Вахламов В.К., Шатров М.Г., Юрчевский А.А. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 32.5. Привод переключения передач переднеприводного легкового

автомобиля ВАЗ:

1 — картер; 2, 3 и 8 — рычаги; 4 — шток; 5 — шарнир; 6 —

тяга;

7 — чехол; 9 —

конец рычага;

— шаровая опора

крепленной болтами к корпусу дифференциала 10, который уста-

новлен в подшипниках 21. Внутри корпуса дифференциала уста-

новлена ось

16с

двумя сателлитами

11,

находящимися в постоян-

ном зацеплении с шестернями 12, которые связаны с

шлицевы-

ми хвостовиками внутренних

шарниров

22 и 14 привода передних

ведущих колес. Сателлиты и шестерни 12 имеют сферические опор-

ные поверхности, что исключает применение опорных шайб. На

корпусе дифференциала установлена ведущая пластмассовая ше-

стерня 13 привода спидометра 75.

Механический привод

переключения

передач (рис. 32.5) состоит

из рычага 8 со сферическим концом Р, шаровой опоры /0, тяги 6,

соединительного шарнира 5, штока

и механизмов выбора и

переключения передач. Рычаг переключения передач закреплен

на полу кузова автомобиля. Отверстие в полу для тяги 6 закрыто

резиновым чехлом 7. На конце штока 4 установлен рычаг 2, кото-

рый связан с трехплечим рычагом 3 механизма выбора передач,

выполненного отдельным узлом и размещенного в картере 7

сцепления. В привод переключения передач входят также три што-

ка с закрепленными на них вилками и шариковые фиксаторы

штоков.

Коробка передач вместе с картером сцепления крепится к бло-

ку цилиндров двигателя. Через резьбовое отверстие с пробкой 19

(см, рис. 32.4, а) в коробку в соответствии с рекомендациями за-

вода-изготовителя заливают моторное или трансмиссионное мас-

ло. Сливают масло через резьбовое отверстие с пробкой 20.

420

32.3.

Трехвальная

коробка передач

На легковых и грузовых автомобилях и автобусах наиболее рас-

пространены

трехвальные

коробки передач. Такая коробка пере-

дач имеет первичный (ведущий), вторичный (ведомый) и проме-

жуточный валы, на которых установлены шестерни различных

передач. Отличительной особенностью

трехвальной

коробки пе-

редач является наличие прямой передачи с передаточным числом

на которой первичный и вторичный валы соединяются

напрямую и автомобиль движется большую часть времени.

На прямой передаче КПД трехвальной коробки передач боль-

ше, чем

двухвальной,

и работает она менее шумно. На остальных

передачах, кроме передачи заднего хода, в трехвальной коробке

передач в зацеплении находятся

две пары шестерен, что несколь-

ко снижает КПД коробки, но

позволяет иметь на первой пе-

редаче большое передаточное

число.

В трехвальной коробке передач

(рис. 32.6, а) на любой передаче,

кроме прямой и заднего хода,

крутящий момент двигателя от

первичного вала 7 передается че-

рез шестерни 2 и 7 постоянного

зацепления, промежуточный вал

и шестерни

би

3 на вторичный

вал 4, соединенный с ведущими

колесами автомобиля. При этом

крутящий

момент на промежу-

точном валу 5 больше крутящего

момента на первичном валу 7, так

как диаметр и число зубьев шес-

терни 7 больше, чем шестерни 2.

В то же время крутящий момент

на вторичном валу

больше, чем

на промежуточном валу 5.

При включении прямой пе-

редачи (рис. 32.6, б) крутящий

момент передается непосред-

ственно с первичного вала 7 на

вторичной

вал 4. На передаче

$аднего

хода (рис. 32.6, в) про-

межуточная шестерня 9 вводит-

ся в зацепление между шестер-

нями 8 ц 10. Вследствие этого

Рис. 32.6. Схема работы трехваль-

ной коробки передач:

а, б — движение вперед; в — движение

задним ходом; / — первичный вал; 2,

3, 6, 7, 8, 9 и

— шестерни; 4 —

вторичный вал;

5—

промежуточный вал

421

вторичный вал 4 коробки передач вращается в сторону, противо-

положную вращению первичного вала

— автомобиль движется

задним ходом.

Конструкция

трехвальной

коробки передач и число ее передач

во многом зависят от типа автомобиля. Широко применяют четы-

рех- и пятиступенчатые коробки передач.

