4.3. Коробки передач

Коробка передач предназначена для преобразования значения и направления вращающего момента, передаваемого от двигателя к элементам трансмиссии. Она позволяет за чет изменения передаточного числа получать либо большое тяговое усилие при малой скорости движения, либо большую скорость при малом тяговом усилии, а также включать задний ход или устанавливать нейтральное положение (все передачи выключены при длительной стоянке машин.

Большинство тракторов и автомобилей, эксплуатируемых в сельском хозяйстве, оснащено механическими коробками перемены передач. Такие коробки более просты в изготовлении и на­дежнее в эксплуатации, менее сложны в обслуживании.

Механические коробки передач классифицируют по следую­щим признакам:

типу зубчатых передач — с неподвижными осями валов (как пра­вило, в тракторах) и планетарные (в автомобилях и тракторах с гидромеханической трансмиссией);

расположению валов относительно оси трактора — с продоль­ным и поперечным расположением;

числу валов, определяющих кинематическую схему короб­ки, — двух-, трех- и четырехвальные;

числу передач переднего хода — трех-, четырех-, пятиступен­чатые и т. д.;

принципу переключения передач — с подвижными зубчатыми колесами (каретками) [в тракторах Т-25А, Т-40М, МТЗ-80 и их модификациях] и неподвижными колесами постоянного зацепле­ния, соединяемыми с валом при включении передачи специаль­ными муфтами (в тракторах К-700, К-701, Т-150, Т-150К);

по числу перемещаемых кареток — двух-, трех-, четырехходовые и т. д.;

по назначению — основная, раздаточная, понижающий или по­вышающий редуктор, ходоуменьшитель.

Коробка перемены передач представляет собой набор зубча­тых колес, расположенных на первичном и вторичном валах и при необходимости попарно входящих в зацепление. Простей­шая схема коробки передач изображена на рисунке 4.3.

Принцип работы этой коробки следующий. Ведущий вал, на­зываемый первичным, получает вращение от вала муфты сцепле­ния (через промежуточное соединение). Ведомый вал, называе­мый вторичным, соединен с механизмами заднего ведущего мос­та и передает им вращение от первичного вала через зацепляю­щиеся зубчатые колеса.

На одном валу (в данном примере вторичном) зубчатые коле­са 5, 6, 7 закреплены неподвижно, а на другом валу (первичном) зубчатые колеса 1, 2, 3 можно перемещать вдоль оси по шлицам и поочередно вводить их в зацепление с соответствующими зуб­чатыми колесами вторичного вала. Шестерни, перемещаемые по валу, называют каретками.

Когда ни одна из шестерен первичного вала не находится в зацеплении с зубчатыми колесами вторичного вала (рис. 4.3, а), вращение на вторичный вал не передается. В этом случае трак­тор (автомобиль) неподвижен. Такое положение колес называют нейтральным.

Для включения первой передачи перемещают каретку с зубча­тыми колесами /, 2 по первичному валу влево и вводят в зацепле­ние колесо 1 с колесом 7 (рис. 4.3, б).

Для включения второй передачи эту же каретку перемещают вводят в зацепление колесо 2 с ко­лесом 6 (рис. 4.3, в). Так как число зубьев колеса 2 больше числа зубьев колеса /, а число зубьев колеса 6 меньше числа зубьев ко­леса 7, то передаточное число при зацеплении зубчатых колес 2,6 меньше передаточного числа при зацеплении зубчатых колес 1,7 и вторичный вал на второй передаче будет вращаться быстрее! Пропорционально увеличится скорость движения трактора или автомобиля.

Рис. 4.3. Схема простейшей коробки передач:

а - нейтральное положение зубчатых колес; б, в, г - положение зубчатых колес при включе­нии передач соответственно первой, второй и заднего хода; 1,2,3- зубчатые колеса первичного вала; 4-промежуточное зубчатое колесо; 5, 6, 7-зубчатые колеса вторичного вала; 9 — первичный вал

Задний ход обеспечивают изменением направления вращения вторичного вала. Для этого каретку с зубчатыми колесами 1, 2 выводят из зацепления с шестернями вторичного вала, переме­щают ее с шестерней 3 вправо и вводят в зацепление с промежу­точным колесом 4, которое находится в постоянном зацеплении с колесом 5 вторичного вала (рис. 4.3, г).

Чем больше число передач (ступеней), тем полнее можно ис­пользовать мощность двигателя, повысить экономичность рабо­ты и производительность трактора (автомобиля).

В соответствии с приведенной ранее классификацией на ри­сунке 4.3 изображена основная двухзальная, двухступенчатая, двухходовая коробка передач с неподвижными осями валов и подвижными зубчатыми колесами, выполненная в отдельном корпусе.

Большое разнообразие условий работы и выполняемых трактором технологических процессов, стремление достигнуть максимальной производительности потребовали создания многоступенчатых коробок передач с широким диапазоном скоростей. Число передач в тракторных коробках колеблется от 5 до 24, что обеспечивает изменение скорости от 0,1 до 35 км/ч.

Автомобильные коробки в основном имеют три-пять передач, что связано с узкоцелевым назначением автомобиля по сравнению с трактором.