3 Коробка передач

Коробка перемены передач является частью трансмиссии. Она устанавливается между главной муфтой сцепления и кардан­ным валом.

Коробка передач служит для изменения крутящего момен­та или тягового усилия на ведущих колесах при изменении сопротивления движению, обеспечивает возможность движения транспортных средств задним ходом и длительное разъединение двигателя от трансмиссии во время стоянки и при движении по инерции.

Силу тяги и скорость движения преобразуют, изменяя передаточное число трансмиссии, для чего в зацепление вво­дят соответствующие шестерни коробки передач. Эта основная функция коробки передач характеризуется числом ступеней (переключаемых передач) и их передаточным числом.

К

Рисунок 6 – Карданная передача

1 – коробка передач; 2 – кардан; 3 – главная передача; 4 – рессора; 5 – рама автомобиля.

основным требованиям, которые предъявляют к сту­пенчатым коробкам передач, следует отнести обеспечение наилучших тяговых и топливно- экономических свойств авто­мобиля (трактора); высокий к.п.д.; легкость управления; безударное переключение передач; бесшумность работы; не­возможность включения одновременно двух передач или пере­дачи заднего хода при движении вперед; надежное удержание передач во включенном и нейтральном положениях; простоту конструкции и небольшую стоимость; удобство обслуживания и ремонта; надежность конструкции.

4 Карданная передача

Карданная передача (рисунок 6) соединяет коробку передач с главной передачей, оси валов которых расположены в разных плоскостях и расстояние между ними во время движения транспортного средства постоянно меняется. Это вызвано тем, что коробка передач жёстко прикреплена к двигателю, неподвижно установленному на раме автомобиля, а его ведущий мост при­соединён к раме на рессорах, которые пружиня допускают из­менение расстояния между мостом и рамой. Передача крутяще­го момента в таких условиях возможна лишь при наличии карданных шарниров (карданов) и скользящих шлицевых соединений.

И так, карданная передача служит для передачи крутя­щего момента от коробки передач или раздаточной коробки к ведущим мостам автомобиля (трактора) в условиях изменяюще­гося положения осей соединяемых валов, а также при передаче момента к отдельным механизмам автомобиля или трактора (лебёдки, дополнительное оборудование и другое).

Карданная передача состоит из карданных шарниров (кар­данов), валов, и промежуточных опор, количество которых за­висит от типа транспортного средства. В зависимости от числа карданных шарниров карданные передачи делят на одно-, двух-, трёх- и многошарнирные (пос­ледние применяются сравнительно редко).

5 Ведущие мосты транспортных средств

Ведущие мосты представляют собой объединённые в одну сборочную единицу механизмы трансмиссии, посредством которых крутящий момент двигателя передаётся к ведущим колёсам трактора (автомобиля). Они служат также для восприятия сил, дей­ствующих между колёсами и подвеской.

У легковых автомобилей ведущий мост обычно один (реже два). Число ведущих мостов у грузовых автомобилей доходит до трёх. В народном хозяйстве широко применяются автомобили повышенной проходимости с двумя ведущими мостами (УАЗ-469, ГАЗ-66), автомобили, имеющие три ведущих моста (ЗИЛ-131, Урал-375 и другие).

Ведущие мосты колёсных тракторов и автомобилей состо­ят из главной (или центральной) передачи, дифференциала, конечной передачи и тормоза.

к ведущему мосту предъявляются следующие требования: должен иметь малые габаритные размеры, для создания наи­большего дорожного просвета; иметь малую массу; обеспечивать соосность осей колёс.

5.1 ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА

Главная передача служит для увеличения крутящего мо­мента на ведущих колёсах и передачи его от карданного вала к полуосям под прямым углом.

Главные передачи бывают шестерёнчатые и червячные.

Червячные передачи из-за меньшего, чем у шестерёнча­тых передач к.п.д. получили ограниченное применение.

Шестерёнчатые главные передачи, как наиболее совершен­ные, получили широкое распространение. Они разделяются на одинарные (с одной парой шестерён) и двойные (с двумя па­рами шестерён),

При классической компоновке автомобиля с ведущим задним мостом, главная передача с дифференциалом расположена в картере заднего моста, при переднем приводе она выполняется в едином корпусе с коробкой передач.

5.2 ДИФФЕРЕНЦИАЛ

П

Рисунок 8 – Дифференциал

а – симметричный; 1 – корпус; 2 – сателлит;

3,4 – полуоси с коническими шестернями;

б – несимметричный; 1 – корпус; 2 – сателлиты; 3 – солнечная шестерня; 4 – коронная

ри движении автомобиля по неровной дороге, а также при повороте ведущие колёса вынуждены в одинаковые отрезки времени проходить различнее по величине пути. Если б колёса были соединены между собой общим валом, то они во всех случаях движе­ния вращались бы с одинаковым числом оборотов, что неизбежно приводило бы к проскальзыванию и пробуксовке колёс относитель­но дороги. Проскальзывание вызывает повышенный износ шин, увели­чивает затрату мощности, приводит к увеличению расхода топли­ва и затрудняет поворот автомобиля (трактора).

