3.3.4 Питання для самоконтролю та підготовки

1. Призначення зчеплення, елементи його конструкції. Основні вимоги, що пред'являються до зчеплень.

2. Робота буксування зчеплення. Розрахунок зчеплення на нагрів і основні геометричні розміри.

3. Роль зчеплення в запобіганні трансмісії від надлишкових динамічних навантажень.

4. Роль зчеплення в зменшенні динамічних навантажень при переключені передач.

5. Класифікація зчеплень, їхній порівняльний аналіз.

6. Методика визначення передавального числа приводу зчеплення. Основи робочого процесу гідродинамічного живлення (гідромуфта).

7. Електродинамічні зчеплення, принцип їх робочого процесу, переваги і недоліки.

3.4 Коробка передач

Вимоги до коробки передач, класифікація і застосування. Аналіз схем і конструкцій ступінчастих коробок передач. Аналіз конструкцій додаткових коробок передач: дільників і редукторів. Способи забезпечення безшумності роботи, м’якості переключення передач, високого ККД. Аналіз конструкцій зубчастих муфт і синхронізаторів. Робочий процес інерційного синхронізатора. Аналіз схеми, робочого процесу і конструкції гідромеханічної передачі.

Література: [2.1,с.126 - 151; 2.3; 2.4]

Коробка передач призначена для зміни співвідношення між частотами обертання вала двигуна і ведучих коліс автомобіля. Це дозволяє при сталій потужності двигуна збільшити силу тяги на ведучих колесах, з метою подолання сили інерції при розгоні автомобіля і збільшенні опору руху.

Вимоги до коробки передач:

1) кількість передач і передавальні числа повинні забезпечувати необхідні тягово-швидкісні і економічні властивості АТЗ в заданих умовах руху;

2) переключення передач повинно бути простим і без значних фізичних зусиль;

3) бажано переключати передачі без розриву в передачі потужності;

4) мати нейтральне положення для тривалого відключення двигуна від трансмісії на зупинках і при русі накатом, а також мати передачу для руху заднім ходом;

5) мати відбір потужності для приводу додаткового обладнання.

Аналіз конструкцій ступінчатих коробок передач

Коробка передач, як правило, виготовляється в одному картері. Двовальна чотирьохступінчата коробка передач виготовляється в одному картері з головною передачею і застосовується на малогабаритних і мікролітражних автомобілях з приводом на передню вісь або з приводом на задню вісь при задньому розміщенні двигуна.

І-ІІ передача включається зубчастими муфтами.

ІІІ-IV - двохстороннім синхронізатором.

На кожній передачі потужність передається одною парою шестерень, тому ККД двохвальних коробок передач більший, ніж у трьохвальних, але діапазон передавальних чисел менший при тій же між осевій віддалі (міжцентрова). При цій компоновці коробки відсутня пряма передача.

Трьохступінчата коробка для легкових, часто виготовляється по трьохвальній схемі. Тут вже є пряма передача, ІІ-ІІІ передача включається за допомогою синхронізатора, І і задній хід - за допомогою переміщення ковзаючої шестерні по вторинному валі.

Чотирьохступінчасті трьохвальні коробки використовуються на АТЗ марок: "Москвич" і ВАЗ. При тій самій кількості передач передач, коробка ВАЗ має на одну шестерню-більше, ніж "Москвич". Це підтверджено підвищенням надійності роботи механізму включення. Тут всі передачі переднього ходу включаються за допомогою синхронізатора. Шестерня заднього ходу винесена окремо (в картер продовжувача).

П’ятиступінчата коробка передач застосовується на АТЗ: МАЗ, УрАЛ, ЗИЛ. На даних коробках є вища передача. Всі передачі, крім 1-ої і заднього ходу синхронізовані.

Багатоступінчаті коробки передач в більшості складаються з додаткової коробки передач і основної, які виконуються в одному корпусі або окремо в двох корпусах, але на валі основної коробки.

Робочий процес інерційного синхронізатора

Найбільш поширені в даний час інерційні синхронізатори, які не допускають включення передач до повного вирівнювання кутових швидкостей з'єднуючих деталей.

Суть інерційного синхронізатора будь-якої конфігурації базується на використанні інерції з'єднуючих деталей для відведення передчасного включення передачі. Процес включення передачі складається з трьох етапів:

1) синхронізатор переміщується з нейтрального положення до зближення поверхонь тертя. Під дією моменту тертя конус синхронізатора провертається на деякий кут відносно маточини до моменту контакту блокуючих поверхонь, які не дають можливості зубчастій муфті переміститись в сторону включаючої передачі. Після синхронізації прискорення включаючого зубчастого колеса рівне нулю і відповідно при цьому момент інерції також дорівнює нулю;

2) відбувається розблокування синхронізатора шляхом повернення конуса в початкове положення під дією осьової сили;

3) відбувається процес зачеплення зубців ковзаючої муфти з відповідним вінцем з'єднуючого зубчастого колеса.