11 – включаемая шестерня передачи заднего хода; 12 – вторичный вал; 13 – промежуточный вал; 14 – задняя часть коробки передач; 15 – вращающаяся вместе с валом шестерня первой передачи и передачи заднего хода; 16 – вращающаяся вместе с валом шестерня второй передачи; 17 – включаемая шестерня четвертой передачи; 18 – включаемая шестерня третьей передачи; 19 – вращающаяся вместе с валом шестерня шестой передачи; 20 – ведомая шестерня постоянной передачи

Первичный вал вращается в радиальном шарикоподшипнике, установленном в картере сцепления. Между первичным и вторичным валами установлен подвижный в осевом направлении роликоподшипник с цилиндрическими роликами. Он расположен в расточке первичного вала. Ведущая шестерня постоянной передачи 3 выполнена заодно целое с первичным валом.

Вторичный вал вращается в радиальном шарикоподшипнике, установленном неподвижно в картере задней части коробки передач, и в подвижном в осевом направлении роликоподшипнике, расположенном в первичном вале. Заодно целое с вторичным валом выполнены шестерни третьей 6 и четвертой передач 7. Включаемые шестерни первой 9, второй 8, шестой передачи  5 и передачи заднего хода 11 установлены на нем на игольчатых подшипников. Их называют также свободно вращающимися шестернями. Эти шестерни находятся в постоянном зацеплении с соответствующими им шестернями, которые вращаются вместе с валами. При включении той или иной передачи они соединяются с вторичным валом посредством соответствующих муфт синхронизаторов и могут передавать на него крутящий момент.

Ступицы муфт синхронизаторов первой и второй передач, пятой и шестой передач, а также передачи заднего хода установлены неподвижно на шлицах вторичного вала.

Промежуточный вал установлен на одном неподвижном и одном подвижном в осевом направлении подшипниках. Двухрядный шарикоподшипник установлен в картере сцепления, а роликоподшипник с цилиндрическими роликами – в картере задней части коробки передач. Шестерни первой 15 и второй передач 16 выполнены заодно целое с вторичным валом.

Шестерни третьей 18 и четвертой передач 17 установлены на промежуточном вале на игольчатых подшипниках. Шестерня шестой передачи  19, а также шестерня постоянной передачи 20 закреплены на шлицах промежуточного вала. Эти шестерни вращаются вместе с промежуточным валом.

Ступица муфты синхронизатора третьей и четвертой передач установлена на промежуточном вале также неподвижно.

Для включе­ния передачи крутящего момента в коробке передач применяются синхронизированные муфты переключе­ния передач.

Рис. Синхронизированная муфта переключения передач

Муфта состоит из:

  • ступицы 6, имеющей внутрен­ние шлицы, которые соединяют ее неподвиж­но с вторичным валом, и наружные шлицы, по которым может передвигаться наружное кольцо муфты с внутренними шлицами
  • наружного кольца 3 муфты, имеющего внутренние шлицы, соответствующие наруж­ным шлицам ступицы и шлицевым венцам свободно вращающихся шестерен соответст­вующих передач, и кольцевую канавку для зацепления с вилкой переключения передач
  • конических блокирующих колец 2, син­хронизирующих (уравнивающих) угловую скорость вращения вторичного и промежуточных валов и свободно вращающейся шестерни выбираемой передачи
  • сухарей 4 подпружиненные листовой пружиной 5

При переключении передачи сцепление отжато, т.е. коленчатый вал двигателя и пер­вичный вал КПП разъединены, следовательно, промежуточный вал с зафиксированными на нем шестернями, а также соответствующие им шестерни вторичного вала вращаются свободно, независимо от скорости вращения коленчатого вала двигателя и колес автомобиля.

