logo1

logoT

 

На чем основано действие коробки передач


Коробки передач

Общие сведения

Коробка передач (КП) служит для изменения силы тяги и скорости движения трактора или автомобиля в зависимости от условий работы. С помощью КП можно изменить направление движения на задний ход и отключить работающий двигатель от трансмиссии    при    остановке.

Действие коробки передач основано на том, что вращение от коленчатого вала двигателя передается на ходовую часть через зубчатые шестерни с определенным передаточным числом на каждой передаче.

Схема простейшей шестеренной коробки передач, имеющей три скорости переднего хода и одну заднего. Введение в зацепление самой малой шестерни, расположенной на ведущем (первичном) валу с самой большой шестерней на ведомом (вторичном) валу 2, позволяет получить / (низшую) передачу. При этом частота вращения ведомого вала будет  наименьшая  по  сравнению  с  частотой его вращения при зацеплении других пар шестерен, а крутящий момент — наибольший.

Подвижные шестерни (каретки) ведущего вала передвигают рычагом переключения передач через вилки, которые перемещаются либо вместе с ползунами 9, либо по ним как по направляющим. Для фиксации включенной передачи и для того, чтобы не было самопроизвольного переключения, предусмотрены фиксаторы 8. Чтобы исключить одновременное передвижение двух ползунов и включение двух передач, в коробке имеется направляющая     пластина — кулиса

При работе выбирают по возможности более высокую передачу, так как это обеспечивает большую экономичность работы двигателя и более высокую производительность. Чем больше передач в коробке, тем полнее используется мощность двигателя при переменной нагрузке.

Шестеренные (ступенчатые) коробки передач классифицируют по следующим признакам:

—        числу валов: двух-, трех-, четырехвальные;

—        расположению валов относительно продольной оси трактора:

с продольным и поперечным расположением:

—        способу зацепления шестерен: с подвижными шестернями и шестернями постоянного зацепления;

—        способу переключения передач: с остановкой для переключения передач и   с   переключением   на   ходу;

—        типу механизма переключения передач: механические, гидравлические и автоматические;

—        числу передач или ступеней переднего хода: четырех-, пяти-, шестиступенчатые и т. д.;

—        числу подвижных шестерен (кареток):   двух-,   трех-   и   четырехходовые;

—        конструктивному исполнению: съемные, выполненные в виде самостоятельного агрегата, и смонтированные в общем корпусе с другими механизмами.

Передачи тракторов можно условно разделить на три группы: основные, транспортные,    и    замедленные.

Основные передачи тракторов соответствуют рабочим операциям в полевых условиях, при агрегатировании трактора с сельскохозяйственными машинами. У современных тракторов этим передачам соответствуют скорости (5... 15 км/ч).

Транспортные передачи тракторов включают при перевозке грузов тракторными поездами и при холостых переездах    машинно-тракторного   агрегата. У колесных тракторов таким передачам соответствуют скорости 15... 30 км/ч, а у гусеничных — около 15 км/ч.

Замедленные передачи тракторов необходимы для высококачественного выполнения некоторых технологических процессов (работы с рассадопосадочными, корнеклубнеуборочными и другими машинами), которые выполняются   на   скоростях   0,6... 1,4   км/ч.

Коробки передач автомобилей имеют меньшее число передач, потому что автомобиль имеет узкоцелевое назначение по сравнению с  трактором.

Низшие передачи автомобилей служат для трогания с места, разгона и преодоления тяжелых участков дороги.

Высшие передачи автомобиля используют при движении в хороших дорожных условиях.

Автомобили имеют одну передачу заднего хода, необходимую для маневрирования. Передачи заднего хода трактора, кроме маневрирования, применяют для выполнения различных работ,     вызванных     агротехническими требованиями (например, при агрегатировании трактора с волокушами). Поэтому некоторые тракторы имеют несколько передач заднего хода. Ряд тракторов имеет реверсивный ход на все передачи.

  Коробка передач

Коробка передач служит для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам, по величине и направлению (задний ход). ... bibliotekar.ru/auto3/17.htm

  Коробка передач. Трансмиссия

Коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к карданному Балу, для движения автомобиля задним ходом ... bibliotekar.ru/auto-uchebnik/27.htm

  КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ. Планетарная коробка передач

Коробки передач. В современных МТУ используют коробки передач двух видов: планетарную и с неподвижными осями валов. Их выполняют с переключением передач как ... www.bibliotekar.ru/spravochnik-171-traktor/22.htm

  Коробка передач входит в состав агрегата трансмиссии автомобиля ...

