Назначение и требования к коробкам передач. Назначение кпп
назначение и типы коробок переключения передач в автомобиле
КПП — коробка переключения передач (КП, коробка передач) является основным агрегатом в устройстве трансмиссии на различных видах ТС, а также других механизмах.
Если говорить об автомобилях, других видах наземного колесного транспорта и спецтехнике, основной задачей КП на транспортных средствах является передача крутящего момента от ДВС на ведущие колеса, а также изменение величины такого момента и частоты вращения колес.Также коробка передач позволяет ТС двигаться задним ходом. Еще одной особенностью является возможность отключить (отсоединить) трансмиссию от двигателя, что позволяет силовой установке работать на холостом ходу, не передавая крутящий момент на ведущие колеса.
Читайте в этой статье
Для чего нужна коробка передач в автомобиле: назначение КПП
Итак, необходимость установки КПП продиктована тем, что двигатель внутреннего сгорания способен работать в ограниченном диапазоне оборотов. Такой диапазон составляет, в среднем, от минимальных 750 оборотов до 7.5-8 тыс. об/мин.
Если же говорить о скоростях, которые развивает ТС, эти скорости напрямую зависят от частоты вращения ведущих колес. Как правило, колеса при эксплуатации раскручиваются от 50 до 1500 об/мин (когда сцепление полностью включено, нет пробуксовки колес и т.д.).
Становится понятно, что диапазоны вращения коленвала ДВС и самих колес никак не совместимы. Другими словами, не представляется возможным подобрать единое передаточное число, способное обеспечить весь диапазон скоростей вращения ведущих колес и при этом также эффективно использовать полный диапазон оборотов мотора.Идем далее. Тяга, благодаря которой автомобиль приводится в движение, напрямую зависит от мощности двигателя и крутящего момента, который развивает ДВС. Под мощностью двигателя следует понимать полезную энергию, которую можно использовать для движения авто, а под крутящим моментом тяговую силу на колесах.
Получается, моментная и мощностная характеристики двигателя взаимосвязаны. При этом как динамика разгона и максимальная скорость, так и тяговые показатели напрямую зависят от числа оборотов коленвала.
Если обороты низкие, мощность двигателя не высока, так как максимум мощности агрегат развивает в верхнем диапазоне оборотов (ближе к максимальным). Что касается крутящего момента, этот показатель не так сильно зависит от числа оборотов, как мощность.
Однако и максимальная тяга достигается только тогда, когда двигатель выходит на обороты максимального крутящего момента. Обычно это средний диапазон рабочих оборотов, причем как для бензиновых, так и многих дизельных ДВС.
При этом чтобы машина тронулась с места и начала ускоряться, двигателю нужно подать на колеса большую мощность, которая достигается только на высоких оборотах. Опять же, скорость автомобиля при старте низкая, то есть «крутить» двигатель до оборотов максимальной мощности нецелесообразно.
Получается, необходимо сделать так, чтобы добиться наиболее эффективного использования мощности мотора как при низких оборотах на малой скорости, так и на высоких оборотах с малой скоростью, а также на высоких скоростях с низкой или высокой частотой оборотов коленвала.
Именно для реализации такой задачи используется трансмиссия. В частности, за преобразование крутящего момента от ДВС на колеса отвечает КПП. Это становится возможным благодаря тому, что передаточное число переменное, благодаря чему удается эффективно использовать соотношения между скоростью вращения коленвала и ведущих колес автомобиля.
С учетом различных особенностей и характеристик того или иного ТС, для разных КПП выполняется отдельный подбор передаточных чисел, количество самих ступеней (передач) и т.д.
Какие бывают коробки переключения передач на автомобилях
Применительно к автомобилям, КПП различаются на механические и автоматические, а также делятся на ступенчатые и бесступенчатые коробки передач. При этом основными отличиями можно считать саму конструкцию и способ передачи потока мощности.
- Наибольшее распространение получили механические коробки передач (МКПП), в которых использованы зубчатые передачи. В таких КПП переключение является ручным, то есть водитель самостоятельно выбирает, а также включает/выключает передачу. Еще «механика» может быть выполнена с использованием в конструкции планетарных рядов (планетарная передача), однако на современных авто такие решения не используются.
- Гидромеханическиекоробки передач (АКПП) являются агрегатами, в которых механические передачи (планетарная передача) работают в паре с гидравлической передачей (ГДТ, гидротрансформатор, гидромуфта). При этом переключение передач происходит автоматически (коробка-автомат), то есть без участия водителя.
Вариаторные коробки передач (CVT, вариатор) представляют собой бесступенчатую механическую фрикционную передачу. Данный тип КПП также является разновидностью автоматических трансмиссий.
- Сравнительно недавно МКПП стали автоматизированными. Речь идет о роботизированных коробках передач (РКПП, коробка-робот), которые фактически являются механической коробкой, однако выбор и переключение передачи происходит автоматически.
