книги из ГПНТБ / Боевые колесные машины (армейские автомобили и бронетранспортеры) учебник

динениях практически невозможно получить при механическом приводе. Гидравлический привод позволяет также получить более плавное включение сцепления.

Гидравлический привод управления сцеплением оказывается более простым и удобным в компоновке, особенно при размеще­ нии сцепления в блоке с двигателем в кормовой части машины,

5

Рис. 3.10. Привод управления сцеплениями БТР-60П:

142

oj шиной глубокого брода.

на машине с опрокидывающейся кабиной над двигателем у гру­ зовиков и в случае применения в трансмиссии двух сцеплений

(БТР-60П). ,

Главный цилиндр привода управления сцеплениями БТР-60П не отличается по конструкции от главного цилиндра гидравличе­ ского привода тормозов (см. гл. IV). Главные цилиндры привода управления сцеплениями автомобилей часто не имеют впускного и выпускного клапанов, и полость цилиндра свободно соединяется с трубопроводом. .

Устройство исполнительного цилиндра гидравлического при­ вода показано на рис. 3.10,6. При гидравлическом приводе управ­ ления сцеплением полнота включения обеспечивается двумя зазо­ рами: зазором А между поршнем и толкателем в главном цилин­ дре и зазором Б между подшипником муфты и рычагами выклю­ чения сцепления.

Основные данные фрикционных сцеплений приведены в табл. 3.1,

§ 3. КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Назначение коробки передач. Основные типы коробок передач

Коробка■передач предназначена в основном для изменения передаточного числа трансмиссии с целью получения тяговых усилий на ведущих колесах и скоростей движения машины в бо­ лее широких пределах, чем это может быть достигнуто за счет изменения режимов работы двигателя. Коробка передач обеспе­ чивает также возможность движения задним ходом и длительное разобщение двигателя и трансмиссии.

Необходимость изменения передаточного числа в трансмиссии определяется тем, что сопротивление движению колесной маши­ ны, зависящее от дорожных условий и скорости, изменяется в очень широком диапазоне (в 25—30 раз), в то время как крутя­ щий момент двигателя в пределах рабочего диапазона оборотов при максимальной подаче топлива изменяется всего на 15—20%. Изменение крутящего момента двигателя в более широких пре­ делах возможно путем уменьшения подачи топлива. Однако при этом двигатель будет работать с неполной нагрузкой, что вызы­ вает увеличение общего ■расхода топлива машиной вследствие значительного возрастания удельного расхода топлива, у двига­ теля на единицу мощности, затрачиваемой на движение.

Для уменьшения расхода топлива желательно, чтобы двигатель всегда работал на режимах, близких к полным нагрузкам, а необ­ ходимая для движения сила тяги на колесах получалась бы изме­ нением передаточного числа трансмиссии, от величины которого, как и от сопротивления движению, зависит нагрузка двигателя. Чем меньше передаточное число трансмиссии, тем больший кру­ тящий момент должен развивать двигатель в данных условия*

144

движения, т. е. тем больше нагрузка двигателя. Поэтому с целью уменьшения расхода топлива'движение всегда осуществляется на передаче с -возможно меньшим передаточным числом. Ограниче­ нием возможности движения на такой передаче является неустой­ чивая работа двигателя вследствие его перегрузки.

Таким образом, введение в трансмиссию коробки передач позволяет сочетать работу двигателя на экономичных режимах с возможностью преодоления машиной больших сопротивлений движению и изменением скорости движения в широких пре­ делах.

Основными требованиями к коробке передач являются:

— обеспечение машине оптимальных тяговых и экономических качеств в заданных условиях эксплуатации;

—удобство управления и легкость переключения передач;

—бесшумность работы;

—высокий коэффициент полезного действия.

Тяговые и экономические качества машины зависят от диапа­ зона, предельных величин и характера изменения передаточного числа в коробке передач.

По характеру изменения передаточного числа коробки передачколесных машин выполняются бесступенчатыми, ступенчатыми и комбинированными.

Бесступенчатая коробка передач, позволяющая получить в оп­

обеспечивает возможность работы двигателя на наиболее эконо­ мичном постоянном режиме в широком диапазоне скоростей, позволяя реализовать для движения большую мощность двига­ теля. Использование большей мощности, плавное изменение тяго­ вого усилия и отсутствие разрывов потока -мощности, подводимой ,к колесам (что имеет место в случае применения бесступенчатых передач), повышают тягово-динамические качества и проходи­ мость машины. Однако бесступенчатые передачи имеют и серь­ езные недостатки, которые ограничивают применение их на армей­ ских машинах.

