Детали и узлы, входящие в схему двухвальной коробки передач.

А. Л. Панов

Коробки передач

Учебное пособие по части курса

Трансмиссия

 

 Тюмень 2016

ББК 39.34

П 16

Рецензенты: преподаватель ГАПОУ ТО «ТЛТ» А. А. Сироткин,

к. т. н., доцент кафедры Технические системы в АПК Государственного аграрного университета Северного Зауралья И. И. Сторожев

 

П 16 Панов А. Л. Коробки передач: Учебное пособие по части курса Трансмиссия / ГАПОУ ТО «ТЮМЕНСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ». – Тюмень, 2016.

Учебное пособие по части курса Трансмиссия включает в себя адаптированный конспект по теме Коробки передач, тестовые задания для самостоятельной подготовке по теме, рекомендуемый список литературы.

Материалы составлены в соответствии с ФГОС по специальности 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 386 от 22.04.2014 г. и с учетом особенностей обучения в ГАПОУ ТО «ТЛТ». Адресовано студентам и преподавателям техникумов и колледжей технического профиля.

 

Печатается по решению Методического совета ГАПОУ ТО «Тюменский лесотехнический техникум» от «14» октября 2016 года протокол № 2

                                                                                                        

                                                                                                        ББК 39.34

© А. Л. Панов, 2016

©ГАПОУ ТО «ТЛТ», 2016

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Адаптированный конспект по теме коробки передач                          4

1.1 Назначение коробки передач                                                            4

1.2 Классификация коробок передач                                                       4

1.3 Схема устройства и принцип действия ступенчатой коробки передач 5

1.4 Схема и принцип действия бесступенчатой коробки передач (гидротрансформатора)                                                                                              7

1.5 Устройство и работа четырех- и пятиступенчатых автомобильных коробок передач                                                                                                          8

1.6 Делитель коробки передач и управление им                                         12

1.7 Назначение, устройство и работа синхронизаторов                                  16

1.8 Механизм переключения передач                                                               19

1.9 Особенности тракторных коробок передач                                     22

1.10 Устройство и работа тракторных коробок передач с редуктором и без него с переключением с разрывом потока мощности                                           23

1.11 Механизм блокировки, его назначение и работа                                28

1.12 Устройство и работа тракторных коробок передач переключением бес разрыва потока мощности. Гидроподжимные муфты                                               29

1.13 Назначение, устройство и работа раздаточных коробок автомобиля и трактора                                                                                                                     33

2 Тесты для самоконтроля по теме коробки передач                                 37

Литература                                                                                              55

 

1 Адаптированный конспект по теме коробки передач

 

1.1 Назначение коробки передач

Коробка передач преобразует крутящий момент по величине и на­правлению и влияет на тяговые и скоростные показатели трактора (ав­томобиля) — его динамические качества.

 

1.2 Классификация коробок передач

 

Ступенчатые (шестеренчатые) коробки передач классифицируют по следующим основным признакам:

- типу шестеренчатой передачи — с неподвижными осями валов и с вращающимися осями валов (планетарные);

- числу валов, определяющему кинематическую схе­му,— двухвальные, трехвальные, четырехвальные;

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

- процессу переключения передач — с остановкой тракто­ра для переключения и с переключением передач на ходу;

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

- расположению валов относительно продольной оси трактора — с продольным и поперечным расположением (спе­циальные коробки передач);

- монтажным качествам — съемные, выполненные в отдель­ном агрегате и собранные в общем корпусе с другими механизмами.

 

1.3 Схема устройства и принцип действия ступенчатой

коробки передач

 

Простейшая двухвальная коробка передач (рис. 1, а) включает первичный вал 8, соединенный через сцепление с двигателем, и вто­ричный вал 7, передающий вращение главной передаче трактора. Пер­вичный вал воспринимает крутящий момент двигателя, а вторичный пе­редает преобразованный находящимися в зацеплении шестернями кру­тящий момент главной передаче. Частота вращения первичного вала равна частоте вращения коленчатого вала двигателя, а вторичного — частоте вращения первичного, деленной на передаточное число вклю­ченной передачи.

