Любая коробка передач традиционного типа представляет собой набор расположенных в едином корпусе (называемом картером) и вращающихся вокруг параллельных осей валов с расположенными на них шестернями.
Далее рассматривается трёх вал ьная коробка передач заднеприводного автомобиля классической компоновки с синхронизаторами и шестернями постоянного зацепления на передачах переднего хода и несинхронизированной скользящей шестерней заднего хода.
В таких механических КПП присутствуют три вала: первичный, вторичный, промежуточный.
• Первичный (ведущий) вал через сцепление соединяется с маховиком двигателя.
• Вторичный (ведомый) вал жёстко соединён с карданным валом, или в трэнсэкслах — непосредственно с главной передачей.
• Промежуточный вал служит для передачи вращения от первичного вала к вторичному.
Обычно, первичный и вторичный валы расположены один за другим, вторичный опирается при этом на подшипник, установленный в хвостовике первичного. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Промежуточный вал расположен обычно под первичным и вторичным. На валах находятся блоки шестерён. Чтобы уменьшить шумность работы, шестерни обычно делают косозубыми.
На первичном валу находится одна шестерня, жёстко на нём закреплённая и служащая для передачи вращения промежуточному валу. На вторичном валу расположен блок шестерён, шестерни которого свободно вращаются на валу, но конструктивно их продольное перемещение исключено. Для включения передачи, они могут блокироваться на валу, начиная вращаться вместе с ним
Напротив каждой шестерни ведущего и ведомого валов расположены жёстко закреплённые на своём валу шестерни промежуточного вала, которые находятся с расположенными напротив шестернями ведущего и ведомого вала в постоянном зацеплении (т.е. все шестерни в коробке передач всегда вращаются при движении автомобиля вперед). Так как единственная шестерня первичного вала также жёстко закреплена на своём валу, вращение с первичного вала на промежуточный передаётся всегда. Включение же нужной передачи происходит за счёт задействования нужной шестерни, расположенной на вторичном валу.
Именно выбор нужной шестерни на вторичном валу и введение её в зацепление с этим валом и является, по сути, выбором нужной передачи.
Между шестернями ведомого вала расположены муфты включения передач (или шлицевые муфты). В отличие от шестерней передач, они закреплены на своём валу и вращаются вместе с ним, но могут двигаться в продольном направлении (вперёд-назад).
На сторонах шестерён вторичного вала, обращенных к муфтам включения передач, имеются зубчатые венцы. Также, зубчатый венец имеет и задний торец ведущего вала. Ответные зубчатые венцы находятся на муфтах включения.
При движении рычага переключения передач, при помощи специального привода через ползуны приводятся в движение вилки переключения передач, которые могут передвигать муфты включения в продольном направлении. Специальный блокирующий механизм (замок) при этом не допускает одновременное включение двух передач, что могло бы произойти, если бы рычаг переключения передач зацепил бы сразу два ползуна. Замок фиксирует два ползуна в нейтральном положении при движении третьего, чем и исключается одновременное включение двух передач.
Когда муфта включения движется в направлении шестерни нужной передачи, их зубчатые венцы встречаются, и муфта включения, которая вращается вместе с валом, соединяется с шестерней передачи, блокируя её. После этого они вращаются и коробка передач начинает передавать вращение от двигателя на карданный вал и далее — на колёса.
Соответственно, когда ни одна муфта включения не блокирует ни одной шестерни, коробка передач находится в нейтрали, или на нейтральной передаче, и двигатель с трансмиссией разобщены.
Однако при описанном выше простейшем устройстве коробки передачи будут включаться с сильным шумом и чувствительным ударом, кроме того, водителю необходимо будет угадывать момент, когда обороты муфты включения и шестерни на валу будут примерно одинаковыми, иначе зубчатые венцы муфты и шестерни нужной передачи не войдут в зацепление и очень быстро износятся.
