5.1.3. Механізм керування ступінчастими коробками передач

Процес керування механічними коробками передач складається, восновному, із переміщення муфт синхронізаторів із нейтрального положення у таке, що відповідає тій чи іншій передачі. Основу цього механізму становлять (рис. 5.8) вилки 5, 7 і 8, розташовані на повзунах. Для надійної фіксації повзунів з вилками у нейтральному положенні, а також у положенні, що відповідає увімкненій передачі, у кришці коробки передач розміщені фіксатори 3 у формі пружин з кульками, що входять у лунки, зроблені на повзунах. Для запобігання зрушенню одночасно двох повзунів із нейтрального положення, що може призвести до ввімкнення двох передач, між повзунами встановлено замковий пристрій 4. Він складається із штифта, розташованого в каналі середнього повзуна, і чотирьох кульок. При зрушенні із нейтрального положення будь-якого з повзунів дві кульки заходять у лунки двох інших повзунів і надійно замикають їх у нейтральному положенні.

Рис. 5.8. Механізм керування п'ятиступінчастою коробкою передач: 1 - повзуни; 2 - важіль керування; 3 - фіксатор; 4 - замок; 5, 7, 8- вилки перемикання передач; 6 - запобіжник увімкнення заднього ходу

Безпосереднє керування коробкою передач виконується водієм за допомогою важеля 2, який за допомогою сферичного шарніра закріплений у гнізді кришки коробки. Нижній кінець цього важеля може входити в паз одного з повзунів. Для попередження випадкового ввімкнення заднього ходу або першої передачі застосовано запобіжник 6. Для ввімкнення цих передач водій повинен прикласти до важеля 2 керування додаткову силу і стиснути пружину запобіжника.

Багатоступінчасті коробки передач вантажних автомобілів часто обладнані дистанційними механізмами керування.

5.1.4. Додаткові коробки передач

Для поліпшення тягових властивостей сучасних автомобілів кількість передач в їх трансмісіях намагаються підвищити. Для цього, крім основної коробки передач, до трансмісії включають додаткові коробки з двома(рідко з трьома) передаточними числами. Такі додаткові передачі можуть бути понижуючими або підвищуючими. Їх встановлюють перед основною коробкою передач або після неї і називають, відповідно, подільником (мультиплікатором) або додатковою коробкою передач (демультиплікатором).

Подільник сучасного автомобіля зазвичай має дві передачі - пряму і підвищуючу, що допомагає подвоїти кількість передач основної коробки. Найбільш розповсюджена конструкція подільника показана на рис. 5.9. Він складається з картера 14, первинного 1 і проміжного 15 валів, однієї пари зубчастих коліс, синхронізатора 8, а також пневматичного приводу

керування. На шліцах первинного вала закріплений синхронізатор 8 з блокуючими пальцями. Справа від синхронізатора на двох роликових підшипниках розташоване ведуче зубчасте колесо. Проміжний вал 15 подільника розташований на двох підшипниках - кульковому - ліворуч і роликовому - праворуч. Вал розташований на тій самій осі, що й проміжний вал основної коробки передач, і з'єднаний з ним шліцами.

На проміжному валу подільника за допомогою шпонки закріплене зубчасте колесо. При ввімкненні нижчої передачі муфта синхронізатора 8 подільника переміщується у напряму первинного вала основної коробки передач і з'єднується з його шліцами. Крутний момент у цьому випадку передається на первинний вал основної коробки передач без змін.

Увімкнення вищої - прискорюючої передачі досягається переміщенням синхронізатора подільника вліво до повного з'єднання його муфти із зубчастим колесом первинного вала подільника. У цьому випадку крутний момент від первинного вала через пару зубчастих коліс і проміжний вал подільника передається на проміжний вал основної коробки передач. Тоді крутний момент на всіх передачах основної коробки (включаючи і задній хід) зменшується у 0,81 раза, а швидкість руху автомобіля відповідно зростає в 1,22 раза. Це дає можливість працювати автомобілю при невеликих навантаженнях з більш низькою витратою палива.

Керування подільником виконується на ходу автомобіля, дистанційно, за допомогою пневмомеханічної системи і перемикача, встановленого на важелі керування основною коробкою передач.

Додаткова коробка може бути встановлена після основної коробки передач. В цьому випадку її називають демультиплікатором. На автомобілях підвищеної прохідності з усіма ведучими колесами демультиплікатор одночасно виконує роль і роздавальної коробки передач, яка розподіляє крутний момент між переднім і заднім ведучими мостами у заданій пропорції.

