3 Трансмиссияның кинематикалық схемасын таңдау және дәлелдеу
Механикалық трансмиссияның құрылысы мен орналасуы автомобильдің доңғалақтық формуласына байланысты болады. Трансмиссия механизмдеріне мыналар жатады: ілініс муфтасы мен берістер қорабы, жетекші белдік пен кардан берістері, сонымен қатар, толық жетекті автомобильдерде үлестіргіш қораптар болады.
Артқы белдік жетекші болатын трансмиссияны автомобильдердің барлық түрлерінде қолданады. Осындай автомобильдердің массасы үлкейгенде трансмиссияның схемасы мен агрегаттардың сипаттамалары өзгереді: берістер қорабының сатылар саны үлкейеді; бір сатылы негізгі қорап орнына екі сатылы немесе таратылған негізгі қорап қолданады. Өте кіші және кіші жүк көтергіштікті автомобильдерде толық біркелкілендірген 4...5 сатылы берістер қорабын қолданады.
Тек қана жоғарғы берістерде біркелкілендірген берістер қорабын сирек қолданады. Толық массасы 12 т дейінгі автомобильдердің трансмиссияларында жоғарғы берістері тікелей болатын бес сатылы берістер қорабын пайдаланады. Орташа жүк көтергіштікті автомобильдердің трансмиссияларында бір сатылы негізгі берістерді қолданады. Үлкен жүк көтергіштікті автомобильдер үшін бір сатылы, екі сатылы және таратылған негізгі берістер пайдаланады. Өте үлкен жүк көтергіштікті автомобильдерде гидравликалық немесе гидравликалық - пневматикалық күшейткіштері бар бір дискілі немесе екі дискілі ілініс муфталарын қолданады. Берістер қорабы 8...16 сатылы болады. Көп сатылы берістер қорабы негізгі төрт сатылы, бес сатылы берістер қорабын екі немесе үш сатылы редуктормен біріктіру арқылы жасалады.
Көп осьді толық жетекті автомобильдер трансмиссиясы үшін, әдетте, келесі екі схема қолданады: белдікті және бортты. Қиыстырылған трансмиссия схемалары белгілі. Белдікті схема бойынша жасалған жетек көп тараған. Белдіктер арасында момент үлестіру бір немесе бірнеше үлестіргіш қораптар арқылы іске асады. Бөлек жетекті белдіктер және өтетін жетекті белдіктер схемасы пайдалануы мүмкін. Бортты жетекті трансмиссия сирек тараған, негізінде арнайы автомобильдерде қолданады. Бортты схема жетегі көтеретін шанақты автомобильдердің үйлесімінде қолданған ыңғайлы болады. Бұл схеманың негізгі артықшылығы болып трансмиссия агрегаттары автомобильдің екі жағында орналасуы және автомобиль тұрқысы орта бөлігі тасымалданатын жабдық үшін пайдалану мүмкіндігі табылады. Бір қозғалтқыш болған жағдайда берістер қорабынан соң симметриялы дифференциалды механизмі бар борт аралық үлестіргіш қорап қойылады. Әрі қарай айналдырғыш момент борттық редукторларға және доңғалақтық берістер арқылы жетекші доңғалақтарға беріледі.
Толық жетекті автомобильдердің трансмиссиялары дифференциалды және бір тұтастанатын болуы мүмкін. Бір тұтастанатын трансмиссияның артықшылығы болып құрылысының қарапайымдылығы мен өте ауыр жол жағдайларында автомобильдің жоғары жүргіштігі болатыны табылады. Ал кемшілігі ретінде жетекші доңғалақтардың кинематикалық үйлесімі болмағанда қуат айналымы болуын айтуға болады. Дифференциалды трансмиссия пайдаланғанда автомобиль қозғалысы кезінде аздау қуат шығындары болады және тетіктер қосымша жүктелуден арылады, әрине, бұл дифференциалды трансмиссияның артықшылығы болып саналады. Ал дифференциалды трансмиссияның негізгі кемшілігі ретінде оның құрылысының күрделі болуын және жоғары құндылығын айтуға болады. Дифференциалды трансмиссиялы автомобильдің тарту қасиеттерін дифференциалдарды еріксіз бір тұтастандыру немесе әртүрлі өз бетінше бір тұтастанатын дифференциалдар пайдалану арқылы жақсартуға болады.