Поэтому в современных МКПП вместо простых муфт включения используются синхронизаторы, уравнивающие окружную скорость шестерни и муфты включения и не дающие муфте заблокировать шестерню, пока их скорости не сравняются — что занимает время порядка миллисекунд, и без применения специальных приборов обнаружить блокировку при переключении передач невозможно
Двухвальные коробки передач
Двухвальная четырёхступенчатая несинхронизированная коробка передач со скользящими шестернями. В отличие от современных конструкций, её шестерни не находятся в постоянном зацеплении: шестерни первичного вала (верхний) могут скользить вдоль него, вступая в зацепление с неподвижно закреплёнными на своём валу шестернями вторичного. 1911 год, Германия.
Читайте также: Изготовление валов по чертежам в москве
В настоящее время нередко используются двухвальные МКПП: в них отсутствует промежуточный вал, ведущий и ведомый валы вращаются
вокруг параллельных осей (а не расположены на одной оси друг за другом), и крутящий момент передаётся непосредственно с одной из шестерней первичного вала на зафиксированную на своём валу синхронизатором соответствующую шестерню вторичного, поэтому прямая передача технически невозможна. В остальном, их принцип действия аналогичен работе трёхвальной МКПП.
Преимущества таких КПП — компактность и несколько больший КПД благодаря меньшему количеству задействованных в передаче крутящего момента шестерён. Главный недостаток — отсутствие прямой передачи; кроме того, такая КПП пригодна только для легкового автомобиля: в ней конструктивно сложно получить большие значения передаточного числа.
Таковы коробки передач переднеприводных автомобилей, таких, как ВАЗ-2108 и Москвич-2141. Часто такие КПП имеют больше четырёх передач переднего хода.
Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 35 ; Нарушение авторских прав
Видео:Шестерня КПП ZF постоянного зацепления промежуточного вала 32 зуба 146780Скачать
kedoki
Видео:ШЕСТЕРНЯ ПОСТОЯННОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ВАЛА 65111-1802088-10 от компании ЧелныАвтоКомплектСкачать
Гибридная феноменология бронетехники
Трансмиссия танка. Часть третья: постоянное зацепление шестерён и синхронизация
В предыдущей части описывалась простейшая двухвальная коробка передач, в которой включение передач осуществлялось подвижными каретками. Обычно о таких КПП говорят: с надвижными шестернями. Хотя конструктивно они очень просты, а потому удобны для производства и ремонта, уже в 40-е годы их вовсю вытесняли более совершенные конструкции. О них сегодня и пойдёт речь.
КДПВ — КПП Т-62 с шестернями постоянного зацепления:
Разумеется, начать нужно с того, чем же так плохи коробки передач с подвижными шестернями.
Удар зубьев при включении.
Снова воспользуемся рисунком нашей двухвальной КПП:
Начнём вращать ведущий вал, вместе с ним будут вращаться три шестерни. В каждый момент зубья шестерён проходят некоторый путь с дугообразной траекторией. Скорость, с которой они проходят это путь называется окружной скоростью. Чем дальше зуб шестерни находится от её центра, тем больше будет окружная скорость при прочих равных. Следовательно, чем больше радиус шестерни, тем быстрее в пространстве перемещаются её зубья.
Проблема состоит в следующем. В нашей конструкции применены шестерни пяти различных диаметров, то есть при одинаковых числах оборотов валов зубья разных шестерён будут вращаться с пятью разными окружными скоростями. К чему это ведёт? Для наглядности и простоты включим третью передачу. Скорости вращения валов одинаковы, но у шестерней разного диаметра будут различные окружные скорости. Теперь включим вторую передачу. Шестерня z5 сдвигается вправо, но хотя ведомый вал уже не связан с ведущим, он всё ещё вращается по инерции примерно с прежней скоростью. Окружная скорость шестерни z3 в четыре раза больше, чем у z4. Следовательно, при включении второй передачи шестерня z3 резко затормозится и её скорость снизится в 4 раза. Это торможение произойдёт за счёт сильного удара зубьев. Есть ли в этом хоть что-то хорошее? Нет, поскольку от сильных нагрузок зубья быстрее изнашиваются, а для включения передач нужно приложить значительную силу.