Г и д р а в л и ч е с к и е п е р е д а ч и (гидродинамические и гид­ ростатические) отличаются большой сложностью и высокой стои­ мостью изготовления, а также относительно низким КПД. Гидро­ статические передачи, кроме того, имеют большой вес и недоста­ точно надежны.

некоторых режимах значительно повышает расход топлива и сни­ жает общую экономичности работы машины с трансмиссиями тзкцх типов.

145

М е х а н и ч е с к и е ф р и к ц и о н н ы е б е с с т у п е н ч а т ы е

передачи имеют незначительное применение главным образом на малолитражных автомобилях.

Комбинированные коробки передач чаще всего представляют собой сочетание гидравлической бесступенчатой передачи (гидро­ трансформатора) и механического ступенчатого редуктора.

Ступенчатые коробки передач являются наиболее распростра­ ненным преобразователем крутящего момента на подавляющем большинстве колесных машин. Они выполняются в основном по двум кинематическим схемам: с неподвижными осями валов и с вращающимися осями валов (планетарные).

Число передач (ступеней) в коробке для движения вперед в основном зависит от типа и назначения машины, а также от ее удельной мощности. Увеличение числа передач позволяет более рационально использовать мощность двигателя и благодаря это­ му получить более высокие тягово-экономические качества ма­ шины.

Грузовые автомобили ограниченной проходимости обычно имеют четырех- и пятиступенчатые коробки передач, легковые автомобили — трехили четырехступенчатые. Чем больше удель­ ная мощность машины, тем, как правило, меньшее число передач имеет коробка.

112—15), которые представляют собой объединенные в одном агрегате основную и дополнительную коробки передач.

На машинах со всеми ведущими колесами обычно использу­ ются коробки передач соответствующих базовых автомобилей ограниченной проходимости. Учитывая, что такие машины долж­ ны работать в более широких пределах изменения сопротивления

тельным (ручным) или автоматизированным (полностью автома­ тизированным или полуавтоматизированным). При полной авто­ матизации управления передаточное число изменяется автомати­ чески, без участия водителя, в зависимости от условий движения. При. полуавтоматическом управлении передача выбирается води­ телем, а включается выбранная передача автоматически.

На боевых и транспортных армейских колесных машинах наи­ большее применение имеют ступенчатые коробки передач с непод­ вижными осями валов и принудительным управлением.

Переключаются передачи в такой коробке с помощью рычага, расположенного обычно на коробке передач или рулевой колонке. При большом расстоянии от водителя до коробки рычаг пере­ ключения соединяется с коробкой дистанционным механическим приводом.

146

Т а б л и ц а 3.2

к

'

зуя гидромеханическую передачу. Преимуществами планетарных передач является возможность переключения передач под нагруз­ кой, без разрыва потока мощности, упрощение дистанционного привода управления коробкой и его автоматизации.

Краткие характеристики коробок передач некоторых колесных машин приведены в табл. 3.2.

—Устройство ступенчатых коробок передач

Ступенчатые коробки передач с неподвижными осями валов выполняются в основном трехвальными или двухвальными с чис­ лом передач от трех до семи.

Трехвальная коробка передач (рис. 3.11,6) имеет соосно рас­

обольшие передаточные числа понижа­

янно в зацеплении. Косозубые шестерни имеют большую прочность зубьев, обеспечивают лучшую плавность зацепления, обладают большей долговечностью и бесшумностью при работе.

148

Включение наиболее часто используемых высших передач в коробке при постоянном зацеплении шестерен осуществляется зубчатыми муфтами, снабженными, как правило, синхронизато­ рами, а включение низшей (первой) передачи и передачи заднего хода — перемещением шестерен (кареток), имеющих прямые зубья.

Двухвальная коробка передач (рис. 3.11, а) не имеет проме­ жуточного вала, ее первичный и вторичный валы несоосны, пря­ мой передачи в коробке нет. Изменение (трансформация) момен­ та на каждой передаче (кроме передачи заднего хода) осуществ­ ляется одной парой шестерен, что повышает КПД коробки на понижающих передачах.