Вилка штока переключения передач, нахо­дясь в постоянном зацеплении с наружным кольцом 3 синхронизированной муфты, передвигаясь в направлении шестерни соответствующей передачи через наружное кольцо, двигает внутренними шлицами сухарь 4, который прижимает коническое блокирующее кольцо 2 к конической поверхности соответствующего зубчатого колеса, создавая повы­шенное трение в зоне контакта, что приводит к выравниванию угловых скоростей зубчато­го колеса и синхронизированной муфты. На­ружное кольцо муфты заходит на шлицевой венец 1 шестерни. Таким образом, валы КПП оказываются соединены и вращаются с частотой, пропорциональной передаточному отношению выбранной передачи.

Особое внимание уделяется компактности коробок передач и их способности вписаться в отводимое для них пространство. Примером удачной в данном отношении конструкции является коробка передач модели 0A5 Фольксваген. Эта коробка отличается малой длиной, благодаря чему она легко вписывается в затесненное подкапотное пространство автомобилей с поперечным размещением силовых агрегатов в передней части кузова. Существенное снижение длины коробки передач достигается в результате применения четырехвальной конструкции, позволяющей разместить шестерни в ограниченном по длине пространстве.

Рис. Четырехвальная шестиступенчатая коробка передач:1 – второй вторичный вал; 2 – первичный вал; 3 – первый вторичный вал; 4 – третий вторичный вал ; 5 – шестерня главной передачи; R ­– шестерни передачи заднего хода; номерами обозначены шестерни соответствующих передач

На первичном валу на игольчатых подшипниках установлены соединяемые с ним с помощью синхронизатора шестерни 5-й и 6-й передач. На этом же валу нарезаны ведущая шестерня 1-й передачи и шестерня второй и третьей передачи, а также напрессована ведущая шестерня 4-й передачи.

На первом вторичном валу на игольчатых подшипниках установлены соединяемые с ним с помощью синхронизатора шестерни 1-й и 2-й передач, нарезана ведущая шестерня главной передачи и соединенная сваркой с шестерней 1-й передачи шестерня заднего хода.

На втором вторичном валу на игольчатых подшипниках установлены соединяемые с ним с помощью синхронизатора шестерни 3-й и 4-й передач. Ведомые шестерни 5-й и 6-й передач соединены с валом посредством горячей прессовой посадки, а ведущая шестерня главной передачи непосредственно нарезана на валу. Включение 3-й и 4-й передач осуществляется посредством 3-х конусного синхронизатора, ступица которого неподвижно установлена на шлицах.

На третьем вторичном валу на игольчатых подшипниках установлена соединяемая с ним с помощью синхронизатора включения заднего хода шестерня заднего хода и нарезана шестерня главной передачи.

Все передачи с первой по четвертую включаются посредством 3-х конусных синхронизаторов. Пятая и шестая передачи включаются посредством обычного одноконусного синхронизатора. Передача заднего хода включается посредством инерционного синхронизатора с наружным кольцом.

Передача крутящего момента с первичного вала на главную передачу осуществляется через один из трех вторичных валов, концевые шестерни которых постоянно находятся в зацеплении с ведомой шестерней главной передачи.

При включенной передаче заднего хода крутящий момент передается через шестерню 1-й передачи, вращающуюся на втором вторичном валу. К шестерне 1-й передачи приварена шестерня передачи заднего хода, через которую крутящий момент передается на третий вторичный вал и далее на главную передачу.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Механическая коробка передач

Механическая коробка передач (сокращенно МКПП) на данный момент остается самым распространенным устройством, изменяющим крутящий момент двигателя и свое название получила от механического (ручного) способа переключения передач.

Механическая коробка передач относится к ступенчатым коробкам, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (передачей) называется пара взаимодействующих шестерен. Каждая из которых обеспечивает вращение с определенной угловой скоростью или, иными 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. Высшая ступень имеет наименьшее передаточное число, низшая ступень – наибольшее.

