Коробки передач, раздаточные коробки, ходоуменьшители тракторов и автомобилей. Учебное пособие

КП автомобиля УАЗ-469Б (УАЗ-469) (рис. 31) - четырехступенча-

тая с синхронизаторами на III и IV передачах, с тремя парами шестерен постоянного зацепления. Подвижные зубчатые колеса используются для включения первой передачи и заднего хода. Механизм переключения передач имеет фиксаторы, замок - для предотвращения включения двух передач одновременно (замковые плунжеры), предохранитель и фиксатором - для исключения случайного включения передачи заднего хода.

Рисунок 31 – Кинематическая схема КП автомобиля (УАЗ-469Б (УАЗ469)

Синхронизаторы служат для бесшумного и безударного переключения передач. Однако их использование осложняет конструкцию КП, увеличивает габаритные размеры. Поэтому синхронизаторы устанавливают не на все передачи, а в основном только на высшие.

61

Действие синхронизатора (рис. 32) заключается в следующем. При включении передачи, например IV, зубчатая муфта 3 передвигается с помощью вилки 5 по зубьям ступицы 10 к шестерне 1 первичного вала. При этом сухари 4 (3 шт.), удерживаемые в муфте шариковым фиксатором 6 (или пружинными кольцами), своими торцами надавливают на блокирующее кольцо 2 и слегка прижимают ее к конусной поверхности шестерни 1.

Рисунок 32 – Кинематическая схема синхронизатора КП автомобиля УАЗ-469Б (ГАЗ-53А):

1 – шестерня первичного вала; 2, 11 – блокирующие кольца; 3 – муфта зубчатая; 4 – сухари; 5 – вилка переключения передач; 6 – фиксатор; 7, 9 – зубчатые венцы шестерен III и IV передач; 8 – шестерня III передачи; 10 – ступица синхронизатора

Вследствие трения и разности частоты вращения первичного и вторичного валов кольцо 2 сдвигается в сторону вращения шестерни 1 на величину бокового зазора «В», имеющегося между сухарями и пазами кольца. При этом скошенная поверхность торцов зубьев муфты 3 упирается в скошенную поверхность торцов зубьев кольца

62

2 и не дает зубьям войти в зацепление; поэтому осевым усилием (R), передаваемым через торцы зубьев, блокирующее кольцо 2 при дальнейшем включении сильно прижимается к конусной поверхности шестерни 1.

Между конусами возникают силы трения. Конус шестерни 1 проскальзывает относительно конуса блокирующего кольца 2 под действием инерционного момента ведомых частей сцепления и связанных с ними вращающихся деталей коробки. В результате часть накопленной им кинетической энергии преобразуется в теплоту, что снижает угловую скорость венца 9 до угловой скорости кольца 2 и муфты 3.

Поэтому до тех пор, пока действует инерционный момент, т.е. до уравнивания угловых скоростей, переместить муфту 3 затруднительно. В результате сильного трения между конусами частота вращения валов уравнивается, после чего сопротивление скошенных поверхностей торцов зубьев уменьшается, и муфта 3 осевым усилием от вилки 5 сдвигается дальше. При этом сухари 4 выжимаются из канавки муфты, и зубья муфты проходят через зубья венца кольца 2 и надвигаются на зубья венца 9 шестерни 1, производя безударное включение передачи.

Когда же переходят с высшей передачи на низшую, например, с IV на III, муфту 3 перемещают назад. При этом зубчатая муфта 3 вращается быстрее конуса включаемого зубчатого венца 11 и, передавая ему момент, повышает угловые скорости венца 11 и связанных с ним вращающихся деталей коробки и ведомых частей сцепления до уравнивания угловых скоростей венца 11 и муфты 3. Следовательно, при переходе с высшей передачи на низшую синхронизатор выполняет функцию сцепления, передающего момент ускоренным маховым массам.

КП автомобиля ГАЗ-53А (УАЗ-451) (рис. 33) - трехвальная с соос-

ным расположением первичного и вторичного валов, четырехступенчатая с косозубыми шестернями постоянного зацепления, включение III и IV передач осуществляется синхронизатором.

63

Механизм переключения включает фиксаторы, замки и предохранитель включения заднего хода.

КП автомобиля ЗИЛ-130 (ЗИЛ-131) (рис. 34) - трехвальная, пяти-

ступенчатая с инерционными синхронизаторами на II, III, IV и V передачах, с соосным расположением первичного и вторичного валов. Механизм переключения передач включает фиксаторы, замки шарикового типа, предохранитель включения заднего хода.

Рисунок 33 – Кинематическая схема КП автомобиля ГАЗ-53А (УАЗ-451,

ГАЗ-66)

Синхронизатор работает следующим образом. При выключенном синхронизаторе фиксирующие пальцы 4 (рис. 35,а) под действием пружин прижимаются к конической поверхности зубчатой муфты 11 и фиксируют ее в среднем положении. При этом кольца 3 и 6 установлены так, что блокирующие пальцы 10 расположены в отверстиях фланца муфты 11 центрально.

64

При перемещении зубчатой муфты 11 вилкой 5 для включения передачи конусное кольцо 3, перемещаемое фиксирующими пальцами 4, упирается своими уступами в концы штифтов, соприкасаясь с конической поверхностью шестерни 2. При этом кольцо 3 вместе с блокирующими пальцами 10 смещается в сторону вращения шестерни 2 и пальцы 10 своими углублениями заходят на края отверстий фланца муфты 11. При этом конусное кольцо пальца 10 блокируется с муфтой 11 (рис. 35,б).

