Коробка передач, її будова і призначення

Реферат на тему Коробка передач, її будова і призначення

 

Коробка передач призначається  для зміни в широкому діапазоні  крутного моменту, що передається від  двигуна на ведучі колеса авто­мобіля  при рушанні з місця та розганянні. Крім цього, коробка пере­дач забезпечує рух автомобіля заднім ходом і дає змогу на тривалий час роз"єднувати двигун і ведучі колеса, що потрібно, коли двигун працює на холостому ходу під час руху автомобіля або на стоянці.

 

На сучасних вітчизняних  автомобілях застосовують переважно  механічні ступінчасті коробки  передач із зубчастими шестернями. Кількість передач переднього ходу звичайно дорівнює чотирьом або п"яти (без урахування передач заднього ходу).

 

Передачі перемикаються  пересуванням шестерень, які по черзі  входять у зачеплення з іншими шестернями, або блокуванням шес­терень на валу за допомогою синхронізаторів. Синхронізатори вирів­нюють частоту  обертання шестерень, що вмикаються, і блокують одну з них із веденим  валом. Пересуванням шестерень або  синхроніза­торів керує водій при  вимкненому зчепленні.

 

Залежно від кількості  передач переднього ходу коробки  передач бувають триступінчастими, чотириступінчастими і т. д.

 

Коробка передач призначається  для зміни в широкому діапазоні  крутного моменту, що передається від  двигуна на ведучі колеса автомобіля при рушанні з місця та розганянні. Крім цього, коробка передач забезпечує рух автомобіля заднім ходом і дає змогу на тривалий час роз"єднувати двигун і ведучі колеса, що потрібно, коли двигун працює на холостому ходу під час руху автомобіля або на стоянці.

 

На сучасних вітчизняних  автомобілях застосовують переважно  механічні ступінчасті коробки  передач із зубчастими шестернями. Кількість передач переднього ходу звичайно дорівнює чотирьом або п"яти (без урахування передач заднього ходу).

 

Передачі перемикаються  пересуванням шестерень, які по черзі  входять у зачеплення з іншими шестернями, або блокуванням шес­терень на валу за допомогою синхронізаторів. Синхронізатори вирів­нюють частоту  обертання шестерень, що вмикаються, і блокують одну з них із веденим  валом. Пересуванням шестерень або  синхроніза­торів керує водій при  вимкненому зчепленні.

 

Залежно від кількості  передач переднього ходу коробки  передач бувають триступінчастими, чотириступінчастими і т. д.

 

Основні деталі триступінчастої  коробки передач: ведучий вал 1, ведений  вал 5, проміжний вал 6, установлений у корпусі коробки. На первинному валу жорстко закріплено шестірню 23, що перебуває в постійному зачепленні з шестірнею 2$, жорстко закріпленою на проміжному валу. Інші шестерні проміжного вала г"2, %( і 2^х також жорстко закріплено. На веденому валу 5 установлено шестірню г2, що вільно обертається й перебуває в постійному зачепленні з шестірнею г"2. Шестірня г, і синхронізатор 2з"єднані з валом 5 за допомогою шліців і можуть переміщуватися по них у напрямах, по­казаних стрілками. Шестірня г0 забезпечує зміну напряму обертання веденого вала в разі вмикання передачі заднього ходу.

 

Кожна передача характеризується передаточним числом, під яким розуміють відношення кількості зуб’їв веденої шестірні до кількості зуб"їв ведучої. Якщо в передачі бере участь кілька пар зубчастих шестерень, то для визначення передаточного числа треба перемножити значення передаточних відношень усіх пар.

 

У розглядуваній схемі  коробки передач для вмикання першої пе­редачі шестірню z1 пересувають  вилкою 4 вліво до зачеплення її з шестірнею z’1. Тоді крутний момент передаватиметься з первинного вала 7 через шестерні постійного зачеплення z3 і z’3 на шестерні z’1 і z1 які утворюють першу передачу.

 

Передаточне число для  першої передачі можна визначити  за фор­мулою z1= (z’3 /z3)( z1/ z’1), де z1 і z’1 z3 і z’3 — кількість зуб"їв відповідних шестерень.

 

Друга передача вмикається переміщенням синхронізатора 2 за допомогою вилки 3 вправо. При цьому шестірня 2г  блокується на ве­деному валу, а  крутний момент на ньому визначатиметься  переда­точним числом i11= (z’3 /z3)( z2/ z’2),.

 

Третя передача вмикається пересуванням синхронізатора 2 вліво. В цьому разі ведений і ведучий вали жорстко з"єднуються, а переда­точне число в коробці не змінюється й дорівнює одиниці. Таку пере­дачу називають прямою й використовують для руху автомобіля з ве­ликою швидкістю.