Однако возможность получения большого передаточного числа парой шестерен (при заданном межосевом расстоянии) ограни­ чена. Поэтому двухвальные коробки применяются главным обра­ зом на легких колесных машинах.

На рис. 3.12 показана трехвальная четырехступенчатая коробка передач БТР-60П. Коробка передач крепится к картеру сцепления.

Первичный вал, заодно с которым выполнена шестерня А и зубчатый венец, опирается на два шарикоподшипника: подшип­ ник 3, закрепленный в картере крышкой 2, и подшипник, установ­ ленный в гнезде коленчатого вала двигателя. Соосность первич­ ного вала 1 коробки и коленчатого вала двигателя достигается центрированием коробки фланцем крышки 2 первичного вала по отверстию картера сцепления.

Промежуточный вал 22 выполнен заодно с шестернями, что повышает жесткость вала и упрощает конструкцию коробки. Вал установлен в картере на шариковом 14 и роликовом 21 подшип­ никах. Большая шестерня промежуточного вала 22 находится в зацеплении с шестерней А первичного вала и образует первую ступень понижения передач коробки.

Вторичный вал 12 коробки вращается в шарикоподшипнике 8, закрепленном крышкой 9 в картере, и роликоподшипнике (без колец), размещенном в гнезде первичного вала. Шарикоподшип­ ники валов, -закрепленные в картере коробки, воспринимают радиальные и осевые нагрузки, действующие на валы.

На вторичном валу установлены: на прямых шлицах большого

Шестерни коробки, за исключением шестерни Г первой пере­ дачи и блока шестерен Ж и Д заднего хода, имеют косые зубья и находятся постоянно в зацеплении.

149

Картер 20 коробки, литой из чугуна. Валы и шестерни при монтаже коробки вводятся в картер через верхнее и боковые окна, закрываемые крышками. В верхней крышке 33 смонтирован меха­ низм переключения. В торцевых окнах картера установлены под­ шипники валов, закрываемые крышками 2, 9, 16 и 36. В крыш­ ке 9 подшипника вторичного вала установлен сальник 10 и на­ резана маслоотгонная канавка, препятствующая вытеканию масла из картера. Маслоотгонная канавка выполнена также в крышке 2 первичного вала.

Четвертая (прямая) и третья передачи включаются с помощью синхронизатора, подвижная муфта 5 которого может соединять вторичный вал с.первичным валом или с шестерней третьей пере­ дачи.

Вторая передача включается муфтой, функции которой выпол­ няет ступица шестерни Г первой передачи. Соединяясь с зубча­ тым венцом шестерни В, имеющим профиль шлиц вала, шестер­ ня Г соединяет ее со вторичным валом.

Первая передача и передача заднего хода включаются соот­ ветственно перемещением прямозубой шестерни Г первой пере­ дачи и блока шестерен Ж и Д заднего хода и введением их зубь­ ев в зацепление с шестерней Е промежуточного вала.

При переключении передач подвижными шестернями на зубь­ ях вводимых в зацепление шестерен вследствие разницы их ско­ ростей могут действовать значительные ударные нагрузки, затруд­ няющие включение передач, вызывающие шум и скол торцов зубьев. Для уменьшения этих нагрузок и облегчения включения применяют специальные приемы управления, позволяющие сни­ зить разницу в скоростях зубьев соединяемых шестерен.

Включение второй передачи муфтой повышает долговечность

шестерни Г. Для облегчения включения второй передачи торцам зубьев венца и ступицы шестерни Г придана специальная форма.

Легкое и безударное включение четвертой и третьей передач достигается применением в коробке синхронизатора инерционного типа. Синхронизатор обеспечивает выравнивание скоростей сое­ диняемых зубьев до их введения в зацепление, что исключает возможность возникновения удара между зубьями при вклю­ чении.

Муфта 10 (рис. ЗЛЗ) синхронизатора может перемещаться по зубчатой ступице 3, закрепленной на вторичном валу 7. В трех пазах ступицы расположены стальные сухари 8, входящие высту­ пами в проточку зубьев муфты под действием кольцевых пружин 9 и 11. По сторонам муфты установлены бронзовые блокирующие кольца 2 и 5, имеющие зубчатые венцы и внутреннюю коническую

зазором входят концами сухари 8.

. 151