Основные кинематические и геометрические параметры коробки передач

	Передаточное число u	Модуль зацепления m, мм	Число зубьев шестерни, z1	Ширина зубчатого венца bw, мм
1я передача
2я передача
3я передача
4я передача

12. Вычертить в масштабе 1:1 эскиз зубчатого зацепления. Указать межосевое расстояние, диаметры и ширину колеса.

13. Измерить и указать на эскизе распределительной коробки габаритные, присоединительные и установочные размеры.

Вывод к лабораторной работе.

Контрольные вопросы

1. Назначение распределительной коробки станка.

2. В чем разница между вариатором и распределительной коробкой с точки зрения кинематики?

3. Возможно ли переключение передач в распределительной коробке «на ходу»?

4. Какая из передач наиболее быстроходная?

5. Какая из передач наиболее нагруженная?

6. Как обеспечить отключение выходного вала при вращении ведущего вала?

Лабораторная работа № 6 Автомобильная коробка передач

Цель работы: изучение конструкции типовой автомобильной коробки передач; определение геометрических и кинематических характеристик передач; знакомство с компоновкой передач и назначением отдельных деталей и узлов, приобретение навыков работы с механизмом.

Задание: 1) изучить работу коробки передач и способ переключения скоростей, определить основные кинематические параметры; вручную проверить свободное вращение валов;

2) определить геометрические параметры одной передачи по указанию преподавателя;

3) измерить и проставить на эскизе коробки передач габаритные и присоединительные размеры.

Теоретическое введение

Автомобильная коробка передач – это зубчатый многоступенчатый механизм с ручным переключением, служащий для изменения частоты вращения ведомого вала. Общий вид и кинематическая схема автомобильной коробки передач представлены на рис. 6.1.

Коробку передач образуют пять пар зубчатых колес, имеющих передаточные отношения . Зубчатые колеса образуют различные кинематические схемы, обеспечивающие четыре передаточных отношения коробки. На боковых поверхностях зубчатых колес выполнены кулачковые муфты, за счет включения которых происходит изменение передаточного отношения коробки. Переключение скоростей осуществляется перемещением блока зубчатых колес II₁ – III₁ и зубчатого колеса I₂ c помощью вилок и рычага переключения. Задний ход в коробке передач обеспечивается путем передвижения блока зубчатых колес I₁ – IV₁. Колесо I₂ связано с валом шлицевым соединением, допускающим его осевое перемещение. Посадочные поверхности зубчатых колес I₁, II₁, III₁, IV₁ образуют с валом подшипник скольжения. Это позволяет им вращаться со скоростью, отличной от скорости вращения вала. Остальные колеса и шестерни жестко зафиксированы на валу.

Рис. 6.1. Общий вид и кинематическая схема автомобильной коробки передач

передаточное отношение передачи определяется как

,

где ω₁ и ω₂ – угловые скорости соответственно ведущего и ведомого звена.

Если механизм имеет несколько передач, соединенных последовательно и передающих крутящий момент, общее передаточное отношение i₀ определяется как

i₀ = i₁ i₂ i₃ … i_n,

где i₁, …, i_n – передаточные отношения передач.

При расчетах зубчатых передач чаще используется понятие передаточного числа:

,

где z₁ и z₂ – числа зубьев соответственно шестерни и колеса.

Общий КПД механизма определяется по выражению:

,

где η₁, …, η_i – КПД отдельных звеньев механизма.

Следовательно, общий КПД коробки передач определяется по выражению:

,

где – КПД одной пары подшипников качения;– КПД одной зубчатой цилиндрической передачи;– КПД кулачковой муфты.

Геометрия цилиндрического зубчатого зацепления приведена в теоретическом введении к лабораторной работе № 2.

Основная геометрическая характеристика зубчатой передачи – модуль зацепления:

,

где p – шаг зубьев по делительной окружности колеса;  – угол наклона линии зуба.

Значения модуля m стандартизированы ГОСТ 9563-60.

При проектировании цилиндрической зубчатой передачи необходимо также рассчитывать:

– диаметры делительной окружности шестерни и колеса ;

– диаметры основных окружностей шестерни и колеса d_b = d cosα;

– диаметры впадин шестерни и колеса ;

– диаметры вершин шестерни и колеса ;

– делительное межосевое расстояние а = 0,5m(z₁ + z₂).

Если передача выполнена без смещения, то диаметры начальных окружностей d_w = d, а начальное межосевое расстояние а_w = a. Межосевые расстояния стандартизированы ГОСТ 2185-66.