Еще добавим, что многие автоматические и роботизированные, а также вариаторные коробки зачастую имеют возможность ручного управления, то есть водитель может самостоятельно понижать или повышать передачу. Например, автоматическая коробка Tiptronic (Типтроник) или роботизированная DSG, а также вариаторы с возможностью ручного переключения передач.
Читайте также
krutimotor.ru
Назначение коробки передач
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Автомобили Камаз Урал
Назначение коробки передачКоробка передач предназначена для изменения передаточного числа трансмиссии в целях получения крутящих моментов (тяговых усилий) на ведущих колесах и скорости движения автомобиля в более широких пределах, чем может быть достигнуто за счет изменения режимов работы двигателя.
Рис. 4.8. Устройство коробки передач автомобиля КамАЗ-5320:1 — первичный вал делителя передач; 2, 7, 16, 30 — шарикоподшипники; 3— картер делителя передач; 4 — шестерня первичного вала делителя; 5—первичный вал коробки передач; 6 — синхронизатор делителя передач; 8 — шестерня первичного вала коробки передач; 9— синхронизатор четвертой и пятой передач; 10 — шестерня четвертой передачи вторичного вала; 11 — шестерня третьей Передачи вторичного вала; 12 — синхронизатор второй и третьей передач; 13 — шестерня второй передачи вторичного вала ; 14 — крышка картера коробки передач; 15 — муфта включения первой передачи и заднего хода; 17 — привод к спидометру; 18 — вторичный вал; 19 — двойной сферический подшипник; 20 — картер коробки передач; 21 — шестерня первой передачи промежуточного вала; 22 — блок шестерен заднего хода; 23 — шестерня заднего хода промежуточного вала; 24 — шестерня заднего хода вторичного вала; 25 — шестерня второй передачи промежуточного вала; 26 — промежуточный вал; 27 — шестерня привода промежуточного вала; 28 — промежуточный вал делителя передач; 29 — шестерня промежуточного вала делителя передач
Рис. 4.9. Схема передачи крутящего момента в десятиступенчатой коробке автомобиля КамАЗ-5320 на различных передачах
Все шестерни вторичного вала установлены на специальных роликоподшипниках. Между шестерней первичного вала и шестерней четвертой передачи вторичного вала установлен инерционный синхронизатор включения пятой и четвертой передач, а между шестернями третьей и второй передач вторичного вала установлен инерционный синхронизатор включения этих передач. Включение первой передачи и заднего хода осуществляется зубчатой муфтой.
Редукторная часть делителя передач состоит из первичного и промежуточного валов, установленных на них шестерен и инерционного синхронизатора, размещенных в картере делителя, выполненном заодно с картером сцепления. Валы фиксируются от смещения в осевом направлении шарикоподшипниками, установленными в перегородке картера. Шестерня первичного вала установлена на роликоподшипниках, а шестерня промежуточного вала жестко соединена с валом при помощи шпонки. Переключение передач в делителе осуществляется инерционным синхронизатором.
На рис. 4.9 приведены схемы передачи крутящего момента через делитель передач и основную коробку на различных передачах. При прямой передаче в делителе от его первичного вала (см. рис. 4.8) на первичный вал основной коробки осуществляется понижающая передача. На рис. 4.9 этому положению соответствуют номера передач с литерой «Я». При передаче крутящего момента через промежуточный вал делителя получают ускоряющие передачи. На рис. 4.9 эти положения обозначены литерой «В». В правой части графиков приведены значения передаточных чисел на соответствующих передачах.
Смазка деталей коробки осуществляется в основном разбрызгиванием. Однако смазка роликовых подшипников шестерен вторичного вала циркуляционная, под давлением. На первичном валу делителя установлено маслонагнетающее кольцо для принудительной подачи смазки в осевой канал, по которому смазка подается через радиальные сверления к подшипникам шестерен.
В полости картера коробки обеспечивается поддержание нормального давления при помощи сапуна или отводящей трубки, которая устанавливается на коробках герметизированного исполнения. Выходной конец отводящей трубки располагается выше максимальной глубины брода, преодолеваемого автомобилем.
В картере коробки имеются два люка для установки коробок отбора мощности.
Привод к спидометру смонтирован в крышке подшипника выходного конца вторичного вала. В зависимости от передаточного числа применяемой на автомобиле главной передачи и размеров шин для обеспечения правильности показания спидометра предусмотрены сменные цилиндрические шестерни.
Механизм переключения передач в коробке состоит из синхронизаторов, зубчатой муфты включения, вилок переключения с ползунами, замков, фиксаторов и устройства для предохранения от случайного включения заднего хода.