 

Чотириступінчаста коробка  передач автомобіля ГАЗ-53А має  чотири передачі для руху вперед і  одну — для руху назад. Вона діє ана­логічно триступінчастій коробці передач, але має конструктивні особливості: постійне зачеплення шестерень ведучого й проміжного валів, шестерень другої та третьої передач. Передачі переднього ходу вмикаються пересуванням шестірні першої передачі й синхронізатора по шліцах веденого вала, а задній хід умикається пе­реміщенням блока шестерень заднього ходу.

 

П"ятиступінчаста коробка передач автомобіля МАЗ-5335 має такі основні частини: картер; ведучий вал; проміжний вал із шестернями; ведений вал із шестернями й синхронізаторами; механізм перемикання передач.

 

Ведучий вал 2, встановлений на кульковому підшипнику в передній стінці картера 13, на передньому кінці має шліци для встановлення диска зчеплення, а на задньому кінці — шестірню, що перебуває в постійному зачепленні з шестірнею 24 на проміжному валу 18. Шестерні 11, 9 і 8 веденого вала 16 установлені на ньому вільно на гладеньких сталевих втулках і зачеплені з відповідними шестернями на проміжному валу. В разі вмикання другої, третьої та п"ятої пере­дач блокування шестерень з веденим валом здійснюється за допомо­гою синхронізаторів 5 і 10. Перша передача й задній хід умикаються переміщенням шестірні 12 уздовж осі веденого вала.

 

 

 

Рис. 1. Коробка передач  автомобіля МАЗ-5335:

 

а — будова; б~ кінематична  схема; / — муфта вимикання зчеплення; 2— ведучий вал; З — кришка підшипника ведучого вала; 4 — картер зчеплення; 5 — синхронізатор четвертої та п"ятої передач; 6 — верхня кришка коробки; 7 — пружина з кулькою фіксатора; 8— шестірня п"ятої передачі; 9— шестірня третьої передачі; 10— синхронізатор другої та третьої передач; // — шестірня другої передачі; 12— шестірня першої передачі та заднього ходу; 13 — картер коробки; 14 — кришка підшипника веденого вала; /5-- фланець кріплення кардана; 16 — ведений вал; 17— кришка підшипника; 18 — проміжний вал; 19— шестірня другої передачі проміжного вала; 20— забирач -оливного насоса; 21 — шестірня третьої передачі проміжного вала; 22 — шестірня п"ятої передачі проміжного вала; 23 — шестірня привода відбирання потужності; 24 — шестірня привода проміжного вала; 25 — оливний насос; 26 — вісь блока шестерень заднього ходу; 27 — блок шестерень заднього ходу

 

Сталеві опорні втулки шестерень  веденого вала змащуються під тиском від насоса 25, що приводиться хвостовиком валика, встанов­леного в паз проміжного вала. Олива подається від насоса каналами в кришці підшипника вала через перехідну втулку в осьовий канал веденого вала й далі радіальними просвердлинами до втулок шесте­рень. Зуб"я шестерень змащуються розбризкуванням оливи, яка забирається з оливної ванни картера коробки передач.

 

Безударне вмикання передач  переднього ходу в розглядуваній  ко­робці забезпечується синхронізаторами інерційного типу. Синхроні­затор 10умикає другу й третю передачі, а синхронізатор 5 — четверту (пряму) й п"яту (підвищувальну).

 

На вантажних автомобілях  КамАЗ, що працюють як тягачі, встановлюють п"ятиступінчасту коробку передач із переднім при­ставним двоступінчастим редуктором-подільником передач, котрий у поєднанні з основною коробкою дає змогу мати десять передач переднього ходу й дві передачі заднього ходу. Завдяки подільнику загальне передаточне число кожної передачі зменшується приблизно в 1,225 раза.

 

Подільник передач за конструкцією становить додатковий редуктор, картер якого жорстко пристикований  до картера коробки передач. У картері подільника розміщено ведучий і проміжний вали, пару зубчастих шестерень і, синхронізатор і механізм перемикання. Проміжний вал подільника постійно з"єднаний шліцами з проміжним валом коробки передач. Шестірня ведучого вала обертається на ньому вільно й має зубчастий вінець для взаємодії із синхронізатором, закріпленим за допомогою зубчастої муфти.

 

 

Подільник забезпечує дві  передачі: пряму й підвищувальну.

 

Пряма передача не змінює передаваного моменту від двигуна до коробки  передач. Вона вмикається переміщенням синхронізатора вправо, в результаті чого ведучий вал подільника й  ведучий вал ко­робки передач жорстко блокуються.

 

Підвищувальна передача подільника вмикається, коли синхронізатор переміщується вліво. В цьому разі шестірня 3 блокується син­хронізатором на ведучому валу подільника, а крутний момент пере­дається з шестірні 3 на шестірню проміжного вала й далі на про­міжний вал коробки передач. При цьому передаваний крутний

 

Чотириступінчаста коробка  передач автомобіля ГАЗ-53А має  чотири передачі для руху вперед і  одну — для руху назад. Вона діє ана­логічно триступінчастій коробці передач, але має конструктивні особливості: постійне зачеплення шестерень ведучого й проміжного валів, шестерень другої та третьої передач. Передачі переднього ходу вмикаються пересуванням шестірні першої передачі й синхронізатора по шліцах веденого вала, а задній хід умикається пе­реміщенням блока шестерень заднього ходу.