Коробка передач легкового автомобиля ВАЗ (рис. 32.7) — меха-

ническая,

трехвальная,

четырехступенчатая, с постоянным зацеп-

лением шестерен, синхронизаторами и ручным управлением (не-

автоматическая)

Коробка имеет четыре передачи для движения вперед и одну

передачу для движения назад. Щестерни всех передач (кроме зад-

него хода) —

косозубые,

что уменьшает шум при работе коробки

передач; шестерни передачи заднего хода — прямозубые. Переда-

чи для движения вперед включаются с помощью синхронизато-

ров, а для движения назад — передвижением промежуточной

шестерни

заднего хода. Переключаются передачи с помощью ры-

чага, который имеет три хода вперед и назад от нейтрального

положения.

В отлитом из алюминиевого сплава картере 22 коробки передач

на подшипниках установлены первичный (ведущий)

вторичный

(ведомый) 8 и промежуточный 21 валы. Первичный вал выполнен

как одно целое с шестерней 3, находящейся в постоянном зацеп-

лении с шестерней 23 промежуточного вала, представляющего со-

бой блок шестерен. На вторичном валу свободно установлены шес-

терни 5, 6 и 9, соответствующие

III,

II и I передачам. Эти шестер-

ни находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шес-

тернями промежуточного вала. На вторичном валу также жестко

закреплены ступицы синхронизаторов 4 и

и шестерня 10 заднего

хода. Промежуточная шестерня 16 заднего хода свободно установ-

лена на оси

18,

При включении I или II передачи синхронизатор 7

соединяет соответственно шестерню 6 или 9 с вторичным валом

Коробки передач. При включении III или IV передачи синхрониза-

тор 4 соединяет соответственно шестерню 5 или первичный вал / с

вторичным

валом. Передача

заднего

хода включается вилкой 75 вве-

дением в зацепление шестерни 16 с шестернями 77 и 10. Картер

коробки передач закрывается крышками 2, 14 и 19. Под нижнюю 19

и заднюю 14 крышки установлены

прокладки.

Синхронизатор (рис. 32.7, в, г) состоит из ступицы 37, скользя-

щей муфты 32, блокирующих колец 30 и пружин 29. Ступица син-

хронизатора, закрепленная на вторичном валу коробки передач,

имеет наружные шлицы, на которых установлена скользящая муф-

та 32 с внутренними коническими поверхностями. Блокирующие

кольца 30 имеют наружные конические поверхности и внутренние

зубья со скосами. Блокирующие кольца постоянно прижимаются

Пружинами 29 к скользящей муфте 32. Работа синхронизатора ос-

422

3 4567891

23 22 21 20 19

32 31

30 29

-'*

->*

Рис. 32.7. Коробка передач легкового автомобиля ВАЗ:

а — общий вал; б, г — схемы коробки и синхронизатора;

— синхронизатор;

/—

первичный вал, 2, 12, 14 и 19 —

крышки,

3, 5, 6, 9, 10, 16, /7 и 23 -

шестерни; 4 и 7 — синхронизаторы; 8 — вторичный вал; 11 и 29 — пружины;

13—

рычаг;

/5—

вилка;

18—

ось;

20—

пробка; 27 — промежуточный вал, 22 —

картер; 24, 26 и 28 — ползуны; 25 — фиксатор, 27 — замок; 30 — кольцо; 31 —

ступица; 32 — муфта

423

нована

на

использовании

сил трения.

Включение

передачи возможно

только после предварительного выравнивания угловых скоростей

вторичного вала и шестерни включаемой передачи за счет трения

между коническими поверхностями скользящей муфты 32 и бло-

кирующего кольца 30. Тогда зубья муфты входят в зацепление с

зубчатым венцом синхронизатора, выполненным на шестерне

В результате шестерня с помощью синхронизатора соединяется с

вторичным валом — передача включается

В механизм переключения коробки передач входят рычаг 13

переключения, ползуны 24, 26 и 28 с вилками, шариковые фик-

саторы 25 и замок 27. Рычаг 13 прижимается пружиной

к сфе-

рической поверхности крышки 12 шаровой опоры. Его фигурный

конец при переключении передач перемещается в пазах вилок,

установленных на ползунах. Вилки входят в выточки скользящих

муфт синхронизаторов 4 и

и промежуточной шестерни 16 задне-

го хода.

Щариковые

фиксаторы 25 удерживают ползуны в нейт-

ральном и включенном положениях, а замок 27 исключает одно-

временное включение двух передач. Замок состоит из двух блоки-

ровочных сухарей и штифта между ними. При перемещении сред-

него ползуна 26 оба сухаря выходят из его углублений и запирают

крайние ползуны 24 и 28, исключая их смещение. При перемеще-

нии одного из крайних ползунов сухарь выходит из его углубле-

ния, блокирует средний ползун и, действуя через штифт на дру-

гой сухарь, запирает также другой крайний ползун, что исключа-

ет включение двух передач одновременно

Коробка передач крепится к заднему торцу картера сцепления.

