ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коробка передач из "Автомобиль Основы конструкции Издание 2 " Назначение и основные типы коробок передач. Коробка передач предназначена для изменения сил тяги на ведущих колесах и скоростей движения автомобиля путем увеличения или уменьшения передаточного числа. Кроме того, коробка передач позволяет осуществить движение автомобиля задним ходом и разобщить коленчатый вал двигателя от ведущих колес на продолжительное время, необходимое при работе двигателя на стоянке или при движении накатом. [c.120] Передаточное число коробки передач равно отношению частот вращения ее ведущего и ведомого валов. Необходимость изменения передаточного числа определяется тем, что сопротивление движению автомобиля, зависящее от дорожных условий, меняется в широком диапазоне, а крутящий момент поршневого двигателя при максимальной подаче топлива - всего ца 10-30%. Для быстрого разгона при трогании автомобиля с места и для преодоления значительных сил сопротивления движению, например при движении на подъеме, нужно увеличить силу тяги в несколько раз по сравнению с тем значением, которое соответствует максимальному моменту двигателя. Такое увеличение силы тяги обеспечивают изменением передаточного числа. [c.120] Ступенчатые механические коробки передач с зубчатыми механизмами наиболее распространены в настоящее время. Число изменяемых передаточных чисел (передач) в таких коробках передач обычно равно четырем-пяти, а иногда восьми и более. Чем больше число передач, тем лучше используется мощность двигателя и выше топливная экономичность, однако при этом усложняется конструкция коробки передач и затрудняется выбор передачи, оптимальной для данных условий движения. [c.120] Зубчатые механизмы автомобильных коробок передач состоят обычно из цилиндрических зубчатых колес и выполняются или с неподвижными геометрическими осями зубчатых колес, или планетарными (геометрические оси некоторых зубчатых колес могут вращаться вокруг общей оси механизма). Из двух находящихся в зацеплении зубчатых колес меньшее называют шестерней, большее — колесом. [c.120] Зубчатые колеса-каретки и каретки зубчатых муфт перемещают с помощью механизма переключения передвижением рычага переключения, который обычно расположен на полу, а иногда на рулевой колонке или на щитке приборов. [c.121] Каждое переключение передач происходит при выключенном сцеплении. В это время крутящий момент от двигателя не передается на ведущие колеса, т. е. переключение происходит с разрывом силового потока. Время переключения обычно составляет 1—2 с, но и за столь малое время при большом сопротивлении движению скорость автомобиля может существенно уменьшиться. В некоторых коробках передач вместо зубчатых колес-кареток и зубчатых муфт применяют для переключения передач фрикционы (многодисковые фрикционные сцепления), которые могут обеспечить переключение передач без разрыва силового потока. Это осуществляется благодаря тому, что включение фрикциона включаемой передачи происходит одновременно с выключением фрикциона выключаемой передачи. Применение фрикционного переключения позволяет исключить из трансмиссии сцепление. [c.121] В механизмах переключения ступенчатых коробок передач применяют вспомогательные устройства 1) фиксаторы — для фиксации включенного или выключенного положения, что устраняет возможность самопроизвольного выключения или включения передач при движении автомобиля 2) устройство, затрудняющее включение передачи заднего хода, - для предупреждения ощи-бочного включения заднего хода при движении передним ходом 3) блокирующее устройство (замок) — для предотвращения одновременного включения двух передач. [c.122] Планетарные (с подвижными осями некоторых зубчатых колес) механизмы применяют часто в гидромеханических коробках передач. Зубчатое колесо, называемое солнечным (рис. 94, а), трехвального планетарного механизма, состоящего из цилиндрических зубчатых колес, установлено на валу 1. С ним входят в зацепление несколько зубчатых колес 5, называемых сателлитами, оси которых соединены водилом 4, установленным на валу 2. Сателлиты входят также в зацепление с зубчатым колесом 6, имеющим внутренние зубья и называемым коронным. Оно закреплено на валу 2. [c.122] Если один вал (любой из трех) будет ведущим, другой — ведомым, а третий неподвижным, воспринимающим реактивный момент, то планетарный механизм превращается в планетарный редуктор с определенным передаточным числом. Если соединены между собой любые два вала планетарного механизма, то он оказывается заблокированным все валы будут вращаться как одно целое (прямая передача). [c.122] На рис. 94, г дана схема п механизма двухступенчатой нической коробки передач, из двух одинаковых трехва. низмов. Крутящий момент с вала 1 на ведомый вал 2 НИИ одного из фрикционов