Автомобили и тракторы

При снятии ноги с педали оттяжная пружина 52 возвращает педаль 10 с толкателем 9 в исходное положение, а оттяжная пружина 42 возвращает рычаг 43, тягу 50 и поршень 37 гидроусилителя в положение включения сцепления, поскольку из-за отсутствия давления в рабочем цилиндре давление масла в гидроусилителе падает до величины сливного давления, т. е. гидроусилитель отключен. В режиме работы на реверсе при нажатии на педаль 20 тормозная жидкость под действием толкателя 22 и поршня 21 выдавливается из корпуса главного цилиндра 19 в кран 27 через трубопровод 18. В кране 27 поршень 26 перемещается в крайнее левое положение и закрывает вход трубопровода 11. Далее тормозная жидкость поступает через трубопровод 25 в рабочий цилиндр 32, совершая действия, аналогичные описанным ранее.

4.2.Коробки переменных передач

ираздаточные коробки

Коробка передач предназначена для изменения передаваемого крутящего момента, скорости движения трактора или автомобиля, направления вращения ведущих колес (звездочек), а также для отсоединения работающего двигателя от трансмиссии при остановках.

Различные значения крутящего момента и частоты вращения ведущих колес или звездочек достигаются в результате изменения передаточного числа трансмиссии. Коробка передач, редуктор, ходоуменьшитель и увеличитель крутящего момента изменяют передаточное число ступенчато, т. е. через определенные интервалы. Бесступенчатое регулирование частоты вращения достигается за счет установки гидрообъемных, гидродинамических или электрических (гибридных) передач.

На большинстве тракторов и автомобилей устанавливают более простые в изготовлении, надежные в эксплуатации и менее сложные в обслуживании механические коробки передач.

Принцип работы простейшей механической коробки передач показан на рис. 4.19. Ведущий вал 9, называемый первичным, получает вращение от вала муфты сцепления. Ведомый вал 8, называемый вторичным, передает вращение механизмам заднего моста. На одном валу (в данном случае вторичном) зубчатые колеса 5, 6, 7 жестко связаны с валом, а на другом валу (первичном) шестерни 1, 2 и 3 можно

231

перемещать вдоль оси по шлицам и поочередно вводить в зацепление с соответствующими зубчатыми колесами вторичного вала.

в г

Рис. 4.19. Схема работы простейшей коробки передач:

а– нейтральное положение зубчатых колес; б, в, г – положения зубчатых колес при включении передач соответственно І, ІІ и заднего хода;

1, 2, 3 – шестерни первичного вала; 4 – промежуточная шестерня; 5, 6, 7 – зубчатые колеса вторичного вала; 8 – вторичный вал; 9 – первичный вал

Все шестерни и зубчатые колеса имеют разное число зубьев, поэтому разным будет и значение передаточного числа. Шестерни, перемещаемые по валу, называют каретками. Когда ни одна из шестерен первичного вала не находится в зацеплении с зубчатыми колесами вторичного вала (рис. 4.19, а), такое положение называют нейтральным. Положения зубчатых колес при включении І и ІІ передач показаны соответственно на рис. 4.19, б, в. Задний ход обеспечивается изменением направления вращения вторичного вала за счет ввода в зацепление промежуточной шестерни 4 (рис. 4.19, г).

232

Механические ступенчатые КП классифицируют по следующим основным признакам: по типу зубчатых передач – с неподвижными осями валов и планетарные; по расположению валов относительно оси трактора или автомобиля – с продольным и поперечным расположением; по числу валов – двух-, трех-, четырех-, пятиступен-

чатые и т. д.; по принципу переключения передач – с подвижными шестернями (каретками) и с неподвижными шестернями постоян-

ного зацепления, которые соединяются с валами при включении передач специальными зубчатыми муфтами с синхронизаторами или гидравлическими муфтами; по числу перемещаемых кареток – двух- , трех-, четырехходовые и т. д.; по назначению – основная, раздаточная, редуктор, ходоуменьшитель.