В нее через резьбовое отверстие с пробкой 20 заливают трансмис-

сионное масло. Внутренняя полость коробки передач через сапун

сообщается с атмосферой. Масло из коробки сливают через резь-

бовое отверстие с пробкой, расположенное в нижней крышке 19.

Коробки передач грузового автомобиля ЗИЛ (рис. 32.8) — трех-

вальная,

пятиступенчатая, с синхронизаторами и ручным (неав-

томатическим) управлением. Высшая V передача в коробке пере-

дач —

прямая.

В картере 9 коробки передач на подшипниках установлены три

вала — первичный 7, вторичный 10 и промежуточный 16. Вместе

с первичным валом изготовлена ведущая косозубая шестерня 2,

соединенная с ведомой шестерней 17, которая закреплена на

шпонке на промежуточном валу. Промежуточный вал 16 сделан

совместно с ведущей прямозубой шестерней 11 (I передачи) На

валу на шпонках установлены ведущие

косозубые

шестерни 12, 14

и 75

(соответственно

II, III и IV передач). Прямозубая шестерня 8

передачу

и передачи заднего хода установлена на шлицах вто-

ричного вала, а ведомые косозубые шестерни 7, 5 и 4 (соответ-

ственно II,

III

и IV передач)

—•

свободно и находятся в постоян-

ном зацеплении с ведущими шестернями 12, 14 и 75. На

вторич-

424

17 16 15 14 13 12 11 10

21 22 23 24

Рис. 32 8 Коробка передач грузового автомобиля ЗИЛ:

•—

общий вид, б —

синхронизатор,

—

первичный

вал, 2, 4,

7, 8, 11 15,

19 — шестерни, 3 и 6 — синхронизаторы, 9 — картер, 10 — вторичный вал,

— промежуточный

вал,

20 — ось, 21 и 23 — пальцы, 22 —

муфта^

кольцо,

/ и // — положения блокирующего пальца

425

ном

валу

на шлицах установлены синхронизаторы

и 3 для вклю-

чения соответственно II и III, IV и V передач.

Неразборный синхронизатор (рис. 32.8, б) состоит из муфты 22

с внутренними шлицами и двумя наружными зубчатыми венца -

ми, двух бронзовых колец 24 с внутренними коническими

повер-

хностями, трех блокирующих пальцев 21 с

выточками

посередине

и трех фиксирующих разрезных пальцев 23 с пружинами и выточ-

ками в средней части. Во фланце муфты 22 выполнены шесть от-

верстий, через три из которых проходят блокирующие пальцы,

жестко соединяющие бронзовые кольца. Через другие три отвер-

стия проходят фиксирующие

пальцы,

удерживающие в среднем

положении бронзовые кольца относительно муфты.

При включении передачи муфта 22 передвигается по шлицам

вторичного вала 10 и через фиксирующие пальцы 23 прижимает

бронзовое кольцо 24 к ведомой шестерне включаемой передачи,

свободно вращающейся на вторичном валу. При соприкоснове-

нии конических поверхностей бронзового кольца и шестерни

кольца поворачиваются относительно муфты вместе с блокиру-

ющими пальцами 27, которые смещаются относительно

центров

отверстий (положение /), упираются выточками в края отвер-

стий и препятствуют дальнейшему передвижению муфты и, сле-

довательно, включению передачи. В процессе дальнейшего уве-

личения силы сжатия конических поверхностей бронзового кольца

и шестерни увеличивается трение между ними и выравниваются

их угловые скорости вращения, а кольца с блокирующими

паль-

цами возвращаются в исходное положение относительно муфты

(положение Я). Муфта свободно передвигается, ее наружный

зубчатый венец входит в зацепление с внутренним зубчатым вен-

цом шестерни — происходит

бесшумнре

включение передачи. При

выключении передачи муфта передвигается в исходное положе-

ние относительно бронзовых колец, в результате чего зубчатые

венцы муфты и шестерни включенной передачи оказываются

разъединенными.

При включении I передачи шестерня 8 вводится в

зацепление

с шестерней

77,

а для включения передачи заднего хода — с ше-

стерней 18 блока шестерен заднего хода, шестерня 19 которого

находится в постоянном зацеплении с шестерней 13 — вторич-

ный вал вращается в обратном направлении. Блок шестерен зад-

него хода установлен на оси 20 на

игрльчатых

подшипниках.

Механизм переключения передач, находящийся в крышке ко-

робки передач состоит из рычага, трех ползунов с вилками, трех

шариковых фиксаторов с пружинами, шарикового замка со

штиф-

том и плунжерного предохранителя с пружиной. Фиксаторы ис-

ключают самопроизвольное выключение передач, замок — одно-

временное

включение двух передач,

а,

предохранитель

—-

ошибоч-

ное включение заднего хода при включении I передачи.

426

32.4.