Коробка передач входит в состав агрегата трансмиссии автомобиля, включающего в себя также главную передачу переднего моста, дифференциал с ... www.bibliotekar.ru/auto-4/16.htm

  Коробка передач - механическая шестиступенчатая коробка передач с ...

Коробка передач. На тракторе Т-74 установлена механическая шестиступенчатая коробка передач с блокировкой механизма переключения. ... bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory-2/61.htm

  Трансмиссия. Коробка передач, ремонт коробки передач. Коробку ...

Коробку передач рекомендуется разбирать на стенде. Вначале снять следующие детали и узлы: муфту выключения сцепления с подшипником, кронштейн подвески ... www.bibliotekar.ru/spravochnik-57/3.htm

  Коробка передач трактора Т-75

Коробка передач — механическая девятиступенчатая с блокировкой механизма переключения. Она обеспечивает девять передач переднего хода и три — заднего. ... bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory-2/55.htm

  Коробка передач

Коробка передач смонтирована в корпусе главной передачи. Первичный вал 5 вращается в двух шариковых подшипниках. На его шлицах установлены каретка 6 шестой ... www.bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory/182.htm

  Механическая коробка передач четырехходовая четырехвальная ...

Коробка передач — четырехходовая механическая четырехвальная ... Коробка передач смазывается маслом, заливаемым в картер центральной передачи заднего моста, ... bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory-2/67.htm

  Коробка передач. Механизм переключения передач

Коробка передач — механическая четырехходовая восьмискоростная с реверсом на все передачи. Коробка состоит из конической передачи с механизмом реверса, ... www.bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory/212.htm

Коробка передач автомобиля и ее предназначение

На техническом языке коробку передач автомобиля можно охарактеризовать, как один из элементов трансмиссии авто. С ее помощью можно изменять крутящий момент в широком диапазоне. Коробка передач необходима для изменения скорости автомобиля и его курса движения. Она позволяет авто не только сдвинуться с места, но и двигаться задним ходом.

Назначение коробки переключения передач

В связи с тем, что мощностные характеристики двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя разные (у последнего они лучше), пришлось конструкторам изобрести устройство, способное менять крутящий момент у ДВС. Этим устройством стала коробка переключения передач.

Для изменения величины крутящего момента в ней имеются несколько шестерней. Каждая из пар имеет свое передаточное число, что обеспечивает работу транспортного средства в различных ситуациях. Если между парой шестерней поместить дополнительную (промежуточную) шестерню, то можно изменить направление и получится задний ход авто.

Основная задача коробки передач – это сохранять работу двигателя в оптимальном режиме при любых условиях движения, что достигается благодаря изменению передаточного числа. У каждой КПП есть низшие и высшие передачи.

Высокий крутящий момент используется при трогании машины с места, при невысоких скоростях, при набирании скорости и при езде по бездорожью. В этих режимах движения используются низшие передачи, у них большое передаточное число. Но даже при быстрых оборотах двигателя, транспорт будет двигаться медленно.

Чтобы движения на высоких скоростях было равномерным, необходимо увеличить количество оборотов колес. Двигатель же должен продолжать работать в оптимальном режиме. В этом помогут высшие передачи, обладающие меньшим передаточным числом. Такая трансмиссия позволит при нормальных оборотах ДВС ехать авто на высокой скорости. В этом режиме машина не может ехать медленно или двигаться с места из-за невозможности развить достаточный крутящий момент.

Рекомендуемая статья:  Карбюратор Cолекс 21083 и его устройство

Прямая передача имеет передаточное число равное единице. Обычно, это 4 передача. Значение числа меньше единицы характерно для ускоряющих передач (от 5 и выше). Такая передача отлично подходит при хороших условиях на дороге и позволяет сэкономить расход топлива и износ двигателя. Она реализуется, когда ведущие колеса не требуют большой тягловой силы.

Виды КПП

От того, как в КПП реализована работа и по количеству ступеней, они бывают:

  • ступенчатые. Имеют механический привод;
  • бесступенчатые. Трансмиссия реализуется с помощью механических и гидравлических ступеней. Изменение крутящего момента в данном случае осуществляется без изменения положения педали газа;
  • комбинированные.