Рисунок 34 – Кинематическая схема КП автомобиля ЗИЛ-130 (ЗИЛ-131,

ЗИЛ-133Г2, КАЗ-608В)

65

Продолжая перемещаться, зубчатая муфта 11 плотно прижимает конусное кольцо 3 к конусной поверхности шестерни 2, и угловые скорости вала 1 и шестерни 2 выравниваются. После чего пальцы 10 освобождаются в отверстиях фланца муфты, располагаясь в них центрально. При этом осевое усилие, приложенное к муфте, сжимает фиксирующие пальцы 4 и муфта полностью освобождается и смещается дальше. Зубчатый венец 12 входит во внутренний зубчатый венец шестерни 2, соединяя ее с валом 1, и бесшумно включает соответствующую передачу.

Рисунок 35 – Кинематическая схема синхронизатора КП автомобиля ЗИЛ-130:

1 – вторичный вал; 2, 7 – шестерни вторичного вала; 3, 6 – блокирующие кольца; 4 – фиксирующие пальцы; 5 – вилка включения синхронизатора; 8, 12 – зубчатые венцы; 9, 14 – шестерни промежуточного вала; 10 – блокирующие пальцы; 11 – зубчатая муфта синхронизатора; 13 – промежуточный вал

66

Сопротивление фиксирующих пальцев 4 зависит от частоты вращения муфты. Поэтому сила прижатия конусных поверхностей при большей частоте вращения муфты увеличивается, что ускоряет выравнивание частот вращения муфты и шестерни.

КП автомобиля МАЗ-500 (рис. 36) - пятиступенчатая с ускоряющей передачей и дистанционным механическим управлением. Включение II, III, IV и V передач осуществляется с помощью двух синхронизаторов. Механизм переключения передач включает фиксаторы, замки и предохранитель включения передачи заднего хода. Промежуточный вал КП снабжен шестерней отбора мощности. Принцип действия синхронизаторов аналогичен выше рассмотренным, хотя конструктивно они выполнены по-другому.

Рисунок 36 – Кинематическая схема КП автомобилей: МАЗ-500; МАЗ500А; МАЗ-5335; КрАЗ-255Б, - 527; Урал-375Д, -375Н

67

КП автомобиля КамАЗ могут быть двух моделей: на одиночных автомобилях - пятиступенчатой (модели 14); на автомобиляхтягачах, предназначенных для работы в составе автопоездов, - десятиступенчатой (модели 15) (рис. 37), состоящей из основной пятиступенчатой КП и переднего двухступенчатого редуктораделителя передач.

Делитель в сочетании с КП позволяет получить 10 передач переднего и две заднего хода. Включение II, III, IV и V передач и делителя осуществляется синхронизаторами, а I передачи и передачи заднего хода - зубчатой муфтой. Принцип работы синхронизатора аналогичен выше рассмотренным.

Делитель облегчает управление автомобилем, вдвое увеличивая число передач, позволяет получить передаточные числа, близкие к среднему значению двух соседних передач основной коробки, вследствие чего крутящий момент изменяется примерно в 1,22 раза. Так при одном и том же положении рычага переключения передач в основной КП можно увеличить скорость автомобиля, переместив выключатель в положение «В» (высшая), но при этом соответственно уменьшится крутящий момент. Для увеличения момента необходимо переключатель установить в положение «Н» (низшая). Пятая низшая передача - прямая, а пятая высшая - ускоряющая.

Передачи в КП переключают рычагом, а в делителе - с помощью переключателя, вмонтированного в рукоятку рычага переключения передач. Для включения передачи в делителе нужно установить переключатель пневматического крана управления делителем в положение, соответствующее высшей или низшей передаче, нажать на педаль сцепления до упора и удержать ее в этом положении около 1,0 с. За это время происходит переключение передачи в делителе. Затем необходимо плавно отпустить педаль сцепления. Установить кран делителя в нужное положение можно и заранее, а потом лишь выжать педаль сцепления до упора.

68

Механизм переключения передач включает фиксаторы шарикового типа, замки и предохранитель от случайного включения передачи заднего хода.

Рисунок 37 – Кинематическая схема КП автомобилей КамАЗ-5320, ЗИЛ133ГЯ, -133ВЯ

Рекомендуемая последовательность переключения передач при разгоне автомобиля с полной нагрузкой на дороге с твердым по-

69

крытием - IB-IIB-IIIB-IVH-IVB-VH-VH, в тяжелых дорожных условиях

- IH-IIH-IIIH-IVH-IVB-VH-VB.

КП автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, - 133ВЯ аналогична КП автомобиля КамАЗ-5320. Передаточное число главной передачи автомобилей КамАЗ-5320 может быть трех значений (см. рис. 37), автомобилей ЗИЛ-133ГЯ, -133ВЯ оно равно 6,83.

Управление делителем (рис. 38) осуществляется пневмомеханической системой с предварительным (преселекторным) выбором передачи.

Рисунок 38 – Схема пневматической системы управления делителем автомобилей КамАЗ-5320, ЗИЛ-133ГЯ, -133ВЯ:

1 – пневмоусилитель включения сцепления; 2 – редукционный клапан; 3 – включатель передач; 4 – включатель делителя; 5 – механизм переключения делителя; 6 – воздухораспределитель; 7 – клапан включения делителя; 8 – упор штока клапана; 9

– кран управления

Сжатый воздух из баллона контура привода вспомогательной тормозной системы под давлением 0.70...0,75 МПа подводится к редукционному клапану 2, отрегулированному на давление 0,42 МПа, что исключает перегрузку деталей переключения передач. Кран 9 управления делителем в зависимости от положения золотника на-

70