Главная 16 Советы автолюбителям 16 Ступенчатые коробки передач

Ступенчатые коробки передач

Механические ступенчатые коробки передач, в отличие от бесступенчатых, позволяют изменять крутящий момент, передаваемый трансмиссией ведущим колесам, скачкообразно (ступенчато). Это существенный недостаток такого типа коробок передач, который компенсируется простотой их конструкции, относительной надежностью и неприхотливостью. Кроме того, ступенчатые коробки передач позволяют повысить динамические качества автомобиля (например, при разгоне) и его экономичность.

По этим причинам ступенчатые коробки передач в настоящее время широко применяются во всех типах автомобилей и автобусов.

Ступенчатые коробки передач классифицируются по нескольким основным признакам:

Они могут быть простыми (вальными) и планетарными в зависимости от подвижности геометрических осей их валов.

По числу валов простые коробки делятся на двух-, трех- и многовальные коробки передач.

По числу ступеней (учитываются лишь передачи переднего хода) коробки передач подразделяются на двух-, трех-, четырех-, пятиступенчатые и многоступенчатые.

По способу переключения передач коробки могут быть с подвижными зубчатыми колесами, муфтами легкого включения и с синхронизаторами.

По способу управления различают коробки передач с непосредственным, дистанционным, полуавтоматическим и автоматическим управлением.

По выполняемым функциям коробки передач подразделяют на основные, делители и дополнительные.

Помимо приведенных признаков классификации коробки передач делятся по числу ходов (плоскостей перемещения рычага переключения передач) на двухходовые и трехходовые. Двухходовыми являются трехступенчатые коробки передач, которые в настоящее время можно встретить лишь на автомобилях старых марок, например, ГАЗ-21.

На современных автомобилях в качестве основных наибольшее распространение получают простые, двух- или трехвальные коробки передач. Число передач в таких коробках обычно 4…5.

Увеличение числа передач на автомобилях-тягачах, вездеходах и автомобилях большой грузоподъемности осуществляется путем установки делителя (мультипликатора) или дополнительной коробки (демультипликатора), что позволяет соответственно повысить плотность ряда и расширить диапазон передаточных чисел.

В этом случае общее число передач равно произведению числа передач основной коробки передач и дополнительной. Многоступенчатые коробки передач имеют 5 или 6 валов и поэтому являются многовальными.

На большинстве легковых и грузовых автомобилей применяются коробки передач с непосредственным управлением, при котором водитель посредством рычага воздействует на элементы механизма переключения передач (штоки, вилки, синхронизаторы или муфты) и включает выбранную передачу.

При дистанционном управлении усилие от рычага управления на механизм переключения передач осуществляется через систему тяг и рычагов.

Элементы полуавтоматического управления имеются в приводе управления делителем автомобилей марки «КамАЗ» и дополнительной коробки передач автомобиля КрАЗ-260.

Автоматический привод для управления ступенчатыми коробками передач не применяется, и обычно используется в управлении гидромеханическими коробками передач.

Планетарные коробки передач, как правило, применяют в качестве дополнительных коробок в гидромеханических передачах для усиления преобразующих свойств гидротрансформаторов.

Конструкционные, преобразующие и эксплуатационные свойства коробок передач зависят от ее кинематической схемы. На рис. 1 приведены наиболее распространенные кинематические схемы простых ступенчатых коробок передач.

Любая ступенчатая коробка передач представляет собой зубчатый редуктор, в картере 1 которого на валах установлены подвижные 8 или неподвижные 6, 7 зубчатые колеса. Входной вал 3 называется первичным валом, а выходной вал – вторичным валом.

В трехвальной коробке передач третий вал 10 называется промежуточным валом, а первичный и вторичный валы располагаются соосно.

Переключение передач выполняют при выключенном сцеплении, вводя подвижные зубчатые колеса (каретки) ведомого вала в зацепление с неподвижными на валу зубчатыми колесами промежуточного вала. Это зацепление сопровождается ударами торцов зубьев и приводит к их повышенному износу. Поэтому на автомобилях применяют коробки передач с постоянным зацеплением зубчатых колес и включением передач передвижением кареток (муфт) синхронизаторов.

Подвижные зубчатые колеса выполняются прямозубыми и устанавливаются на шлицах, что позволяет им смещаться вдоль вала. На шлицах также устанавливаются муфты 5 включения передач.

Неподвижные зубчатые колеса для снижения уровня шума выполняются косозубыми и устанавливаются на валу жестко или свободно на подшипниках.

Зубчатые колеса высших передач как наименее нагруженные располагаются ближе к передней опоре, а низших передач как наиболее нагруженные – ближе к задней более жесткой опоре.