Трансмиссия в целом напрямую зависит от принципа действия коробки передач. По тому, как передается крутящий момент к двигателю, коробки бывают механические и гидромеханические. В первых обороты достигаются с помощью шестеренок. Механические коробки передач могут быть простыми и планетарными.

Также они делятся по переключению скоростей:

  • механические;
  • автоматические.

Механические КПП управляются при участии водителя и в свою очередь подразделяются на следующие типы: непосредственного действия, сервоприводы. Первые работают только при воздействии на них водителя. А вторые управляются с помощью водителя и специального сервоустройства. В данном случае большую часть нагрузки берет на себя данной устройство, водителю остается только управлять им.

Ступенчатые коробки передач довольно часто устанавливаются на автомобилях. Количество ступеней зависит от количества валов. Например, часто применяются трехступенчатые коробки. Таким образом, КПП классифицируются и по количеству ступеней (передач).

Также можно различать коробки передач по количеству ходов (шестерен). Название таких КПП соответствует количеству ходов.

Рекомендуемая статья:  Самое главное про клиренс Опель Астра

Типы КПП

На автомобилях в настоящее время устанавливаются четыре вида коробки передач. Это роботизированная, механическая, вариаторная, автоматическая коробки переключения передач.

У механической коробки реализуется ручное переключение. Преимущества ее использования – это надежная работа, простая конструкция и возможность ручного управления при всех режимах движения транспортного средства. Механика стоит на ВАЗ 2109, например.

Роботизированная коробка является автоматической механической КПП, в которой автоматизирована работа сцепления переключение передач. Есть свои плюсы: экономный расход топлива, хорошие динамические свойства при разгоне. В вариаторных коробках трансмиссия реализована плавно. Это бесступенчатая коробка.

Автоматическая коробка передач сочетает в себе механику и автомат. У нее может быть от семи и выше ступеней. Плюсы такой КПП – это плавное переключение, надежная работа. И несмотря на более высокий расход топлива и меньшие динамические характеристики при разгоне, такие коробки переключения передач не теряют своей актуальности.

Alex S Октябрь 21st, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

Ступенчатая коробка передач. Устройство и принцип действия

Механическая коробка (переключения) передач (МКПП или МКП) — разновидность коробки передач, механизм, предназначенный для ступенчатого изменения передаточного отношения, в котором выбор передачи осуществляется оператором (водителем) вручную. Названа так, поскольку весь её основной функционал реализуется исключительно за счёт механических устройств, без применения гидравлических или электрических элементов (в отличие от гидромеханической или электромеханической трансмиссий, содержащих в своей конструкции, соответственно, гидравлические и электрические элементы).

Ступенчатые простые коробки передач широко применяются в трансмиссиях транспортных средств, так как отличаются простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. К коробкам передач этого вида предъявляются следующие требования:

  • высокие тягово-динамические качества ТС
  • высокая прочность, жесткость, надежность и долговечность
  • высокий КПД, особенно на наиболее употребляемых передачах
  • легкость управления и бесшумность работы
  • надежное фиксирование включенной и выключенной передач, недопущение одновременного включения двух передач
  • малые размеры и масса

Предъявляемые требования определяют рациональную конструкцию коробки передач и ее отдельных частей.

На большинстве изучаемых колесных транспортных средствах устанавливаются пятиступенчатые трехходовые простые коробки передач (пять ступеней для движения вперед и одна ступень заднего хода). Число «ходов» коробки передач соответствует числу подвижных элементов, с помощью которых осуществляется включение тех или иных передач.

Пятиступенчатая коробка передач имеет 3 вала:

  • ведущий 7, связанный при помощи сцепления с коленчатым валом двигателя
  • ведомый 5, установленный соосно с ведущим валом 7 и соединенный с карданной передачей
  • промежуточный вал 6 с закрепленными на нем шестернями

Валы установлены на подшипниках качения в картере, служащем одновременно и масляным резервуаром, с наливным, контрольным и сливным отверстиями, а также вентиляционным устройством. В картере закреплена ось с установленным на ней на подшипниках блоком 7 шестерен ЗХ. Шестерня 17 выполнена заодно с ведущим валом и находится в постоянном зацеплении с соответствующей шестерней 16 промежуточного вала, в результате чего промежуточный вал получает от ведущего вала вращение с постоянным передаточным числом, которое определяется отношением числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей. Шестерни ведомого вала (кроме шестерни I передачи и ЗХ) находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала, но установлены на ведомом валу свободно (могут вращаться относительно вала, но не перемещаться вдоль него). Поэтому, хотя промежуточный вал при работе двигателя и включенном сцеплении будет вращаться, вращение к ведомому валу, а следовательно, и к ведущим колесам движителя передаваться не будет (нейтральное положение).