Синхронизатор инерционного типа обеспечивает легкое и безударное включение передач путем выравнивания скоростей зубьев соединяемых шестерен до их введения в зацепление. В коробке и делителе применены одинаковые по принципу действия синхронизаторы, отличающиеся только размерами и некоторыми деталями устройства.
Муфта синхронизатора, имеющая два зубчатых венца, установлена на шлицах вторичного вала. Два конусных кольца жестко связаны между собой пальцами. В средней части пальцев имеются проточки с коническими боковыми поверхностями, муфты. Конусные кольца жестко с муфтой не связаны и могут перемещаться относительно нее в осевом направлении. В среднем положении кольца удерживаются фиксирующими сухарями, которые прижимаются к полукруглым проточкам в пальцах пружинами.
При передвижении муфты для включения передачи конусные кольца передвигаются вместе с муфтой до соприкосновения поверхности одного из колец с конической поверхностью шестерни включаемой передачи. Возникающей при этом силой трения кольца поворачиваются относительно муфты до упора коническими поверхностями проточек пальцев в блокирующие поверхности конических фасок фланца муфты. Дальнейшее продольное продвижение муфты становится невозможным до момента выравнивания частот вращения муфты (вторичного вала) и шестерни включаемой передачи, которое обеспечивается трением между коническими поверхностями кольца и шестерни включаемой передачи.
Когда частоты вращения будут выравнены, от усилия, прикладываемого к муфте через вилку выключения, пальцы занимают среднее положение в отверстиях фланца муфты и блокирующие поверхности не будут препятствовать ее перемещению. Сухарик фиксаторов, выходя из полукруглых выточек, сжимают пружины, муфта освобождается и, передвигаясь дальше, соединяется своим зубчатым венцом с зубчатым венцом шестерни включаемой передачи.
Вилки и ползуны переключения передач, замок и фиксаторы, а также предохранитель включения заднего хода смонтированы в крышке картера основной коробки передач. Ползуны установлены в расточках приливов верхней крышки картера. На трех ползунах соответственно укреплены вилка 8 переключения первой передачи и заднего хода, вилка переключения второй и третьей передач и вилка переключения четвертой и пятой передач. Вилки зафиксированы на ползунах винтами, которые шплинтуются проволокой. Вилки соединены с муфтами синхронизаторов, а вилка — с муфтой переключения. Для перемещения ползунов первой передачи и заднего хода, а также второй и третьей передач на них установлены головки с пазами, аналогичный паз имеется в головке вилки включения четвертой и пятой передач. В эти пазы входит нижний конец рычага переключения передачи механического дистанционного управления коробкой, перемещение которого обеспечивает выбор и включение требуемой передачи.
Рис. 4.10. Механизм переключения передач в основной коробке:а — синхронизатор: б — вилки и ползуны переключения передач; в —замок и фиксатор механизма переключения; г — предохранитель включения заднего хода; А — зубчатый венед; 1 — муфта; 2 — конусное кольцо; 3 — пал;:ц; 4 — сухарь; 5 — пружина; 6 — ползун; 7 — верхняя крышка картера коробки; 8— вилка переключения первой передачи и заднего кода; 9 — вилка переключения второй и третьей передач; 10 — вилка переключения четвертой и пятой передач; 11 — шарик замка; 12 — стакан фиксатора; 13 — пружина фиксатора; 14 — штифт замка; 15 — стопорный шарик фиксатора; 16 — вентиляционный колпачок; 17 — пружина предохранителя; 18 — шток; 19,— толкатель
Для удержания ползунов в нейтральном положении или в положении включенной передачи в верхней крышке картера (рис. 4.10) вмонтированы фиксаторы. В сверлениях крышки установлены три стакана, в каждом из которых находится стопорный шарик фиксатора, нагружаемый пружиной. Шарик входит в лунки на ползунах при нейтральном положении и при включенной передаче, удерживая ползун в нужном положении.
Чтобы исключить одновременное включение двух передач, в механизме переключения предусмотрено замковое устройство. Оно состоит из двух пар шариков и расположенного между ними штифта замка. Размеры шариков и штифта подобраны таким образом, что при перемещении среднего ползуна шарики, входя в лунки крайних ползунов, застопоривают их. При перемещении одного из крайних ползунов (например, правого) два шарика, перекатываясь, стопорят средний ползун и передвигают штифт, воздействующий на другую пару шариков; при этом стопорится второй ползун (левый). Таким образом, одновременно передвигать можно только один ползун, включая нужную передачу, а два других ползуна остаются неподвижными, и, следовательно, исключается включение сразу двух передач.
