3.3 Трансмісія

Призначення і основний тип трансмісії. Зчеплення і призначення, основні типи зчеп­лень. Основи конструкції зчеплень.Коробка передач. Призначення і основні типи коробок передач. Безступінчаті коробки передач. Конструкція коробок пере­дач. Карданна передача. Призначення і принцип дії карданної передачі. Конструк­ція карданних передач. Головна передача. Призначення і основні типи головних передач. Диференціал. Призначення і основні типи диференціалів. Конструкція дифере­нціалів. Привід до ведучих коліс. Розподільні коробки. Призначення. Конструк­ція даних коробок.

Література: [2.4, с. 105-165; 2.6, с. 188-218; 2.7, с.185-224].

Призначення. Трансмісія автомобіля служить для передачі крутного моменту від двигуна до ведучих коліс. При цьому передаваний крутний момент змінюється за величиною і розподіляється у певнсму співвідношенні між ведучими колесами.

Крутний момент на ведучих колесах автомобіля залежить від передаточного чи­сла трансмісії, яке дорівнює відношенню кутової швидкості колінчастого вала дви­гуна до кутової швидкості ведучих коліс. Передаточне число трансмісії вибира­ється залежно від призначення автомобіля, параметрів його двигуна і потрібних динамічних якостей.

Трансмісії за способом передачі крутного моменту поділяють на механічні, гідравлі­чні, електричні і комбіновані (гідромеханічні, електромеханічні). Па вітчизняних автомобілях найпоширеніші механічні трансмісії, в яких передавальні механізми складаються із жорстких, що не деформуються, елементів (металевих валів і шестерень). На автобусах Лікинського і Львівського заводів, а також на великовантажних автомобілях БелАЗ застосовують гідромеханічні трансмісії з автоматизованим переключанням передач. Частина великовантажних автомобілів БелАЗ мають електромеханічну трансмісію з мотор-колесами.

Схема трансмісії автомобіля. Вона визначається його загальним компонуванням: розміщенням двигуна, кількістю і розташуванням ведучих мостів, видом трансмісії.

Основні елементи механічної трансмісії такі: зчеплення, коробка передач, розподільна коробка, карданна передача, головна передача і деференціал, привід ведучих і керованих коліс.

Призначення і принцип дії зчеплення. Зчеплення автомобіля служить для короткочасного роз'єднання колінчастого вала двигуна з коробкою передач і їх плавного з'єднання, які потрібні при переключанні передач і рушанні автомобіля з місця.

На легкових і вантажних автомобілях найпоширеніше однодйскове зчеплення фрикційного типу. Зчеплення складається з механізму і привода виключення. Механізм зчеплення складений на маховику двигуна, а привід - на необертових деталях, установлених на рамі або кузові автомобіля.

Основними деталями механізму зчеплення є ведений диск, установлений на шліци ведучого вала коробки передач, натискний диск з пружинами, розміщеними на кожусі, який жорстко прикріплений на маховику. На кожусі зчеплення установлені на кульових опорах відтискні важелі, з'єднані шарнірно з натискним диском.

Привід виключення зчеплення складається з муфти з витискним підшипником і поворотної пружини, вилки, тяги і педалі.

Призначення і принцип дії коробки передач. Коробка передач призначена для зміни в широкому діапазоні крутного моменту, що передається від двигуна на ведучі колеса автомобіля при рушанні з місця та його розганянні. Крім цього коробка передач забезпечує автомобілеві рух заднім ходом і дає змогу на тривалий час роз'єднувати двигун і ведучі колеса, що буває потрібним під час роботи двигуна на холостому ходу при русі або на стоянці автомобіля.

На сучасних вітчизняних автомобілях застосовують переважно механічні ступінчасті коробки переднього ходу звичайно дорівнює чотирьом або п'яти, не рахуючи передачі заднього ходу.

Передачі в них переключаються пересуванням шестерень, які входять по черзі в зачеплення з іншими шестірнями, або блокуванням шестерень на валі за допомогою синхронізаторів. Синхронізатори вирівнюють частоту обертання шестерень, які включаються, і блокують одну з них з веденим валом. Пересуванням шестерень або синхронізаторів керує водій при виключеному зчепленні. Залежно від кількості передач переднього ходу коробки передач бувають триступінчастими, чотириступінчастими і т.д.

Призначення і типи роздавальних коробок. Роздавальна коробка застосовується на автомобілях підвищеної прохідності і призначена для передачі крутного моменту на ведучі мости автомобіля. Залежно від призначення автомобіля роздавальна коробка може виконуватись із додатковою знижувальною або без знижувальної передачі.

Ведучі мости автомобіля встановлюються на рамі або на кузові автомобіля за допомогою пружних елементів підвіски і під час руху мости змінюють своє положення відносно місць кріплення. Щоб передати крутний момент у таких умовах від коробки передач до ведучого моста, застосовують карданні передачі. їх використовують і в приводі до передніх керованих і ведучих коліс.

Карданна передача до ведучого моста складається з карданного вала, шарнірів і проміжної опори. Карданні шарніри забезпечують передачу крутного моменту між валами, осі яких перетинаються, під змінними кутами. У трансмісії автомобілів застосовують жорсткі карданні шарніри неодинакових і однакових кутових швидкостей.

Головна передача служить для збільшення крутного моменту і зміни йото напряму під прямим кутом до повздовжньої осі автомобіля. З цією метою головну передачу виконують із конічних шестерень. Залежно від кількості шестерень головні передачі поділяють на одинарні конічні, що складаються з однієї пари шестерень, і подвійні, які складаються з пари конічних і пари циліндричних шестерень. Одинарні конічні, в свою чергу поділяють на прості і гіпоїдні передачі.

Диференціал призначений для передачі крутного моменту від головної передачі до півосей і дає змогу їм обертатися з різною швидкістю під час повороту автомобіля і на нерівностях дороги.

На автомобілях застосовують шестеренчасті конічні диференціали, які складаються з півосьових шестерень, сателітів та об'єднуючого їх корпусу, прикріпленого до веденої шестірні головної передачі.

Диференціали такого типу використовують між колесами ведучих мостів як міжколісні. Для різних автомобілів вони різняться конструкцією корпусу і кількістю сателітів. Конічні диференціали використовують також і як міжосьові. У цьому разі вони розподіляють крутний момент між головними передачами ведучих мостів.

У ведучих мостах автомобілів, крутний момент передається від диференціала до ведучих коліс за допомогою півосей, залежно від способу встановлення півосей у картері моста вони можуть бути повністю або частково розвантаженими від згинальних моментів, що діють на піввісь.

Повністю розвантажені півосі застосовують на автомобілях середньої і великої вантажопід’ємності, а також на автобусах. Такі півосі встановлюють вілшо всередині моста, а маточина колеса спирається на балку моста через два підшипники.

Напіврозвантажені півосі спираюсться на рідшипник, що розміщений усередині балки моста, а маточина колеса жорстко з’єднується з фланцем півосі. Тому така піввісь виявляється навантаженою крутним моментом і частково згинальним моментом. Напіврозвантажені півосі застосовують у механізмах задніх ведучих мостів легкових автомобілів і вантажних автомобілів на їх базі.