1.2. Назначение и техническая характеристика коробки передач бмп-1.
Коробка передач предназначена:
для изменения крутящего момента на ведущих колесах и скорости движения машины;
для длительного отключения двигателя от ведущих колес;
для обеспечения движения машины задним ходом.
Техническая характеристика
Тип механическая, двухвальная, ступенчатая,
с постоянным зацеплением шестерен,
с синхронизаторами на II III IV и V передачах
Количество передач 5 – вперед, 1 – назад
Применяемое масло МТ-8п или МТ-16п или ТСЗп-8
Заправочная вместимость 20 л
Масса (с ГФ, ПМП с ОТ) 536,8 кг
Общее устройство, расположение, крепление коробок передач
и их соединение с двигателем.
Коробка передач (рис.) состоит из следующих основных узлов:
картера;
ведущего вала;
ведомого (промежуточного) вала;
грузового вала;
шестерни заднего хода;
механизма переключения.
Картер представляет собой фигурную отливку из алюминиевого сплава и состоит из двух половин, соединенных сшивными шпильками. Плоскость разъема выполнена по осям валов. Передняя часть картера имеет фигурный фланец, образующий картер ГФ. В торец фланца ввернуты шпильки для крепления КП к блоку-картеру двигателя. К боковым стенкам картера крепятся картеры ПМП. На картере КП устанавливаются узлы системы гидроуправления (клапанная и золотниковая коробки, гидроциклон, гидроцилиндры переключения передач и остановочных тормозов, клапан плавности ГФ). Для подвода масла к узлам системы гидроуправления в картере выполнены сверления.
Для заправки масла в картер КП сверху имеется заправочное отверстие, закрываемое пробкой со щупом. На щупе нанесены две риски (минимального и максимального уровня масла). Слив масла из картера КП осуществляется через сливное отверстие с шариковым обратным клапаном, которое закрывается пробкой.
Нижняя половина картера имеет водяную рубашку, которая соединена с системой подогрева (для подогрева масла в картере КП). В стенку рубашки ввернута пробка сливного отверстия. Внутри картера имеется перегородка для повышения жесткости КП. В боковых стенках и перегородке расточены гнезда для установки опор валов.
На днище картера установлен масляный насос системы гидроуправления. Внутри верхней половины картера имеются приливы, в которых установлены на осях шестерня заднего хода и вилки переключения передач.
Ведущий вал – стальной, шлицованный – установлен на двух шарикоподшипниках. Один подшипник запрессован в опору передней стенки КП, второй – в расточку опорного диска ГФ. На шлицы вала надет ведомый барабан ГФ. Вал выполнен заодно с ведущей конической шестерней, внутри его проходит валик привода масляного насоса системы гидроуправления. На цилиндрическую проточку вала устанавливается поршень с упорным подшипником механизма выключения ГФ.
Ведомый (промежуточный) вал установлен на двух шарикоподшипниках и одном двухрядном роликоподшипнике, которые запрессованы в опоры стенок и перегородки. Вал выполнен заодно с ведущей шестерней первой передачи и заднего хода и на нем закреплена коническая шестерня. Шестерня находится в зацеплении с конической шестерней ведущего вала.
Кроме того, на валу установлены шестерни: II и Ш передач (установлены на шлицах, т.е. с валом соединены жестко), и IV-V передач (установлены на подшипниках, т.е. с валом не соединены). Между шестернями IV-V передач установлена муфта переключения с синхронизатором.
Грузовой вал установлен на четырех шарикоподшипниках, запрессованных в опоры стенок и перегородки. Вал шлицован. На шлицах установлены ведомые шестерни IV-V передачи. На игольчатых подшипниках установлены ведомые шестерни передач I-ЗХ, II-III передач.
Между ними (на шлицах вала) установлены муфты переключения:
с синхронизатором II и III передач;
без синхронизатора передач I и ЗХ.
Все шестерни, установленные на подшипниках, имеют на боковой поверхности прилив с нарезными зубьями (зубчатый венец) для соединения с муфтой при включении передачи. Шестерни II-III, IV-V передач, кроме того, имеют конусообразный прилив для соприкосновения с конусом синхронизатора.
Промежуточная шестерня заднего хода напрессована на оси, установленной на двух подшипниках в приливах верхней половины картера. Шестерня находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней заднего хода (ведомого вала) и ведомой шестерней заднего хода (грузового вала). Обеспечивает вращение грузового вала в обратном направлении. Таким образом, ведущие и ведомые шестерни всех передач находятся между собой в постоянном зацеплении, однако крутящий момент на грузовой вал не передают, т.к. одна из шестерен каждой передачи установлена на подшипнике и с валом не соединена (IV-V передачи - ведущие шестерни, I-3X; II-III передачи - ведомые шестерни). Включение передачи осуществляется соединением шестерни, установленной на подшипниках (включаемой передачи) с валом при помощи муфты.