На первичном валу установлены подвижные шестерни 1, 2 и 3, на вторичном — неподвижные 6, 5 и 4. Перемещая рычагом переключения при помощи вилок подвижные шестерни, включают соответствующую передачу. Чтобы одну передачу можно было отличить от другой, их нумеруют в порядке возрастания скорости движения машины. В рас­сматриваемом примере таких передач три: первая - при зацеплении шестерен 1 и 6, вторая — 2 и 5 и третья—3 и 4. Каждая передача образуется зацеплением одной пары шестерен. Коническая шестерня вто­ричного вала является ведущей шестерней главной передачи, которая, последовательно передавая крутящий момент конечным передачам, со­здает крутящий момент на колесах трактора.

Двухвальная коробка передач имеет ограниченное число ступеней и используется лишь в качестве составного элемента в кинематических схемах коробок передач тракторов.

Трехвальная коробка передач (рис. 1, б) передает крутящий мо­мент от первичного вала 1 вторичному 11 через промежуточный вал 10. Высшая передача включается при соединении первичного 1 и вторич­ного 11 валов, расположенных на одной геометрической оси. Так как передаточное число этой передачи равно единице, она называется пря­мой.

Приведенная схема широко используется на легковых и грузовых автомобилях, а также в качестве составного элемента в тракторных коробках передач.

Коробки с подвижными шестернями в зависимости от числа под­вижных (одинарных или двойных) шестерен называются двух-, трех- и четырехходовыми. Число ступеней коробки передач определяется чис­лом передач переднего хода. Следовательно, коробка передач (рис. 1, б) является четырехступенчатой, двухходовой. Передачи заднего хода (они на схемах не показаны) достигаются введением в зацепле­ние промежуточных шестерен для снижения частоты и изменения на­правления вращения с шестернями ведущего и ведомого вала или спе­циальным механизмом реверса.

 

 

Рисунок 1 - Кинематические схемы коробок передач:

а — двухвальная: 1, 2, 3 —подвижные шестерни; 4, 5, 6 — неподвижные шестерни; 7 — вторичный вал;                  8 — первичный вал; б — трехвальная: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3, 4, 5 — подвижные шестерни вторичного вала; 6. 7, 8, 9 — неподвижные шестерни промежуточ­ного вала; 10 — промежуточный вал; 11 — вторич­ный вал.

 

1.4 Схема и принцип действия бесступенчатой коробки передач

 

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач (рис. 2). Его главные детали - два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапециедальную форму. Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень наружу - радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение. А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу - передаточное отношение уменьшится. Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой. Вместо ремня может применяться цепь, набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется. Для трогания автомобиля с места используется обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Главным преимуществом вариатора является то, что двигатель постоянно работает в оптимальном режиме. Как бесспорные плюсы вариатора (по сравнению с автоматическими коробками передач) выступают: экономичность, более плавный ход и динамичный разгон. Вариатор проще по конструкции, чем обычный «автомат». Однако по сравнению с механическими коробками передач вариаторы имеют меньшую экономичность и динамику.

Основным минусом вариатора является его несовместимость с мощными моторами из-за слабости и недолговечности ремней. Также ограничивают применение бесступенчатой трансмиссии потребность в дополнительных механизмах для режимов трогания и заднего хода, высокая стоимость, дорогое обслуживание и ремонт.

 

 

Рисунок 2 - Бесступенчатая коробка передач - вариатор.

 

1.5 Устройство и работа четырех- и пятиступенчатых автомобильных коробок передач

 

Четырехступенчатые коробки передач (рис. 3) устанавлива­ют на автомобилях ГАЗ-3307.

При включении I передачи шестерня 7 отодвигается назад и входит в зацепление с шестерней 10 включения I передачи. Вра­щение с ведущего первичного вала 1 через шестерни постоянною зацепления передается на промежуточный вал 16, шестерню 10 первой передачи, далее на шестерню 7 и на вторичный вал.

При включении II передачи шестерня 7 передвигается вперед. При этом ее внутренний зубчатый венец входит в зацепление с прямозубым зубчатым венцом шестерни II передачи 6 вторичного вала. Вращение с ведущего вала 1 через шестерни постояннго зацепления передастся на шестерню II передачи промежуточного вала, на промежуточный вал 16, по валу вращение передается на шестерню II передачи 6 вторичного вала. Через зубчатый венец вращение передается на внутренний зубчатый ненец шестерни 7, а с нее через шлицы на вторичный вал.