 

Синхронізатор (рис. 2) складається  з корпусу 5, з обох кінців якого  запресовано бронзові конічні кільця 10. Усередині корпусу встановлено  муфту 8 із зубчастими вінцями 9. Фланець  муфти має виступи 6, що входять  у фігурні вирізи 3 корпусу. В ті виступи фланця, що не входять у  вирізи, вставлено кулькові фіксатори 7. Пальці 4 муфти проходять крізь вирізи в корпусі й уставлені у внутрішній паз кільця перемикання 2, з"єднаного з вилкою перемикання передач.

 

 

Рис. 2. Синхронізатор:

 

І — шестірня; 2 — кільце перемикання; 3 — фігурний виріз; 4 —  палець; 5 — корпус; 6 — виступ; 7 —  кулька; 8 — муфта; 9 — зубчастий  вінець; 10 — конічне кільце

 

Коли вмикається передача, муфта 8 під дією вилки перемикання пересувається в бік шестірні 7, що вмикається. Конусна поверхня конічного блокувального кільця починає стикатися з конусною по­верхнею шестірні. Оскільки в початковий момент стикання частоти обертання кільця й шестірні не збігаються, на їхніх поверхнях вини­кають сили тертя, що повертають корпус на певний кут, унаслідок чого виступи фланця муфти впираються в краї фігурних вирізів, і осьове переміщення муфти припиняється.

 

Внаслідок тертя між конічними поверхнями кільця й шестірні їхня частота обертання вирівнюється. В цей момент виступи муфти виходять із прорізів фігурних вирізів і більше не перешкоджають осьовому переміщенню муфти. Муфта переміщується далі в бік уми­кання, й її зуб"я входять у зачеплення із зубчастим вінцем шестірні, блокуючи її на валу.

 

Вимикається передача простим  переміщенням муфти в нейтральне положення, в результаті чого зубчасті вінці шестірні й муфти син­хронізатора  роз"єднуються.

 

Механізм перемикання  передач розміщується у верхній  кришці коробки передач і приводиться  в дію важелем, установленим на кульовій опорі. Нижній кінець важеля, відхиляючись, входить у пази вилок перемикання. Вилки закріплено на штоках, які можуть переміщуватися в осьовому напрямі й утримуються за допомогою фіксаторів.

 

Для захисту від випадкового  вмикання двох передач водночас слугує блокувальний пристрій (замок), який складається  з двох плунжерів і штифта, закладених у горизонтальну просвердлину в  кришці й середньому повзуні. В разі переміщення одного з крайніх  повзунів блокувальний пристрій стопорить  середній і другий крайній повзуни  в нейтральному положенні, а при  переміщенні середнього повзуна стопоряться обидва крайні повзуни.

 

Випадковому вмиканню заднього ходу перешкоджає пружинний запобіжник, який у момент умикання заднього ходу задає відчутно більше зусилля на важелі перемикання, ніж у разі вмикання передач переднього ходу.

 

Особливості технічне обслуговування коробки передач

 

Несправності:

 

• шум під час руху автомобіля;

 

• утруднене перемикання  передач;

 

• самочинне вимикання  передачі;

 

• підтікання оливи.

 

Шум у коробці передач  з"являється

 

- через відсутність оливи в картері;

 

- велике спрацювання зуб"їв  шестерень і підшипників валів.

 

Для усунення несправності слід перевірити рівень оливи в картері, який має бути поблизу нижньої кромки бічного заливного отвору (автомобілі ВАЗ, ЗАЗ та ГАЗ-24) або біля мітки на оливовимірюваль-ному стержні (автомобілі «Москвич»); якщо треба, то слід долити оливу, перевірити й відрегулювати вільний хід педалі зчеплення. Як­що шум не припиниться, то коробку слід розібрати й замінити спра­цьовані деталі.

 

Утруднене перемикання передач  спостерігається внаслідок:

 

- застосування оливи з  підвищеною в"язкістю;

 

- поломки пружин кілець  синхронізаторів;

 

- неповного вимикання  зчеплення (веде);

 

- деформування або заїдання  сферичного шарніра важеля пере­микання передач;

 

- заїдання штоків вилок  і деформування вилок перемикання  передач. 

 

Самочинне вимикання передачі спричиняється:

 

- спрацюванням фіксаторів  або поломкою їхніх пружин;

 

- спрацюванням блокувальних  кілець синхронізаторів.

 

Для усунення зазначених несправностей  треба зняти й розібрати коробку  передач, спрацьовані деталі замінити.