7.2. Коробка передач

Коробка передач (рис. 7.3,а) автомобиля ГАЗ-53-12 – четырех­ступенчатая, имеет 4 передачи вперед и одну назад. Она состоит из картера 24, ведущего вала 21 с шестерней 20 постоянного зацепления, промежуточного вала 18 с четырьмя шестернями, ве­домого вала 10 с тремя шестернями и синхронизатором 19, блока 13 двух шестерен заднего хода, установленного на отдель­ной оси 14, и механизма переключения передач. На ведомом валу шестерни 15 второй и 16 третьей передач установлены сво­бодно на втулках, а шестерня 5 первой передачи и синхрониза­тор 19 – на шлицах. Все шестерни коробки (кроме шестерни первой передачи и заднего хода) косозубые и находятся в постоян­ном зацеплении.

Механизм переключения передач (рис. 7.3,б) смонтирован в крышке 6 и состоит из рычага переключения 1, трех штоков 25 и вилок переключения, фиксаторов 26 для удержания шестерен коробки передачи во включенном или нейтральном положении, замоч­ного устройства для исключения одновременного включения двух пе­редач и плунжера 29 предохранителя включения заднего хода. В верхней части коробки передач имеется отверстие для заливки и контроля уровня масла, в нижней части – отверстие для слива масла, закрытое завинчивающейся пробкой.

П

Рис. 7.3. Коробка передач автомобиля ГАЗ-53-12:

а – коробка передач в разрезе; б – механизм переключения передач;

1 – рычаг переключения передач; 2 – шаровая опора; 3, 4 и 5 – шестерни третьей, второй и первой передач ведомого вала; 6 – крышка; 7 и 23 – вилки переключения передач; 8 – фланец крепления карданного вала; 9 – шестерня привода спидометра; 10, 18 и 21 – ведомый, промежуточный и ведущий валы; 11 – шестерня первой передачи и заднего хода промежуточного вала; 12 – стопорный болт оси; 13 – блок шестерен заднего хода; 14 – ось блока шестерен заднего хода; 15 и 16 – шестерни второй и третьей передач промежуточного вала; 17 – шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 19 – синхронизатор третьей и четвертой передач; 20 – шестерня ведущего вала; 22 – роликовый подшипник; 24 – картер; 25 – шток; 26 – фиксатор; 27 – пружина фиксатора; 28 – штифт; 29 – плунжер; 30 – дополнительный пружинный упор

ервая передача включается введением шестерни 5 первой передачи ведомого вала при помощи рычага коробки передач в зацепление с шестерней 11 промежуточного вала. Передача крутящего момента от ведущего вала осуществляется через проме­жуточный вал на ведомый.

В торая передача включается введением внутренних зубьев шестерни 5 первой передачи ведомого вала в зацепление с зубчатым венцом шестерни 4 второй передачи. Крутящий момент в этом случае передается от ведущего вала на промежуточ­ный и далее через пару шестерен 15 и 4 второй передачи на шестерню 5 первой передачи ведомого вала.

Третья передача включается при помощи синхронизато­ра (рис. 7.4,а), обеспечивающего безударное ее включение. Сту­пица 8 синхронизатора закреплена неподвижно на шлицах ведомого вала. На ее поверхности нарезаны зубья и сделаны 3 продоль­ных паза 9, в которые установлены сухари 7. К внутренней поверх­ности муфты 3 сухари прижаты пружинами 5. С обеих сторон ступицы синхронизатора установлены латунные конусные блоки­рующие кольца 2, торцы которых имеют прямоугольные пазы под сухари. Для увеличения трения между кольцами 2 и шестер­нями 1 и 6 на внутренней конической поверхности колец имеется резьба с мелким шагом.

При включении третьей передачи муфта 3 вилкой 4 переме­щается вместе с сухарями 7 в сторону шестерни 6 и торцами суха­рей подвигает к шестерне блокирующее кольцо 2, которое после небольшой пробуксовки начинает вращаться с той же скоростью, что и шестерня. Перемещаясь дальше, муфта входит своими внутрен­ними зубцами в зацепление с зубцами блокирующего кольца, а затем и шестерни, обеспечивая передачу крутящего момента от ведущего вала на промежуточный и далее через пару шестерен третьей передачи и синхронизатор на ведомый вал.