Рис. Схема пятиступенчатой коробки передач

Включение передач обеспечивается двумя синхронизаторами — 2 и 3 и шестерней 4 I передачи и ЗХ, которые установлены на ведомом валу на шлицах и могут перемещаться вдоль вала. Механизм переключения передач содержит рычаг управления, валики (штоки) с вилками, перемещающими синхронизаторы и каретку 4, фиксаторы и предохранительное замковое устройство, установленные в крышке коробки передач. Синхронизаторы имеют зубчатые венцы, которые при включении передач входят в зацепление с соответствующими зубчатыми венцами шестерен постоянного зацепления, что обеспечивает передачу вращающего момента на ведомый вал и далее к ведущим колесам движителя. Передаточное число между промежуточным и ведомым валами определяется отношением числа зубьев шестерни ведомого вала к числу зубьев шестерни промежуточного вала. Передаточное число между ведущим и ведомым валами, т. е. общее передаточное число коробки передач представляет собой произведение двух передаточных чисел, одно из которых — между ведущим и промежуточным валами, а другое — между промежуточным и ведомым валами.

Чем больше передаточное число коробки передач, тем больше при одном и том же вращающем моменте двигателя вращающий момент, передаваемый к ведущим колесам, а скорость движения ТС соответственно меньше. На I передаче, когда передаточное отношение самое большое, обычно осуществляют трогание ТС с места и первоначальный разгон, а также движение в особо трудных условиях. Включение I передачи обеспечивается передвижением шестерни 4 вперед и введением ее в зацепление с шестерней 8 промежуточного вала. По мере улучшения условий движения осуществляется включение более высоких передач с меньшими передаточными числами, когда не требуется значительного увеличения тяговой силы на ведущих колесах, а скорость движения ТС возрастает.

Высшей в приведенной схеме коробки передач является V передача, которая получается соединением ведущего 1 и ведомого 5 валов при помощи зубчатых венцов ведущего вала и синхронизатора 2; передаточное число в этом случае равно единице (прямая передача).

При движении ТС на прямой передаче промежуточный вал коробки передач вращается вхолостую.

Задний ход обеспечивается перемещением шестерни 4 назад и введением ее в зацепление с одной шестерней блока 7 3Х. Другая шестерня блока находится в постоянном зацеплении с шестерней 11, жестко связанной (закрепленной с помощью шпонки) с промежуточным валом.

Вращающий момент передается от ведущего вала к ведомому через следующие детали:

  • при включении I передачи — через шестерни 16, 17, 8 и 4
  • II — через шестерни 16, 17, 9, 10 и синхронизатор 3
  • III — через шестерни 16,17, 12, 13 и синхронизатор 3
  • VI — через шестерни 16,17,14, 15 и синхронизатор 2
  • V — через шестерню 16 и синхронизатор 2
  • ЗХ — через шестерни 16, 17, 11, блок шестерен 7 и шестерню 4

Для более плавного зацепления и бесшумной работы шестерни постоянного зацепления обычно выполняют косозубыми. Углы и направление наклона зубьев на различных парах шестерен подбирают так, чтобы осевые силы на валах получались наименьшими. Эти осевые силы обычно воспринимаются радиальным шариковым подшипником, устанавливаемым на одном из концов вала. Другой конец вала опирается на роликовый цилиндрический подшипник. Этим предотвращается возникновение дополнительных напряжений в подшипниках в результате теплового удлинения валов. Гнезда подшипников закрываются крышками с уплотнительными прокладками. В случае выхода конца вала наружу в крышках устанавливают уплотнения, предотвращающие вытекание смазки. Этому же способствуют маслосгонные канавки на валах.

Смазывание деталей в коробке передач осуществляется разбрызгиванием при вращении шестерен или с помощью масляного насоса. Для смазывания используют специальные трансмиссионные масла.

Коробка передач обычно крепится к картеру сцепления и устанавливается вместе с двигателем на эластичных опорах на раме.

Для примера на рисунке приведен продольный разрез коробки передач автомобиля КамАЗ.

