Принцип работы коробки передач: виды, устройство и принцип работы

Принцип работы коробок передач

Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.

Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

Устройство механической коробки передач

Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

• картера;
• первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
• рычага переключения.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки. Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.

Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

• 4-ступенчатую;
• 5-ступенчатую;
• 6-ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

• двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
• трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.

Принцип работы МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Преимущества и недостатки МКПП



















Преимущества	Недостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП	Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД	Утомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкции	Необходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживание	Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожью	Возможность буксировки автомобиля

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

• выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
• при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
• при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

• отпустить педаль газа;
• левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
• рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
• аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Как работает механическая коробка передач

Коробка передач служит для изменения тяговой силы на колесах автомобиля в зависимости от сопротивления движению и дает автомобилю возможность двигаться задним ходом. Коробка передач позволяет, кроме того, при выключении передач отсоединять ведущие колеса автомобиля от двигателя, обеспечивая тем самым возможность запуска двигателя и его работу на холостом ходу.

Коробка передач представляет собой механизм, состоящий из набора шестерен, которые могут вводиться в зацепление в различных сочетаниях.

Каждое сочетание зацепления шестерен коробки называется ступенью или передачей. Число ступеней (передач) в коробке передач зависит от конструкции автомобиля и обычно бывает от трех до пяти (не считая передачи заднего хода). В соответствии с этим коробки передач называются трехступенчатыми, четырехступенчатыми и пятиступенчатыми.

Рис. Коробка передач автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: 1 — сальник; 2 — задняя крышка картера; 3 — шарикоподшипник вторичного вала; 4 — картер коробки передач; 5 — маслоотражательное кольцо; 6 — вторичный вал; 7 — вилка переключения шестерни (каретки) первой передачи и заднего хода; 8 — шестерня (каретка) первой передачи и заднего хода; 9 — рычаг переключения передач; 10 — верхняя крышка картера; 11 — шестерня второй передачи; 12 — втулка шестерни второй передачи; 13 — зубчатый венец шестерни второй передачи; 14 — каретка второй и третьей передач; 15 — вилка каретки второй и третьей передач; 16 — зубчатая ступица; 17 — регулировочные прокладки; 18 — упорное кольцо; 19 — зубчатый венец шестерни третьей передачи; 20 — шестерня третьей передачи; 21 — роликоподшипник; 22 — шарикоподшипник первичного вала; 23 — первичный вал; 24 — передняя крышка картера; 25 — маслоотражательное кольцо; 26 — роликоподшипник промежуточного вала; 27, 29, 32 и — шестерни промежуточного вала; 28 — пробка сливного отверстия картера; 30 — ось промежуточного вала; 31 — промежуточный вал; 34 — промежуточная шестерня заднего хода

Зацепление различных пар шестерен осуществляется при помощи кареток (шестерен), передвигаемых вдоль валов коробки. В зависимости от числа подвижных кареток коробки разделяются на двухходовые (две каретки) и трехходовые (три каретки).

Принцип работы автомобильных коробок передач

Принцип работы автомобильных коробок передач независимо от их конструктивного оформления и числа передач одинаков. Рассмотрим их устройство и работу на примере трехступенчатой двухходовой коробки передач автомобилей ГАЗ-69А и ГАЗ-69.

Первичный (ведущий) вал 23 выполнен заодно с шестерней 20 третьей передачи и с зубчатым венцом 19. Первичный вал через сцепление соединяется с коленчатым валом двигателя.

Вторичный (ведомый) вал 6 является как бы продолжением первичного вала и расположен с ним на одной оси. Хвостовик вторичного вала сидит в роликоподшипнике 21, установленном в конце первичного вала. Вторичный вал вследствие этого может вращаться независимо от первичного.

На вторичном валу установлены две шестерни 8 и 11 и зубчатая ступица 16. Шестерня 8 (каретка) сидит на валу на шлицах и может перемещаться вдоль его оси. Шестерня 11 имеет зубчатый венец 13. Она посажена на вторичном валу на бронзовой втулке 12, поэтому свободно вращается на валу. На ступице установлена каретка 14 второй и третьей передач, которая перемещается по ступице.

Промежуточный вал 31 представляет- собой блок шестерен 27, 29, 32 и 33, свободно вращающийся на оси 30.

Промежуточная шестерня 34 заднего хода посажена на ось на бронзовой втулке и свободно вращается на оси.

Первичный и вторичный валы установлены в гнездах картера коробки на шарикоподшипниках 22 и 3. Ось 30 промежуточного вала закрепляется в гнездах картера неподвижно, промежуточный же вал 31 вращается на оси на роликоподшипниках 26. Ось промежуточной шестерни заднего хода неподвижно закреплена в специальных гнездах картера.