Число передач в тракторных коробках составляет от 5 до 24, что обеспечивает скорость движения от 0,5 до 35 км/ч. Такое число передач обусловлено большим разнообразием условий работы и выполняемых технологических процессов, стремлением достичь максимальной производительности при экономном расходовании топлива.

Автомобильные коробки, как правило, имеют от трех до пяти передач. Меньшее число передач по сравнению с тракторными коробками объясняется узкоцелевым назначением автомобиля, различиями в использовании и регулировании мощности двигателя.

Передачи тракторов можно разделить на три группы: основные (рабочие), транспортные, замедленные. Основные передачи обеспечивают скорости движения 5–15 км/ч. На этих скоростях выполняют технологические операции при возделывании и уборке основных сельскохозяйственных культур. Число основных передач в зависимости от типа трактора составляет 4–7. Транспортные передачи служат при использовании тракторов в качестве транспортных средств, а также для холостых переездов. Число транспортных передач у колесных тракторов составляет 3–4, у гусеничных – 1–2. Замедленные передачи необходимы для выполнения некоторых технологических процессов со скоростями движения 0,5–1,5 км/ч (работа с рассадопосадочными, лесопосадочными, мелиоративными и другими машинами). Таких передач может быть 2–4.

Передачи автомобилей делят на две группы: высшие и низшие. Высшие передачи используют при движении автомобиля в хороших дорожных условиях. Как правило, последняя передача бывает прямой, когда частоты вращения первичного и вторичного валов оди-

233

наковые, т. е. передаточное число меньше единицы. Низшие передачи служат для трогания автомобиля с места, преодоления подъемов и тяжелых участков дороги. Передачи заднего хода (у автомобилей одна, у тракторов от одной до восьми) необходимы для маневрирования трактором и автомобилем, а в тракторах дополнительно для работы задним ходом с некоторыми машинами (волокушами, землеройными машинами, комбинированными агрегатами, состоящими из машин переднего и заднего расположения). Наличие у тракторов реверсивного поста управления позволяет расширить использование тракторов в составе комбинированных широкозахватных посевных агрегатов («Беларус-3022ДВ»).

Коробка передач тракторов «Беларус-1221/1222/1523» механи-

ческая, ступенчатая, шестидиапазонная (четыре диапазона переднего хода и два заднего хода), с переключением четырех передач внутри диапазонов с помощью синхронизаторов. Коробка передач обеспечивает 16 передач вперед и 8 назад.

С установкой ходоуменьшителя количество передач І и ІІ диапазонов переднего и заднего хода удваивается. Коробка передач обеспечивает привод ПВМ и синхронного ВОМ.

Синхронизированная КП позволяет осуществлять переключение передач без остановки трактора на транспортных работах и работах с малой нагрузкой.

Тракторы «Беларус-1222/1523» по заказу могут быть укомплектованы КП 24F + 12R. Кроме того, КП всех энергонасыщенных тракторов включают в себя сборочные единицы гидросистемы трансмиссии для управления гидроподжимными фрикционными муфтами привода ПВМ, ВОМ и смазки под давлением подшипников КП. Узел передач КП показан на рис. 4.20.

Первичный вал имеет сверления, по которым осуществляется смазка игольчатых подшипников шестерен. Крутящий момент с первичного вала 1 с помощью синхронизаторов 6 и через установленные на игольчатых подшипниках 4, 8 шестерни 5, 7, 9, 10 передается к шестерням 20, 18, 17, 15, посаженным на шлицы промежуточного вала 13.

При включении передачи каретка 6 синхронизатора (рис. 4.21) передвигается из нейтрального положения в сторону шестерни включаемой передачи. При этом пальцы фиксаторов 2 сдвигают конусные кольца 1, которые соприкасаются с поверхностью конуса на

234

включаемой шестерне, свободно сидящей на валу. Под действием трения между конусными поверхностями шестерни и синхронизатора кольца 1 последние проворачиваются до упора блокировочных пальцев 3 в каретку. При этом блокировочные фаски пальцев и каретки соприкасаются, обеспечивая выравнивание угловых скоростей ведущих и ведомых деталей коробки передач. После выравнивания угловых скоростей конусное кольцо 1 синхронизатора проворачивается, происходит разблокировка, и каретка 6, преодолевая усилие фиксаторов 5, входит в зацепление со шлицевым венцом шестерни, включая передачу.