передача, 3 — вторая (пряма 5 — передача заднего хода. [c.123] Делитель имеет соотношение передаточных чисел около 1,2—1,3. Облегченное переключение позволяет использовать делитель на каждой передаче основной коробки передач. У демультипликатора автомобиля-тягача соотношение передаточных чисел 3 и более и обычно равно силовому диапазону (отношению передаточных чисел низшей и высшей передач) основной коробки передач. Движение автомобиля начинается при включенной низшей передаче в демультипликаторе. Разгон происходит с переключением передач только в основной коробке. При определенной скорости включают высшую передачу в демультипликаторе и низшую в основной коробке передач. Затем разгон продолжается также с переключением передач только в основной коробке. У автомобилей повышенной проходимости низшую передачу демультипликатора обычно используют для движения по бездорожью, а высшую — по дорогам с твердым покрытием. [c.123] Для включения низшей передачи Н делителя зубчатую муфту 2 перемещают вправо, соединяя ее с зубчатым венцом 3 ведущего вала основной коробки передач. При этом крутящий момент передается от вала 8 на ведущий вал основной коробки передач без изменения. Для включения высшей передачи В делителя зубчатую муфту 2 перемещают влево, соединяя ее с зубчатым венцом шестерни 1. При этом крутящий момент передаётся от вала 8 через зубчатую пару i и 6 делителя и шлицевое соединение 7 на промежуточный вал основной коробки передач. Передаточное число зубчатой пары I п 6 делителя меньше, чем передаточное число зубчатой пары 4 и 5 постоянного зацепления основной коробки передач. [c.124] Для включения низшей передачи Н демультипликатора его зубчатую муфту перемещают влево, соединяя зубчатый венец 17 с зубчатым венцом 18, закрепленным на картере 13. При этом коронное колесо 12 остановлено и крутящий момент передается от солнечной шестерни //на ведомый вал 15 через сателлиты и водило 4. Для включе11ия высшей передачи В демультипликатора его зубчатую муфту перемещают вправо, соединяя зубчатые венцы 16 и 17. При этом планетарный механизм заблокирован. Передаточное чи JЮ демультипликатора в этом случае равно единице. [c.124] Гидротрансформатор (рис. 96, а) состоит из лопастных колес. В отличие от гидромуфты у гидротрансформатора кроме ведущего (насосного) / и ведомого (турбинного) 2 колес есть неподвижное лопастное колесо — реактор 3, воспринимающее реактивный момент. [c.124] Рассмотрим процесс возникновения крутящих моментов на лопастных колесах гидротрансформатора и выясним, почему момент на турбинном колесе равен сумме моментов на насосном колесе и реакторе, а также почему момент на турбинном колесе уменьшается с увеличением частоты его вращения. [c.124] При работающем двигателе воздействие лопастей насосного колеса на жидкость заставляет ее не только вращаться вместе с ним, но и перемещаться вдоль лопастей по направлению от входа к выходу. Выйдя из насосного колеса, поток жидкости проходит через турбинное колесо, затем через реактор и возвращается к входу в насосное колесо — образуется замкнутый круг циркуляции. При этом насосное колесо передает энергию потоку жидкости, а он — турбинному колесу. Величина передаваемой потоком энергии и силового воздействия на лопасти зависит от величины и направления абсолютной скорости жидкости. [c.124] Момент Мр складывается с моментом Мд. Если исключить реактор из гидротрансформатора, тогда его режим работы будет соответствовать гидромуфте. При этом поток жидкости на входе в насосное колесо будет не разгружать его, а нагружать, так как вместо вектора Fjp, направленного вправо, на входе в насосное колесо теперь будет вектор Vu, направленный влево. Таким образом, если исключить реактор, тогда момент M-Y не изменится, а момент Мн возрастет до значения, равного моменту Мт. [c.125] Отношение Мт/Мн = называемое коэффициентам трансформации, достигает наибольшего значения К=2 Л при (О7- = 0. На этом режиме передаточное число Мт = Шн/о)т = со. При увеличении скорости автомобиля передаточное число плавно и бесступенчато уменьшается, приближаясь к единице. [c.126] Гидротрансформатор не обеспечивает требуемого для движения автомобиля диапазона передаточных чисел при высоком КПД, отключения ведущего вала от ведомого и движения автомобиля задним ходом. Поэтому обычно гидротрансформаторы применяют в сочетании с механическими ступенчатыми коробками передач — комбинированные гидромеханические коробки передач. [c.126] Гидромеханическая короСжа передач состоит из гидротрансформатора, механической ступенчатой коробки передач с механизмами переключения и системы управления. Механические ступенчатые коробки передач выполняют планетарными или с неподвижными осями зубчатых колес, а системы управления чаще всего гидравлическими или гидроэлектрически ми. [c.126] Вернуться к основной статье