Рис. 4.13. Коробка передач автомобиля Урал-4320:1, 18 — шарикоподшипники; 2 — маслонагнетательное кольцо; 3— первичйый вал; 4, 20, 30— роликоподшипники; 5—шестерня первичного Вала; 6 — синхронизатор Четвертой—пятой передач; 7 — рычаг переключения передач; 8 — блок шестерен заднего хода; 9 — шаровая опора рычага Переключения передач; 10 — головка ползуна вилки второй и третьей передач; 11 — шестерня пятой передачи вторичного вала; 12 — шестерня третьей передачи вторичного вала; 13 —синхронизатор второй— третьей передач; 14 — шестерня второй передачи промежуточного вала; 15 — шестерня заднего хода вторичного вала; 16 — муфта включения первой передачи и заднего хода; 17 — крышка картера коробки Передач; 19 — вторичный вал; 21 — шестерня первой передачи промежуточного вала; 22 — шестерня заднего хода промежуточного вала; 23 — сливная Пробка; 24 — шестерня второй передачи промежуточного вала; 25 — шестерня третьей передачи промежуточного вала; 26 — шестерня пятой передачи промежуточного вала; 27 — промежуточный вал; 28 — картер коробки передач; 29 — шестерня прйвода промежуточного вала; 31 — картер сцепления
Читать далее: Коробка передач автомобилей Урал-4320 и КамАЗ-4310
Категория: - Автомобили Камаз Урал
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
24. Назначение, типы, общее устройство и принцип работы коробки переключения передач
Понятие о передаточном числе.
Коробкой передач называется механизм трансмиссии, изменяющий при движении автомобиля соотношение между скоростями вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес. Коробка передач служит для изменения крутящего момента на ведущих колесах автомобиля, длительного разъединения двигателя и трансмиссии и получения заднего хода.
Изменение крутящего момента на ведущих колесах и скорости движения автомобиля осуществляется путем увеличения или уменьшения передаточного числа коробки передач, представляющего собой отношение скорости вращения ведущего вала к скорости вращения ведомого вала. Наличие коробки передач в трансмиссии позволяет повысить тягово-скоростные свойства, топливную экономичность и проходимость автомобиля.
| коробки передач | ||
| по изменению передаточного числа | по связи между валами | по управлению |
| ступенчатые | механические | неатоматические |
| бесступенчатые | гидравлические | полуавтоматические |
| комбинированные | электрические | автоматические |
В ступенчатых коробках передач передаточное число изменяется ступенчато и тяговая сила на ведущих колесах автомобиля также изменяется ступенчато. В бесступенчатых коробках передач передаточное число и тяговая сила на ведущих колесах изменяются плавно, а при гидромеханических коробках передач — и плавно, и ступенчато. В неавтоматических коробках передач переключение передач осуществляется водителем вручную при помощи рычага переключения, расположенного на коробке передач или на рулевой колонке. В полуавтоматических коробках передач выбор необходимой передачи осуществляется водителем, а включение передачи производится автоматически. В автоматических коробках передач переключение передач происходит автоматически без участия водителя и в зависимости от условий движения. На большинстве легковых и грузовых автомобилей применяются ступенчатые коробки передач, все большее распространение в настоящее время на легковых автомобилях и автобусах получают гидромеханические коробки передач, состоящие из гидротрансформатора и ступенчатой механической коробки передач.
Требования к коробке передач. Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомобиля к коробке передач предъявляются специальные требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:
• оптимальные тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля;
• бесшумность при работе и переключении передач;
• легкость и удобство управления;
• высокий КПД;
• возможность отбора мощности для привода дополнительного оборудования.
Ступенчатая коробка передач представляет собой зубчатый (шестеренный) механизм, в котором изменение передаточного числа происходит ступенчато. Передаточным числом зубчатой передачи называется отношение числа зубьев колеса (большего из пары) к числу зубьев шестерни (меньшего из пары), или обратное отношение их частот вращения. Если в передаче участвует несколько пар зубьев, то общее передаточное число равно произведению их передаточных чисел. Передаточные числа ступенчатой коробки передач на всех передачах, кроме высшей, больше единицы. При включении этих передач уменьшается скорость вращения ведомого (вторичного) вала коробки передач и почти во столько же раз увеличивается передаваемый крутящий момент двигателя.
На автомобилях применяются различные типы ступенчатых коробок передач. Наибольшее распространение на легковых и грузовых автомобилях и автобусах получили трехвальные коробки передач. Эти коробки передач имеют три вала — первичный (ведущий), вторичный (ведомый) и промежуточный, на которых установлены шестерни различных передач.
Конструкция трехвальной коробки передач и число ее передач во многом зависит от типа автомобиля. Однако широкое применение получили четырех- и пятиступенчатые коробки передач на легковых и грузовых автомобилях и автобусах.
Механическая, четырехступенчатая, трехходовая, с постоянным зацеплением шестерен, с синхронизаторами и неавтоматическая (с ручным управлением) коробка имеет четыре передачи для движения вперед и одну передачу для движения назад. Шестерни всех передач (кроме заднего хода) — косозубые, что уменьшает шум при работе коробки передач, имеют постоянное зацепление. Шестерни передачи заднего хода — прямозубые. Передачи для движения вперед включаются с помощью синхронизаторов, а для движения назад — передвижением промежуточной шестерни заднего хода. Переключаются передачи с помощью рычага, который имеет три хода вперед и назад для переключения передач.