При включении III передачи муфта 17 отодвигается назад и входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни III передачи 5 вторичного вала. Вращение с ведущего вала через шестерни по­стоянного зацепления передается на промежуточный вал 16. Затем по валу - вращение передается на шестерню III передачи 13 проме­жуточного вала, а с нее на шестерню III передачи 5 вторичного вала. Эти шестерни находятся в постоянном зацеплении. С шес­терни 5 через зубчатый венец вращение передастся на муфту 17 и далее через ступицу муфты и шлицы на вторичный вал.

 

 

Рисунок 3 - Четырехступенчатая коробка передач:

1 — первичный вал; 2 — выключатель света заднего хода; 3 — фиксатор; 4 — рычаг переключения передач;           5, 13 — шестерни III передачи; 6, 12— шестерни II пере­дачи; 7, 10 — шестерни I передачи и заднего хода;              8 — сапун; 9 — вторичный вал; 11 — блок шестерен заднего хода; 14 — картер; 15 — шестерня привода промежуточного вала; 16 — промежуточный вал; 17 — муфта.

При включении IV прямой передачи муфта 17 передвигается вперед и входит в зацепление с прямозубым зубчатым венцом шестерни первичного вала 1. Вращение передается на вторичный вал, минуя промежуточный, и далее ни трансмиссию автомобиля.

При включении заднего хода блок шестерен заднего хода 11 передвигается вперед, вводя малую шестерню блока в зацепление с шестерней I передачи 7 вторичного вала, а большой зубчатый венец блока входит в зацепление с шестерней I передачи и заднего хода 10 промежуточного пала. Вращение с первичного вала 1 через ше­стерни постоянного зацепления передается на промежуточный вал 16, по валу на шестерню I передачи и заднего хода 10, с нее через блок шестерен заднего хода 11 на шестерню I передачи 7 вторичного вала и через шлицы на вторичный вал.

Пятиступенчатые коробки передач (рис. 4) устанавлива­ют на автомобилях ЗИЛ - 431410.

Передача вращения с ведущего на ведомый вал осуществляется следующим образом:

- при включении I передачи шестерня 16 входит в зацепление с шестерней 25 промежуточного вала. При этом вращение с ведуще­го вала передается через шестерни постоянного зацепления на промежуточный вал, а затем через зубчатые колеса 25 и 16 на ведо­мый вал;

- при включении II передачи синхронизатор 13 входит в зацеп­ление с шестерней II передачи 14. Вращение передается с ведущего вала 7 через шестерни постоянного зацепления на промежуточ­ный вал 33, на шестерню III передачи 29 промежуточного вала, на шестерню II передачи 26, а с нее на шестерню 14 и через синхро­низатор на ведомый вал;

- при включении III передачи синхронизатор 13 входит в за­цепление с шестерней III передачи 8. Вращение с ведущего вала 1 передается через шестерни постоянного зацепления на промежу­точный вал 33, на зубчатое колесо III передачи 8 ведомого вала и через синхронизатор 13 на ведомый вал;

- IV передача включается синхронизатором 5 включения IV и V передач. Он входит в зацепление с шестерней IV передачи 7. Вра­щение с ведущего вала 1 передается через шестерни постоянного зацепления на промежуточный вал 33, шестерню IV передачи 7 промежуточного вала, а затем на шестерню IV передачи ведомого вала и через синхронизатор 5 на ведомый вал 24;

 

 

Рисунок 4 - Пятиступенчатая коробка передач автомобиля ЗИЛ-431410:

1 — ведущий вал; 2, 17, 22, 35, 37, 39 — подшипники; 3, 21, 23, 36 — стопорные кольца; 4, 34 — шестерни постоянного зацепления ведущего и промежуточного валов; 5 — синхронизатор IV и V передач; 6 — втулка шестерни IV передачи; 7, 31 — шестерни IV передачи; 8, 29 — шестерни III передачи; 9 — шарик фикса­тора; 10 — пружина фиксатора; 11 — штифт замка стержней переключения пере­дач; 12— шарик замка;               13— синхронизатор II и III передач; 14, 26— шестерни II передачи; 15 — вилка переключения I передачи и передачи заднего хода; 16 — шестерня I передачи и передачи заднего хода; 18 — кронштейн стояночного тор­мозного механизма; 19 — фланец карданного шарнира; 20, 38 — манжеты; 24 — ведомый вал;                  25 — ведущая шестерня I передачи; 27, 30, 32 — стопорные шайбы; 28 — шестерня передачи заднего хода промежуточного вала; 33 — промежуточный вал; 40 — распорная втулка; 41 — блок шестерен передачи заднего хода; 42 — установочная втулка; 43— пробка контрольно-заливочного отверстия; 44— крышка люка отбора мощности; 45 — шестерня привода спидометра; 46 — сливная пробка с магнитом; 47 — сапун;          48 — предохранитель включения I передачи и передачи заднего хода; 49 — ось промежуточного рычага;      50 — фиксатор; 51 — рычаг пере­ключения передач; 52 — промежуточный рычаг; 53 — ползун переключения I передачи и передачи заднего хода; 54 — ползун переключения IV и V передач; 55 — ползун переключения II и III передач