Шестерня 20 первичного вала с шестерней 27 промежуточного вала, а также шестерня 33 с промежуточной шестерней 34 заднего хода находятся в постоянном зацеплении. В постоянном зацеплении находятся также шестерня 29 промежуточного вала и шестерня 11 вторичного вала. Каретки 8 и 14 могут перемещаться по вторичному валу и вводиться в зацепление: каретка 14 своими внутренними зубьями с зубчатым венцом 19 шестерни 20 первичного вала или с зубчатым венцом 13 шестерни 11; каретка 8 с шестерней 32 или 34.

При положении кареток, изображенном на рисунке, крутящий момент от двигателя будет передаваться с первичного вала через шестерни 20 и 27 на блок шестерен промежуточного вала.

Однако на вторичный вал крутящий момент передаваться не будет, так как при изображенном положении кареток 8 и 14 вторичный вал разобщен как с первичным, так и с промежуточным валами. Такое положение кареток называется нейтральным. В нейтральное положение каретки ставятся при запуске двигателя и работе двигателя на холостом ходу (на месте или при движении автомобиля накатом).

Рис. Схема включения шестерен и передачи крутящего момента в трехступенчатой коробке передач автомобилей ГАЗ-69 и ГАЗ-69А: а — первая передача; б — вторая передача; в — третья передача; г — задний ход; I — положение рычага при включении первой передачи; II — положение рычага при включении второй передачи; III — положение рычага при включении третьей передачи; IV — положение рычага при включении заднего хода

Чтобы привести автомобиль в движение, надо передать крутящий момент вторичному валу. Для этого каретку 8 или 14 следует ввести в зацепление с одной из шестерен промежуточного вала, при котором обеспечивалось бы получение наибольшего передаточного отношения, а следовательно, и наибольшего крутящего момента на вторичном валу. Передвинем каретку 8 вправо и введем ее в зацепление с шестерней 32 промежуточного вала, как это показано на рис. а. Такое положение кареток соответствует первой передаче.

Чтобы включить вторую передачу, необходимо вывести каретку 8 из зацепления с шестерней 32, а затем, передвинув (по рис. б влево) каретку 14, ввести последнюю в зацепление с зубчатым венцом 13 шестерни 11, постоянно находящейся в зацеплении с шестерней 29 промежуточного вала.

Переходить со второй передачи на третью нужно в той же последовательности, что и с первой передачи на вторую. При этом каретка 14 выводится из зацепления с зубчатым венцом 13 шестерни 11 и вводится в зацепление с зубчатым венцом 19 шестерни 20 первичного вала (рис. в), первичный и вторичный валы начинают вращаться как одно целое.

Для движения задним ходом следует перевести обе каретки в нейтральное положение, а затем каретку 8 передвинуть влево и ввести в зацепление с промежуточной шестерней 34 заднего хода. При этом направление вращения вторичного, вала изменится на обратное.

Для легкого и безударного переключения передач необходимо, чтобы окружные скорости шестерен, вводимых в зацепление, были одинаковы. Окружная скорость шестерни зависит от числа оборотов вала, на котором она сидит, и от ее диаметра: чем больше диаметр шестерни и число оборотов вала, тем больше ее окружная скорость. Для облегчения безударного переключения передач и уменьшения износа зубьев шестерен в коробках передач, в частности в коробке передач автомобилей ГАЗ-69А и ГАЗ-69, предусмотрено специальное устройство — синхронизатор каретки включения второй и третьей передач.

Синхронизатор выравнивает окружные скорости вращения шестерен перед вводом их в зацепление. Устроен он следующим образом. На конце вторичного вала 1 установлена на шлицах и закреплена стопорным кольцом 14 зубчатая ступица 6 синхронизатора. На наружных зубьях ступицы установлена каретка 10 второй и третьей передач, охватываемая вилкой 8. В трех пазах ступицы установлены ползуны 11 блокирующего устройства, соединяемые при помощи шариков 9 фиксаторов с кареткой 10. По обеим сторонам ступицы расположены блокирующие бронзовые кольца 4. Каждое блокирующее кольцо имеет зубчатый венец и пазы 47 для ползунов; внутренняя поверхность кольца выполнена конусообразной.

Синхронизатор расположен между зубчатым венцом 13 шестерни 15 первичного вала и зубчатым венцом 3 шестерни 2 второй передачи. Основания зубчатых венцов шестерен 2 и 15 имеют конусные поверхности.

Рис. Устройство и схема работы синхронизатора коробки передач: а — положение деталей синхронизатора при Выравнивании окружных скоростей; б — положение деталей синхронизатора при включенной передаче; в — детали синхронизатора; 1 — вторичный вал коробки передач; 2 — шестерня второй передачи; 3 — зубчатый венец шестерни второй передачи; 4 — блокирующее кольцо; 5 — упорная шайба; 6 — зубчатая ступица; 7 — пружина; 8 — вилка каретки второй и третьей передач; 9 — шарик фиксатора; 10 — каретка второй и третьей передач; 11 — ползун; 12 — регулировочные прокладки; 13 — зубчатый венец шестерни первичного вала; 14 — стопорное кольцо зубчатой ступицы; 15 — шестерня первичного вала; 16 — первичный вал; 17 — паз для ползуна ступицы

При включении второй или третьей передачи каретка 10 синхронизатора при помощи переключающего устройства перемещается вместе с ползунами 11 по ступице 6. Ползуны, входящие в пазы 17 блокирующих колец 4, прижимают кольцо к конусной поверхности соответствующего зубчатого венца шестерни. Вследствие трения, возникающего между соприкасающимися конусными поверхностями, блокирующее кольцо немного сдвигается в сторону вращения зубчатого венца до упора пазов в боковые поверхности ползунов. При этом скошенная поверхность.торцов зубьев каретки 10, упираясь в скошенную поверхность торцов зубьев кольца 4, не дает зубьям войти в зацепление, вследствие чего обеспечивается сильное прижатие кольца 4 к конусной поверхности зубчатого венца. В результате сильного трения конусов скорости вращения валов уравниваются, каретка 10 сдвигается дальше, выжимая шарики 9 фиксаторов, и своими зубьями входит в промежутки зубьев венца 13, бесшумно включая соответствующую передачу.

Управление коробкой передач осуществляется при помощи рычага 6; качающегося в шаровой опоре крышки картера коробки передач.

В той же крышке в гнездах установлены, два ползуна 3 и 12, которые могут перемещаться вдоль своих осей, скользя при этом в гнездах крышки коробки. Каждый из этих ползунов соединен с вилкой: ползун 12 каретки первой передачи и заднего хода с вилкой 11, ползун 3 каретки второй и третьей передач с вилкой 10.

Концы вилок вмещаются в кольцевых проточках, имеющихся в каретках, и не мешают кареткам свободно вращаться вместе со вторичным валом. При продольном же перемещении вилок, каретки передвигаются вдоль вала и тем самым вводят в зацепление соответствующие шестерни. Посредством перемещения рычага, а следовательно, и вилок с каретками происходит переключение передач в коробке.

Для предотвращения произвольного выключения передач и одновременного включения нескольких передач в механизме переключения передач предусмотрены специальные устройства фиксаторы (стопоры) — для фиксирования рычага в определенном положении и замки, не позволяющие одновременно включать несколько передач.

В трехступенчатых коробках передач с двумя ползунами фиксатор одновременно выполняет и роль замка.

Рис. Механизм переключения передач коробки передач автомобилей ГАЗ-60 и ГАЗ-69А: 1 — пружина фиксатора; 2 — боковая крышка картера коробки передач; 3 — ползун вилки каретки второй и третьей передач; 4 — отжимная скоба; 5 — пружина отжимной скобы; 6 — рычаг переключения передач; 7 — пружина рычага переключения передач; 8 — колпак; 9 — шаровая опора; 10 — вилка каретки второй и третьей передач; 11 — вилка каретки первой передачи и заднего хода; 12 — ползун вилки каретки первой передачи и заднего хода; 13 — сухари фиксатора

Фиксатор состоит из двух полых сухарей 13, скользящих в специальном гнезде, сделанном в крышке коробки передач. Под действием пружины 1 сухари заскакивают в углубления, имеющиеся в соответствующих местах ползунов. Сухари надежно удерживают ползуны от самопроизвольного перемещения, а также предотвращают возможность одновременного перемещения, обоих ползунов.

Передвинуть оба ползуна сразу и включить, таким образом, одновременно две передачи нельзя по следующей причине. Как только один из ползунов передвинется настолько, что сухарь выйдет из углублений, оба сухаря окажутся придвинутыми друг к другу вплотную. Общая длина сдвинутых сухарей подобрана так, что второй сухарь уже не сможет выйти из углубления примыкающего к нему ползуна и тем самым надежно заперт ползун.

Чтобы не произошло случайное включение заднего хода, в крышке коробки передач, несколько ниже шаровой опоры, расположена отжимная скоба 4 с пружиной 5, нажимающей на конец рычага 6. Поэтому для включения заднего хода (и первой передачи) к рычагу нужно приложить повышенное усилие, чтобы отвести скобу в сторону.

В картер коробки передач заливается трансмиссионное масло до уровня отверстия контрольной пробки.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

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.

Планетарные передачи: принципы работы

Планетарные передачи лежат в основе современного машиностроения и используются в редукторах, приводящих в действие все, от основного машинного оборудования до современных электромобилей. Простая конфигурация центрального привода и вращающихся шестерен была разработана тысячи лет назад для моделирования движения планет. Сегодня инженеры используют планетарные редукторы в приложениях, требующих высокой плотности крутящего момента, эффективности работы и долговечности. В этой статье мы исследуем принципы работы, как работают планетарные передачи и где их можно найти.

 

 

Что такое планетарная передача?

Простая планетарная передача состоит из трех основных компонентов:

1. Солнечная шестерня, расположенная в центре (центральная шестерня).
2. Несколько планетарных шестерен.
3. Зубчатый венец (внешняя шестерня).

Три компонента составляют ступень планетарного редуктора. Для более высоких коэффициентов мы можем предложить двойные или тройные ступени.

Планетарные редукторы могут приводиться в действие либо электродвигателями, гидравлическими двигателями, либо бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания.

Нагрузка от солнечной шестерни распределяется на несколько планетарных шестерен, которые могут использоваться для привода наружного кольца, вала или шпинделя. Центральная солнечная шестерня работает на высокой скорости с низким крутящим моментом. Он приводит в движение несколько вращающихся внешних шестерен, что увеличивает крутящий момент.

Простая конструкция представляет собой высокоэффективный и действенный способ передачи мощности от двигателя к выходу. Приблизительно 97% потребляемой энергии поступает в виде продукции.

 

 

Принципы работы

Компания Lancereal предлагает три различных типа планетарных редукторов, привод на колесо, выход на вал и выход на шпиндель. Вот что они собой представляют и как они работают.

 

Колесный привод

В планетарном редукторе с колесным приводом солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, закрепленные на водиле. Когда солнечная шестерня приводится в движение, планетарные шестерни вращают внешнее зубчатое колесо. Колеса могут быть установлены над корпусом редуктора. Установка колеса непосредственно на редуктор позволяет минимизировать размер сборки. Планетарные редукторы привода колес могут развивать крутящий момент до 332 000 Нм.

 

Выходной вал

В редукторах с карданным приводом солнечная шестерня приводит в движение окружающие планетарные шестерни, которые размещены во вращающемся водиле. Зубчатый венец удерживается неподвижно, а вращающееся водило передает привод на вал.

Корпус редуктора закреплен непосредственно на машине, выходом является вращающийся вал. Наш ассортимент редукторов выходного вала может обеспечить крутящий момент до 113 000 Нм.

 

Выход шпинделя

Планетарные редукторы шпинделя работают так же, как и выходы вала; однако выход поставляется в виде фланца. Наши планетарные редукторы привода шпинделя могут развивать крутящий момент до 113 000 Нм.

 

Для чего используются планетарные передачи?

Планетарные передачи могут использоваться для различных целей. В Lancereal мы поставляем планетарные редукторы для использования в промышленных и мобильных устройствах.

Наши планетарные редукторы используются в:

• Приводы колес
• Гусеничные приводы
• Конвейеры
• Поворотные приводы
• Приводы подъемных механизмов
• Смешивание
• Привод лебедки
• Насосы
• Инжекторы для ГНКТ
• Шнековые и буровые приводы
• Привод режущей головки

Планетарные передачи могут использоваться поэтапно, что обеспечивает различные варианты передаточного числа , которые можно адаптировать к вашим требованиям.

 

 

Какие у меня есть варианты?

Наши планетарные редукторы доступны в вариантах с 1 и 2 скоростями. Мы можем предоставить одно-, двух- или трехступенчатые агрегаты для любого применения. Мы также можем использовать гидравлическое, динамическое и электромагнитное торможение в нашем ассортименте планетарных редукторов.

 

Как узнать, какой планетарный редуктор мне нужен?

Выбор планетарного редуктора, его типоразмера и передаточного числа определяется исходом. Это тщательный баланс между размером, эффективностью, производительностью и стоимостью. В Lancereal у нас есть консультативный подход к дизайну. Мы начинаем каждый проект с глубокого понимания области применения, скоростей, крутящего момента и функций машины.

Мы используем наш опыт и знания для определения и поставки подходящего планетарного редуктора, который является рентабельным и надежным. Каждая коробка передач, которую мы поставляем, будет работать безотказно долгие годы. Именно это сочетание технического совершенства и постоянных инноваций позволяет Lancereal оставаться в авангарде технологий коробок передач.

 

---

 

Свяжитесь с нами

Мы являемся ведущим специалистом в области силовых трансмиссий. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам по поводу любых требований к планетарным редукторам. У нас есть внутренние возможности, чтобы адаптироваться ко всем вашим требованиям.

Тел.: +44(0)1484 606040

Электронная почта: [email protected]

Недавние посты

• Национальная неделя обучения 2020

• Планетарные передачи: принципы операции

• Тренировка по обслуживанию шестерни для ведущей компании по сбору. Принцип работы

  Интересная особенность принципа работы планетарного редуктора заключается в том, что благодаря компактной и прочной конструкции можно добиться множества передаточных чисел.

  Во-первых, я хочу, чтобы вы поняли, что принцип работы планетарного редуктора включает в себя три основных компонента:

  • Солнечная шестерня
  • Планетарная шестерня
  • Зубчатый венец

  Изменяя состояние любой из этих шестерен, можно добиться множества передаточных чисел.

  В этих редукторах любой из трех компонентов может удерживаться неподвижно, и они могут действовать как вход или выход.

  В зависимости от типа компонента планетарного редуктора, который является входным, выходным или неподвижным, вы можете получить диапазон передаточных чисел.

  Преимущество этих передач в том, что вы можете получить любое передаточное число без необходимости включать или выключать другие передачи.

  Давайте посмотрим на этот пример объяснения планетарной передачи (Источник: How Stuff Works ):

  Вход	Выход	Стационарный	Расчет	Передаточное отношение
  Солнце (Ю)	Каретка планетарной передачи (C)	Кольцо (правое)	1+Р/С	3,4:1
  Водило планетарной передачи (C)	Кольцо (правое)	Вс (Ю)	1/(1+П/П)	0,71:1
  Солнце (Ю)	Кольцо (правое)	Каретка планетарной передачи (C)	-Р/С	-2,4:1

   

  В этом примере зубчатый венец имеет 72 зуба, а солнечная шестерня — 30 зубьев.

  Очевидно, что вы можете получить широкий диапазон передаточных чисел в зависимости от конкретных рабочих требований.

  Возьмем, к примеру:

  • 4:1 — это в основном процесс сокращения; выходная скорость ниже входной скорости
  • 71:1 — овердрайв; скорость вывода выше, чем скорость ввода

  Сразу видно, насколько удобен планетарный редуктор в большинстве механических систем.

  По сути, обычная коробка передач имеет три набора шестерен, как я упоминал ранее.

  Все шестерни имеют разные степени свободы.

  В нормальных условиях у нас есть:

  • Планетарные шестерни, вращающиеся вокруг солнечной шестерни
  • Планетарные шестерни свободно вращаются на подвижном рычаге. Иногда они могут вращаться относительно солнечной шестерни.
  • Во время работы весь процесс включает зубчатый венец или кольцо

  В зависимости от расположения редуктора у нас может быть простой или сложный планетарный редуктор.

  То есть простой планетарный редуктор имеет планетарные шестерни, водило, зубчатый венец и солнечную шестерню.

  С другой стороны, составные планетарные передачи имеют планетарную, ступенчатую и многоступенчатую конструкции.

  В основном различия между этими двумя типами передач зависят от желаемого передаточного отношения, отношения крутящего момента к весу и гибкости конфигураций.

  Итак, что все это означает?

  В простом планетарном редукторе, когда входная мощность вращает солнечную шестерню, планеты начинают вращаться вокруг центральной оси.

  То есть планеты тем самым сцепляются с солнцем, заставляя их вращаться как единое целое.

  К концу процесса, когда водило планетарной передачи вращается, оно обеспечивает желаемый выходной крутящий момент.

  Опять же, удерживая любую из частей в фиксированной точке, в то время как другие секции используются либо как выход, либо как вход, результаты получаются с разной степенью мощности или скорости.

  Вы можете увидеть это, как показано в таблице ниже:

  Положение руки	Положение солнечной шестерни	Положение шестерни	Степень мощности	Степень скорости
  Выход	Вход	Фиксированный	Повышенный	Уменьшено
  Ввод	Выход	Фиксированный	Уменьшено	Повышенный
  Выход	Фиксированный	Вход	Повышенный	Уменьшено
  Ввод	Фиксированный	Выход	Уменьшено	Увеличено

   

  Что ж, всесторонний анализ планетарных редукторов требует большого количества расчетов, которые могут выходить за рамки данной статьи.