В отлитом из алюминиевого сплава картере 22 коробки передач на подшипниках установлены первичный (ведущий) 7, вторичный (ведомый) 8 и промежуточный 21 валы. Первичный вал выполнен как одно целое с шестерней 3, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 23 промежуточного вала, представляющего собой блок шестерен. На вторичном валу свободно установлены шестерни 5, 6 и 9 соответственно III, II и I передач, находящиеся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала. На вторичном валу также жестко закреплены ступицы синхронизаторов 4 и 7 и шестерня 10 заднего хода. Промежуточная шестерня 7 заднего хода свободно установлена на оси 18. При включении I и II передач синхронизатор 7 соединяет соответственно шестерни 6 и 9 с вторичным валом коробки передач. При включении III и IV передач синхронизатор 4 соединяет соответственно шестерню 5 и первичный вал 1 с вторичным валом. Задний ход включается вилкой 15 путем введения в зацепление шестерни 16 с шестернями 17 и 10. Картер коробки передач закрывается крышками 2, 14 и 19. Под нижнюю 19 и заднюю 14 крышки установлены прокладки.
Синхронизатор состоит из ступицы 31, скользящей муфты 32, блокирующих колец 30 и пружин 29. Ступица синхронизатора закреплена на вторичном валу коробки передач. Она имеет наружные шлицы, на которых установлена скользящая муфта 32 с внутренними коническими поверхностями. Блокирующие кольца 30 имеют наружные конические поверхности и внутренние зубья со скосами. Блокирующие кольца постоянно отжимаются пружинами 29 к скользящей муфте 32. Работа синхронизатора основана на использовании сил трения. Включение передачи возможно только после предварительного уравнивания угловых скоростей вторичного вала и шестерни включаемой передачи за счет трения между коническими поверхностями скользящей муфты 32 и блокирующего кольца 30. После этого зубья муфты входят в зацепление с зубчатым венцом синхронизатора, выполненным на шестерне; свободно вращающаяся шестерня на вторичном валу с помощью синхронизатора соединяется с вторичным валом, и передача включается. Механизм переключения коробки передач включает в себя рычаг переключения, ползуны с вилками, шариковые фиксаторы и замок. Рычаг прижимается пружиной к сферической поверхности крышки шаровой опоры. Фигурный конец рычага при переключении передач входит в пазы вилок. Вилки, установленные на ползунах, входят в выточки скользящих муфт синхронизаторов 4 и 7 и промежуточной шестерни 16 заднего хода. Шариковые фиксаторы удерживают ползуны в нейтральном и включенном положениях, а замок исключает одновременное включение двух передач. Замок состоит из двух блокировочных сухарей и штифта между ними. При перемещении среднего ползуна оба сухаря выходят из его углублений и запирают крайние ползуны, исключая их смещение. При перемещении одного из крайних ползунов сухарь выходит из его углубления, блокирует средний ползун и, действуя через штифт на другой сухарь, запирает также другой крайний ползун, что исключает включение двух передач одновременно.
Коробка передач крепится к заднему торцу картера сцепления. В нее через резьбовое отверстие с пробкой заливают трансмиссионное масло. Внутренняя полость коробки передач через сапун сообщается с атмосферой. Масло из коробки передач сливается через резьбовое отверстие с пробкой, расположенное в нижней крышке.
studfiles.net
Назначение и типы коробок передач
Коробка передач (КП) — обязательный агрегат в трансмиссии, так как поршневые двигатели внутреннего сгорания, устанавливаемые на большинстве современных ТС, имеют малый (недостаточный) диапазон значений вращающего момента и частоты вращения при изменении от минимальных значений, обеспечивающих движение ТС, до максимальных. Так, у карбюраторных двигателей диапазон вращающего момента (силовой диапазон) составляет не более 1,4, а диапазон частоты вращения (кинематический диапазон) — не более 3. У дизелей указанные диапазоны еще меньше.
В то же время сопротивление движению ТС в зависимости от условий движения может изменяться в широких пределах. Соответственно этому должна изменяться и тяговая сила, подводимая от двигателя к ведущим колесам, а также скорость движения ТС. Диапазон изменения сопротивления движению и требуемых скоростей движения для изучаемых ТС составляет 10 —12 и более.
Таким образом, назначением КП является изменение в широких пределах тягового усилия на ведущих колесах и скорости движения ТС за счет изменения передаточного числа. Кроме того, КП обеспечивает возможность движения задним ходом, а при выключении передач — отъединение ведущих колес от двигателя (нейтральное положение). В некоторых конструкциях от КП осуществляется привод дополнительных агрегатов.