Рис. Коробка передач (разрез):
1 — картер; 2 — ведомая шестерня III передачи; 3 — корпус синхронизатора II и III передач; 4 — кольцо синхронизатора; 5 — ведомая шестерня II передачи; 6 — ведомая шестерня заднего хода; 7 — зубчатая муфта включения I передачи и передачи заднего хода; 8 — ведомая шестерня I передачи; 9 — ведомая шестерня IV передачи; 10 — грузовой вал; 11 — ведомая шестерня V передачи; 12, 24, 25 — стопоры; 13 — зубчатая муфта с синхронизатором включения IV и V передач; 14 — ведомый вал; 15 — ведущая шестерня V передачи; 16 — ведущая шестерня IV передачи; 17 — коническая шестерня; 18 — ведущий вал; 19 — вал привода к масляному насосу; 20 — ведущая шестерня II передачи; 21 — зубчатая муфта с синхронизатором включения II и III передач; 22 — ведущая шестерня III передачи; 23 — палец.
Механизм переключения включает три муфты и три вилки переключения. Две муфты (I-3X, II-III) установлены на грузовом валу, между ведомыми шестернями I-3X, II-III передач и одна – на ведомом валу, между ведущими шестернями IV-V передач. Муфты шлицами соединены с валом (через зубчатки) и могут перемещаться вдоль валов. Перемещение муфт осуществляется вилками, для этого сухари вилок входят в кольцевую прорезь муфты. Вилки переключения установлены шарнирно в приливах картера КП и соединены с приводом управления. При повороте вилки она перемещает муфту в сторону шестерни включаемой передачи и вводит муфту в зацепление с зубчатым венцом шестерни (т.е. шестерня соединяется с валом). Таким образом на грузовой вал передается крутящий момент (передача включена). Для безударного включения передач муфты II-III, IV-V передач снабжены синхронизаторами.
Синхронизаторы обеспечивают выравнивание угловой скорости шестерни и муфты (перед их соединением) за счет сил трения между конусом синхронизатора и коническим приливом шестерни. Синхронизатор представляет собой цилиндр, надетый на муфту и соединенный с ней фиксаторами. Внутренняя поверхность цилиндра – коническая. При перемещении муфты вместе с ней перемещается синхронизатор, который соприкасается конической поверхностью с коническим приливом шестерни, обеспечивая выравнивание их угловых скоростей.
В дальнейшем муфта перемещается и входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни – передача включена. Перемещение муфт осуществляется приводом управления.
Привод управления коробкой передач
Привод служит для переключения передач в КП механиком-водителем.
Привод управления коробкой передач гидромеханический (см.рис.) состоит из:
рычаг переключения с валиком;
поводковая коробка;
гидросервоцилиндры II-III; IV-V передач;
рычаг включения передач I-3X;
соединительные тяги.
Рис. Привод управления коробкой передач:
1 — уплотнительный чехол; 2 — тяга переключения IV и V передач; 3 — тяга переключения II и III передач; 4 — тяга переключения I передачи и передачи заднего хода; 5 — гидросервоцилиндр II и III передач; 6 — рычаг переключения I передачи и передачи заднего хода; 7 — гидросервоцилиндр IV и V передач; 8 — крышка гидросервоцилиндра; 9 — тяга золотника; 10 — наконечник тяги; 11 — контргайка; 12 — тяги привода замедленной передачи; 13 — рычаг переключения передач; 14 — гребенка фиксации рычага замедленной передачи; 15 — рычаг замедленной передачи; 16 — валик привода включения замедленной передачи; 17 — поводковая коробка; 18 — защитный чехол; 19 — поводковый валик IV и V передач; 20 — поводковый валик I передачи и передачи заднего хода; 21 — перегородка силового отделения; 22 — поводковый валик II и III передач; 23 — рычаги привода замедленной передачи; 24 — защитный чехол; 25 — ось рычага переключения передач; 26 — валик привода переключения передач; 27 — цапфа рамки; 28 — рамка рычага переключения передач; 29 — корпус колонки управления; 30 — вилка рычага переключения передач.
Рычаг переключения с валиком шарнирно установлен в корпусе рулевой колонки. Конец рычага выполнен в виде вилки, которая входит в паз валика. Такое соединение позволяет валику перемещаться вдоль оси и поворачиваться. Валик установлен на втулках в трубе. На конце валика закреплен рычаг-избиратель (представляющий собой вертикальный стержень) и закреплена возвратная пружина. Пружина обеспечивает возврат рычага с валиком в исходное положение после выключения передачи.
Поводковая коробка (см. рис.) закреплена на тумбе рулевой колонки. В корпусе коробки выполнены горизонтальные сверления, в которых установлены поводки. Поводки соединены с тягами. На поводки надеты муфты, имеющие в нижней части П-образную прорезь. В исходном положении поводков прорези муфт совмещены, образуя общую П-образную прорезь. По прорези муфт перемещается верхний конец рычага избирателя. В исходном положении рычага переключения передач рычаг-избиратель находится в прорези муфты среднего поводка. В корпусе поводковой коробки установлен стопорный и замковый механизмы.