Многовальная

коробка передач

Многовальная

коробка передач применяется для получения

большого числа передач (от 8 до 24). Это

четырех-,

пяти- или

шестиступенчатая

трехвальная

коробка передач со встроенной или

совмещенной дополнительной повышающей или понижающей

коробкой передач (редуктором).

Повышающая дополнительная коробка передач называется де-

лителем

или мультипликатором. Расположенная перед коробкой

передач,

она

обычно

имеет две передачи — прямую с передаточ-

ным

числом

= 1 и

повышающую

с передаточным числом

Делитель не увеличивает передаточное число коробки передач, а

только уменьшает разрыв между передаточными числами сосед-

них

передач, увеличивая на

20...25

% диапазон передач.

Понижающая дополнительная коробка передач, называемая де-

мультипликатором,

нахрдится

за коробкой передач. Демультипли-

катор, имея две или три передачи — прямую с

= 1 и понижаю-

щие с

увеличивает число передач в

2...3

раза и передаточ-

ные

числа коробки

передач,

значительно расширяя их диапазон.

Многовальные

коробки передач используют на автомобилях

большой

грузоподъемности,

а также на автомобилях-тягачах, ра-

ботающих с прицепами и полуприцепами.

Коробка передач

грузового

автомобиля КамАЗ (рис. 32.9) — пяти-

н;шьная,

десятиступенчатая,

синхронизированная, с делителем и

неавтоматическим дистанционным управлением.

Рис. 32.9. Коробка

цередач

грузового автомобиля КамАЗ:

- ведущий вал; 2 и 13 — шертерни; 3 — первичный вал; 4... 6 — синхронизато-

ры; 7 — муфта; 8

вторичный вал; 9 и 11 — промежуточные валы; 10 и 12 —

картеры

427

Коробка передач состоит из двух частей — основной пятисту-

пенчатой коробки передач и делителя. Делитель выполнен в отдель-

ном картере 12 с картером сцепления и прикреплен к картеру 10

основной коробки передач. В картере 10 размещены первичный

вторичный

и промежуточный

Рвалы.

Косозубые

шестерни короб-

ки передач находятся в постоянном зацеплении. Включение IV и V,

а также II и III передач выполняется соответственно синхрониза-

торами 5 и б, включение I передачи и передачи заднего хода —

зубчатой муфтой 7. Синхронизатор имеет

конструкцию,

аналогич-

ную синхронизаторам грузовых автомобилей ЗИЛ (см. рис. 32.8, б).

Делитель имеет ведущий 1 и промежуточный 11 валы, две ше-

стерни

и 13 постоянного зацепления и зубчатую муфту с синх-

ронизатором 4 для включения прямой и повышающей передач с

передаточными числами соответственно

= 1 и

0,815.

Про-

межуточный вал 11 делителя соединен шлицами с

промежуточ-

ным валом 9 коробки передач. Шестерня 2 установлена свободно

на ведущем валу и вращается относительно вала.

При включении прямой передачи ведущий вал 1 делителя и

первичный вал 3 коробки передач жестко соединяются с помо-

щью

зубчатой муфты; крутящий момент, передаваемый от двига-

теля к коробке передач, не изменяется. В случае включения в де-

лителе повышающей передачи шестерня 2 фиксируется синхро-

низатором на ведущем валу 1 делителя; крутящий момент двига-

теля передается с шестерни 2 на шестерню 13 промежуточного

вала и далее на промежуточный вал 9 коробки передач. При этом

уменьшается передаваемый крутящий момент и увеличивается

скорость движения. Таким образом обеспечивается высокая ско-

рость автомобиля при небольших нагрузках, что способствует эко-

номии топлива.

Размещение делителя в отдельном картере позволяет

исполь-

зовать основную коробку передач без делителя на самосвалах и

других автомобилях, где это целесообразно. При установке дели-

теля отдельные детали основной коробки передач заменяются (пер-

вичный вал и др.).

Механизм переключения передач основной коробки передач

(рис. 32.10, а) имеет дистанционный механический привод уп-

равления. Привод состоит из рычага 1 переключения, передней

тяги 2 с рычагом 3, промежуточной тяги 4, штока с рычагом 5,

который находится в крышке 6 коробки передач.

Механизм переключения передач делителя (рис 32.10, б) имеет

пневматический привод, состоящий из переключателя 7, находя-

щегося на рычаге 1 коробки передач, редукционного

клапана

10,

пневмоцилиндра

13,

воздухораспределителя Р, клапана 11 вклю-

чения делителя, крана 8 и трубопроводов.