Рис. 5.9. Двоступінчастий подільник десятиступінчастої тривальної коробки передач автомобіля КамАЗ-5320: 1 - первинний вал подільника; 2 - кришка заднього підшипника; 3 - підшипник; 4 - роликовий підшипник первинного вала КП; 5- первинний вал КП; 6 - кільцева гайка; 7 - шайба; 8 ~ синхронізатор подільника; 9 - регулювальні прокладки; 10 - кришка підшипника; 11 - картер КП; 12 - розпірна втулка; 13 - ущільнювальна прокладка; 14 - картер подільника; 15 - проміжний вал подільника; 16 - підшипник проміжного вала; 17- мастилозгінне кільце

Беручи до уваги те, що під час руху автомобіля по нерівностях дороги його колеса проходять різні відстані, у роздавальній коробці застосовують також міжосьовий диференціал, який дає змогу колесам ведучих мостів обертатися з різними кутовими швидкостями. У той же час застосування міжосьового диференціала погіршує прохідність автомобіля. Тому для збереження прохідності в роздавальних коробках передбачене блокування міжосьових диференціалів.

Значне збільшення крутного моменту в основній коробці передач не дає змоги застосовувати в демультиплікаторах синхронізатори. Тому керування ними можливе лише при нерухомому автомобілі.

Як типовий зразок розглянемо конструкцію додаткової і водночас роздавальної коробки автомобіля підвищеної прохідності КамАЗ-4310 (рис. 5.10) Коробка має первинний вал 1 з жорстко встановленим на ньому ведучим зубчастим колесом 2 і колесом 4 відбирання потужності. Крім цього, співвісно з первинним встановлено вал б з муфтою вмикання, який передбачено для приводу додаткових механізмів автомобіля (лебідки, насоса). Ведуче зубчасте колесо 2 знаходиться у постійному зачепленні із проміжним колесом 31, вільно розташованим на проміжному валу 29. На цьому ж валу розташоване зубчасте колесо 8 знижувальної передачі.

У нижній частині картера коробки розташований ведений вал 23 приводу переднього моста із зубчастим колесом 17 підвищувальної передачі і несиметричний циліндричний міжосьовий диференціал, що розподіляє момент між валом приводу переднього моста і валом 10 приводу проміжного і заднього ведучих мостів. Диференціал складається із сонячного зубчастого колеса 14, чотирьох сателітів і коронного зубчастого колеса 12, змонтованих у рознімному корпусі.

Рис. 5.10. Роздавальна коробка автомобіля КамАЗ-4310:

1 - первинний вал; 2 - ведуче зубчасте колесо; 3 - кришка; 4 - колесо відбирання потужності; 5 - муфта вмикання коробки відбирання потужності; 6 - фланець; 7 - мастило збірник; 8 - зубчасте колесо знижуючої передачі; 9 - штуцер; 10 - вал приводу задніх мостів; 11 - задня обойма диференціала; 12 - коронне зубчасте колесо диференціала; 13 - ведуче зубчасте колесо диференціала; 14 - сонячне зубчасте колесо диференціала; 15- передня частина корпуса диференціала; 16- картер роздавальної коробки; 17 - зубчасте колесо підвищуючої передачі; 18- передня кришка; 19- пробка; 20 - муфта вмикання вищої передачі; 21 - муфта блокування диференціала; 22 - ведуче зубчасте колесо приводу спідометра; 23 - вал приводу переднього моста; 24 - вилка муфти блокування диференціала; 25 - пневматична камера; 26 - шток; 27 - мембрана; 28 - вимикач; 29 - проміжний вал; 30 - муфта вмикання нижчої передачі; 31 - проміжне зубчасте колесо

Якщо диференціал не заблокований, крутний момент між переднім і двома задніми ведучими мостами розподіляється у відношенні 1:2, забезпечуючи постійну і рівномірну тягу усіх ведучих мостів. Під час руху у важких дорожніх умовах для запобігання буксуванню коліс одного з ведучих мостів диференціал доцільно заблокувати. Таке блокування досягається за допомогою пневматичного приводу 25 і муфти 21 (на рис. 5.10 показане положення роздавальної коробки при розблокованому диференціалі). У цьому випадку забезпечуються максимальні тягові можливості автомобіля.

Перемикання передач у роздавальній коробці здійснюється електропневматичною системою, що складається з три позиційного перемикача, встановленого у кабіні, двох електропневматичних клапанів і двох механізмів перемикання передач мембранного типу.