Рис. Поводковая коробка:
1 — шаровые шарниры поводковых валиков; 2 — стопорный болт поводкового валика; 3 — муфты поводковых валиков; 4 — направляющая планка; 5 — валик привода переключения передач; 6 — поводковый валик II и III передач; 7 — шариковый замок; 8 — поводковый валик IV и V передачи; 9 — фиксатор поводкового валика; 10 — пружина фиксатора; 11 — штифт замка; 12 — рычаг избиратель; 13 — поводковый валик I передачи и передачи ЗХ; 14 — корпус поводковой коробки; 15 — пружина, фиксирующая рычаг-избиратель в среднем нейтральном положении; 16 — защитный чехол.
Стопорный механизм служит для фиксации поводков во включенном положении и нейтрали. Состоит из шариков с пружинками, установленных в вертикальных сверлениях корпуса под поводками. Шарики пружинками прижимаются к выемкам поводков, фиксируя поводки.
Замковый механизм служит для предотвращения включения двух передач одновременно. Состоит из шариков, помещенных в горизонтальном сверлении корпуса поводковой коробки. При перемещении одного из поводков шарики прижимаются к боковым выемкам двух других поводков, заклинивая их. Перемещение второго поводка возможно только при возвращении первого поводка в исходное положение.
Гидросервоцилиндры (см.рис.) установлены на картере КП. Гидроцилиндр представляет собой цилиндрический корпус, в котором помещен поршень. Поршень рычагом соединен с вилкой переключения передач. Внутри поршня помещен золотник, который соединен тягой с поводком. Золотник представляет собой стержень с кольцевыми проточками. Золотник и поршень могут перемещаться относительно друг друга и корпуса. При перемещении золотника он открывает проход маслу в полость между поршнем и корпусом. Давлением масла (Р = 7 - 9 кгс/см2) поршень перемещается, через рычаг поворачивая вилку переключения передач. Направление перемещения поршня зависит от направления перемещения золотника, который открывает проход маслу в полость справа или слева от поршня. В исходном положении золотник перекрывает канал подвода масла.
Рычаг включения передач I — 3X установлен на шлицах валика вилки переключения передач. Рычаг пальцем соединен с тягой. При повороте рычага поворачивается вилка переключения.
Соединительные тяги соединяют поводки с золотниками (для передач I — 3X – с рычагом включения).
Рис. Гидросервоцилиндр привода коробки передач:
1 — указатель положения золотника; 2 — корпус гидросервоцилиндра; 3 — муфта поршня; 4 — поршень гидросервоцилиндра; 5 — уплотнительные манжеты; 6 — золотник; 7 — возвратная пружина золотника; 8 — втулка пружины; 9 — упор втулки; 10 — крышка гидросервоцилиндра; 11 — гайка; 12 — прокладка; 13 — крышка гидросервоцилиндра; 14 — шаровой шарнир; а, б — полости; в — паз.
Работа коробки передач с приводом управления
Исходное положение
При нейтральном положении рычага переключения передач рычаг-избиратель находится в прорези муфты среднего поводка. Поводки зафиксированы в нейтральном положении. Ведущие и ведомые шестерни всех передач находятся в зацеплении, однако крутящий момент на грузовой вал не передают.
Включение передач I — 3X
Рычаг переключения переместить «на себя», при этом рычаг-избиратель становится в прорезь муфты крайнего (дальнего от м/в) поводка. При перемещении рычага вверх (I передача) или вниз (ЗХ), рычаг- избиратель, поворачиваясь вместе с валиком, перемещает поводок, при этом шарики замкового механизма заклинивают два других поводка. Поводок через соединительную тягу поворачивает рычаг включения (I — 3X) и вместе с ним вилку переключения. Вилка сухарями перемещает муфту в сторону шестерни включаемой передачи и вводит в зацепление муфту с зубчатым венцом шестерни, т.е. шестерня через муфту соединяется с грузовым валом. Передача включена. Поводок во включенном положении удерживается фиксатором.
Включение передач II — III
Рычаг переключения переместить «от себя», при этом рычаг-избиратель становится в прорезь муфты ближнего к м/в поводка. При перемещении рычага вверх (II передача) или вниз (III передача), рычаг-избиратель поворачивается вместе с валиком и перемещает поводок.
Фиксация данного поводка и заклинивание других поводков происходит аналогично рассмотренному выше. Поводок через соединительную тягу перемещает золотник гидроцилиндра. Золотник открывает проход масла в полость между поршнем и корпусом (с одной или другой стороны поршня). Давлением масла поршень перемещается, поворачивая вилку переключения. Вилка сухарями перемещает муфту с синхронизатором в сторону шестерни включаемой передачи. Синхронизатор, соприкасаясь конусом с коническим приливом шестерни, выравнивает их угловые скорости.
После выравнивания угловых скоростей муфты и шестерни, муфта перемещается дальше и входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни, соединяя её с грузовым валом. Передача включена.
Включение передач IV — V
При перемещении рычага переключения из нейтрали вверх (V передача) или вниз (IV передача), рычаг-избиратель перемещает средний поводок. Далее включение передачи происходит аналогично рассмотренному выше для II — III передач.