Ч

Рис. 7.4. Синхронизатор коробок передач автомобилей ГАЗ-53-12(а) и ЗИЛ-431410 (б):

I – передача не включена; II – начало вклю­чения передачи; III – передача включена;

1 – шестерня ведущего вала; 2 – конусное блокирующее кольцо: 3 – муфта; 4 – вилка; 5 и 11 – пружины; 6 – шестерня третьей передачи; 7 – сухарь; 8 – ступица; 9 – продольные пазы в ступице; 10 – блокирую­щий палец; 12 – палец фиксатора; 13 – зубчатый венец муфты; 14 – внутренний зубчатый венец зубчатого колеса

етвертая передача включается перемещением синхро­низатора к шестерне 20 ведущего вала (см. рис. 7.3). Крутя­щий момент передается через синхронизатор сразу на ведомый вал (прямая передача).

Задний ход включается перемещением блока шестерен зад­него хода. При этом большая шестерня блока входит в зацепление с шестерней первой передачи промежуточного вала, а малая – с шестерней первой передачи ведомого вала. При этом крутя­щий момент передается от ведущего вала на промежуточный, далее на блок шестерен заднего хода и на ведомый вал, который будет вращаться в обратном направлении.

Коробка передач автомобиля ЗИЛ-431410 (рис. 7.5) – пяти­ступенчатая, имеет 5 передач для движения вперед и одну назад. В коробке установлены 2 синхронизатора 13 и 5 инерционного типа для включения: один – второй и третьей и другой – четвер­той и пятой передач.

Ведущий вал 7 опирается задним концом на шарикоподшипник 2, а передним – на шарикоподшипник, установленный во фланце коленчатого вала двигателя. Ведомый вал 24 опирается на шарикопод­шипник 17 и роликоподшипник 37. На задний конец вала надеты червяк привода спидометра и шлицевая втулка с фланцем 19 карданного шарнира. Промежуточный вал 33 опирается на шарико- и роликоподшипник. Зубчатое колесо 25 первой передачи изго­товлено за одно целое с промежуточным валом, а зубчатые ко­леса 26, 28, 29, 31 и 34 – установлены на шпонках.

Соединяющие ведущий и промежуточный валы зубчатые колеса 4 и 34, 7 и 31 четвертой, 8 и 9 третьей, 14 и 26 второй передач находятся в постоянном зацеплении. Зубчатые колеса 7, 8 и 14 свободно вращаются на ведомом валу.

Первая передача включается перемещением зубчатого колеса 16 вперед до зацепления с зубчатым колесом 25, и вра­щение через зубчатые колеса 25 и 16 передается на ведомый вал.

В

Рис. 7.5. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-431410:

1 – ведущий вал; 2, 17, 22, 35, 37 и 39 – подшипники; 3, 23 и 36 – стопорные кольца; 4 и 34 – зубчатые колеса постоянного зацепления ведущего и промежу­точного валов; 5 –.синхронизатор четвертой и пятой передач; 6 – втулка зубчатого колеса четвертой передачи; 7 и 31 – зубчатые колеса четвертой передачи; 8 и 19 – зубчатые колеса третьей передачи; 9 – шарик фиксатора; 10 – пружина фиксатора; 11 –.штифт замка стержней переключения передач; 12 – шарик замка; 13 – синхронизатор второй и третьей передач; 14 и 26 – зубчатые колеса второй передачи; 15 – вилка переключения первой передачи и передачи заднего хода; 16 – зубчатое колесо первой передачи и передачи заднего хода; 18 – кронштейн стояночного тормозного механизма; 19 – фланец карданного шарнира; 20 и 38 – сальники: 21 – червяк привода спидометра; 24 – ведомый вал; 25 – ведущее зубчатое колесо первой передачи; 27, 30 и 32 – опорные шайбы; 28 – зубчатое колесо передачи заднего хода промежуточного вала; 33 – промежуточный вал; 40 – распорная втулка; 41 – блок зубчатых колес перелечи заднего хода; 42 – установочная втулка; 43 – пробка контрольно-заливного отверстия; 44 – крышка люка отбора мощности; 45 – зубчатое колесо привода спидометра; 46 – сливная пробка с магнитом; 47 – сапун; 48 – предохранитель включения первой передачи и передачи заднего хода; 49 – ось промежуточного рычага; 50 – фиксатор; 51 – рычаг переключения передач; 52 – промежуточный рычаг; 53 – ползун переключения первой передачи и передачи заднего хода; 54 – ползун переключения четвертой и пятой передач; 55 – ползун переключения второй и третьей передач

торая и третья передачи включаются через син­хронизатор 15 при перемещении его соответственно назад и вперед. Синхронизатор (см. рис. 7.4,б) имеет муфту с зубчатым венцом 13 и с диском, на который воздействует вилка переключения. С двух сторон от муфты расположены соединенные тремя фик­сирующими пальцами 10 конусные кольца 2. Между двумя половин­ками пальца 12 фиксатора имеются пружины 11. При перемеще­нии муфта через фиксаторы подводит блокирующее кольцо к ко­нусной поверхности включаемой шестерни. Соприкасаясь с шестер­ней, кольцо поворачивается и фиксирующие пальцы 10 упираются в края отверстий муфты, препятствуя ее дальнейшему перемеще­нию. После выравнивания угловых скоростей шестерни и муфты пальцы не препятствуют ее дальнейшему перемещению, половин­ки фиксаторов сходятся, и зубчатый венец муфты бесшумно соеди­няется с зубчатым венцом включаемой шестерни.