Дифференциал может быть осевым и межосевым.

Осевой дифференциал устанавливают между левым и правым колёсами одного моста; он позволяет им вращаться с различными скоростями.

Межосевой дифференциал располагают обычно в раздаточной коробке.

В зависимости от характера распределения крутящего момента дифференциалы делят на симметричные и несимметрич­ные (рисунок 8).

Дифференциалы, у которых передаточное число равно еди­нице, т.е. полуосевые шестерни имеют одинаковый диаметр и равное число зубьев, называются симметричными.

Дифференциалы, у которых передаточное число не равно единице, называются не симметричными, у них полуосевые шес­терни имеют разные диаметры и разное число зубьев.

5.3 ВАЛЫ ВЕДУЩИХ КОЛЕС

Вал ведущего колеса передает крутящий момент от дифференциала (автомобили и колесные тракторы) или механизма поворота (гусеничные тракторы) к ведущему колесу. Вал ведущего колеса, непосредственно соединяющий его с дифференциалом, называется полуосью (у автомобиля).

У тракторов вал ведущего колеса служит составной частью конечной передачи. Полуоси (валы ведущих колес) в зависимости от воспринимаемой нагруз­ки подразделяются на полуразгруженные и разгруженные.

Полуразгруженная полуось 3 (рис. 9, а) опирается на подшипник 5 полуосевого рукава 4. На конце полуоси 3 закреплено ведущее колесо. Полуось частично воспринимает изгибающие и крутящий моменты. Полуразгруженные оси применяют на легковых автомобилях.

Разгруженная полуось 1 (рис. 9, б) имеет ступицу 4 ведущего колеса, которая установлена на двух подшипниках 2, размещенных на полуосевом рукаве 5, и прикреплена к фланцу 3 полуоси. Эта полуось нагружена только крутящим моментом. Разгруженные полуоси применяют на большинстве грузовых автомобилей (ГАЗ, ЗИЛ и КамАЗ) и тракторах К-700, его модификациях и Т-150К.

5.4 КОНЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА

К

Рисунок 9 – Типы валов (полуосей) ведущих колес

а – полуразгруженная; 1 – корпус дифференциала; 2,5 – подшипники; 3 – полуось; 4 – полуосевой рукав;

б – разгруженная; 1 – полуось; 2 – подшипники; 3 – фланец полуоси; 4 – ступица колеса; 5 – полуосевой рукав.

онечная передача – это последняя ступень трансмиссии, определяющая её передаточное число и ведущий момент на колё­сах (звёздочках). Их устанавливают на тракторах и автомоби­лях большой грузоподъёмности.

У гусеничных тракторов конечная передача размещается за механизмом поворота, а у колёсных тракторов и грузовых авто­мобилей - за дифференциалом.

Конечная передача представляет собой шестерёнчатый ре­дуктор с цилиндрическими шестернями постоянного зацепления. Оси их валов могут быть неподвижными (планетарные). Преиму­щества планетарных конечных передач - компактность и высокая надёжность. Их устанавливает на тракторах К-700, Т-150К, Т-150, автомобиле МАЗ-5335.

21.Сцепление-служит для передачи крутящего момента от дв-ля к коробке передач для кратковременного разъединения дв-ля и трансмиссии при переключении передач и торможении, а так же для плавного соединения дв-ля с трансмиссией при троганьи с места и после переключения передач. К сцеплениям предъявляют след. основные требования: плавность, чистоту и полноту включения; иметь min момент инерции ведомых частей; хороший отвод тепла от трущихся деталей; обеспечивать лёгкость в управлении; иметь простоту конструкции, обслуживания и ремонта.

Устройство фрикционного сцепления:

1.Ведомый диск; 2.Нажимной диск; 3.Первичный вал коробки передач; 4.Педаль; 5.Коленчатый вал дв-ля; 6.Маховик с зубчатым венцом ; 7.Ведущий диск;

8. Выжимной рычаг; 9.Кожух; 10.Привод сцепления; 11.Пружина; 12.Выжимной подшипник.

Для того чтобы включить сцепление, необходимо нажать на педаль 4 привода сцепления 10 которое ч/з тяги выжимной подшипник 12 и выжимной рычаг 8 кожуха 9 прижмёт нажимной диск 2 к кожуху 9. Пружины 11, сжимаются в результате этого м/у ведомым 1 и ведущим диском 7 сцепления образуется зазор и крутящий момент дв-ля не передаётся на первичный вал 3 коробки передач, соответственно для включения сцепления необходимо плавно опустить педаль 4, пружины 11 разжимаются, перемещая нажимной диск 2 и ведущий диск 7 вперёд. На поверхностях 1 и 7 возникают силы трения и крутящий момент передаётся на ведомый диск 1. При слабом нажатии пружин 11 ведомый диск 1 вращается медленнее ведущего 7 и сцепление пробуксовывает. Чтобы работа сцепления была надёжной его момент трения должен быть в 2..2,5 раза больше, чем крутящий момент дв-ля. При слишком большом зазоре сцепление не выжимается полностью, в следствии чего в коробке появляется шум-ведёт.