Как уменьшить усилия для включения передачи и увеличить ресурс механизма? Это достигается различными способами. Перед включением нужной передачи КПП расцепляется с двигателем (об этом поговорим в другой раз), благодаря чему ведущий вал вращается по инерции и его можно затормозить. Но даже этого недостаточно. Передачи включаются с трудом, а из картера коробки слышен зубовный скрежет.
Постоянное зацепление шестерён.
Проблему можно устранить фундаментально, а именно: сделать так, чтобы шестерни всегда были сцеплены между собой. В этом случае их не нужно будет сдвигать, а удара зубьев не произойдёт. Весьма основательная идея, не так ли? Рассмотрим, как включаются передачи в КПП с постоянным зацеплением шестерён, а заодно и переделаем наше двухвальное убожество, применив на нём эту идею.
На шлицах ведущего вала расположим кулачковую муфту. Шестерни свободно вращаются на подшипниках, с валами они жёстко не связаны и потому могут вращаться как угодно относительно вала.
Так выглядит схема некоторой части КПП. Муфта находится в нейтральном положении, валы могут вращаться независимо друг от друга, никакая передача не включена:
Сдвинем муфту влево. Кулачки муфты войдут в зацепление с кулачками на ступице шестерни и включится третья передача:
Шестерни z1 и z2 будут вращаться, но на работу механизма это никак не скажется, поскольку z2 может вращаться на подшипнике независимо от ведущего вала.
Читайте также: Какие компрессоры стоят в холодильниках самсунг польской сборки
Теперь включим другую пару шестерён:
Из-за разности окружных скоростей кулачков муфты и шестерни z2 произойдёт удар. Возникает резонный вопрос: если передачи всё равно включаются с ударом, стоит ли использовать эту конструкцию? Ещё как стоит! В КПП с надвижными шестернями при включении передачи всю нагрузку по выравниванию окружных скоростей воспринимает лишь один зуб каждой шестерни. При использовании муфты вся нагрузка распределяется между многими кулачками, а зубья изнашиваются намного менее интенсивно.
Другое достоинство заключается в возможности использовать шестерни с косыми зубьями:
Зубья у них длиннее, а потому могут воспринимать большую нагрузку, сами же шестерни работают плавно и меньше изнашиваются.
Итак, вместо кареток используются скользящие муфты, а вилки включения передач входят в канавки муфт.
Улучшенная коробка передач.
Заменим подвижные шестерни на муфты. Получится следующая схема: 
Управление такой КПП ничем не отличается от старого варианта, зато уменьшится износ зубьев и включение передач станет не таким тугим. Но нет предела совершенству! Мы можем обойтись и двумя вилками включения передач, а заодно уменьшим длину картера КПП:
Синхронизаторы.
Полностью избежать удара при включении передач, сделать его лёгким и бесшумным возможно с помощью синхронизаторов, которые синхронизируют (уравнивают) окружные скорости. Существует несколько конструкций синхронизаторов, но в данном посте мы ограничимся конусными синхронизаторами как весьма распространёнными и простыми по конструкции. На шлицах вала вращается конусная муфта, в которой вместо кулачков есть конусная поверхность. На конусной муфте есть выступы, входящие в шлицы кулачковой муфты. Получается, что обе муфты вращаются с валом заодно, но кулачковая муфта может сдвигаться относительно конусной. Звучит страшно, но на деле всё очень просто. Так выглядит конструкция целиком:
На шестернях помимо кулачков есть конусная поверхность. Для включения передачи начнём сдвигать кулачковую муфту, вместе с ней сдвинется и конусная муфта. Конус муфты прижмётся к конусной поверхности шестерни, при этом возникнет трение. Если шестерня вращалась быстрее муфты, то она начнёт притормаживаться. Если она вращалась медленнее, то конусная муфта её разгонит.