При установке переключателя в положение Я (низшая переда-

ча) или В (высшая) золотник крана

перемещается тросом. Сжа-

428

тый

воздух от редукционного клапана 10 поступает в соответству-

ющую полость воздухораспределителя Р, устанавливая его золот-

ник в необходимое положение. При выключении сцепления упор

12,

установленный на толкателе рычага выключения сцепления,

открывает клапан

11,

и сжатый воздух проходит в воздухораспре-

делитель 9 и далее в нужную полость пневмоцилиндра

13,

пере-

мещая его поршень и выключая передачи в делителе. Следователь-

Рис. 32.10. Приводы переключения коробки передач (а) и делителя (б)

грузового автомобиля КамАЗ:

?и

5—

рычаги,

и 4 — тяги;

6—

крышка;

7—

переключатель;

кран, 9 —

ишдухораспределитель,

10 ц 11 — клапаны; 12 — упор, 13 ~

пнрвмоцилиндр;

В~

высшая

передача, Н — низшая передача

429

но, переключатель можно включать заранее, однако переключе-

ние передач в делителе произойдет только при выключении сцеп-

ления. Такое полуавтоматическое переключение передач делителя

значительно облегчает его применение.

32.5. Гидромеханическая коробка передач

Основным неудобством при

использование

механических сту-

пенчатых коробок передач является то, что водителю для пере-

ключения передач постоянно приходится нажимать на педаль сцеп-

ления и перемещать рычаг переключения. Это требует от него зна-

чительных усилий, особенно в условиях городского движения или

при управлении автомобилем, работающим с частыми останов-

ками. Для устранения таких неудобств и облегчения работы води-

теля на легковых, грузовых автомобилях и автобусах широко при-

меняют гидромеханические коробки передач. Они выполняют од-

новременно функции сцепления и коробки

передач

с автомати-

ческим

или полуавтоматическим переключением передач. Управ-

ление

движением автомобиля в этом случае

оруществляется

педа-

лью подачи топлива и при

необходимости

тормозной педалью.

Гидромеханическая

коробка передач состоит из

гидротранс-

форматора и механической коробки передач, которая

может

быть

двух-,

трех- или

многовальной,

а также планетарной.

Гидромеханическую

коробку с

вальными

механическими ко-

робками передач применяют главным

образец

на грузовых авто-

мобилях и автобусах. Для переключения передач в таких коробках

используют многодисковые муфты (фрикционы), работающие в

масле, а иногда для переключения низшей передачи и заднего

хода используют зубчатую муфту. Переключение передач фрикци-

онами происходит без снижения частоты вращения коленчатого

вала двигателя, т.е. бесступенчато — без разрыва передаваемых

мощности и крутящего момента.

Гидромеханические коробки с планетарными механическими

коробками передач широко распространены на легковых, грузо-

вых автомобилях и автобусах. Их преимуществами являются ком-

пактность конструкции,

меньшая

металлоемкость, больший срок

службы и меньшая

шумность.

Недостатки — сложность, высокая

стоимость,

пониженный КПД. Переключение передач в такой

коробке осуществляется с помощью фрикционных муфт и лен-

точных тормозных механизмов. При включении

одно^

передачи

часть фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов

пробуксовывают, что также снижает КПД.

Гидротрансформатор

(рис.

32.11,

а,

б),

расположенный между

двигателем и механической коробкой передач, состоит из трех ко-

лес с лопатками — насосного (ведущего), турбинного (ведомого)

И реактора. Насосное колесо 3 закреплено на маховике 1 двигателя

430

Рис.

32.11.

Гидротрансформатор:

а.

- общий вид; б — схема;

— маховик; 2 — турбинное колесо; 3 — насосное

колесо; 4 —

реактор;

5 — вал; 6 — муфта

и образует корпус гидротрансформатора. Внутри корпуса размеще-

ны турбинное колесо 2, соединенное с первичным валом 5 короб-

ки передач, и реактор 4, установленный на роликовой муфте 6

свободного хода. Внутренняя

полость,

гидротрансформатора на 3/4

своего объема заполнена специальным маслом малой вязкости.

При работающем двигателе насосное колесо вращается вместе

с маховиком двигателя. Масло под действием центробежной силы

поступает к наружной части насосного колеса и, воздействуя на

лопатки турбинного колеса, приводит его во вращение. Из тур-

бинного колеса масло поступает в реактор, который обеспечивает

плавный и безударный вход

жидкости

в насосное колесо и суще-

ственное увеличение крутящего момента. Таким образом, масло,

циркулируя по замкнутому кругу, обеспечивает передачу крутя-

щего момента в

гидротрансформаторе.

Характерной особеннос-

тью гидротрансформатора является увеличение крутящего момента

при передаче его от двигателя к первичному валу коробки пере-

дач.

