Рис. 6.19. Дисковый инерционный синхронизатор с блокирующими пальцами:
1 - блокирующий палец; 2 и 3 - многодисковые фрикционные муфты
6.6. Валы коробок передач и их крепление
Размеры и материал валов КП во многом определяют работоспособность шестерен, подшипников их крепления в опорах картера. Главным требованием, предъявляемым к валам, является их жесткость, так как при ее недостаточности возникает повышенный их изгиб, нарушающий правильность зацепления шестерен, и быстрый износ последних, а также разрушение подшипников.
Вбольшинстве случаев в КП применяют подшипники качения
итолько иногда, в передачах заднего хода и шестернях постоянного зацепления, - подшипники скольжения. В основном в КП устанавливают однорядные шарикоподшипники. Если в заданных габаритах опоры они не проходят по грузоподъемности, то применяют цилиндрические роликоподшипники, предпочтительно с короткими роликами, менее чувствительными к перекосам и деформациям валов. Конические роликоподшипники, воспринимающие большие радиальные и осевые усилия, используют относительно редко ввиду сложности выполнения их опор и необходимости периодических регулировок.
Ввиду относительной незначительности габаритов картеров КП их валы, как правило, имеют двухопорное крепление. Причем в большинстве случаев одна опора фиксирует вал от осевых смещений, а другая нагружена в основном только радиальными усилиями. При этом последняя не мешает осевому расширению вала под действием тепловых напряжений, возникающих при работе КП.
372
При размещении пар шестерен по длине вала в их рабочем положении (при передаче крутящего момента) следует руководствоваться правилом: наиболее часто употребляемые нагруженные передачи располагают ближе к опорам вала, а менее нагруженные - на средней части вала. При такой компоновке передач уменьшаются прогибы валов, что благотворно сказывается на работе подшипников КП и зубьев шестерен.
На рис. 6.20 показаны опоры первичного и промежуточного валов, на которые, в основном, действуют только радиальные силы. В этом случае фиксирующим шарикоподшипником 5 называют такой, который своим внутренним кольцом жестко закреплен на валу 6, а наружным - жестко закреплен в расточке передней стенки 4 (вариант А) картера КП, или в промежуточном установочном стакане 9 (вариант Б).
Внутреннее кольцо подшипника 5, как правило, поджато к торцам шлиц вала 6 посредством ступицы поводкового фланца 1 и закрепительной гайки 11. На промежуточных валах внутреннее кольцо подшипника закрепляется обычно гайкой или стопорным разрезным кольцом (на рисунке не указаны).
Рис. 6.20. Опоры первичного и промежуточного валов КП
Фиксация подшипника 5 в расточке стенки картера чаще всего производится стопорным кольцом 3, установленным в проточке его наружного кольца, которое поджато выточкой закрепительной крыш-
373
ки 2. Иногда стопорное кольцо 3 устанавливается непосредственно в расточке стенки картера и тогда подшипник 5 поджимается к нему буртиком крышки 10, как в случае с установкой подшипника в промежуточном стакане 9.
Следует отметить, что фиксирующая опора этих валов может быть на переднем или заднем их концах.
Второй опорный шарикоподшипник 7 внутренним кольцом жестко закреплен на валу 6 посредством гайки 8. Наружное кольцо подшипника 7 свободно установлено в расточке задней стенки картера КП.
Если вторая опора вала выполнена с цилиндрическим роликоподшипником, то его внутренне кольцо с ограничительными буртиками обычно крепится аналогично рассмотренному. Наружное кольцо без ограничительных буртиков обычно устанавливается по схемам, представленным на рис. 6.21. В варианте исполнения А показано его крепление в расточке задней стенки 7 картера КП посредством стопорного штифта 8. В варианте Б подшипник 9 установлен в стакане 12 и закреплен стопорным кольцом 11. Встречаются конструкции, когда внутреннее кольцо роликоподшипника устанавливается в опоре без ограничительных буртиков, а наружное - с ними.
Рис. 6.21. Варианты установки вторичного вала КП
374
Конструкции вторичных валов и их опоры во многом зависят от отсутствия или наличия на них значительных осевых усилий, возникающих при работе КП. Так, вторичный вал поперечно расположенной КП нагружается в основном только радиальными усилиями, так как центральная передача выполняется обычными цилиндрическими шестернями. Незначительные осевые усилия на валу и в КП с продольными валами, если на его выходном хвостовике крепится карданная передача к отдельной центральной передаче. В этом случае вторичный вал имеет опоры, аналогичные рассмотренным выше.
