2.1.3 Коробка передач

Назначение. Коробка передач (КП) предназначена для изменения силы тяги и скоро­сти движения автомобиля в зависимости от условий движения. Кроме того коробка передач обеспечивает возможность движения автомобиля задним ходом и длительного разъединения двигателя и ведущих колес.

Действие коробки передач основано на том, что вращение от коленчатого вала двига­теля передается на ходовую часть через зубчатые шестерни с определенным передаточным числом на каждой передаче. Передаточным числам называется число, показывающее, во сколько раз изменяется частота вращения ведомого вала по сравнению с ведущим (или во сколько раз ведомая шестерня по числу зубьев больше или меньше ведущей). Если в переда­че участвуют несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.

Устройство. Простейшая (двухвальная) коробка передач (рис. 63) состоит из корпуса, ведущего и ведомого валов с шестернями, двойной шестерни заднего хода и механизма пе­реключения передач.

11ринцип действия коробки передач. Крутящий момент от коленчатого вала двига­теля через муфту сцепления передается на первичный вал коробки передач. Шестерня пер­вичного вала находится в постоянном зацеплении с шестерней привода промежуточного ва­ла. Через эту пару шестерен при работающем двигателе и включенной муфте сцепления мо­мент передается от ведущего вала на промежуточный. На промежуточном валу установлены шестерни различных передач, которые находятся в постоянном зацеплении с соответствую­щими шестернями ведомого вала. На ведомом валу шестерня каждой передачи установлена так, чтобы при не включенной передаче свободно вращаться на валу, не передавая момента. При включении какой-либо передачи соответствующая шестерня ведомого вала фиксируется синхронизатором на валу и начинает передавать момент на вал. Переключение передач про­изводится из кабины водителя рычагом через механизм переключения передач, который рас­положен в крышке корпуса коробки передач.

Задняя передача включается через блок шестерен заднего хода и ведомую шестерню первой передачи; так как шестерня первой передачи используется при передаче момента на двух передачах, то она устанавливается на ведомом валу посредством шлицев, по которым может перемещаться в момент включении первой передачи или заднего хода.

Таким образом, при включении первой передачи механизм переключения передач вводит в зацепление шестерни первой передачи промежуточного и ведомого валов. Крутя­щий момент при этом передается в следующей последовательности:

от ведущего вала на промежуточный через ведущую шестерню и шестерню привода промежуточного вала;

от промежуточного вала на ведомый через пару шестерен первой передачи.

При переключении на вторую передачу шестерни первой передачи выводятся из за­цепления, а ведомая шестерня на второй передаче синхронизатором фиксируется на валу. Момент в этом случае передается в следующей последовательности;

от ведущего вала на промежуточный через ведущую шестерню и шестерню привода промежуточного вала;

от промежуточного вала на ведомый через пару шестерен второй передачи. При включении других передач (кроме прямой) момент передается аналогично.

При включении прямой передачи (обычно это четвертая или пятая передача) синхро­низатор жестко соединяет ведущий вал с ведомым и момент передается непосредственно от ведущего вала на ведомый. Передача, при которой частоты вращения ведомого и ведущего

валов коробки передач равны, называется прямой. Передача, при которой частота вращения ведомого вала больше, чем частота вращения ведущего, называется мультитшцщтующей.

При включении передачи заднего хода ведомая шестерня первой передачи вводится в зацепление с ведущей шестерней блока шестерен заднего хода. Момент в этом случае пере­дается в следующей последовательности:

от ведущего вала на промежуточный через ведущую шестерню и шестерню привода промежуточного вала;

от промежуточного вала на блок шестерен заднего хода через пару шестерен заднего хода,

от блока шестерен заднего хода на ведомый вал через ведомую шестерню первой пе­редачи.

2.1.4 Синхронизатор

Назначение. Синхронизатор предназначен для безударного переключения передач. На современных автомобилях применяются синхронизаторы инерционного типа. Наличие синхронизаторов в конструкции автомобильных коробок передач обусловлено необходимо­стью, на ходу автомобиля быстро и безударно переключать передачи при условии разной частоты вращения ведомого вала коробки передач и ведомой шестерни включаемой переда­чи. Таким образом, синхронизатор при переключении передач последовательно выполняет две функции: уравнивает скорости вращения ведомого вала и ведомой шестерни включаемой шестерни; фиксирует ведомую шестерню на ведомом валу, обеспечивая передачу крутящего момента от промежуточного вала.

Устройство. Синхронизатор (рис. 65) состоит из ступицы, имеющей внутренние шлицы и наружные зубья, муфты с внутренними зубьями и двух блокирующих колец .

ползунов 8, вилок переключения передач 5, кулисы 6, блокирующего устройства (замка) и пружинного предохранителя от случайного включения передачи заднего хода.

На каждом ползуне, снабженном отдельным фиксатором, устанавливается одна вилка, обеспечивающая поочередное включение одной из двух передач. Вилка свободно входит в кольцевые выточки шестерен или синхронизаторов и обеспечивает их перемещение по шли­цам ведомого вала.