 

- V передача прямая, она включается синхронизатором 5, кото­рый входит в зацепление с шестерней 4 ведущего вала. При этом вращение передается синхронизатором 5 непосредственно на ве­домый вал 24, минуя промежуточный. Частота вращения коленча­того вала коробкой передач не изменяется;

- при включении передачи заднего хода шестерня I передачи и передачи заднего хода 16 входит в зацепление с блоком шестерен передачи заднего хода 41. Вращение с ведущего вала 1 через шес­терню 4 постоянного зацепления с шестерней 34 промежуточного вала передается на промежуточный вал. По валу вращение переда­ется на шестерню 28 передачи заднего хода промежуточного вала, на блок шестерен передачи заднего хода 41, на шестерню I передачи и передачи заднего хода 16, а с нее на ведомый вал 24 и дальше по трансмиссии на ведущие колеса автомобиля. Ведомый вал и трансмиссия будут вращаться в сторону, противоположную направ­лению вращения при включении других передач.

 

1.6 Делитель коробки передач и управление им

 

Делитель передач (рис. 5, 6) — механи­ческий редуктор, состоит из одной пары цилиндрических шестерен первичного 2 и про­межуточного 11 валов, синхронизатора 7 и механизма переключения передач. Управление механизмом переключения передач пневма­тическое.

На переднем конце вала эвольвентные шлицы двумя проточками разделены на три венца. Зубья крайних венцов тоньше зубьев среднего венца для создания «замка», предотвращающего от самовыключения передачи в делителе. На шлицах подвижно посажен пальчиковый синхронизатор инер­ционного типа.

Ведущая шестерня 8 вращается на двух роликовых подшипниках 9. Промежуточный вал делителя с напрес­сованной шестерней привода промежуточного вала вращается на переднем 12 и заднем 10 подшипниках.

 

 

Рисунок 5 -Делитель передач:

1 — регулировочные прокладки; 2 — первич­ный вал; 3 — маслонагнетающее кольцо; 4 — шарикоподшипник;       5 — задняя крышка подшипника первичного вала; 6 — крышка люка; 7 — синхронизатор делителя в сбо­ре;            8 — ведущая шестерня первичного ва­ла; 9 — подшипник шестерни первичного вала; 10 — задний роликоподшипник; 11— промежуточный вал; 12 — передний шари­коподшипник; 13 — валик; 14 — вилка;           15 — сухарь; 16 — рычаг.

 

 

 

Рисунок 6 - Десятиступенчатая коробка передач модели 15 (делитель в сборе с коробкой передач):

 1 — роликоподшипник первичного вала передний; 2 — первичный вал; 3 — кольцевая гайка; 4 — шайба;              5 — муфта синхронизатора; 6 — регулировочные прокладки; 7 — крышка заднего подшипника ведущего вала;      8 — основная пятиступенчатая коробка передач; 9 — втулка распорная; 10 — уплотнительная прокладка;              11 — делитель передач.

 

Пневматическая система переключения передач делителя (рис. 7) состоит из сле­дующих основных узлов: редукционного кла­пана 4, крана 3 управления, механизма 5 переключения передач делителя с воздухорас­пределителем 6, клапана 1 включения делителя передач, упора 2 штока клапана и воздухо­водов.

 

 

Рисунок 7 - Схема пневматической системы управления делителем передач:

 I — из пневмопривода тормозов Н, В—низшая и высшая передачи в делителе; 1 — клапан включения де­лителя;     2 — упор штока клапана; 3 — кран управления; 4 — редукционный клапан; 5 — механизм пере­ключения передач; 6 — воздухораспределитель.