Рис. 4.20. Узел передач КП:

1 – вал первичный; 2 – втулка подвода смазки; 3 – крышка; 4 – подшипник; 5 – шестерня ведущая второй передачи; 6 – синхронизатор; 7 – шестерня ведущая первой передачи; 8 – подшипник;

9 – шестерня ведущая четвертой передачи; 10 – шестерня ведущая третьей передачи; 11 – гайка; 12 – подшипник;

13 – вал промежуточный; 14 – подшипник; 15 – шестерня ведомая третьей передачи; 16 – втулка;

17 – шестерня ведомая четвертой передачи; 18 – шестерня ведомая первой передачи; 19 – втулка;

20 – шестерня ведомая второй передачи; 21 – стакан; 23 – подшипник; 24 – гайка; 25 – подшипник

235

ния зубчатых муфт, расположенных в диапазонном редукторе с использованием муфты сцепления, а переключение передачи – с помощью электрогидроуправляемых фрикционных муфт, размещенных в корпусе сцепления.

Рис. 4.22. Редукторная часть КП:

1 – вал вторичный; 2, 22, 33 – гайка; 3 – шайба регулировочная; 4, 6, 8, 24, 29 – втулка; 5 – подшипник;

7 – шестерня ведомая высокого диапазона; 9 – муфта зубчатая;

10, 15,17, 18, 19, 23, 27, 32, 38 – подшипник;

11 – шестерня ведомая низкого диапазона;

12 – шестерня ведущая ПВМ и синхронного ВОМ; 13 – прокладки регулировочные; 14 – стакан; 16 – шестерня; 20 – шестерня ведомая синхронного ВОМ; 21 – шестерня; 25 – шестерня ведущая заднего хода; 26 – муфта зубчатая;

28 – шестерня ведущая переднего хода І-ІІ диапазонов; 30 – шестерня ведущая ходоуменьшителя; 31 – шестерня ведомая ходоуменьшителя; 34 – трубопровод; 35 – стакан подвода смазки; 36 – корпус коробки; 37 – вал пониженных передач; 39 – муфта зубчатая ІІІ–ІV диапазонов; 40 – вал блока шестерен

237

Коробка передач состоит из узла переключения передач, смонтированного в корпусе сцепления, и диапазонного редуктора, корпус которого расположен между корпусом сцепления и задним мостом.

Узел передач КП состоит из плиты 1 (рис. 4.23), входного вала 2, вала 3 четных передач, вала 4 нечетных передач, выходного вала 5. В расточках плиты 1 установлены два роликовых и один шариковый подшипник. Положение подшипников фиксируется стаканом 6, в котором установлен входной вал 2. На шлицах вала установлена ведущая шестерня 17. Подшипники и шестерня на валу стянуты гайкой 18. Валы 3 четных и 4 нечетных передач в сборе отличаются между собой ведомыми шестернями 7 и 8. На валах 3 и 4 на шлицах установлены сдвоенные 19 и одинарные 20 гидроподжимные фрикционные муфты. Шестерни 13, 14, 15 вращаются на валах на игольчатых подшипниках, смазываемых под давлением, создаваемым масляным насосом гидросистемы трансмиссии. Подвод масла для смазки игольчатых подшипников осуществляется по продольным и радиальным каналам в валах 3, 4. Подача масла в бустеры гидроподжимных фрикционных муфт осуществляется по трем осевым каналам, которые с торца вала заглушены коническими пробками.

На шейке вала в местах радиальных сверлений подачи масла к каналам размещены чугунные уплотнительные кольца. Установка барабанов гидроподжимных муфт на валы осуществляется по меткам (для правильного подсоединения гидроцилиндров барабана и подводящих каналов).