Жоғары жүргіштікті автомобильдерде екі қозғалтқыш болуы мүмкін. Көп жағдайларда екі қозғалтқыш пайдалану жеткілікті қуаты бар қозғалтқыш болмағанда орын алады.
3.1-Кесте- Автомобиль трансмиссияларының схемалары
Схема |
Автомобиль |
|
Артқы доңғалақтары жетекші болатын 4х2 автомобильі |
|
Бөлек жетекті 6х2 автомобильі |
Толық жетекті автомобильдердің механикалық трансмиссияларында механикалық, гидравликалық немесе гидравликалық - пневматикалық жетегі бар бір дискілі немесе екі дискілі құрғақ ілініс муфталарын қолданады. Берістер қорабы төрт сатылы, алты сатылы болады. Бір немесе екі төмендеткіш сатылары бар екі сатылы үлестіргіш қораптарды пайдалану кеңінен тарап отыр.
Жоғары жүргіштікті автомобильдердің негізгі берістеріне өте жоғары талаптар жүктеледі, яғни жеткілікті жолға дейінгі саңылауды қамтамасыз ету. Сондықтан бір сатылы негізгі берістермен қатар екі сатылы және таратылған негізгі берістер қолданады. Үлкен жүк көтергіштікті толық жетекті автомобильдерде, әдетте, екі сатылы таратылған негізгі берістер пайдаланады. Бортты жетекті трансмиссияларда негізгі беріс жұмысын бортты редукторлар атқарады, ал олардың әрбіреуі қозғалысты бір доңғалаққа береді. Доңғалақтық редукторлар қолданғанда доңғалақтар жетегінің негізгі берістері мен кардан топсаларының өлшемдерін азайтуға мүмкіндік береді, сонда доңғалақтарды тәуелсіз аспаларға қоюға мүмкіншілік туындайды. Қолданыстағы доңғалақтық редукторлар планетарлық немесе ішкі немесе сыртқы іліністі цилиндрлік жұптан тұратын редукторлар түрінде орындалады. Әртүрлі жүк көтергіштікті жүктік автомобильдердің трансмиссияларында алты...сегіз сатылы гидромеханикалық берістер қолданады, ал жоғары жүргіштікті көп осьді автомобильдерде үш...бес сатылы гидромеханикалық берістер қолданады. Қазіргі кездегі автомобильдерде механикалық трансмиссия кең тараған (3.1-кесте).
Автомобиль ілінісі. Ілініс қозғалтқыштың иінді білігін трансмиссиядан қысқа уақытта ажыратуға және автомобиль орнынан қозғалғанда және қозғалыс уақытында берілісті ауыстырғанда олардың бір бірімен бірқалыпты қосылысын қамтамасыз етеді.
Іліністің айналатын бөлшектері қозғалтқыштың иінді білігімен қосылатын жетекші бөлікке қатысты немесе іліністі өшірген кезде, жетекшіден ажыратылатын жетектегі бөлікке қатысты. Байланысу сипатына тәуелді жетекші және жетектегі бөліктер фрикционды, гидравликалық және электромагниттік ілініс болып ажыратылады. Ең көп тарағаны фрикционды үйкеліс, ол айналу моментін жетекші бөліктен жетектегі бөлікке, осы бөліктердің беткі қабаттарының бір бірімен жанасуынан пайда болатын үйкеліс күші арқылы береді. Гидравликалық іліністе жетекші бөлікпен жетектегі бөлік арасындағы байланыс, осы бөліктер арасымен қозғалатын сұйықтық ағыны арқылы жүзеге асады, ал электромагнитті іліністе – магниттік өріс арқылы.
Ілініс арқылы айналушы момент еш өзгеріссіз беріледі – жетекші бөліктегі М1 моменті жетектегі бөліктің М2 моментіне тең
Екі дискілі ілініс жетекші бөлігіне қатысты келесі детальдары бар:
Маховик 4, орташа жетекші диск 13 және қаптама.жетектегі бөлігіне айналмалы теңселуді сөндіргіші бар екі жетектегі дискі 2 жатады. Дискті қысушы күш, қысушы серіппе 14 арқылы пайда болады. Момент қозғалтқыштан маховиктегі төрт саңылау арқылы беріледі.
Автомобильдің негізгі берілісі. Негізгі беріліс оған берілетін айналу моментін көбейтуге және оны дифференциал арқылы автомобильдің жетекші доңғалақтарының жарты осіне беруге және қозғалыстың максимал жылдамдығын қамтамасыз етуге арналған.