 

Воздух из контура IV пневматического привода тормозной системы под давлением 6,2 — 7,5 кгс/см² подается на вход редукционного кла­пана, на выходе из которого поддерживается постоянное давление 3,95—4,45 кгс/см², вели­чина которого регулируется прокладками, установленными на пробку.

Кран 3 управления делателем в зависи­мости от положения золотника направляет воздух, поступающий из редукционного кла­пана, в одну из полостей под поршни возду­хораспределителя 6 и перемещает золотник воздухораспределителя в одно из двух крайних положений, подготавливая таким образом по­дачу воздуха в полость А или Б силового цилиндра.

Предварительный выбор передачи в дели­теле производится перемещением рычага пере­ключателя (в положение В или Н), кото­рый перемещает золотник крана.

Воздух из редукционного клапана под поршень силового цилиндра подается клапа­ном 1 включения делителя передач, который открывается упором 2, закрепленным на толка­теле поршня пневмоусилителя выключения сцепления. Клапан включения делителя передач (рис. 8) открывается в конце хода толкателя, т. е. при полностью выключенном сцеплении.

 

 

Рисунок 8 - Клапан включения делителя передач:

1 — корпус пружины клапана; 2 — прокладка; 3 — пружина впускного клапана; 4 — корпус клапана; 5 — сапун;  6 — уплотнительная прокладка; 7 — крышка клапана; 8 — шток клапана; 9 — пылепредохранитель штока;           10 — ограничитель штока; 11 — шплинт разводной; 12 — уплотнительное кольцо; 13 — упорная шайба;               14 — пружина штока; 15 — впускной клапан.

 

1.7 Назначение, устройство и работа синхронизаторов

 

Для уменьшения износа зубчатых колес и шума, возникающих вследствие удара зубьев при переключении передач, служат синхронизаторы, которые выравнивают уг­ловые скорости соединяемых зубчатых колес.

Синхронизаторами обычно снабжают передачи, переключаемые наиболее часто. Передачи заднего хода, как правило, не имеют синхронизаторов, так как этими передачами пользуются сравнительно ред­ко.

На автомобилях ЗИЛ-431410, МАЗ-5335; КамАЗ-5320 синхронизированы вто­рая, третья, четвертая и пятая передачи. У легковых автомобилей в настоящее вре­мя синхронизированы все передачи перед­него хода.

Синхронизатор коробки передач автомобиля ЗИЛ-431410 представляет собой передвижную муфту (рис. 9, а) с диском, на который воздействует вилка переключения, и с зубчатыми венцами 6. Муфта 1 установлена на шлицах ведо­мого вала. Диск муфты имеет по три отверстия для фиксирующих пальцев 5, соединяющих его с двумя сблокирован­ными конусными кольцами 2, и для бло­кирующих пальцев 3, жестко связывающих конусные кольца. Между половинками фиксирующих пальцев 5 расположены две пружины 4.

В нейтральном положении (рис. 9, б) корпус синхронизатора расположен посредине между зубчатыми колесами, при этом между конусными кольцами 2 и конусными поверхностями колес имеются зазоры, блокирующие пальцы 3 располагаются с кольцевыми зазорами в центре отверстия муфты.

При включении передачи муфта синхронизатора, перемещая фиксирующие паль­цы 5, прижимает конусное кольцо 2 к конусу зубчатого колеса 7. Муфта, соеди­ненная с ведомым валом, и зубчатое ко­лесо, связанное с промежуточным валом, имеют разные частоты вращения. Под действием сил трения, возникающих меж­ду коническими поверхностями, кольцо 2 поворачивается относительно диска муфты до соприкосновения блокирующих конус­ных фасок отверстий диска с блокирую­щими пальцами, происходит блокирование колец и муфты (рис. 9, в). После вы­равнивания частот вращения зубчатого колеса и ведомого вала, а следовательно, конусных колец с пальцами 3 и муфты, блокирующее действие пальцев 3 заканчи­вается, муфта перемещается дальше, а ее зубья бесшумно входят в зацепление с зубчатым венцом зубчатого колеса 7 (рис. 9, г).

Синхронизатор такого типа, обеспечи­вающий включение передачи после вырав­нивания частот вращения соединяемых элементов, называется инерционным.