Принцип действия. При перемещении рычага в положение включения какой-либо передачи нижний конец рычага перемещается по пазам кулисы и перемещает один из ползу­нов в ту или иную сторону. Вместе с ползуном перемещается вилка, обеспечивающая пере­мещение синхронизатора, т.е. включение одной из передач. Фиксатор ползуна предотвраща­ет самопроизвольное выключение передачи и представляет собой шарик с пружиной, уста­новленный в крышке корпуса коробки передач. На ползуне имеются три паза для шарика фиксатора, соответствующие нейтральному положению ползуна и положениям включения передач. При перемещении ползуна в одно из перечисленных положений пружина вводит шарик в паз и фиксирует ползун.

Для защиты от случайного включения двух передач одновременно служит блоки­рующее устройство (замок), которое состоит из двух плунжеров и штифта, заложенных в горизонтальное сверление в крышке и среднем ползуне. При перемещении одного из край­них ползунов блокирующее устройство стопорит средний и другой крайний ползун в ней­тральном положении, а при перемещении среднего ползуна стопорятся оба крайних ползуна.

Для предохранения от случайного включения заднего хода служит пружинный пре­дохранитель, который задает в момент включения заднего хода ощутимо большее усилие на рычаге переключения, чем при включении передач переднего хода.

Делитель передач

Делитель передач предназначен для увеличения числа передач и применяется на гру­зовых автомобилях, используемых в качестве тягачей.

Делитель представляет собой дополнительный редуктор, расположенный между муф­той сцепления и коробкой передач. Делитель передач (рис. 66) состоит из корпуса 7 (отлито­го заодно с корпусом коробки передач), ведущего вала 2, промежуточного вала 6, пары зуб­чатых шестерен 1 и 3, синхронизатора 5, зубчатой муфты 4 и механизма переключения. Уст­ройство синхронизатора делителя аналогично устройству синхронизатора коробки передач.

Делитель обеспечивает две передачи: прямую и повышающую. При включении пря­мой передачи синхронизатор жестко соединяет ведущий вал делителя с ведущим валом ко­робки передач, и момент, передаваемый от сцепления на коробку передач, делителем не из­меняется.

При включении повышающей передачи синхронизатор блокирует ведущую шестерню делителя на ведущем валу, а ведущие валы коробки передач и делителя разъединяются. Кру­тящий момент передается от сцепления на ведущий вал делителя, далее через пару шестерен, изменяющих его значение, на промежуточный вал делителя. Так как промежуточный вал де­лителя жестко соединен с промежуточным валом коробки передач, то момент от промежу­точного вала делителя непосредственно передается на промежуточный вал коробки передач, минуя ведущий вал.

2.1.5 Раздаточная коробка

Назначение. Раздаточная коробка (РК) необходима для передачи и распределения крутящего момента от коробки передач на ведущие мосты автомобиля. Кроме того, разда­точная коробка может выполнять функцию дополнительной коробки передач, увеличивая общее передаточное число трансмиссии. Раздаточная коробка устанавливается только на полноприводных автомобилях.

Устройство. Раздаточная коробка (.рис. 67) состоит из корпуса (картера) 9, крышки с механизмом переключения, ведущего вала I, промежуточного вала 4, ведомого вала 6, вала привода переднего моста 8, ведущей 2, ведомой 5 и промежуточной 3 шестерен, зубчатой муфты включения переднего моста 7, подшипников валов, промежуточной И и ведомой I0 шестерен понижающей передачи (при наличии понижающей передачи).

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись учащегося Подпись преподавателя

2.1.6 Карданная передача

Назначение. Карданная передача передает крутящий момент oi одного агрегата на другой, если оси валов этих агрегатов смещаются при движении. Карданные передачи ис­пользуются для передачи крутящего момента от коробки передач или раздаточной коробки к ведущим мостам, которые благодаря упругим элементам подвески (пружинам или рессорам) могут изменять свое положение относительно остова автомобиля, а следовательно, относи­тельно коробки передач или раздаточной коробки при его движении по неровностям дороги. Карданные шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) используются для передачи крутя­щего момента от переднего ведущего моста к управляемым и ведущим колесам.

Устройство. Карданная передача (рис. 68), передающая крутящий момент от коробки передач, раздаточной коробки к ведущим мостам состоит из карданного вала 1 и 6; кардан­ных шарниров неравных угловых скоростей (рис. 69); промежуточной опоры (подвесного подшипника) 3 (рис. 68).

Карданный вал представляет собой тонкостенную стальную трубу, к которой с одной стороны приварена вилка карданного шарнира, а с другой стороны выполнена внутренняя шлицевая втулка, в которую вставляется шлицевой конец вилки второго карданного шарни-ра.

Карданные шарниры обеспечивают возможность передачи крутящего момента при изменяющемся угле наклона карданного вала. Свободное шлицевое соединение ведущей вилки второго карданного шарнира с карданным валом обеспечивает возможность передачи момента при изменяющемся расстоянии между КП или РК и ведущими мостами.

Карданный шарнир неравных угловых скоростей (рис. 69) состоит из ведущей вилки, крестовины, игольчатых подшипников, надетых на шипы крестовины, ведомой вилки, сто­порных колец. Крестовина устанавливается в ушках вилок на игольчатых подшипниках и шарнирно соединяет вилки шарнира. Стопорные кольца фиксируют корпуса игольчатых подшипников в ушках вилок. При такой конструкции шарнира и равномерном вращении вилки ведущего вала угловая скорость ведомой вилки будет изменяться дважды за каждый оборот, увеличиваясь и уменьшаясь. Поэтому такой шарнир называют шарниром неравных угловых скоростей. Чтобы устранить неравномерность вращения ведомого вала, в карданной передаче применяют обычно два шарнира неравных угловых скоростей, располагаемых на концах карданного вала. В этом случае неравномерность вращения, возникающая в первом ведущем шарнире, компенсируется неравномерностью вращения второго шарнира и ведо­мый вал передачи вращается равномерно с угловой скоростью ведущего вала.

Промежуточная опора 3 (рис. 68) состоит из подвесного шарикоподшипника 1 ], рези­нового кольца 10, устанавливаемого между подшипником и кронштейном, кронштейна 4 для крепления подшипника с резиновым кольцом к кузову или раме автомобиля.

2.1.7 Механизмы ведущих мостов

Назначение. Механизм ведущего моста передает крутящий момент от коробки пере­дач или карданной передачи на ведущие колеса.

Устройство Механизм ведущего моста состоит из следующих элементов: корпуса (картера), главной передачи, дифференциала, полуоси.

Принцип действия. От коробки передач крутящий момент через карданную передачу или непосредственно передается на главную передачу. Главная передача изменяет значение на величину передаточного отношения и направление передачи крутящего момента на 90° С ведомой шестерней главной передачи жестко соединен корпус дифференциала. Дифферен­циал передает крутящий момент от главной передачи через полуоси на ведущие колеса. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью, что необходимо при повороте автомобиля или его движении по неровностям дороги

Главная передача

Назначение. Главная передача предназначена для увеличения крутящего момента и изменения направления его передачи под прямым углом к продольной оси автомобиля.

В конструкции современных автомобилей применяются три типа главных передач (рис 70): одинарные простые, одинарные гипоидные, двойные.

2.1,8 Привод передних ведущих и управляемых колес

Привод передних управляемых и ведущих колес переднеприводных и полнопривод­ных автомобилей осуществляется через шарниры равных угловых скоростей (ШРУС). В конструкциях современных автомобилей применяют два типа шарниров равных угловых скоростей: шариковые и кулачковые.

Шариковый ШРУС (рис. 696) состоит из двух фасонных кулаков 5 с овальными ка­навками, в которые закладываются ведущие шарики 7. Для центрирования вилок использу­ются сферические впадины на их внутренних торцах, в которые устанавливается центри­рующий шарик. При передаче крутящего момента ведущие шарики располагаются незави­симо от угловых перемещений вилок в их овальных канавках в плоскости, делящей угол ме­жду осями пополам, В результате обе вилки вращаются с одинаковой угловой скоростью.

Кулачковый ШРУС (рис. 69в) включает в себя: две вилки, два кулака, стальной диск. В наружную полуось 8 колеса входит шлицевым концом вилка 9 шарнира. Внутренняя полу­ось выполнена как одно целое со второй вилкой 9 шарнира, а ее наружный конец стыкуется с шестерней дифференциала шлицевым соединением. В вилки 9 установлены кулаки 10, в па­зы которых заложен стальной диск 11. При работе шарнира полуоси вращаются вместе с вилками вокруг кулаков в горизонтальной плоскости, а вместе с кулаками - вокруг диска в вертикальной плоскости. Таким образом обеспечивается передача крутящего момента на ве­дущие и управляемые колеса.

Крутящий момент передается от дифференциала на ведущее и управляемое колесо в следующей последовательности (рис, 74): полуосевая шестерня дифференциала - полуось -ведущая вила ШРУСа - ведомая вилка ШРУСа - приводной вал колеса - ступица колеса.

На легковых автомобилях привод каждого переднего ведущего колеса осуществляется через наружный и внутренний ШРУСы, соединенные валом. Необходимость этого обуслов­лена конструкцией независимой подвески передних колес. Внутренние шарниры обеспечи­вают перемещение колес при вертикальных ходах подвески, а наружные - при повороте ко­лес относительно вертикальной оси, что необходимо при изменении направления движения автомобиля.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись учащегося Подпись преподавателя

Назначение. Ходовая часть является опорной основой автомобиля, представляет со­бой тележку и предназначена для обеспечения передвижения автомобиля и уменьшения ударных воздействий, передаваемых от неровностей дороги на автомобиль.

Устройство. Ходовая часть состоит из трех частей: остов (рама или несущий кузов); подвеска; движитель (колесный или гусеничный).