По характеру изменения передаточных чисел механические КП могут быть двух типов:
- ступенчатые, которые до настоящего времени находят широкое применение
- бесступенчатые, не получившие пока распространения из-за низкой надежности
Ступенчатые КП подразделяются на простые (с неподвижными осями валов) и планетарные (с подвижными осями шестерен).
Ступенчатая коробка передач представляет собой механизм, состоящий из набора шестерен, которые в различных сочетаниях обеспечивают получение разных передаточных чисел. Поэтому при одном и том же вращающем моменте двигателя можно получить различные ступенчато меняющиеся моменты на ведущих колесах. Число ступеней (передач) обычно не превышает восьми, но в настоящее время наблюдается тенденция к увеличению в коробках передач ТС большой грузоподъемности числа ступеней до 12, 16 и 20.
В простых ступенчатых КП переключение передач осуществляется передвижением шестерен, а если последние находятся в постоянном зацеплении, — при помощи зубчатых муфт или синхронизаторов. В планетарных коробках передач переключение передач осуществляется затормаживанием и растормаживанием одного или нескольких звеньев планетарных рядов.
Коробки передач могут иметь принудительное (неавтоматическое), автоматическое или полуавтоматическое управление. При принудительном управлении переключение передач производится водителем при помощи рычага управления. В КП с автоматическим управлением переключение передач осуществляется автоматически (без участия водителя) специальным механизмом в зависимости от скорости ТС или сопротивления его движению и от частоты вращения коленчатого вала двигателя. При полуавтоматическом управлении необходимую передачу выбирает водитель, а процесс включения выбранной передачи происходит автоматически.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Коробка передач — Энциклопедия журнала "За рулем"
Коробка передач, коробка переключения передач, коробка перемены передач (устаревшее), КПП, КП. Механизм, часть трансмиссии автомобиля или мотоцикла, станка или иного промышленного механизма, предназначенный для изменения частоты вращения приводного вала и крутящего момента, а следовательно, и тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и скоростей движения, для обеспечения движения задним ходом, а также для длительного разобщения двигателя от ведущих колес при работе двигателя на холостом ходу.
Назначение коробок передач
Чаще всего коробки передач применяются на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания, поскольку ДВС не обладают необходимой для плавного изменения скорости движения гибкостью. Диапазон частоты вращения ведущих колес автомобиля простирается от 0, до 1800 об/мин (максимальное значение может быть больше у спортивных автомобилей и мотоциклов). Диапазон частоты вращения коленчатого вала поршневого ДВС - от 500-800, до 5-9 тысяч об/мин. КП обеспечивает плавное увеличение или уменьшение скорости движения при оптимальном использовании максимального крутящего момента двигателя, который достигается обычно при средней частоте оборотов коленчатого вала поршневого двигателя (около 3-4 тысячах об/мин). Помимо этого КП позволяет менять направление движения автомобиля (для этого в коробка оснащена механизмом заднего хода) и отключать двигатель от механизмов трансмиссии во время длительных стоянок с работающим мотором.
В транспортных средствах с паровыми и электрическими двигателями КП обычно не применяется, поскольку двигатели этого типа обладают практически идеальной характеристикой. КП не применяется на простейших велосипедах, но на спортивные и дорогие дорожные модели устанавливаются специальные устройства - открытые звездочные с механизмом перевода цепи или планетарные, встроенные в ступицу заднего колеса, которые выполняют функции КП. В токарных, фрезерных, сверлильных станках КП используются для изменения частоты вращения шпинделя, чтобы обеспечить оптимальный режим обработки металла.
Коробка передач(ИЖ-2126):1 – первичный вал;2 – картер сцепления;3 – задний подшипник первичного вала;4 – болт крепления верхней крышки;5 – верхняя крышка;6 – передний подшипник вторичного вала;7 – блокирующее кольцо синхронизатора включения передачи;8 – ступица III-IV передач;9 – муфта III-IV передач;10 – шестерня III передачи;11 – стопорное кольцо;12 – ступица V передачи;13 – муфта V передачи;14 – шестерня V передачи;15 – шестерня II передачи;16 – роликовый подшипник;17 – шпонка;18 – муфта-шестерня заднего хода;19 – блокирующее кольцо синхронизатора включения II передачи;20 – ступица I-II передач;21 – шестерня I передачи;22 – стержень рычага переключения передач;23 – чехол рычага;24 – рычаг переключения передач;25 – задний подшипник вторичного вала;26 – фланец эластичной муфты карданной передачи;27 – ведущая шестерня привода спидометра;28 – сальник вторичного вала;29 – гайка фланца эластичной муфты;30 – центрирующее кольцо;31 – вторичный вал;32 – уплотнитель;33 – грязеотражатель;34 – шайба;35 – задний болт промежуточного вала;36 – болт крепления кронштейна задней опоры силового агрегата;37 – гайка шпильки крепления задней крышки;38 – задний подшипник промежуточного вала;39 – задняя крышка коробки передач;40 – прокладка задней крышки;41 – игольчатый подшипник;42 – промежуточная шестерня заднего хода;43 – ось промежуточной шестерни;44 – промежуточный вал;45 – картер коробки передач;46 – передний подшипник промежуточного вала;47 – болт переднего подшипника промежуточного вала.