Синхронизатор коробки передач авто­мобиля МАЗ-5335 состоит из кольцевого корпуса (рис. 9, б), на внутренней поверхности которого с обеих сторон запрессованы конические бронзовые коль­ца, имеющие зубчатую насечку. Внутри корпуса установлена муфта 1 синхрониза­тора с зубчатыми венцами 6. В фасонные прорези 10 корпуса 11 входят выступы 13 муфты. Штифты 12 муфты входят во внутренний кольцевой паз обоймы 9, имеющей на наружной поверхности вы­точку для вилки переключения передач. Фиксаторы 14, состоящие из шариков и пружин, удерживают обойму вилки пере­ключения на корпусе 11 синхронизатора, предохраняя ее от самопроизвольного пе­ремещения. Шарики фиксаторов прижи­маются изнутри к корпусу 11 синхрониза­тора. Для фиксации центрального поло­жения шариков на внутренней поверхнос­ти корпуса в его средней части для них есть выемки. Зубчатые колеса всех пере­дач, которые включаются синхронизатора­ми, имеют наружные конусные поверхнос­ти и внутренние зубья, соответствующие зубьям венца 6.

При включении передач вилкой переклю­чения по направлению к включаемому зубчатому колесу из нейтрального положе­ния (рис. 9, е) перемещаются обойма 9 и муфта 1, а вместе с последней и весь корпус 11 (рис. 9, ж). Внутренним конусом кольцо 2 прижимается к конусной поверхности зубчатого колеса. От возни­кающего трения между поверхностями корпус 11 повернется на некоторый угол и выступы 13 муфты синхронизатора упрутся в края фасонных прорезей 10; продольное движение муфты 1 относитель­но корпуса синхронизатора при таком по­ложении невозможно.

Когда частоты вращения муфты и зубчатого колеса станут равными, муфта мо­жет быть передвинута дальше. При этом шарики фиксаторов отожмутся внутрь выступов 13, а зубчатый венец муфты войдет в зацепление с внутренними зубья­ми зубчатого колеса включаемой передачи (рис. 9, з).

Синхронизатор коробки передач автомо­биля КамАЗ-5320 работает аналогично синхронизатору коробки передач автомо­биля ЗИЛ-431410, но имеет некоторые конструктивные отличия. Синхронизатор второй и третьей передач включает во­семь блокирующих и четыре фиксирую­щих пальцев. Синхронизатор четвертой и пятой передач (рис. 9, и) имеет восемь блокирующих пальцев и восемь фиксаторов, состоящих из пружин, суха­рей, синхронизатор делителя имеет шесть блокирующих пальцев с аналогич­ными фиксаторами.

 

Рисунок 9 - Синхронизаторы коробок передач автомобилей:

а-г - ЗИЛ-130; д- з - КрАЗ-257 и МАЗ-5335; 1 — муфта синхронизатора; 2 — конусное кольцо; 3 — блокирующий палец; 4 — пружина; 5 — палец фиксатора; 6 — зубчатый венец муфты; 7 — зубчатое колесо; 8 — внутренний зубчатый венец зубчатого колеса; 9 — обойма вилки переключения; 10 — прорези корпуса; 11 — корпус;             12 —штифт; 13 — выступ муфты; 14 — фиксатор

 

1.8 Механизм переключения передач

 

На ползуне I переда­чи и заднего хода (рис. 10) кроме вилки 12, закрепленной на заднем конце ползуна, установлена еще головка 3. В паз этой головки входит про­межуточный рычаг 5 включения I передачи и заднего хода. В пазы головок вилок и промежуточного рычага включения I передачи и заднего хода входит нижний конец рычага переключения передач 6, установленный в гнезде корпуса рычага переключения передач 7.

 

 

Рисунок 10 - Механизм управления коробкой передач:

1 — крышка картера коробки передач; 2 — ползун включения I передачи и заднего хода; 3 — головка ползуна;      4 — пружина предохранителя включения заднего хода; 5— промежуточный рычаг включения I передачи и заднего хода; 6— рычаг переклю­чения передач; 7— корпус рычага переключения; 8— шарик фиксатора; 9 — ползун включения IV и V передач; 10— ползун включения II и III передач; 11 — сапун для сообщения картера коробки передач с атмосферой; 12— вилка включения I передачи и заднего хода; 13 — вилка включения II и III передач; 14— вилка включения IV и V передач; 15 — штифт замка ползунов; 16 — шарик замка ползунов.