Ч етвертая и пятая передачи включаются через синхронизатор 5 (см. рис. 7.5) перемещением его соответствен­но назад и вперед. При включении пятой передачи (прямой) соединяются между собой ведущий и ведомый валы.

Задний ход включается передвижением зубчатого колеса 16 назад и зацеплением его с малым зубчатым колесом блока 41. При этом крутящий момент от коленчатого вала двигателя через зубчатые колеса 4, 34 и 28, блок 41 и зубчатое колесо 16 передается на ведомый вал.

В коробке передач имеются контрольно-заливное отверстие, закрытое пробкой 43, и отверстие для слива масла.

Коробка передач автомобиля ЗИЛ-4331 (рис. 7.6) состоит из основной коробки и делителя и имеет 8 основных передач для движения вперед и дополнительную «ползущую» передачу, а также одну передачу заднего хода.

О

Рис. 7.6. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-4331 с делителем:

1 – ведущий вал; 2 – крышка ведущего вала; 3 – манжета; 4, 22 и 24 – шариковые подшипники; 5, 13, 39 и 43 – роликовые подшипники; 6 – шток переключения передач; 7 – фиксатор; 8 – рычаг включения передач; 9 – блок клапанов включения делителя; 10 – фиксатор штока; 11 – включатель фонарей заднего хода; 12 – крышки коробки передач; 14 – ось сателлита; 15 – солнечная шестерня; 16 – коронная шестерня; 17 – сателлит; 18 – блокировочный диск; 19 – синхронизатор делителя; 20 – вилка включения делителя; 21 – картер делителя; 23 – шлицевая втулка; 25 – шестерня привода спидометра; 26 – уплотнительная манжета; 27 – вал делителя; 28 – фланец; 29 – крышка подшипника вала делителя; 30 – втулка конуса синхронизатора; 31 – ступица коронной шестерни; 33 – пробка сливного отверстия; 33 – крышка подшипника; 34 – масляный насос; 35 и 49 – роликовые конические подшипники; 36 – шестерня заднего хода; 37 и 50 – крышки; 39 – муфта включения «ползущей» передачи и заднего хода; 40 – промежуточная шестерня заднего хода; 41 – ось; 42 – шестерня «ползущей» передачи; 44 – шестерня третьей и седьмой передач; 45 – шестерня второй и шестой передач; 46 – промежуточный вал; 47 – ведомый вал; 49 – шестерня привода промежуточного вала; 51 – синхронизатор; 52 – картер коробки передач

сновная коробка состоит из чугунного картера 52, в котором на шариковых и роликовых подшипниках установлены веду­щий 1, ведомый 47 и промежуточный 46 валы с шестернями и синхронизаторами, механизма переключения передач и механиз­ма управления.

Ведущий вал выполнен за одно целое с шестерней привода, находящийся в постоянном зацеплении с шестерней 48 промежу­точного вала.

Ведомый вал имеет шлицы в передней части для установки шлицевой втулки синхронизатора 51 третьей, четвертой, седьмой и восьмой передач, в средней части для синхронизатора первой, второй, пятой и шестой передач и в задней части для муфты 38 вклю­чения «ползущей» передачи. Шестерни ведомого вала свободно вра­щаются на роликовых подшипниках и находятся в постоянном за­цеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала.

Ш естерни имеют наружные зубчатые венцы для соединения с внутренними зубчатыми венцами муфт синхронизаторов, а также ко­нусные кольца для работы с блокирующими кольцами синхрони­заторов.