Наибольшее увеличение крутящего момента на турбинном

колесе гидротрансформатора получается при

трогании

автомоби-

ля с места. В этом случае реактор неподвижен, так как заторможен

муфтой свободного хода. По мере разгона автомобиля увеличива-

ется

частота вращения насосного и турбинного колес. Муфта сво-

бодного хода расклинивается, и реактор начинает вращаться с

увеличивающейся частотой, оказывая все меньшее влияние на

передаваемый

крутящий момент. После достижения реактором

максимальной частоты вращения гидротрансформатор перестает

изменять крутящий момент и переходит на режим работы гидро-

муфты. Таким образом, происходят плавный разгон автомобиля и

бесступенчатое

изменение

крутящегр

момента.

431

Рис. 32.12. Планетарный механизм:

1 — ведущий вал, 2 — эпициклическая

шестерня, 3 — сателлит, 4 — водило;

5— ведомый вал,

6—

солнечная

шес-

терня; 7 — тормоз

Гидротрансформатор автома-

тически устанавливает необхо-

димое передаточное число меж-

ду коленчатым валом двигателя

и ведущими колесами автомо-

биля: с уменьшением частоты

вращения ведущих колес авто-

мобиля при возрастании сопро-

тивления движению повышает-

ся динамический

нацор

жидко-

сти от насоса на

турбину,

что

приводит к росту крутящего

момента на турбине и, следо-

вательно, на ведущих колесах

автомобиля.

Планетарная

коробка

передач

служит для расширения диапа-

зона работы гидротрансформато-

ра и состоит из нескольких планетарных механизмов. В простейшем

планетарном механизме (рис.

32.12)

солнечная шестерня 6, за-

крепленная на ведущем валу 1, находится в зацеплении с шестер-

нями-сателлитами 3, свободно установленными на своих осях. Оси

сателлитов закреплены на

водиле

4, жестко соединенном с ведо-

мым валом 5, а сами сателлиты находятся в зацеплении с эпи-

циклической шестерней 2, имеющей внутренние зубья.

Передача крутящего момента, с ведущего вала 1 на ведомый

вал 5 возможна

только

при затррможенной эпициклической шес-

терне 2 с помощью лентрчного тормоза 7. В этом

случае

при вра-

щении шестерни 6 сателлиты 3, перекатываясь по зубьям непо-

движной шестерни 2, вращаются вокруг своих осей и одновре-

менно через водило 4

вращают

ведомый вал 5. При

растормажива-

нии шестерни 2 сателлиты 3, свободно перекатываясь по шестер-

не 6, вращают шестерню 2, а вал 5 остается неподвижным.

Двухступенчатая

гидромеханическая

коробка передач легкового

автомобиля (рис.

32.13)

ростоит

из гидротрансформатора 7, меха-

нической планетарной коробки передач с двумя одинаковыми

планетарными механизмами 5 и 6, многодисковым фрикционом

3 и двумя ленточными тормозными механизмами 2 и 4 и гидрав-

лической системы

управление

с кнопочным переключением пе-

редач, обеспечивающим

нейтральное

положение, задний ход,

первую передачу и движение с автоматическим переключением

передач.

В нейтральном

полржениц

фрикцион 3, а также тормозные

механизмы 2 и 4

выключены.

Автомобиль трогается с места при

включенной первой передаче. В этом случае масло под давлением

поступает в цилиндр тормозного механизма 2, лента которого

за-

432

О Я

"•»

т s

•г

433

тягивается, и солнечная шестерня планетарного механизма 6 ос-

танавливается.

При разгоне автомобиля происходит автоматическое переклю-

чение на II передачу, что обеспечивается одновременным выклю-

чением тормозного механизма 2 и включением фрикциона 3.

В этом случае

планетарные

механизмы

5и

Сблокируются

и вра-

щаются как одно целое.

Для движения автомобиля задним ходом включается только

тормозной механизм 4.

Контрольные вопросы

1 Перечислите типы коробок передач, дайте их определение, укажи-

те назначение.

2 Расскажите о

ступенчатых

коробках передач и их типах.

3 На каких типах

автомобилей

применяют

двух-,

трех- и

многоваль-

ные

коробки передач?

4 Каково назначение дополнительных коробок передач?

5 На

каких

автомобилях применяют гидромеханические коробки пе-

редач, какие эксплуатационные свойства они повышают?

Глава 33

РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА

33.1.

Назначение и типы

Раздаточной коробкой передач называется дополнительная коробка

передач, распределяющая крутящий момент двигателя между веду-

щими мостами автомобиля. Она служит для увеличения тяговой силы

па

ведущих колесах и

повыщения

проходимости автомобиля. Кроме

чого,

она выполняет функции демультипликатора, что позволяет

увеличить диапазон передаточных чисел коробки передач и

эффек-

ивнее использовать автомобили в различных

дорржных

условиях.

В зависимости от назначения автомобилей на них применяют

раздаточные коробки различных типов (рис.

33.1).