 

При движении автомобиля, особенно по плохим дорогам, шес­терни могут произвольно выходить из зацепления с нужными шестернями. Чтобы этого не случилось, на ползунах делаются про­точки, соответствующие полному зацеплению зубчатых колес, и в эти проточки при помощи пружин вдавливаются фиксирующие шарики 8. Они не допускают произвольного переключения пере­дач и обеспечивают зацепление шестерен на всю длину зубьев.

Если водитель неправильно повернет рычаг переключения пе­редач и его нижний конец войдет в пазы вилок сразу двух передач, может произойти одновременное включение двух передач, что при­ведет к поломке шестерен.

Решить проблему одновременного включения двух передач по­могает установка замка. Он состоит из штифта 15, вставленного в отверстие среднего ползуна и двух пар шариков 16 замка. На пол­зунах сделаны углубления: на крайних — по одному со стороны среднего ползуна, а на среднем — с обеих сторон. Диаметры ша­риков и длина штифта подобраны так, что при перемещении од­ного ползуна они входят в углубления двух других и не позволяют им передвинуться и ввести в зацепление другие шестерни.

 

 

Рисунок 11 - Механизм дистанционного механического управления коробкой передач:

1 — рычаг переключения передач, 2 — рычаг механизма переключения, 3 — поперечный вал, 4 — механизм переключения передач, 5—промежуточный рычаг, 6 — палец, 7 — вилка, 8 — наконечник тяги, 9 — стяж­ные болты, 10 — карданный вал, 11 — промежуточный механизм, 12—запорный болт, 13 — поперечный вал.

 

Для предотвращения случайного включения заднего хода при движении автомобиля вперед служит предохранитель от случайного включения заднего хода. Он состоит из промежуточного ры­чага 5 и упора с пружиной 4. Работа предохранителя основана на сопротивлении пружины. Передвигая рычаг, водитель чувствует сопротивление пружины и таким образом определяет включение передачи заднего хода или I передачи.

У автомобилей МАЗ-500 управление короб­ки передач дистанционное механическое. В систему управления входит рычаг 1 пере­ключения передач (рис. 11), промежуточный механизм 11, карданная передача и механизм переключения передач 4. Рычаг переключе­ния передач 1 с двумя шарнирами установлен на полу кабины и соединен с поперечным ва­лом 13 промежуточного механизма 11. В кар­тере промежуточного механизма находится продольный рычаг, передняя часть которого шарнирно соединена с поперечным валом 13, а задняя часть с карданным валом 10, имею­щим по концам два карданных шарнира.

Вилка 7 заднего карданного шарнира уста­новлена на валу промежуточного рычага 5 механизма переключения передач. Верхний конец этого рычага связан с поперечным ва­лом 3, на другом конце которого закреплен рычаг 2. Рычаг 2 действует непосредственно на штоки, расположенные в крышке картера коробки передач. Благодаря шарнирному сое­динению рычага 5 с вилкой 7 вал 3 может по­лучать как поступательное перемещение вдоль своей оси, так и поворачиваться на не­который угол, необходимый для включения той или иной передачи.

 

1.9 Особенности тракторных коробок передач

 

На большинстве тракто­ров применяются коробки передач с переключением передач при остановленном тракторе. По кинематическим схемам они являются составными или специальными, а по типу зацепления шестерен — с подвижными шестернями (их большинство) и с шестернями постоянного зацепления. В основном они имеют механическое (руч­ное) переключение передач.

 

 1.10 Устройство и работа тракторных коробок передач с редуктором и без него с переключением с разрывом потока мощности

 

Коробка передач с редуктором.

Она состо­ит из корпуса 21 (рис. 12), первичного 1, промежуточного 19 и вторичного 14 валов, механизма переключения передач и шесте­рен.

Вторичный вал 14 изготовлен заодно с ведомой шестерней 7 первой ступени. Ее внутренние зубья предназначены для включе­ния прямой (девятой) передачи. На шлицах вторичного вала не­подвижно укреплены ведомая шестерня второй ступени редуктора и ведущая коническая шестерня главной передачи.

Промежуточный вал выполнен пустотелым. Внутри его проходит вал 20 независимого привода ВОМ. На шлицы промежу­точного вала надет ряд шестерен. Первые четыре шестерни (по ходу трактора) жестко закреплены стопорным кольцом. Пятая и шестая шестерни 18 свободно вращаются на ступице четвертой шестерни. Седьмая и восьмая шестерни выполнены в виде передвижной ка­ретки 17 и могут свободно передвигаться по шлицам вала. Двигаясь вперед, каретка включает первую ступень редуктора, а при движе­нии назад — вторую. Первая ступень — первая, третья, четвертая и пятая передачи переднего хода и первая передача заднего хода. Вто­рая ступень — вторая, шестая, седьмая, восьмая передачи передне­го хода и вторая передача заднего хода.