Однако в большинстве случаев в тракторах вторичный вал КП является ведущим валом конической центральной передачи. Причем, ведущая коническая шестерня выполняется совместно с валом или устанавливается отдельно на его хвостовике. Эти обстоятельства усложняют конструкции опор вторичных валов, так как они помимо радиальных сил должны воспринимать значительную осевую силу и предусматривать возможность регулирования осевого перемещения вала или шестерни для правильного зацепления конических шестерен центральной передачи.
В вариантах исполнения А и Б вторичных валов КП и их опор вторичный вал 6, выполнен за одно целое с ведущей конической шестерней 10. В большинстве случаев шестерня 10 имеет консольное крепление и только в редких случаях, при наличии больших радиальных усилий на ней, устанавливается дополнительная опора, превращающая вторичный вал в трехопорный.
Опора вала, расположенная около шестерни 10, работает в тяжелых условиях, так как воспринимает большие радиальные нагрузки со стороны КП и центральной передачи. При этом со стороны центральной передачи на опору действует осевая сила. Вследствие этого эту опору чаще всего выполняют с цилиндрическим радиальным роликоподшипником 9, хорошо воспринимающим радиальные нагрузки и пропускающим осевую нагрузку на передний - фиксирующий, обычно радиально-упорный шарикоподшипник 5. Варианты крепления роликоподшипника 9 рассмотрены выше.
Крепление переднего фиксирующего шарикоподшипника 5 на валу 6 осуществляется гайкой 2. Крепление его наружного кольца аналогично ранее рассмотренному - в расточке передней стенки 4 картера КП или в промежуточном стакане 13.
Регулировка зацепления конических шестерен производится осевым перемещением вала 6, путем замены регулировочных прокладок 3 под фланец промежуточного стакана 13, поджимаемого крышкой 15 крепления подшипника 5.
375
Вслучае повышенных осевых и радиальных усилий в фиксируемой опоре используются сферические двухрядные шариковые или роликовые подшипники.
Внекоторых конструкциях тракторных трехвальных КП с прямой передачей в задней опоре вторичного вала применяется мощный радиально - упорный шарикоподшипник, одновременно являющийся
ификсирующим. Он обычно крепится в промежуточном стакане, под фланец которого устанавливаются регулировочные прокладки.
Более сложным является установка вторичного вала 3 (вариант В) со съемной конической шестерней 9 на опоры с коническими ради- ально-упорными подшипниками 2 и 4. Как правило, подобная схема крепления вторичного вала характерна для выходного редуктора составной КП, соосного с первичным валом основной коробки. Здесь вторичный вал 3 выполнен совместно с консольно устанавливаемой ведомой шестерней 12, а на выходном его конце установлена (условно на шпонке) ведущая коническая шестерня 9, удерживаемая гайкой
10.
Подшипник 2 передней опоры вала 3 внутренним кольцом установлен на кольцевой проточке вблизи шестерни 12 и поджат дистанционной втулкой 11 с комплектом ступиц ведомых шестерен (не показаны). Наружное его кольцо установлено в расточке внутренней стенки 1 картера до упора во внутренний буртик отверстия.
Подшипник 4 наружным кольцом закреплен в промежуточном стакане 5, установленном в расточке задней стенки 6 картера. Внутреннее кольцо подшипника установлено на вал до упора в торец ступицы шестерни и зажато гайкой 10 вместе с конической шестерней и комплектом прокладок для регулировки ее зацепления с ведомой конической шестерней.
Комплект прокладок 7 служит для регулировки осевого люфта, соответствующего необходимому зазору в конических подшипниках. Регулировка зацепления конических шестерен центральной передачи осуществляется набором прокладок 8.
Взаключение необходимо отметить, что фиксация соответствующего крепежа внутри картера КП производится чаще всего стопорными пластинами, шплинтами, проволокой и другими средствами надежной фиксации, не требующими проверки в период эксплуатации. Фиксация крепежа пружинными шайбами внутри картера КП не применяется.
376