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

Из всего разнообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов: трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач чаще всего устанавливается на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая коробка передач в основном применяется на переднеприводных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы этих коробок передач имеют существенные различия.Устройство трехвальной механической коробка передач

Трехвальная коробка передач состоит из ведущего (первичного), промежуточного и ведомого (вторичного) валов, с размещенными на них шестернями и синхронизаторами. В конструкцию коробки также входит механизм переключения передач. Все элементы расположены в картере (корпусе) коробки передач.Схема трехвальной механической коробки передач Коробка передач: 1 – первичный вал; 2 – муфта выключения сцепления; 3 – передняя крышка с направляющей втулкой; 4 – сальник первичного вала; 5 – картер сцепления; 6 – сапун; 7 – картер коробки передач; 8 – шестерня постоянного зацепления первичного вала; 9 – игольчатый подшипник вторичного вала; 10 – лоток для сбора и стока масла; 11 – синхронизатор III и IV передач; 12 – шестерня III передачи; 13 – шестерня II передачи; 14 – вторичный вал; 15 – синхронизатор I и II передач; 16 – шестерня I передачи; 17 – втулка шестерни I передачи; 18 – промежуточный подшипник вторичного вала; 19 – стопорная пластина промежуточного подшипника; 20 – шестерня заднего хода; 21 – гайка крепления механизма выбора передач; 22 – синхронизатор V передачи; 23 – механизм выбора передач; 24 – шестерня V передачи; 25 – кронштейн крепления опорной пластины; 26 – маслоотражательная шайба; 27 – фланец эластичной муфты карданной передачи; 28 – гайка; 29 – уплотнитель центрирующего кольца; 30 – центрирующее кольцо; 31 – сальник вторичного вала; 32 – задний подшипник вторичного вала; 33 – распорная втулка; 34 – болт блока шестерен; 35 – подшипник блока шестерен; 36 – задняя крышка коробки передач; 37 – блок шестерен V передачи и заднего хода; 38 – задний подшипник промежуточного вала; 39 – шестерня I передачи промежуточного вала; 40 – пробка сливного отверстия; 41 – шестерня II передачи промежуточного вала; 42 – шестерня III передачи промежуточного вала; 43 – нижняя крышка коробки передач; 44 – промежуточный вал; 45 – шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 46 – передний подшипник промежуточного вала; 47 – зажимная шайба подшипника промежуточного вала; 48 – болт зажимной шайбы; 49 – задний подшипник первичного валаВедущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. Вал имеет 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 установлен блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.

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

Между шестернями ведомого вала располагаются синхронизаторы (т.н. муфты синхронизаторов). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет силы трения. Синхронизаторы имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут перемещаться по нему в продольном направлении на шлицевом соединении. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

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

Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Надежную смазку узлов коробки с успехом обеспечит масло мобил. 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, зубчатый венец муфты входит 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 при помощи 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. Также в картере коробки передач размещены главная передача и дифференциал.Схема двухвальной механической коробки передач 1 - картер коробки передач;2 - шестерня V передачи;3 - шестерня IV передачи;4 - шестерня III передачи;5 - шестерня II передачи;6 - шестерня передачи заднего хода;7 - шестерня I передачи;8 - первичный (ведущий) вал;9 - картер сцепления;10 - внутренний ШРУС привода правого переднего колеса;11 - корпус дифференциала;12 - ведомая шестерня главной передачи;13 - внутренний ШРУС привода левого переднего колеса;14 - вторичный (ведомый) вал.Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. Блок шестерен жестко закреплен на валу.

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. При необходимости дифференциал обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Как правило механизм переключения передач двухвальной коробки, имеет дистанционное действие, то есть расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Тросовое соединение является наиболее простым, 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.

Выбор передачи осуществляется поперечным движением рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), включение передачи – продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).Принцип работы двухвальной механической коробки передач

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, который в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси, чем 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.