Требования, предъявляемые к коробке передач
К коробке передач предъявляются следующие требования:— обеспечение оптимальных тягово-скоростных свойств автомобиля при заданной характеристике двигателя;— бесшумность в работе и переключении передач;— легкость управления;— высокий КПД.С появлением первых моторных экипажей появилась необходимость применения устройств для изменения передаточного отношения от двигателя к колесам. Применявшиеся вначале ременные передачи, скопированные со станков, оказались несостоятельными и очень скоро стали вытесняться зубчатыми передачами. Первой подобной коробкой, получившей широкое распространение на автомобилях, была коробка передач со скользящими шестернями, которые могли перемещаться на квадратном или шлицевом вале, для того чтобы входить в зацепление с шестернями, установленными на другом, параллельном первому, вале. Она сконструирована инженером Эмилем Левассором во Франции и в 1891 г. была установлена на автомобиле «Панар-Левассор».
Классификация коробок передач
wiki.zr.ru
Назначение и требования к коробкам передач
Обратная связь
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
Как определить диапазон голоса - ваш вокал
Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
Целительная привычка
Как самому избавиться от обидчивости
Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
Тренинг уверенности в себе
Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"
Натюрморт и его изобразительные возможности
Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.
Как научиться брать на себя ответственность
Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
Световозвращающие элементы на детской одежде
Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
Как слышать голос Бога
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
Дисциплина: Конструкция Автомобилей и тракторов
Тема_2: Трансмиссии автомобилей
Лекция_3: «Механические коробки передач»
Назначение и требования к коробкам передач
Коробка передач (рисунок 2.15) предназначена для изменения в широком диапазоне крутящего момента, а следовательно, и тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и скоростей движения, для обеспечения движения задним ходом, а также для длительного разобщения двигателя от ведущих колес при работе двигателя на холостом ходу.
Рисунок 2.15 – Коробка переключения передач
Крутящий момент на ведущих колесах необходимо изменять в соответствии с дорожными условиями для обеспечения оптимальной скорости и проходимости автомобиля, а также для наиболее экономичной работы двигателя.
Двигатель и трансмиссию необходимо разъединять на продолжительное время при работе двигателя на холостом ходу.
Задний ход автомобиля требуется для совершения автомобилем определенных маневров.
Изменение крутящего момента на ведущих колесах и скорости движения автомобиля осуществляется путем увеличения или уменьшения передаточного числа коробки передач, представляющего собой отношение скорости вращения ведущего вала к скорости вращения ведомого вала.
Наличие коробки передач в трансмиссии позволяет повысить тягово-скоростные свойства, топливную экономичность и проходимость автомобиля.
В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы коробок передач (таблица 2.1).
Таблица 2.1 – Классификация коробок передач
| По изменению передаточного числа | По связи между валами | По управлению |
| Ступенчатые | Механические | Неавтоматические |
| Бесступенчатые | Гидравлические | Полуавтоматические |
| Комбинированные | Электрические | Автоматические |
В ступенчатых коробках передач передаточное число изменяется ступенчато и тяговая сила на ведущих колесах автомобиля также изменяется ступенчато. В бесступенчатых коробках передач передаточное число и тяговая сила на ведущих колесах изменяются плавно, а при гидромеханических коробках передач — и плавно, и ступенчато.
В неавтоматических коробках передач переключение передач осуществляется водителем вручную при помощи рычага переключения, расположенного на коробке передач или на рулевой колонке. В полуавтоматических коробках передач выбор необходимой передачи осуществляется водителем, а включение передачи производится автоматически. В автоматических коробках передач переключение передач происходит автоматически без участия водителя и в зависимости от условий движения.
На большинстве легковых и грузовых автомобилей применяются ступенчатые коробки передач, все большее распространение в настоящее время на легковых автомобилях и автобусах получают гидромеханические коробки передач, состоящие из гидротрансформатора и ступенчатой механической коробки передач.
Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомобиля к коробке передач предъявляются специальные требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:
• оптимальные тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля;
• бесшумность при работе и переключении передач;
• легкость и удобство управления;
• высокий КПД;
• возможность отбора мощности для привода дополнительного оборудования.
Рассмотрим требования, предъявляемые к коробке передач.
Оптимальные тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля. Необходимые тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля, оптимальные для заданных условий эксплуатации, достигаются путем правильного выбора в коробке передач числа передач, диапазона передаточных чисел и соотношения (плотности ряда) передаточных чисел промежуточных передач.