После уравнивания скоростей кулачковая муфта входит в зацепление с кулачками шестерни и передача включается. Включение передачи в два этапа выглядит следующим образом:
В следующий раз мы поговорим о различных схемах коробок передач: двухвальных, трёхвальных и безвальных. Ну а на сегодня всё.
Видео:Перепрессовка шестерни КПП ZFСкачать
kedoki
Видео:Немного о шумах КПП.Скачать
Гибридная феноменология бронетехники
Трансмиссия танка. Часть третья: постоянное зацепление шестерён и синхронизация
В предыдущей части описывалась простейшая двухвальная коробка передач, в которой включение передач осуществлялось подвижными каретками. Обычно о таких КПП говорят: с надвижными шестернями. Хотя конструктивно они очень просты, а потому удобны для производства и ремонта, уже в 40-е годы их вовсю вытесняли более совершенные конструкции. О них сегодня и пойдёт речь.
КДПВ — КПП Т-62 с шестернями постоянного зацепления:
Разумеется, начать нужно с того, чем же так плохи коробки передач с подвижными шестернями.
Удар зубьев при включении.
Снова воспользуемся рисунком нашей двухвальной КПП:
Начнём вращать ведущий вал, вместе с ним будут вращаться три шестерни. В каждый момент зубья шестерён проходят некоторый путь с дугообразной траекторией. Скорость, с которой они проходят это путь называется окружной скоростью. Чем дальше зуб шестерни находится от её центра, тем больше будет окружная скорость при прочих равных. Следовательно, чем больше радиус шестерни, тем быстрее в пространстве перемещаются её зубья.
Проблема состоит в следующем. В нашей конструкции применены шестерни пяти различных диаметров, то есть при одинаковых числах оборотов валов зубья разных шестерён будут вращаться с пятью разными окружными скоростями. К чему это ведёт? Для наглядности и простоты включим третью передачу. Скорости вращения валов одинаковы, но у шестерней разного диаметра будут различные окружные скорости. Теперь включим вторую передачу. Шестерня z5 сдвигается вправо, но хотя ведомый вал уже не связан с ведущим, он всё ещё вращается по инерции примерно с прежней скоростью. Окружная скорость шестерни z3 в четыре раза больше, чем у z4. Следовательно, при включении второй передачи шестерня z3 резко затормозится и её скорость снизится в 4 раза. Это торможение произойдёт за счёт сильного удара зубьев. Есть ли в этом хоть что-то хорошее? Нет, поскольку от сильных нагрузок зубья быстрее изнашиваются, а для включения передач нужно приложить значительную силу.
Читайте также: Замена подшипник первичного вала уаз патриот
Как уменьшить усилия для включения передачи и увеличить ресурс механизма? Это достигается различными способами. Перед включением нужной передачи КПП расцепляется с двигателем (об этом поговорим в другой раз), благодаря чему ведущий вал вращается по инерции и его можно затормозить. Но даже этого недостаточно. Передачи включаются с трудом, а из картера коробки слышен зубовный скрежет.
Постоянное зацепление шестерён.
Проблему можно устранить фундаментально, а именно: сделать так, чтобы шестерни всегда были сцеплены между собой. В этом случае их не нужно будет сдвигать, а удара зубьев не произойдёт. Весьма основательная идея, не так ли? Рассмотрим, как включаются передачи в КПП с постоянным зацеплением шестерён, а заодно и переделаем наше двухвальное убожество, применив на нём эту идею.
На шлицах ведущего вала расположим кулачковую муфту. Шестерни свободно вращаются на подшипниках, с валами они жёстко не связаны и потому могут вращаться как угодно относительно вала.
Так выглядит схема некоторой части КПП. Муфта находится в нейтральном положении, валы могут вращаться независимо друг от друга, никакая передача не включена:
Сдвинем муфту влево. Кулачки муфты войдут в зацепление с кулачками на ступице шестерни и включится третья передача:
Шестерни z1 и z2 будут вращаться, но на работу механизма это никак не скажется, поскольку z2 может вращаться на подшипнике независимо от ведущего вала.
Теперь включим другую пару шестерён:
Из-за разности окружных скоростей кулачков муфты и шестерни z2 произойдёт удар. Возникает резонный вопрос: если передачи всё равно включаются с ударом, стоит ли использовать эту конструкцию? Ещё как стоит! В КПП с надвижными шестернями при включении передачи всю нагрузку по выравниванию окружных скоростей воспринимает лишь один зуб каждой шестерни. При использовании муфты вся нагрузка распределяется между многими кулачками, а зубья изнашиваются намного менее интенсивно.
Другое достоинство заключается в возможности использовать шестерни с косыми зубьями:
Зубья у них длиннее, а потому могут воспринимать большую нагрузку, сами же шестерни работают плавно и меньше изнашиваются.
Итак, вместо кареток используются скользящие муфты, а вилки включения передач входят в канавки муфт.
Улучшенная коробка передач.
Заменим подвижные шестерни на муфты. Получится следующая схема:
Управление такой КПП ничем не отличается от старого варианта, зато уменьшится износ зубьев и включение передач станет не таким тугим. Но нет предела совершенству! Мы можем обойтись и двумя вилками включения передач, а заодно уменьшим длину картера КПП:
Синхронизаторы.
Полностью избежать удара при включении передач, сделать его лёгким и бесшумным возможно с помощью синхронизаторов, которые синхронизируют (уравнивают) окружные скорости. Существует несколько конструкций синхронизаторов, но в данном посте мы ограничимся конусными синхронизаторами как весьма распространёнными и простыми по конструкции. На шлицах вала вращается конусная муфта, в которой вместо кулачков есть конусная поверхность. На конусной муфте есть выступы, входящие в шлицы кулачковой муфты. Получается, что обе муфты вращаются с валом заодно, но кулачковая муфта может сдвигаться относительно конусной. Звучит страшно, но на деле всё очень просто. Так выглядит конструкция целиком:
На шестернях помимо кулачков есть конусная поверхность. Для включения передачи начнём сдвигать кулачковую муфту, вместе с ней сдвинется и конусная муфта. Конус муфты прижмётся к конусной поверхности шестерни, при этом возникнет трение. Если шестерня вращалась быстрее муфты, то она начнёт притормаживаться. Если она вращалась медленнее, то конусная муфта её разгонит.
После уравнивания скоростей кулачковая муфта входит в зацепление с кулачками шестерни и передача включается. Включение передачи в два этапа выглядит следующим образом:
В следующий раз мы поговорим о различных схемах коробок передач: двухвальных, трёхвальных и безвальных. Ну а на сегодня всё.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🔍 Видео
промежуточный вал, разница волга и газельСкачать
Источник шума в КППСкачать
ШУМИТ, ВОЕТ КПП при отпущенном сцеплении, причина.Скачать
Как работает МКПП. Вся суть за 6 минутСкачать
Увеличение срока службы КПП ГАЗель в несколько раз.Скачать
ПОЧЕМУ ШУМИТ ИЛИ ГУДИТ КОРОБКА НА ВАЗ 2101 - 07 И НИВАСкачать
ремонт прослабленной оси промежуточной шестерни д240 д245Скачать
Застучала коробка передач. Настройка промежуточного вала. Последствия халатной езды.Газель бизнесСкачать
Как работает механика. Часть 2 - СинхронизаторСкачать
Шестерня кпп промежуточного вала задней передачиСкачать
Шестерня ведущая промежуточного вала (AZ2210030105) КПП HW18709Скачать
Шестерня 3-ей передачи промежуточного вала ОРИГИНАЛ 1701214-A7GСкачать
почему воет кппСкачать
Шестерня КПП FULLER 1-ой передачи промежуточного валаСкачать
JS150TA-1701049B - Шестерня на КПП МаЗ. Шестерня 1-й передачи промежуточного вала на КПП 9JS135TAСкачать
Промежуточный вал. Отличия: Газелевский и Волговский. Взаимозаменяемы ли они?Скачать