а) бір дискілі б) екі дискілі
3.1-сурет – Ілініс
Негізгі берілістерді тісті доңғалақтарының санына, түріне және орналасуына қарай бөледі.
Негізгі берілістер тісті доңғалақтың санына қарай дара(бір жұп тісті доңғалақ) және қосарлы(екі жұп тісті доңғалақ) болып бөлінеді.
Дара негізгі берілістер тісті доңғалағының түріне қарай – конустық(конусты тісті доңғалақ), гипоидты(гипоидты ілініспен), цилиндрлік(цилиндрлі тісті доңғалақпен) және бұрамдық(бұрамдық және бұрамдық доңғалақпен)(червячный) болып бөлінеді.
Қосарлы негізгі берілістер тісті доңғалағының орналасуына қарай – орталық(екі жұп тісті доңғалақта картердің орталық бәсеңдеткішінде орналасқан) және таратылған(бір жұп тісті доңғалақ орталық бәсеңдеткіште орналасқан, ал екіншісі – әрбір жетекші доңғалақтың жетегінде).
Негізгі берілістер саты санына қарай – бірсатылы(бір беріліс санымен) және екісатылы(әртүрлі беріліс санымен екі берілісті ауыстыру).
Қосарлы орталықтандырылған негізгі беріліс (3.2 а – сурет) қос конусты 2 және 3 және қос цилиндрлі 1 және 4 тістегергіштен тұрады; цилиндрлік жұпта беріліс саны көп болады. Бұндай берілістің артықшылығына – оның тұтастығы болып табылады. Кемшілігіне – дифференциалдағы, жартыосьтегі жүктеменің артуы және мойынтіректердегі жоғарғы жүктеме. Қосарлы орталықтандырылған басты берілістерді ЗИЛ-431410, КамАЗ-5320 және Урал-4320 автомобильдерінде қолданады.
3.2-сурет – Қосарлы негізгі беріліс сұлбасы
|
|
3.4-сурет – Екі сатылы негізгі берісі бар артқы жетекші белдік
Беріліс қорабы. Беріліс қорабы қозғалтқыш арқылы пайда болатын жетекші дөңгелектердегі автомобильдің орнынан қозғалған кезде және ұмтылыс кезінде, қозғалыс және жол бөгеттерін жеңу кезінде пайда болатын тарту күшін айналу моментіне өзгерту үшін, автомобиль жылдамдығын және бағытын өзгертуге, қозғалтқыш қамтамасыз ете алмайтын автомобильдің төмен жылдамдықта жүруін, тұрақта немесе автомобильдің инерция бойынша қозғалысы кезінде қозғалтқышты трансмиссиядан ұзақ уаұытқа ажыратуға арналған.
Көп білікті беріліс қораптары үлкен жүккөтергіш автомобильдерде (МАЗ және КамАЗ) беріліс санын көбейту үшін, тарту және жанармай-экономдық қасиетін жоғарылату мақсатында қолданады. Көп білікті беріліс қораптарының конструкциясының негізінде 4, 5 немесе 6 сатылы үш білікті беріліс қораптары жатады, оның картерінде жоғарылатқыш бәсеңдеткіш ( бөлісуші) және (немесе) төмендеткіш бәсеңдеткіш (демультипликатор) орналасқан. Көп білікті қорапты пайдаланған кезде беріліс саны 8ден 24ке жетуі мүмкін. Мұндай қораптар тіркемелі құраммен жұмыс істейтін, автомобиль – тартқыштарда қолданады.
а-бөлетін редуктор алдына қойылған тоғыз сатылы; б-білікті редуктор артына қойылған сегіз сатылы; в-планетарлық редуктор артына қойылған тоғыз сатылы; г-сегіз сатылы; д-бөлгіш редуктор алдына және білікті редуктор артына қойылған он алты сатылы ; zвщд, zвмд-бөлгіш редуктордың жетекші және жетеленетін тісті доңғалақтарының тістер саны ; zвщб, zвмб, zвщт, zвмт-сол сияқты артқы редуктордың тез айналатын және жәй айналатын жұптары ; zвщп, zвмп-сол сияқты негізгі берістер қорабының аралық білік жетегінің жұптары
3.5-сурет – Көп сатылы берістер қораптарының схемалары