В последнее время наблюдается тенденция к установке на транспортных средствах большой грузоподъемности, предназначенных для тяжелых условий работы, дополнительной коробкой передач — понижающей или ускоряющей (в некоторых случаях — одновременно обеих). Наличие понижающей дополнительной коробки передач, обычно устанавливаемой за основной в одном и том же картере, позволяет увеличить общее передаточное число между двигателем и ведущими колесами при движении на всех передачах в основной коробке передач. Ускоряющая дополнительная коробка передач, устанавливаемая обычно перед основной в одном с нею картере, позволяет увеличить скорость движения ТС и уменьшить вращающие моменты на валах основной коробки передач. Кроме того, в основной коробке передач устанавливают 2 промежуточных вала, а шестерни постоянного зацепления выполняют прямозубыми, что позволяет уменьшить размеры и массу коробки передач.

Рис. Коробка передач (продольный разрез) автомобиля КамАЗ: 1 — ведущий вал; 2 — крышка заднего подшипника ведущего вала; 3 — регулировочная прокладка; 4 — шток рычага; 5 — опора штока; 6 — пружина; 7 — опора рычага переключения передач; 8 — ось блока шестерен ЗХ; 9 — блок шестерен ЗХ; 10 — роликоподшипник; 11 — верхняя крышка; 12 — крышка заднего подшипника ведомого вала; 13 — задний шарикоподшипник ведомого вала; 14 — втулка; 15 — фланец крепления карданного вала; 16 — крышка подшипника; 17— сферический роликоподшипник; 18 — промежуточный вал; 19 — картер коробки передач; 20 — ведомый вал; 21 — крышка переднего подшипника промежуточного вала; 22 — картер сцепления; 23 — вилка выключения сцепления; 24 — вал вилки выключения сцепления; 25 — муфта выключения сцепления

Механизм управления (переключения) коробки передач

Механизм управления, с помощью которого осуществляются включение и выключение передач, находится обычно в крышке коробки передач и приводится в действие качающимся рычагом.

Рассмотрим устройство механизма управления (переключения) пятиступенчатой коробкой передач. Рычаг переключения передач свободно качается в сферическом гнезде крышки коробки передач, опираясь на него шаровым утолщением и удерживаясь в нем пружиной и фиксатором (штифтом).

Рис. Механизм переключения передач: 1 — ползун; 2 — верхняя крышка картера коробки передач; 3 — вилка переключения 1 передачи и ЗХ; 4 — вилка переключения II и III передач; 5 — вилка переключения IV и V передач; 6 — шарик замкового устройства; 7 — корпус фиксатора; 8 — пружина фиксатора; 9 — штифт замкового устройства; 10 — шарик фиксатора; 11 — вентиляционный колпачок; 12 — пружина предохранительного устройства; 13 — шток; 14 — толкатель

Нижний конец рычага входит в паз одной из трех вилок, каждая из которых перемещает каретку синхронизатора или шестерню I передачи и заднего хода. Для уменьшения хода рычага переключения передач при включении I передачи или передачи заднего хода имеется промежуточный рычаг, установленный на оси.

Фиксация включенного или выключенного положения в коробке передач обеспечивается с помощью фиксаторов, состоящих из шариков 10 и пружин 8, размещенных вертикально в приливах верхней крышки 2 картера коробки передач. Шарики входят в верхние углубления ползунов. На каждом ползуне 1 имеется по три углубления: одно (среднее) — для нейтрального положения и два — для соответствующих передач. Расстояния между углублениями выбраны такими, чтобы обеспечить зацепление соответствующих зубчатых венцов на всю длину зубьев.

Для предотвращения случайного включения одновременно двух передач служит замковое устройство, состоящее из штифта 9 и двух шариков 6. Для шариков на ползунах имеются боковые углубления, а штифт установлен в горизонтальном отверстии среднего ползуна. Сумма диаметров всех шариков и длины штифта равна расстоянию между крайними ползунами, суммированному с величиной одного углубления на ползуне. Вследствие этого при перемещении одного из ползунов два других запираются шариками в нейтральном положении. Для включения I передачи или передачи заднего хода необходимо приложить дополнительное усилие, чтобы рычагом переключения передач сжать до упора пружину предохранительного устройства и тем самым предотвратить возможность случайного включения передачи заднего хода при движении вперед.

Привод переключения передач в коробках передач ТС устанавливается как рычажный непосредственно на крышке коробки передач, так и дистанционный (например, у автомобиля КамАЗ).


Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf