Назначение и схема трехвальной коробки передач.
На легковых и грузовых автомобилях и автобусах наиболее распространены трехвальные коробки передач. Такая коробка передач имеет первичный (ведущий), вторичный (ведомый) и промежуточный валы, на которых установлены шестерни различных передач. Отличительной особенностью трехвальной коробки передач является наличие прямой передачи с передаточным числом Uк = 1, на которой первичный и вторичный валы соединяются напрямую и автомобиль движется большую часть времени.
На прямой передаче КПД трехвальной коробки передач больше, чем двухвальной, и работает она менее шумно. На остальных передачах, кроме передачи заднего хода, в трехвальной коробке передач в зацеплении находятся две пары шестерен, что несколько снижает КПД коробки, но позволяет иметь на первой передаче большое передаточное число.
В
трехвальной коробке передач на любой
передаче, кроме прямой и заднего хода,
крутящий момент двигателя от первичного
вала передается через шестерни постоянного
зацепления, промежуточный вал и шестерни
на вторичный вал, соединенный с ведущими
колесами автомобиля. При этом крутящий
момент на промежуточном валу больше
крутящего момента на первичном валу,
так как диаметр и число зубьев ведущей
шестерни больше, чем ведомой шестерни.
В то же время крутящий момент на вторичном
валу больше, чем на промежуточном валу.
При включении прямой передачи крутящий момент передается непосредственно с первичного вала на вторичный вал. На передаче заднего хода промежуточная шестерня вводится в зацепление между шестернями. Вследствие этого вторичный вал коробки передач вращается в сторону, противоположную вращению первичного вала, – автомобиль движется задним ходом.
Конструкция трехвальной коробки передач и число ее передач во многом зависят от типа автомобиля. Широко применяют четырех- и пятиступенчатые коробки передач.
Схема трехвальной четырехступенчатой коробки передач: 1, 8 и 12 - соответственно первичный вторичный и промежуточный валы; 2 - зубчатое колесо постоянного зацепления первичного вала; 3, 6 - зубчатые венцы; 4 - зубчатая ступица; 5, 10 - скользящие зубчатые муфты; 7, 9 и 11 - зубчатые колеса постоянного зацепления вторичного вала.
Углы установки передних колес.
Передние колеса автомобиля должны иметь определенные углы установки для облегчения управления, сохранности шин и снижения динамических нагрузок на детали подвески. Кроме того, за счет определенной установки передних колес обеспечивается их стабилизация, т.е. стремление возвращаться в нейтральное положение после поворота. Установка колес определяется углами развала, продольного и поперечного наклонов стойки, а также величиной схождения колес.
Угол развала - это угол между вертикальной плоскостью и плоскостью переднего колеса, наклоненного наружу. Он необходим для того, чтобы при движении колесо занимало вертикальное положение при прогибе оси и выборе люфтов в подвеске. Угол поперечного наклона стойки b измеряется между вертикалью и осью стойки, верхняя часть которой отклонена внутрь. Благодаря поперечному наклону при повороте автомобиля происходит небольшой подъем его передней части. Вес поднятой части автомобиля стремится вернуть колеса после поворота в положение, соответствующее прямолинейному движению. Угол продольного наклона g измеряется между вертикалью и осью стойки, верхняя часть которой наклонена назад. При этом точка пересечения линии оси стойки с дорогой лежит впереди точки касания колеса с дорогой. Благодаря этому при повороте появляется стабилизирующий момент, стремящийся возвратить колесо в плоскость его качения. Этот эффект усиливается с увеличением скорости, тем самым облегчается управление автомобилем.
Указанные углы при рычажно-пружинной подвеске регулируются подбором толщины шайб, помещенных между привалочной плоскостью оси поворота верхнего рычага и упорной плоскостью на поперечине подвески. Для стоечной подвески угол а регулируется с помощью специального эксцентрикового болта в клеммовом кронштейне 4, рис. 9.23, а угол g регулируется за счет толщины пакета прокладок в узлах крепления стабилизатора.
Схождение колес — это такое положение, при котором расстояние между ободьями впереди меньше чем сзади. Оно необходимо для того, чтобы при движении колеса катились параллельно без бокового проскальзывания, так как, сила сопротивления качению стремится повернуть колеса наружу. Схождение регулируется длиной рулевых тяг.