Ведущая шестерня 16 второй ступени с внутренними и наруж­ными зубьями. На ее торце, выступающем из КП, предусмотрены зубья для синхронного привода ВОМ. Внутри шестерни находится игольчатый подшипник — задняя опора промежуточного вала. По­этому шестерня 16 и промежуточный вал вращаются независимо.

На шлицы первичного вала надеты две передвижные каретки ведущих шестерен. Движением передней каретки 2 вперед включают пятую или восьмую передачи (в зависимости от включенной ступени редуктора), а движением назад — четвертую или седьмую передачи.

 

Рисунок 12 - Коробка передач трактора МТЗ-80:

1, 14 к 19 - соответственно первичный, вторичный и промежуточный валы; 2 - каретка шестерен четвертой, пятой, седьмой и восьмой передач; 3 -каретка шестерен третьей, шестой и девятой передач; 4 — крышка; 5 — ползун с вилкой; 6 — замковая пластина; 7 — ведомая шестерня первой ступени; 8 — фиксатор; 9 - сапун; 10 - рычаг переключения; 11 - рамка блокировки пуска пускового двигателя; 12 - регулировочные прокладки; 13 - коническая шестер­ня; 15 - регулировочная шайба; 16 - ведущая шестерня второй ступени; 17 -каретка переключения диапазонов (ступеней); 18 — шестерня с двумя венцами; 20 - вал независимого привода ВОМ; 21 — корпус;         22 - блок промежуточных шестерен понижающего редуктора; 23 и 25 - ведомая и ведущая шестерня редуктора;    24 — зубчатая муфта; 26 — рычаг включения редуктора.

 

Задняя каретка 3 может находиться в двух рабочих положениях. В переднем положении она включает третью или шестую передачи, в заднем — девятую (прямую) передачу.

В среднем положении каретка 3 (рис. 12) передает враще­ние валу 11 (рис. 13) заднего хода, расположенному с левой сто­роны корпуса, с помощью надетой на него шестерни 10. На шли­цах вала 11 помещена передвижная шестерня 12. Движением на­зад она включает первую или вторую передачу переднего хода, а движением вперед — передачи заднего хода.

Промежуточная шестерня 13 заднего хода вращается на непод­вижной оси и находится в постоянном зацеплении с малым вен­цом передней шестерни, установленной на шлицах промежуточ­ного вала 8. Задний ход включают передвижением шестерни 12 вперед (рис. 13). В рассматриваемой КП устанавливают понижаю­щий редуктор, а по заявке заказчика - ходоуменыпитель.

Понижающий редуктор размещен перед КП в корпусе сцепления. Редуктор предназначен для понижения частоты враще­ния каждой передачи в 1,3 раза. В него входят ведущая 1 и ведомая 4 шестерни с зубчатыми венцами, соединительная (зубчатая) муф­та 3 и блок 14 промежуточных шестерен. Редуктор включают пере­движением соединительной муфты вперед. Таким образом, при использовании понижающего редуктора число передач КП удва­ивается.

Ходоуменьшитель смонтирован в отдельном корпусе и мо­жет быть установлен на место левой крышки КП. Он представляет собой планетарный редуктор. Ходоуменьшителем пользуются толь­ко для понижения первой и второй передач переднего и заднего ходов. Поэтому для его привода используют вал 11 заднего хода. При включении ходоуменьшителя шестерню 9 перемещают назад. В этом случае она — ведущая шестерня ходоуменьшителя, а шестер­ня 10 — ведомая. Во избежание несчастных случаев необходимо помнить, что при работе с ходоуменьшителем при включении пе­редач переднего хода трактор движется назад, а при включении заднего хода - вперед.

При необходимости вместо ходоуменьшителя с левой стороны КП устанавливают привод 16 бокового ВОМ. На пропашных трак­торах с передними ведущими колесами на место правой крышки КП устанавливают раздаточную коробку. Ведущей шестерней раз­даточной коробки служит шестерня 7.

 

 

Рисунок 13 - Схема коробки передач трактора