Гидродинамическое сцепление основано на использовании кинетической энергии жидкости.

1.Корпус; 2.Турбинное колесо; 3.Первичный вал коробки передач; 4.Насосное колесо; 5.Коленчатый вал дв-ля.

Недостаток: гидромуфта не обеспечивает чистоты выключения, т.е. полного разъединения муфты и дв-ля.

Электромагнитное сцепление(применяется в основном на Мерседесах).

1.Щётка; 2.Сердечник; 3.Обмотка; 4.Якорь; 5.Пружина;

6. Вал коробки передач; 7.Токосъёмное кольцо.

Чем больше сила тока в электромагнитной обмотке, тем больше сила прижатия якоря к сердечнику и момент трения сцепления. При включении обмотки 3 пружина 5 отводит якорь 4 от сердечника 2 и тем самым выключая сцепление.

Ведомый диск изгот. из- сталь 85(ГАЗ), сталь50(ЗИЛ). Нажимной диск из чугуна СЧ18-36. Пружины навивают из проволоки из стали 60Г или 50ХФА.

Ведомый диск выполнен раздельно со ступицей 6, крутящий момент на которую передаётся ч/з демпферные пружины 5. Они расположены в окнах ступицы 6 и дисков 2 и 8, скреплённых ч/з вырез в ступице пальцами 7. К диску 2 прикреплены волнистые пружинные пластины 4 с двумя фрик­ционными накладками 3. При включении сцепления волнистые пружины распрямляются постепенно, обеспечивая более плавное' включение. Ведомый диск имеет также гаситель крутильных коле­баний, выполненный в виде пружины 1, прижимающей диск 2 к ступице 6 с некоторым усилием.

постепенно, обеспечивая более плавное' включение. Ведомый диск имеет также гаситель крутильных коле­баний, выполненный в виде пружины 1, прижимающей диск 2 к ступице 6 с некоторым усилием.

Крутильные колебания, возникающие на маховике двигателя в основном за счет пульсации его работы при включенном сцеплении, передаются ведомому диску и заставляют его 'поворачиваться на некоторый угол относительно ступицы6, сжимая пружины 5. При этом возникает трение диска 2 о фланец ступицы, к которой он прижимается пружиной 1 гасителя, и энергия крутильных

коле­баний гасится, превращаясь в теплоту. В целом гаситель способст­вует мягкости включения сцепления и повышает долговечность шестерен коробки передач и карданного вала.

Механизм сцепления с двумя ведомыми дисками отличается от однодискового фрикционного механизма сцепления наличием среднего нажимного диска, располагаемого между двумя ведомыми дисками. Конструкция нажимного диска и других элементов двухдискового механизма сцепления принципиальных отличий от однодискового механизма не имеет.

Приводы управления сцеплением.

Механический привод выключения сцепления применяют на большинстве отечественных грузовых ав-ей, т.к. он наиболее прост по конструкции и удобен в эксплуатации. Основными деталями (рис. 18.6) привода выключения сцепления ав-ля ЗИЛ-130 явл. Педаль 1, которая закреплена на валу 5, связанном тягой 6с рычагом 7 и вилкой 3 выключения сцепления.

При нажатии на педаль 1 все детали привода приходят во взаимодействие, в рез-те чего подшипник 2 муфты нажимает на внутренние концы рычагов выключения, нажимной диск отводится, а ведомый освобождается от усилия нажатия и сцепление выключается. При включении сцепления педаль отпускают, муфта с подшипником под действием возвратной пружины 4 занимает исходное положение, освобождая рычаги выключения и сцепление включается.

Гидравлический привод выключения сцеп-л е ни я сложнее по конструкции, чем механический, но он обес­печивает более плавное включение и допускает свободное расположение педали привода по отношению к механизму сцепления.

На автомобиле ГАЗ-24 гидропривод сцепления(см. рис.18.3) включает педаль 16 , главный 15 и рабочий 14 цилиндры, а также толкатель 12, действующий на вилку 9 выключения сцепления. Главный и рабочий цилиндры соединены трубопроводом. Педаль подвешена на оси к кронштейну кузова. К педали шарнирно присоединен толкатель главного цилиндра, действующий на поршень. Перемещение поршня при нажатии на педаль, показанное на рис.18.3 штрихпунктиром, вызывает перетекание жидкости по трубопроводу и повышение давления в рабочем цилиндре. В рез-те поршень рабочего цилиндра тоже начинает двигаться и ч/з толкатель 12 действует на вилку 9, которая перемещает выжимной подшипник и выключает сцепление. Возврат педали в исходное положение после её отпускания происходит под действием оттяжной пружины.