Включение той или иной передачи осуществляется путем перемещения муфт 5 переключения передач, которые блокируют зубчатое колесо 7 с вторичным валом 9 или первичный 3 и вторичный валы друг с другом на прямой передаче, на которой передаточное число равно единице.

Потери мощности в коробке передач на прямой передаче практически отсутствуют, и ее КПД близок к единице, так как ни зубчатые колеса, ни промежуточный вал в передаче крутящего момента не участвуют.

На всех других передачах, кроме прямой, крутящий момент в трехвальной коробке передач передается от первичного вала последовательно через зубчатые колеса постоянного зацепления 2 и 4 на промежуточный вал 10, и от него на сблокированную с вторичным валом пару зубчатых колес.

Например, на третьей передаче (рис. 1, а) крутящий момент передается в следующей последовательности:

первичный вал 3 зубчатое колесо постоянного зацепления первичного вала 4 зубчатое колесо постоянного зацепления промежуточного вала зубчатое колесо 12 третьей передачи промежуточного вала 2 зубчатое колесо 6 третьей передачи вторичного вала вторичный (выходной) вал 9.

Включение низших передач или передачи заднего хода может осуществляться перемещением подвижного зубчатого колеса 8.

Вращение вторичного вала в обратную сторону (при заднем ходе) происходит благодаря установке дополнительного зубчатого колеса 11.

Для обеспечения движения с большой скоростью при сравнительно небольшой частоте вращения коленчатого вала двигателя и получения тем самым максимальной экономичности, высшие передачи выполняются ускоряющими, т. е. с передаточным числом меньше единицы.

Принцип работы трансмиссии с механической ступенчатой коробкой передач наглядно показан в видеоролике, размещенном внизу страницы.

Требования, предъявляемые к ступенчатым коробкам передач аналогичны требованиям, предъявляемым ко всем типам подобных агрегатов:

  • обеспечение высоких тягово-скоростных и топливно-экономических качеств автомобиля;
  • надежная связь двигателя с трансмиссией;
  • легкость и удобство управления;
  • обеспечение движения автомобиля задним ходом;
  • высокий КПД;
  • низкий уровень шума при работе;
  • надежность в эксплуатации и простота технического обслуживания и ремонта;
  • малые габаритные размеры и вес.

Прочность деталей коробок передач и их КПД зависят от применяемых материалов, выбранной геометрии зубьев колес, жесткости, числа и расположения опор валов, их механической и термической обработки.

В коробке передач наиболее нагруженными элементами являются зубчатые колеса. Они подвергаются действию статических и динамических нагрузок, например, при резком включении сцепления в момент трогания автомобиля с места. Разрушение зубьев колес часто происходит из-за снижения контактной усталостной прочности.

От многократного приложения максимальных нагрузок возникают трещины в зоне контакта зубьев, образуются щербины (питтинг) и зубчатое колесо выходит из строя.

Зубчатые колеса рассчитывают с запасом прочности 1,2…2,0.

Изготавливают зубчатые колеса для коробок передач и легированных сталей. Так, например, для изготовления зубчатых колес коробок передач ВАЗ применяют стали 20ХГНМ, 19ХГН, для КПП ГАЗ — 20ХГР, 20ХНМ, для зубчатых колес ЗИЛ — 18ХГТ, 30ХГТ, для ЯМЗ — 12ХНЗА.

После изготовления зубчатых колес они подвергаются цементации, азотированию, поверхностной закалке и шлифованию.

Валы коробок передач во время работы подвергаются кручению и изгибу, поэтому они должны быть прочными и жесткими. При недостаточной жесткости валы могут прогибаться под действием радиальных нагрузок, вследствие чего возникает перекос зубьев, уменьшается прочность зубчатых колес и повышается шумность работы коробки передач в целом.

О admin

x

Check Also

Шесть советов как выбрать б

Шесть советов по выбору б/у автомобиля по объявлению Покупка автомобиля – дело хлопотное. А когда речь заходит о покупке авто на вторичном рынке, то ещё и опасное. Ведь подержанный автомобиль ...

Рейтинг автомобилей эконом-класса

Рейтинг лучших автомобилей в сегменте эконом-класса На отечественном рынке автомобили эконом-класса занимают внушительную долю, поскольку они рассчитаны на покупателей со средним уровнем достатка. Не каждый может себе позволить машину стоимостью ...

Сайт обо всем

Почему шумит летняя резина и как от этого избавиться

Почему шумит летняя резина и как от этого избавиться? Опубликовано: 09.06.2017 | 849 Каждый раз после «переобувания» автомобилисты замечают, что летняя резина более шумная, нежели зимняя, в результате возникает логический ...