Раздаточные коробки с

соосными

валами

приводу

ведущих мостов

имеют широкое применение, так как позволяют использовать для

переднего и заднего ведущих мостов одну и ту же главную переда-

чу (взаимозаменяемую). Однако ведущая шестерня главной пере-

дачи переднего моста, имея левое направление спирали зубьев,

будет работать на ввинчивание, поэтому при ослаблении затяжки

ее

подшипников

возможно

заклинивание главной передачи пере-

днего ведущего моста.

Раздаточная коробка с

цесоосными

валами при отсутствии про-

межуточного вала более компактна и бесшумна при работе, ме-

нее металлоемка, имеет

более

высокий КПД.

Раздаточная коробка с

блокированным

приводов

ведущих мостов

позволяет

использовать полную тяговую силу по условиям сцеп-

ления ведущих колес с дорогой без их пробуксовки. Однако в слу-

чае движения

автрмобиля

на повороте или на неровной дороге

блокирование привода неизбежно приводит к

проскальзыванию

Раздаточные

коробки

По расположению валов

привода ведущих мостов

•Ц

соосными

валами ]

Снесоосными валами

По приводу ведущих

мостов

С блокированным

приводом

дифференциальным

приводом

По числу передач

Одноступенчата^}**

I Двухступенчатые г*

Рир. 33.1.

Т^пы

раздаточных

коробо^с

435

колес, так как колеса передних и задних мостов проходят разный

путь. В этом случае увеличиваются износ шин и расход

топлива,

увеличивается нагрузка на детали трансмиссии. Для устранения

таких явлений передний мост отключают при движении по доро-

ге с твердым

пркрытием

и включают только на тяжелых участках

дороги.

Раздаточная коробка с дифференциальным приводом ведущих

мо-

стов исключает возникновение перечисленных отрицательных

явлений. Применение в такой коробке межосевого дифференциа-

ла позволяет приводным валам ведущих мостов вращаться с раз-

ными частотами и распределять крутящий момент двигателя между

мостами в соответствии с воспринимаемыми ими вертикальными

нагрузками. Если нагрузки одинаковы, то используют симметрич-

ный дифференциал, а если неодинаковы — несимметричный.

В раздаточной коробке с дифференциальным приводом передний

мост постоянно включен, в результате износ шин меньше, чем

при его отключении. Однако межосевой дифференциал

ухудшает

проходимость автомобиля, так как при буксовании на месте од-

ного из колес автомобиль не может начать

движение.

Для повы-

шения

проходимости

межосевые дифференциалы выполняют с

принудительной

блокировкой.

На автомобилях повышенной проходимости

наиболее

распро-

странены двухступенчатые раздаточные

коротки.

33.2. Конструкции раздаточных

коробок

Раздаточная коробка грузового автомобиля

ГАЗ

повышенной

про-

ходимости (рис. 33.2,

а}

— двухступенчатая, с прямой и понижа-

ющей передачами и блокированным приводом. Ведущий /, про-

межуточный 8 валы, а также валы 10 и 7 приводов переднего и

заднего мостов установлены на шариковых подшипниках в карте-

ре 3 и крышке 6 раздаточной коробки. Задним концом ведущий

вал 1 опирается на цилиндрический

роли^вый

подшипник в

выточке вала 7. На шлицах валов установлены

щестерня

4 понижа-

ющей и

прямо^

передач, шестерня 9 включения переднего моста

и ведомые шестерни 2 и // понижающей передачи и вала привода

переднего моста. Шестерня 5 изготовлена

вмрсте

с валом 7. Все

шестерни раздаточной коробки прямозубые.

При включении прямой передачи шестерня 4 входит в зацеп-

ление с шестерней 5 и валы 1 и 7 соединяются напрямую. При

включении переднего моста шестерня 9 вводится в

зацепление

шестернями 5 и

Л.

Для включения

понижающей

передачи щес-

терня 4 вводится в зацепление с шестерней 2. Перед включением

понижающей передачи необходимо включить передний мост,

иначе передача не включится. Передний

мост

может быть вклю-

чен и без понижающей передачи.

436

Т Д

Рис. 33.2. Раздаточная коробка грузового автомобиля ГАЗ

повышенной

проходимости:

а — общий вид; 6, в — механизм переключения;

— ведущий вал;

4, 5, 9 и

—

шестерни; 3 — картер; 6 — крышка; 7 и 10 — валы

привода

мостов; 8 — проме-

жуточный

вал; А, Б, В, Г и Д — выемки, 12 и 75 — ползуны;

и 14 —

сухари

Механизм переключения передач раздаточной коробки имеет

блокирующее устройство (замок), препятствующее включению по-

нижающей передачи, если выключен передний мост или выклю-

чению моста, если включена понижающая передача.

