3. Ступенчатые коробки передач

3.1. Вопросы, решаемые в ходе выполнения курсового проекта

3.1.1. Назначение коробок передач, требования к ним и классификация с кратким критическим анализом.

3.1.2. Обосновать принятую схему коробки передач (количество и расположение валов, тип шестерен, тип и расположение подшипников, наличие синхронизаторов и пр.) и начертить кинематическую схему коробки.

3.1.3. Определить предварительное межцентровое расстояние .

3.1.4. Выбрать модуль шестерен коробки передач.

3.1.5. Уточнить межцентровое расстояние и выполнить геометрический расчет шестерен с учетом коррекции (если это необходимо).

3.1.6. Определить усилия в зацеплении шестерен на каждой передаче.

3.1.7. Рассчитать зубчатые колеса.

3.1.8. Рассчитать валы коробки передач.

3.1.9. Выбрать и рассчитать подшипники коробки передач.

3.1.10. Рассчитать синхронизаторы.

3.1.11. Вычертить сборочный чертеж коробки передач в масштабе 1:1, вид на ее торец (в масштабе 1:2 или 1:5) с указанием всех межцентровых расстояний и способа включения заднего хода. На другом листе формата А1 вычертить рабочие чертежи четырех - шести основных деталей.

3.2. Методические указания и общие сведения

Коробка передач предназначена для преобразования крутящего момента и частоты вращения коленчатого вала двигателя для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах автомобиля, обеспечения возможности движения задним ходом и длительного отсоединения двигателя от трансмиссии.

Диапазон (частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передач) современных коробок передач составляет 3,0...4,5 - для легковых автомобилей, 5,0...8,0 - для грузовых автомобилей общего назначения и автобусов и 10...20 - для автомобилей высокой проходимости и тягачей.

Число передач определяется из требований эксплуатации и особенностей двигателя. Для легковых и грузовых автомобилей общего назначения оно составляет 3...6, а для автомобилей высокой проходимости - 3...24. Увеличение числа передач приводит к повышению степени использования мощности двигателя, увеличению топливной экономичности, средней скорости движения, производительности автомобиля. С другой стороны, увеличение числа передач усложняет и утяжеляет конструкцию коробки передач. Поэтому при ручном механическом приводе максимальным принято считать пять передач.

Передаточные числа коробок передач иногда образуют арифметический, иногда гармонический, но чаще всего геометрический ряд с небольшими отклонениями в направлении сближения высших передач.

Наибольшее распространение получили трех- и двухвальные коробки передач с неподвижными осями валов. Основные преимущества трехвальной коробки передач - наличие прямой передачи, относительная простота получения большого передаточного числа на первой передаче и больший диапазон передаточных чисел. В трехвальной коробке передач передаточное число любой передачи (за исключением прямой) обеспечивается двумя парами шестерен. Все шестерни коробки делают косозубыми за исключением шестерен первой передачи и заднего хода. Шестерни промежуточного вала соединены с ним жестко или выполнены в виде блока, а шестерни вторичного вала сидят на нем свободно. Зубчатые колеса соединяются с валом обычно с помощью синхронизаторов.

Двухвальные коробки передач имеют более простую конструкцию, низкий уровень шума и повышенный КПД на промежуточных передачах. Крутящий момент в таких коробках передается всегда одной парой зубчатых колес. К недостаткам двухвальных коробок передач следует отнести меньший диапазон передаточных чисел и отсутствие прямой передачи. Двухвальные коробки передач применяются в основном на микро- и малолитражных автомобилях, трехвальные - на всех других легковых и грузовых автомобилях.