Увеличение числа передач повышает степень использования мощности двигателя, топливную экономичность, среднюю скорость движения, производительность автомобиля и снижает себестоимость перевозок. Однако при увеличении числа передач усложняется конструкция коробки передач, увеличиваются ее масса, размеры, стоимость и затрудняется управление автомобилем. Кроме того, с увеличением числа передач возрастает время разрыва потока мощности от двигателя к ведущим колесам, что может привести к ухудшению тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля. В связи с этим максимальное число передач в коробках передач не превышает, как правило, 5 для легковых и 16 для грузовых автомобилей.
Плотность ряда передаточных чисел коробки передач определяется соотношением передаточных чисел промежуточных передач. При этом отношение передаточных чисел соседних передач должно изменяться по геометрической прогрессии.
Плотность ряда выше у коробок передач, имеющих большое число передач. Эти коробки обеспечивают автомобилю более высокие тягово-скоростные свойства и топливную экономичность, чем коробки с меньшим числом передач. В связи с этим у коробок передач современных автомобилей плотность ряда передаточных чисел делают в пределах 1,1... 1,5. Причем меньшие значения плотности ряда соответствуют высшим синхронизированным передачам.
Высокая плотность ряда передаточных чисел коробки передач кроме повышения тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля создает более благоприятные условия работы синхронизаторов, так как для переключения передач требуется меньшая работа трения. Благодаря этому размеры синхронизаторов могут быть уменьшены при сохранении достаточной их надежности.
Бесшумность при работе и переключении передач. Уровень шума, создаваемого коробкой передач при работе, зависит от качества, точности изготовления и типа зацепления шестерен. Большую часть шестерен выполняют косозубыми.
Косозубые шестерни создают меньший уровень шума. Эти шестерни обладают большей прочностью и долговечнее, чем прямозубые шестерни. Однако косозубые шестерни более сложные в изготовлении и при их работе возникают осевые силы, дополнительно нагружающие подшипники валов коробки передач.
Легкость и удобство управления. Легкое и удобное управление коробкой передач зависит от ее конструкции, способа переключения передач и конструкции привода управления, который может быть механическим, электрическим, пневматическим.
Легкость управления коробкой передач характеризуют усилие, прилагаемое к рычагу переключения передач, и сложность выполнения переключения передач. Переключение передач должно быть простым и не требовать затраты физических усилий.
Удобство управления коробкой передач обеспечивается применением синхронизаторов, расположением рычага переключения передач вблизи рулевого колеса и автоматизацией (частичной или полной) управления передачами.
Отбор мощности. В конструкциях коробок передач должна быть предусмотрена возможность отбора мощности для привода дополнительного оборудования (лебедки, насосы, подъемные механизмы и др.) на автомобилях высокой проходимости, специализированных (самосвалы, цистерны, рефрижераторы, самопогрузчики) и специальных автомобилях (коммунальные, пожарные, автокраны и др.).
Рассмотренные требования, которые предъявляются к различным типам коробок передач, позволяют анализировать и оценивать конструкции коробок передач и их совершенство.
megapredmet.ru
Назначение и общее устройство коробки передач
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Устройство эксплуатация камаз 4310
Назначение и общее устройство коробки передачНа автомобиле КамАЗ-4310 установлена коробка передач модели.
Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента по величине и направлению, передачи крутящего момента от сцепления на карданный вал привода раздаточной коробки, длительного отключения работающего двигателя от трансмиссии и отбора мощности на дополнительное оборудование.
Коробка передач механическая, пятиступенчатая, трехходовая с синхронизаторами на 2 и 3, 4 и 5 передачах.
Привод управления механический, дистанционный.
Передаточные числа передач: первой — 7,82; второй — 4,03; третьей — 2,50; четвертой—1,53; прямой—1,0; заднего хода — 7,38.
Смазка (8,5 л) комбинированная (под давлением смазываются подшипники шестерен вторичного вала, разбрызгиванием — подшипники валов и зубья шестерен).
Применяемое масло: ТСп-15к (до -30°С), ТМ5-12РК (до — 50 °С), заменитель — смесь масла ТСп-15к с 10…15% топлива А, 3 (до — 45 °С).
Коробка передач прикреплена к картеру сцепления восемью шпильками, по четыре с каждой стороны. Верхние шпильки ввернуты в картер сцепления, нижние — в картер коробки передач.
Она состоит из следующих основных узлов: картера, верхней крышки с механизмом переключения передач, первичного вала в сборе, вторичного вала в сборе, промежуточного вала в сборе, блока шестерен заднего хода.
Управление коробкой передач осуществляется с помощью дистанционного привода.
Читать далее: Устройство основных узлов коробки передач
Категория: - Устройство эксплуатация камаз 4310
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