После установки в плиту 1 фрикционных валов 3, 4 на них размещаются ведомые шестерни: шестерня 7 – на валу четных передач и шестерня 8 – на валу нечетных передач. Пакеты деталей на валах стянуты гайками 9, 10. Шестерни 13, 14, 15 на четном фрикционном валу являются шестернями второй, четвертой, шестой передач, а шестерни 13, 14, 15 на нечетном валу 4 являются шестернями первой, третьей, пятой передач соответственно. Шестерни 13, 14, 15 вращаются на валах, на игольчатых подшипниках, смазываемых под давлением, создаваемым масляным насосом гидросистемы трансмиссии.

Подвод масла для смазки игольчатых подшипников осуществляется по продольным и радиальным каналам в валах 3, 4. Подача масла в бустеры гидроподжимных фрикционных муфт осуществляется по трем осевым каналам, которые с торца вала заглушены коническими пробками. На шейке вала в местах радиальных сверле-

238

ний подачи масла к каналам установлены чугунные уплотнительные кольца.

Рис. 4.23. Узел переключения передач:

1 – плита; 2 – вал входной; 3 – вал четных передач (2 → 4 → 6); 4 – вал нечетных передач (1 → 3 → 5); 5 – вал входной; 6 – стакан;

7, 8 – шестерни ведомые; 9, 10 – гайки; 11 – шайба; 12 – стопорное кольцо; 13, 14, 15 – шестерни передач; 16 – вал отбора мощности;

17 – шестерня ведущая; 18, 25 – гайка; 19 – сдвоенная гидроподжимная муфта; 20 – фрикционная одинарная гидроподжимная муфта; 21, 22, 23 – шестерня; 24 – роликоподшипник

Установка барабанов гидроподжимных муфт на валы осуществляется по меткам (для правильного подсоединения гидроцилиндров барабана и подводящих каналов). После установки в плиту 1 фрикцион-

239

ных валов 3, 4 на них устанавливаются ведомые шестерни: шестерня 7 на вал четных передач и шестерня 8 на вал нечетных передач.

Пакеты деталей на валах стянуты гайками 9, 10. Шестерни 13, 14, 15 на четном фрикционном валу являются шестернями второй, четвертой, шестой передач, а шестерни 13, 14, 15 на нечетном валу 4 являются шестернями первой, третьей, пятой передач соответственно. На выходном валу 5 на шлицах установлены шестерни 21, 22, 23, распорная втулка, подшипник 24. Пакет деталей с одной стороны вала стянут гайкой 25. Другим концом собранный вал установлен в подшипник плиты 1 и зафиксирован шайбой 11 и стопорным кольцом 12. В отверстие вала 2 установлен вал отбора мощности 16.

Сдвоенная и одинарная гидроподжимные фрикционные муфты предназначены для переключения передач под нагрузкой без использования муфты сцепления.

Барабан 10 (рис. 4.24) сдвоенной гидроподжимной фрикционной муфты внутренними шлицами жестко связан с валами четных и нечетных передач КП. В расточках барабана образованы рабочие цилиндры, в которых установлены два поршня 8, уплотняемые чугунными разрезными кольцами 12 и 9. В гнездах каждого из поршней установлено по шестнадцать отжимных пружин 3, предварительно сжатых опорным диском 1, зафиксированным на ступице барабана стопорным кольцом 2.

В поршнях имеется по два центробежных шариковых клапана 4 сброса давления рабочей жидкости из рабочих полостей цилиндров после отсоединения цилиндров от нагнетательной магистрали управления коробкой передач.

На наружной части барабана 10 профрезеровано восемь пазов, в которые входят выступы стальных ведущих дисков 11. Между ведущими находятся ведомые диски 7 с металлокерамическими накладками и внутренними шлицами, которыми они соединяются со шлицевыми венцами шестерен нечетных и четных передач 13,

14, 15 (рис. 4.23).

Пакет из восьми фрикционных 7 (рис. 4.24) и семи стальных 11 дисков замыкается опорными дисками 5, фиксируемыми стопорными кольцами 6. В положении, показанном на рис. 4.23, муфта выключена и вращение от входного вала 2 (рис. 4.23) не передается через валы передач 3, 4 на выходной вал 5.

240