Блокирующее

устройство предохраняет механизмы привода колес заднего ведуще-

го моста от перегрузок. Оно состоит из

сухарей

13 (рис. 33.2, б) и 14

и разжимной пружины, которые находятся в картере между пол-

зунами 12 и 15. Под действием разжимной пружины сухари входят

выемки ползунов. На ползуне 12 переключения передач имеется

три

выемки. В среднюю глубокую выемку А сухарь 13 входит при

нейтральном

положении шестерни 4, а в крайние меньшей глу-

бины выемка Б и Д — при включении соответственно прямой и

понижающей

передач. Между выемками А и Б выполнена

лыска.

Ползун 15 имеет две выемки: глубокую В для включения передне-

моста и меньшей глубины

/"для

выключения переднего

мрста.

Положение

ползунов» соответствующее

включению

переднего

моста и прямой передачи, показано на рис. 33.2,

а включению

переднего

моста и понижающей передачи — на рис. 33.2, в.

Вы-

437

ключить

передний мост при включенной понижающей передаче

невозможно, так как зазор между сухарями блокирующего уст-

ройства меньше глубины выемки В. При включенном переднем

мосте сухарь 13 из выемки А можно переместить только в выемку

Б по

лыске

на ползуне 12.

Привод управления раздаточной коробкой имеет два рычага:

один служит для переключения передач и связан с ползуном 12, а

другой — для выключения переднего моста и соединен с ползу-

ном /5. Включать передний мост можно без выключения сцепле-

ния, так как частота вращения шестерен

и 11

црактически

оди-

накова.

Раздаточная коробка

помоприводного

грузового автомобиля

КамАЗ

(рис. 33.3) — двухступенчатая, с повышающей

= 0,92) и по-

нижающей

- 1,69)

передачами

дифференциальным

приво-

дом ведущих мостов.

В картере 17 на подшипниках установлены

редущий

вал / с

ведущей шестерней 2 и

щестерней

отбора мощности, промежу-

точный вал 27 с

промежуточной

шестерней 29 и шестерней 8

понижающей передачи, вал 21 привода переднего

моста,

с шес-

терней 18 повышающей

передачи,

вал

привода среднего и зад-

него ведущих мостов. На валу 7

размещен цилиндрический меж-

осевой дифференциал 16. рн состоит из разъемного корпуса, обой-

мы 12, четырех сателлитрв 10, эпициклической шестерни 13 и

шестерен 14 и 75.

При движении

автомобиля

цо

хорошей дороге дифференциал

должен быть разблокирован, так как передний мост постоянно

включен, В этом случае происходит

равномерное

распределение

крутящего момента между

передним,

средним и задним ведущи-

ми мостами и устраняются перегрузки в трансмиссии,

В тяжелых дорожных условиях дифференциал должен

|быть

за-

блокирован для повышения

проводимости

автомобиля. Блокиров-

ка осуществляется пневматическим приводом с помощью пнев-

матической камеры 23, между корпусом и

крыщкой

которой ус-

тановлена

резинотканева^

диафрагма 25. Сжатый воздух поступает

в полость между

крышко^

и диафрагмой, перемешает диафрагму

и через шток 24 вилкой 22

перецвигает

муфту 20 и соединяет вал

21 привода переднего моста с корпусом дифференциала

\6.

В ре-

зультате дифференциал

блокируется,

а валы 21 и 77 привода ве-

дущих мостов жестко соединяются и вращаются с одинаковой

угловой скоростью.

Переключение передач в раздаточной коробке также осуще-

ствляется

пневматически^

приводом

с помощью камер 23, воздух

в которые поступает через

элекгропневмоклапаны

26. Для вклю-

чения повышающей

передачи

муфта 19 вводится в зацепление с

зубчатым венцом шестерни

IS.

При включении понижающей пе-

редачи муфта 28 соединяет шестерни 29 и 8. Для предотвращения

438

одновременного включения двух передач в раздаточной коробке

имеется блокирующий механизм.

Люк, закрытый крышкой 3, служит для установки специаль-

ной коробки отбора мощности, а маслосборник 7 — для смазыва-

ния наиболее нагруженного роликового подшипника 9. К разда-

234

18 17 16 15 14 13 12

Рис. 33.3. Раздаточная коробка полноприводного грузового автомобиля

КамАЗ:

/ — ведущий

вал;

2, 4, 8,

13...

15, 18 и 29 — шестерни; 3 — крышка; 5, 19, 20 и

2iV

— муфты; 6 — коробка отбора мощносги; 7 — маслосборник; 9 — подшип-

ник,

10—

сателлит; 11 и 21 — валы привода мостов; 12 — обойма; 16 — диффе-

ренциал;

17 — картер; 22 ~ вилка; 23 — пневмокамера; 24 — шток; 25 —

диафрагма; 26 — клапан; 27 — промежуточный вал

439