П

Рис. 7.7. Механизм переключения передач автомобиля ЗИЛ-4331:

1 – возвратная пружина; 2 – крышка корпуса механизма управления; 3 и 10 – корпусы фиксаторов; 4 – фиксатор передач; 5 – корпус механизма управления; 6 – рычаг включения передачи; 7 – шлицевый вал; 8 – толкатель клапана; 9 – пружина фиксатора; 11 – фиксатор среднего положения рычага коробки передач; 12 – корпус клапанов; 13 – серьга; 14 – рычаг переключения передач; 15 – чехол; 16 и 17 – пневмопроводы; 18 – ось вилки; 19 – вилка включения делителя; 20 – пневматический цилиндр; 21 – шток поршня; 22 – рычаг вала вилки; 23 – вилка включения «ползущей» передачи и передачи заднего хода; 24 – пружина рычага; 25 – тарелка пружины; 26 – сухари; 27 – шток третьей, четвертой, седьмой и восьмой передач; 28 – вилка включения первой, второй, пятой и шестой передач; 29, 31, 33 – головки штоков; 30 – вилка включения третьей, четвёртой, седьмой и восьмой передач; 32 – шток первой, второй, пятой и шестой передач; 34 – шток «ползущей» передачи и передачи заднего хода; 35 – крышка коробки передач

ромежуточный вал изготовлен заодно с двумя прямозубыми шестернями «ползущей» передачи и заднего хода. Шестерни первой, второй 45 и третьей 44 передач и шестерня 48 привода про­межуточного вала напрессованы на вал.

Промежуточная шестерня 40 заднего хода установлена на роли­коподшипнике на оси 41 и находится в постоянном зацеплении с шестернями заднего хода промежуточного и ведомого валов.

Синхронизаторы коробки передач автомобиля ЗИЛ-4331 имеют ту же конструкцию, что и синхронизаторы коробки передач автомо­биля ЗИЛ-431410.

Делитель представляет собой одноступенчатый планетарный редуктор и размещен в картере 21, прикрепленном к картеру коробки передач. Планетарный редуктор состоит из солнечной 15 и коронной 16 шестерен, вала 27 делителя с сателлитами 17 и блокировочного диска 18 синхронизатора.

На шлицевом конце вала делителя установлены шестерня 25 привода спидометра и фланец 28 крепления карданного вала. На шлицах средней части вала установлена втулка синхронизатора включения делителя. В нижней части картера делителя на заднем конце промежуточного вала коробки передач установлен масляный насос 34.

Включение делителя осуществляется синхронизатором. При включении «ползущей», первой, второй, третьей, и четвертой пере­дач вилка синхронизатора перемещает муфту синхронизатора впе­ред, которая через шлицевые соединения на коронной шестерне и блокировочном диске затормаживает коронную шестерню. При этом крутящий момент передается от солнечной шестерни, надетой на шлицевой конец ведомого вала коробки передач через сателлиты на вал делителя. Передаточное число планетарной передачи в этом случае 3,3.

При включении пятой, шестой, седьмой и восьмой передач вил­ка синхронизатора перемещает муфту синхронизатора назад и брони­рует коронную шестерню с валом делителя. Крутящий момент при этом передается от солнечной шестерни на вал делителя через зубья сателлитов и коронной шестерни, и передаточное число планетарной передачи составляет 1,0.

Механизм переключения передач (рис. 7.7) расположен в крыш­ке 35 коробки передач и состоит из трех штоков 27 с вилками, голо­вок 33 штоков, трех фиксаторов 4 штоков и замочного устрой­ства для предотвращения одновременного включения двух пе­редач.

Механизм включения делителя состоит из вилки 19, оси вилки 18, на которой установлен рычаг 22, соединенный с штоком 21 поршня силового пневматического цилиндра 20.

Механизм управления установлен в прикрепленном к коробке передач отдельном корпусе 5 и состоит из рычага включения пере­дач 6 вала 7 и серьги 13, в которой устанавливается рычаг 14 пере­ключения передач. Шаровая опора рычага 14 постоянно прижи­мается пружиной 24 к сферической поверхности серьги и предохра­няется от проворачивания штифтом.

Управление механизмом переключения делителя осуществля­ется пневмомеханической системой, которая состоит из блока клапанов управления, расположенных в корпусе 12, и шлангов.

Блок клапанов управления представляет собой 2 установленных в одном корпусе механических пружинных клапана. Нижний кла­пан обеспечивает подачу воздуха в правую полость силового ци­линдра и включение «ползущей», первой – четвертой передач и зад­него хода. Верхний клапан подает воздух в левую полость сило­вого цилиндра, включая прямую передачу делителя для включения пятой – восьмой передач.

Система смазывания коробки – смешанного типа. Под давлением масло через сетчатый фильтр подается шестеренчатым масляным насосом 34 (см. рис. 7.6) по трубке и каналам ведомого вала и вала делителя к подшипникам коробки передач и делителя. Остальные детали смазываются разбрызгиванием. Для залива и контроля уровня масла в боковой стенке картера коробки передач имеется отверстие, а в нижней части картера расположено отверстие для слива масла, закрытое пробкой 32 с магнитами.