< Предыдущая Следующая >
 

autoevo.net

Шестерня - коробка - передача

Шестерня - коробка - передача

Cтраница 4

На экскаваторах ЭО-3322А ( Б) отключают передний и задний мосты, отсоединяют исполнительный цилиндр рулевого управления. Тормоза механизма хода и стояночный подключают к тормозной системе автотягача, шестерни коробки передач устанавливают в нейтральное положение, обе полости гидромотора механизма поворота соединяют между собой специальным трубопроводом.  [46]

Если на детали сложной формы изношены отдельные ее поверхности, то ее можно восстановить путем полного удаления поврежденной части и установки вместо нее заранее изготовленной дополнительной ремонтной детали. Этот способ применяют при восстановлении крышек 3 коробок передач, блоков зубчатых колес 4, шестерни коробки передач, кузовов и кабин автомобилей и других деталей.  [48]

Вследствие изменения характера движения автомобиля, теплового режима, режима смазки, загрузки автомобиля изменяется износ деталей, а следовательно, и техническое состояние автомобиля. Так, при работе автомобиля в городских условиях из-за частых остановок, частых переключений передач и торможений быстро изнашиваются подшипники муфт выключения сцепления, ведомые диски сцепления, шестерни коробок передач, накладки тормозных колодок и тормозные барабаны. Продолжительная работа с повышенной нагрузкой приводит к преждевременным из-носам деталей автомобиля и шин, перерасходу топлива и смазочных материалов.  [49]

Вследствие изменения характера движения автомобиля, теплового режима, режима смазки, загрузки автомобиля изменяется износ деталей, а следовательно, и техническое состояние автомобиля. Так, при работе автомобиля в городских условиях из-за частых остановок, частых переключений передач и торможений быстро изнашиваются подшипники муфт выключения сцепления, ведомые диски сцепления, шестерни коробок передач, накладки тормозных колодок и тормозные барабаны. Продолжительная работа с повышенной нагрузкой приводит к преждевременным износам деталей автомобиля и шин, перерасходу топлива и смазочных материалов.  [50]

Ходоуменьшитель разрешается включать только при работе трактора на 1, II, III и IV передачах. В том случае, когда включены V, или VI, или VII передачи коробки передач, включать в работу ходоуменьшитель запрещается, так как при этом в силовой передаче возникают большие нагрузки, при которых могут быть поломаны шестерни коробки передач и ходоуменьшителя.  [51]

Коробка передач семиступенчатая, обеспечивающая шесть основных скоростей движения от 4 53 до 19 7 км / час и одну дополнительную скорость 1 25 км / час. Шестерни коробки передач имеют модуль 4 мм. Центральные передачи цилиндрические, имеют модуль 4 5 мм, а шестерни бортовой передачи 5 5 мм. Шестерни имеют нормальную О высоту зубьев. Смещение профиля шестерен в понижающих передачах принято с учетом размещения ножки зуба шестерни в зоне двухпар-ного зацепления, а у колеса - для обеспечения необходимой прочности зубьев на изгиб.  [52]

Коробка передач и задний мост должны работать бесшумно. Шестерни коробки передач должны легко переключаться и не должно быть самовыключения передач на ходу.  [53]

Для того чтобы была полная гарантия включения шестерен, в коробке управления предусмотрен конечный выключатель 10, на который действует диск управления. Диск включает электродвигатель коробки передач на короткое время. Шестерни коробки передач получают вращение и при переключении блоков шестерен вращаются по инерции, что исключает возможность попадания шестерен зуб в зуб, когда включение невозможно.  [54]

На ведомом валу шестерни 2 - й и 3 - й передач установлены свободно на втулках, а шестерня 1 - й передачи и синхронизатор - на шлицах. Механизм переключения передач смонтирован в крышке и состоит из рычага переключения трех штоков ползунов с вилками переключения, фиксаторов, замочного устройства, исключающего одновременное включение двух передач, и предохранителя включения заднего хода. Все шестерни коробки передач ( кроме шестерни 1 - й передачи и заднего хода) косозубые и находятся в постоянном зацеплении.  [55]

На выводном валу смонтированы шестерни и муфты включения. Шестерни с запрессованными в них биметаллическими втулками могут свободно вращаться на выводном валу на стальных термообработанных шлифованных втулках. Все шестерни коробки передач цилиндрические с косым зубом.  [56]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru