Губарев А.В., Никифоров С.С. Конструкция автомобилей. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

– косозубые шестерни вторичного и промежуточного валов передач перед-

него хода находятся в постоянном зацеплении;

– передний подшипник первичного вала располагается во фланце коленчато-

го вала двигателя;

– передний подшипник вторичного вала располагается в расточке первично-

го вала;

– передачи переднего хода включаются синхронизаторами;

– Н-образная схема включения передач, причем 1-я и 2-я передачи имеют

свой общий двухсторонний синхронизатор, 3-я и 4-я – свой двухсторонний

синхронизатор.

Рис. 3.55. Конструкция трехвальной четырехступенчатой ко-

робки передач легковых автомобилей ГАЗ: 1 – первичный вал;

2 – шестерня постоянного зацепления промежуточного вала;

3 – шестерня 3-й передачи промежуточного вала; 4 – шестерня

2-й передачи промежуточного вала; 5 – промежуточная шес-

терня передачи заднего хода; 6 – шестерня 1-й передачи про-

межуточного вала; 7 – синхронизатор включения 3-й и 4-й пе-

редач; 8 – синхронизатор включения 1-й и 2-й передач с шес-

терней передачи заднего хода на муфте; 9 – вторичный вал;

10 – шестерня передачи заднего хода промежуточного вала

В четырехступенчатой коробке передач ГАЗ, рис. 3.55, передача заднего хода

включается подвижной промежуточной шестерней 5, а в качестве ведомой шес-

терни вторичного вала используется муфта синхронизатора 1-й и 2-й передач,

имеющая прямозубый венец 8. Такое же конструктивное решение применено в

КПП ИЖ-2126, рис. 3.57, и М-412, рис. 3.58.

Рис. 3.56. Конструкция трехвальной пятиступенчатой коробки передач легко-

вых автомобилей ГАЗ: 1 – первичный вал; 2 – шестерня постоянного зацеп-

ления первичного вала; 3 – шестерня 3-й передачи вторичного вала; 4 – шес-

терня 2-й передачи вторичного вала; 5 – промежуточная шестерня постоянно-

го зацепления передачи заднего хода; 6 – шестерня 1-й передачи вторичного

вала; 7 – синхронизатор включения 3-й и 4-й передач; 8 – синхронизатор

включения 1-й и 2-й передач; 9 – вторичный вал; 10 – шестерня 5-й передачи

промежуточного вала (в постоянном зацеплении с шестерней вторичного ва-

ла); 11 – шестерня постоянного зацепления вторичного вала передачи заднего

хода; 12 – синхронизатор включения 5-й передачи и заднего хода; 13 – про-

межуточный вал

В пятиступенчатой коробке передач ГАЗ, рис. 3.56, передача заднего хода

включается двухсторонним синхронизатором 12, который включает также пятую

передачу. Промежуточная шестерня заднего хода 5 находится в постоянном заце-

плении с промежуточным валом 13 и шестерней 11 вторичного вала.

В коробке передач ИЖ-2126, рис. 3.57, шестерни привода пятой передачи рас-

положены в средней части коробки между блоками 1…2-й передач и 3…4-й пере-

дач. Включается 5-я передача односторонним синхронизатором 12.

Механизмы управления трехвальными коробками передач ВАЗ, ГАЗ и

ИЖ-2126 схожи по конструкции, т.к. эти КПП имеют непосредственное управле-

ние. При дистанционном управлении, рис. 3.59, используется рычажный меха-

низм переключения передач.

Рис. 3.57. Конструкция трехвальной пятиступенчатой коробки передач легко-

вого автомобиля ИЖ-2126: 1 – первичный вал; 2 – шестерня постоянного за-

цепления промежуточного вала; 3 – шестерня 3-й передачи промежуточного

вала; 4 – шестерня 2-й передачи промежуточного вала; 5 – промежуточная

шестерня передачи заднего хода; 6 – шестерня 1-й передачи промежуточного

вала; 7 – синхронизатор включения 3-й и 4-й передач; 8 – синхронизатор

включения 1-й и 2-й передач с шестерней передачи заднего хода на муфте;

9 – вторичный вал; 10 – шестерня передачи заднего хода промежуточного ва-

ла; 11 – шестерня 5-й передачи промежуточного вала; 12 – синхронизатор

включения 5-й передачи

Рис. 3.58. Конструкция трехвальной коробки передач М-412: 1 – пер-

вичный вал; 2 – шестерня постоянного зацепления промежуточного

вала; 3 – шестерня 3-й передачи промежуточного вала; 4 – шестерня

2-й передачи промежуточного вала; 5 – промежуточная шестерня пе-

редачи заднего хода; 6 – шестерня 1-й передачи промежуточного ва-

ла; 7 – синхронизатор включения 3-й и 4-й передач; 8 – синхрониза-

тор включения 1-й и 2-й передач с шестерней передачи заднего хода

на муфте; 9 – вторичный вал

ЗХ

Рис. 3.59. Трехвальная короб-

ка передач М-412, общий вид

с приводом включения пере-

дач: 1, 2, 3, 4 – номера пере-

дач; 5 – рычаг переключения

передач; 6 - механизм пере-

ключения передач; 7 – тяга

выбора передач; 8 – тяга

включения передач; ЗХ – пе-

редача заднего хода

3.18. Двухвальные коробки передач легковых автомобилей

Принцип действия и область применения двухвальных коробок передач отра-

жены в разделе 3.8. Конструкция таких КПП определяется компоновкой силового

привода автомобиля. В качестве примера конструкции КПП переднеприводного

автомобиля с продольной установкой двигателя рассмотрим коробку передач ав-

томобиля М-2141, рис. 3.61, 3.62 и 3.63.

Косозубые шестерни всех передач переднего хода первичного 15 и вторичного

16 валов находятся в постоянном зацеплении. Передача заднего хода включается

подвижной промежуточной шестерней 22, шестерни 11 и 12 этой передачи прямо-

зубые. Первичный вал 15 проходит по длине через всю КПП, поэтому два его

подшипника находятся в корпусе коробки передач. Наличие передней опоры пер-

вичного вала во фланце коленчатого вала объясняется тем, что от переднего под-

шипника в корпусе КПП первичный вал имеет значительную протяженность в

направлении к двигателю из-за наличия в передней части КПП главной передачи.

К тому же изначально на автомобиль М-2141 устанавливались двигатели, создан-

ные для заднеприводных автомобилей и уже имеющие подшипники во фланцах

коленвала, тем более, что такая конструкция облегчает решение задачи центровки

валов двигателя и КПП.

Рис. 3.60 Конструкция механической трехвальной коробки передач легкового

автомобиля Мерседес Е-класса: 1 – сцепление; 2 – первичный вал; 3 – вторич-

ный вал; 4 – промежуточный вал; 5 – синхронизатор включения 3-й и 4-й пере-

дач; 6 – синхронизатор включения 1-й и 2-й передач; 7 – синхронизатор вклю-

чения 5-й передачи; 8 – передний подшипник первичного вала; 9 – фланец ко-

ленчатого вала двигателя

Особенностью данной коробки передач является то, что синхронизаторы

включения передач установлены как на первичном, так и на вторичном вале, что

допустимо для двухвальной коробки передач. Синхронизаторы с блокирующими

пальцами, продольный разрез синхронизатора включения 3-й и 4-й передач пока-

зан на рис. 3.34б. В связи с небольшими размерами шестерен первичного вала

этих передач, конусы 8 изготовлены как отдельные детали и закреплены на шес-

тернях 7 и 10. Конусы шестерен других передач переднего хода выполнены непо-

средственно в шестернях, см. поз. 2, 4 и 9 на рис. 3.61.

Рис. 3.61. Продольный разрез двухвальной коробки передач переднепри-

водного автомобиля М-2141 (продольная установка двигателя): 1 – шестер-

ня 1-й передачи первичного вала; 2 – шестерня 1-й передачи вторичного ва-

ла; 3 – шестерня 2-й передачи первичного вала; 4 – шестерня 2-й передачи

вторичного вала; 5 – шестерня 3-й передачи первичного вала; 6 – шестерня

3-й передачи вторичного вала; 7 – шестерня 4-й передачи первичного

вала; 8 – шестерня 4-й передачи вторичного вала; 9 – шестерня 5-й передачи

первичного вала; 10 – шестерня 5-й передачи вторичного вала; 11 – шестер-

ня передачи заднего хода первичного вала; 12 – шестерня передачи заднего

хода вторичного вала; 13 – ведущая шестерня главной передачи; 14 – ведо-

мая шестерня главной передачи; 15 – первичный вал; 16 – вторичный

вал; 17 – синхронизатор включения 3-й и 4-й передач; 18 – синхронизатор

включения 1-й и 2-й передач; 19 – синхронизатор включения 5-й передачи;

20 – фланцы крепления шарниров осей привода ведущих колес; 21 – муфта

выключения сцепления

При включении 1-й передачи муфта синхронизатора 18, рис. 3.61, перемеща-

ется вперед (влево по рисунку) и соединяет шестерню 2 с вторичным валом. Кру-

тящий момент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал

15 – шестерня 1 первичного вала – шестерня 2 вторичного вала – муфта синхро-

низатора 18 – ступица синхронизатора 18 – вторичный вал 16.

При включении 2-й передачи муфта синхронизатора 18 перемещается назад

(вправо по рисунку) и соединяет шестерню 4 с вторичным валом. Крутящий мо-

мент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал 15 – шес-

Рис. 3.62. Двухвальная коробка передач переднеприводного автомобиля

М-2141 (продольная установка двигателя): 1 – шестерня 1-й передачи первич-

ного вала; 2 – шестерня 1-й передачи вторичного вала; 3 – шестерня 2-й пере-

дачи первичного вала; 4 – шестерня 2-й передачи вторичного вала; 5 – шестер-

ня 3-й передачи первичного вала; 6 – шестерня 3-й передачи вторичного вала;

7 – шестерня 4-й передачи первичного вала; 8 – шестерня 4-й передачи вто-

ричного вала; 9 – шестерня 5-й передачи первичного вала; 10 – шестерня 5-й

передачи вторичного вала; 11 – шестерня передачи заднего хода первичного

вала; 12 – шестерня передачи заднего хода вторичного вала; 13 – ведущая

шестерня главной передачи; 14 – ведомая шестерня главной передачи;

15 – первичный вал; 16 – вторичный вал; 17 – синхронизатор включения 3-й и

4-й передач; 18 – синхронизатор включения 1-й и 2-й передач; 19 – синхрони-

затор включения 5-й передачи; 20 – фланец крепления оси привода левого ве-

дущего колеса; 21 – муфта выключения сцепления; 22 – промежуточная шес-

терня включения передачи заднего хода

терня 3 первичного вала – шестерня 4 вторичного вала – муфта синхронизатора 18

– ступица синхронизатора 18 – вторичный вал 16.

При включении 3-й передачи муфта синхронизатора 17 перемещается вперед

(влево по рисунку) и соединяет шестерню 5 с первичным валом. Крутящий мо-

мент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал 15 – ступи-

ца синхронизатора 17 – муфта синхронизатора 17 – шестерня 5 первичного вала –

шестерня 6 вторичного вала – вторичный вал 16.

При включении 4-й передачи муфта синхронизатора 17 перемещается назад

(вправо по рисунку) и соединяет шестерню 7 с первичным валом. Крутящий мо-

мент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал 15 – ступи-

ца синхронизатора 17 – муфта синхронизатора 17 – шестерня 7 первичного вала –

шестерня 8 вторичного вала – вторичный вал 16.

При включении 5-й передачи муфта синхронизатора 19 перемещается вперед

(влево по рисунку) и соединяет шестерню 9 с первичным валом. Крутящий мо-

мент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал 15 – ступи-

ца синхронизатора 19 – муфта синхронизатора 19 – шестерня 9 первичного вала –

шестерня 10 вторичного вала – вторичный вал 16.

При включении передачи заднего хода, промежуточная шестерня перемещает-

ся назад (на рис. 3.61 не показана, см. поз. 22 на рис. 3.62) и входит в зацепление с

шестерней 11 первичного вала и шестерней 12 вторичного вала. Крутящий мо-

мент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал 15 – шес-

терня 11 первичного вала – промежуточная шестерня 22 – шестерня 12 – вторич-

ный вал 16.

С вторичным валом изготовлена заодно ведущая шестерня 13 гипоидной глав-

ной передачи. Крутящий момент с шестерни 13 передается на шестерню 14 и че-

рез дифференциал – на фланцы 20, к которым прикручиваются наружные обоймы

карданных шарниров валов привода ведущих передних колес автомобиля.

Конструкция четырехступенчатой коробки передач переднеприводного авто-

мобиля ВАЗ с поперечной установкой двигателя представлена на рис. 3.64, кине-

матическая схема – на рис. 3.65. Как и во всех других компоновках, где коробка

передач находится рядом с ведущими колесами, главная передача расположена в

корпусе КПП, шестерни 11 и 12. В связи с тем, что силовой агрегат установлен

поперек оси автомобиля, направление потока мощности от КПП к ведущим коле-

сам не изменяется. Поэтому главная передача цилиндрическая, ее шестерни косо-

зубые.

Первичный вал 13 проходит по длине через всю КПП, и два его подшипника

находятся в корпусе коробки передач. По сравнению с КПП М-2141 протяжен-

ность свободного конца первичного вала меньше, поэтому не требуется дополни-

тельный подшипник во фланце коленчатого вала двигателя.

Косозубые шестерни всех передач переднего хода первичного 13 и вторичного

14 валов находятся в постоянном зацеплении. Синхронизаторы включения этих

передач установлены на вторичном вале, конструкция синхронизаторов рассмот-

рена выше, см. рис. 3.26.

При включении 1-й передачи муфта синхронизатора 10, рис. 3.64, перемеща-

ется вперед к двигателю (вправо по рисунку) и соединяет шестерню 2 с вторич-

ным валом. Крутящий момент от ведомого диска сцепления передается по пути:

первичный вал 13 – шестерня 1 первичного вала – шестерня 2 вторичного вала –

муфта синхронизатора 10 – ступица синхронизатора 10 – вторичный вал 14 – шес-

терня 11 – шестерня 12 – дифференциал – шарниры 16 приводов ведущих колес.

При включении 2-й передачи муфта синхронизатора 10 перемещается назад от

двигателя (влево по рисунку) и соединяет шестерню 4 с вторичным валом. Кру-

тящий момент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал

13 – шестерня 3 первичного вала – шестерня 4 вторичного вала – муфта синхро-

низатора 10 – ступица синхронизатора 10 – вторичный вал 14 – шестерня 11 –

шестерня 12 – дифференциал – шарниры 16 приводов ведущих колес.

Рис. 3.63. Вид на коробку передач автомобиля М-2141 после разъе-

динения картеров коробки и главной передачи: 1 – шестерня 1-й пе-

редачи вторичного вала; 2 – шестерня 2-й передачи вторичного вала;

3 – шестерня 3-й передачи вторичного вала; 4 – шестерня 4-й пере-

дачи вторичного вала; 5 – вторичный вал; 6 – вилка синхронизатора

1-й и 2-й передач; 7 – шток вилки синхронизатора 1-й и 2-й передач;

8 – вилка синхронизатора 3-й и 4-й передач; 9 – шток вилки синхро-

низатора 3-й и 4-й передач; 10 – шток вилок включения 5-й и задней

передач; 11 – картер коробки передач; 12 – картер главной передачи;

13 – отверстия фиксаторов механизма управления

При включении 3-й передачи муфта синхронизатора 15 перемещается вперед к

двигателю (вправо по рисунку) и соединяет шестерню 6 с вторичным валом. Кру-

тящий момент от ведомого диска сцепления передается по пути: первичный вал

13 – шестерня 5 первичного вала – шестерня 6 вторичного вала – муфта синхро-

Рис. 3.64. Четырехступенчатая двухвальная коробка передач переднеприводных

автомобилей ВАЗ: 1 – шестерня 1-й передачи первичного вала; 2 – шестерня 1-й

передачи вторичного вала; 3 – шестерня 2-й передачи первичного вала; 4 – шес-

терня 2-й передачи вторичного вала; 5 – шестерня 3-й передачи первичного ва-

ла; 6 – шестерня 3-й передачи вторичного вала; 7 – шестерня 4-й передачи

первичного вала; 8 – шестерня 4-й передачи вторичного вала; 9 – шестерня пе-

редачи заднего хода первичного вала; 10 – шестерня передачи заднего хода вто-

ричного вала, муфта синхронизатора включения 1-й и 2-й передач; 11 – ведущая

шестерня главной передачи; 12 – ведомая шестерня главной передачи;

13 – первичный вал; 14 – вторичный вал; 15 – синхронизатор включения 3-й и

4-й передач; 16 – шарниры приводов ведущих колес; 17 – ведомая шестерня

привода спидометра; 18 – вал привода механизма управления коробкой передач