Как всё устроено: Инструктор в автошколе

2 апреля 2013 в 17:27 Я не пришёл в профессию автоинструктора — она сама пришла ко мне. Я был водителем такси, а у хорошего извозчика, даже если он при компании, ...

Чистка и промывка форсунок своими руками — советы бывалых

Промывка форсунок и чистка своими руками — советы бывалых. Топливная система при работающем двигателе подвергается загрязнению твердыми частицами, а также лаковыми и смолистыми отложениями. В основе этих отложений — химические ...

Достоинства и недостатки водометных движителей для катеров — Помощь автолюбителю

Достоинства и недостатки водометных движителей для катеров Достоинства и недостатки водометных движителей для катеров В использовании современных водометных движителей действительно много необычного. Странность заключается в том, что сегодня они находят ...

Обработка подкрылок на авто

Жидкие подкрылки — какие лучше выбрать для автомобиля Каждый автолюбитель мечтает снизить шум при езде в автомобиле. Наука не стоит на месте и существует множество составов, способных решить эту задачу. ...

Какой самый надежный бюджетный автомобиль в России на сегодня?

Какие машины в России совмещают в себе надежность и дешевизну? выбор Учитывая нынешние мировые экономические факторы, большинство автолюбителей предпочитают недорогие модели машин. При этом чаще всего базовыми вопросами в плане ...

Парадный Mercedes Гитлера выставлен на аукцион — Top Gear

Часть вырученных от продажи средств будет направлена в фонд жертв Холокоста Обычно, когда публикуется анонс о продаже автомобиля известного человека на аукционе, речь идет об актерах, музыкантах, спортсменах прошлых лет, ...

Лингвосемиотическая специфика карнавальной интеракции в автомобильном путешествии по России – тема научной статьи по языкознанию читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Лингвосемиотическая специфика карнавальной интеракции в автомобильном путешествии по России Текст научной статьи по специальности «Языкознание» Аннотация научной статьи по языкознанию, автор научной работы — Некрасова Татьяна Николаевна Исследуется комплекс знаков ...

Катализатор топлива, Автоблог

Катализатор горения топлива — мой отзыв, про расход и работу двигателя НУ что ребята продолжаю экспериментировать над своим автомобилем, в угоду общему опыту. Буквально несколько недель назад приобрел интересный состав ...

Заправка автокондиционеров: цены, оборудование, инструкция по заправке кондиционеров автомобиля своими руками

Заправка автокондиционеров фреоном или любым другим хладагентом проводится по мере необходимости раз в 3-5 лет. В полностью исправном кондиционере считается нормой утечка до 15% хладагента в год, особенно если возраст ...

Новый Nissan Qashqai (Ниссан Кашкай): двигатели, трансмиссии, сроки начала продаж в России

Нынешний Nissan Qashqai – второй по популярности компактный кроссовер на нашем рынке. Экономичные моторы, разнообразная вспомогательная электроника, дизайн от более дорогой модели и новый для Qashqai тип двигателя могут сделать ...

Салонный фильтр: угольный или обычный

Салонный фильтр: угольный или обычный Что такое салонный фильтр? Салонный фильтр угольный Салонный фильтр обычный Где в автомобиле расположен салонный воздушный фильтр? Какой салонный фильтр лучше ставить? Признаки того, что ...

Установка и подключение активной антенны в автомобиле (радио или телевизор)

Установка и подключение активной антенны в автомобиле (радио или телевизор) После установки аудиосистемы с радио встает вопрос о выборе антенны. Действительно, ведь какой в прок если у вас есть опционально ...

Статьи про автомобили: Что такое выездной шиномонтаж

Что такое выездной шиномонтаж. Кому необходим мобильный шиномонтаж Выездной шиномонтаж – это целый технический передвижной комплекс. Главная особенность такой услуги заключается в том, что все специализированное оборудование, которое непосредственно адаптировано ...

Ремонт обогрева заднего стекла

Saab 9-5 TurboViking › Бортжурнал › Ремонт обогрева заднего стекла Как я писал ранее, жертвами снятия тонировки пали две нитки обогрева стекла. С краю, зацепил их по неосторожности. Черт бы ...

Радиоуправляемые машины

Радиоуправляемые машины. Описание и параметры радиоуправляемых машин Радиоуправляемые машины – это популярные игрушечные модели на радиоуправлении, которые пользуются популярностью как у детей, так и у взрослых. Благодаря различным радиоуправляемым машинам ...

Рейтинг@Mail.ru