Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

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.

МКПП получила свое название от “ручного” (или механического) способа переключения передач. Трансмиссия относится к ступенчатым коробкам, в которых крутящий момент изменяется ступенями (передачами).

Механическая КПП считается самой надежной, но и самой сложной в управлении, особенно для начинающего водителя.

Принцип работы механической коробки передач

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенностиМеханическая коробка передач

Принцип работы механической КПП следующий: крутящий момент от двигателя через сцепление передается на первичный вал коробки передач, далее преобразуется при помощи пар взаимодействующих между собой шестерен и затем передается на колеса. Каждая пара шестерен (ступень) имеет определенное передаточное число, которое преобразует скорость вращения и крутящий момент коленвала двигателя. Причем если передача увеличивает крутящий момент, то скорость вращения уменьшается и наоборот. В первом случае передача будет называться понижающей, а во втором – повышающая.

Передаточное число определяется отношением количества зубьев у выходной и входной шестерен в паре. В свою очередь, количество зубьев напрямую зависит от размера самой шестерни: чем больше зубьев – тем больше диаметр шестерни.

Например, у первой передачи самое большое передаточное число, и, следовательно, входная шестерня (на первичном валу) имеет минимальный размер, а выходная – максимальный.

Переключение скоростей в механической КПП происходит только при нажатии на педаль сцепления, поскольку необходимо прервать поток мощности, передающийся от двигателя.

Движение автомобиля, оснащенного МКПП, всегда начинается с первой передачи. Исключение составляют тяжелые грузовики – там это можно делать со второй передачи. Для этого необходимо вручную перевести селектор рычага в соответствующее положение.

Переход на повышенные передачи осуществляется последовательным переключением передач друг за другом.

Сам момент переключения скорости зависит от показаний спидометра и тахометра, поскольку каждая передача рассчитана на работу в определенном диапазоне оборотов двигателя.

Виды механических КПП

По количеству ступеней механическая коробка передач в основном подразделяется на:

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

Наиболее распространенной механикой считается трансмиссия  5МТ, т.е. пятиступенчатая коробка передач.

В зависимости от количества валов различают следующие виды КПП:

  • двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
  • трехвальные МКПП, которые применяются в основном на заднеприводных автомобилях, а также на грузовых машинах.

Устройство механической коробки передач

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенностиУстройство механической КПП

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

  • ведущий или первичный вал;
  • ведомый или вторичный вал;
  • промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
  • шестерни первичного и вторичного валов;
  • механизм выбора передач;
  • муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
  • картер;
  • главная передача;
  • дифференциал.

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенностиСхема двухвальной МКПП

Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

  1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
  2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
  3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
  4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
  5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности Нейтральное положение Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности 1-я передача Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности 2-я передача Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности 3-я передача Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности 4-я передача Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности 5-я передача Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности Задний ход

Трехвальная КПП: устройство  и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню – таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

Устройство трехвальной МКПП

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом.

Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала.

Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Немного о синхронизаторе МКПП

Синхронизатор служит для безударного включения передач за счет выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Конструктивно синхронизатор состоит из муфты, двух блокировочных колец, трех сухарей и двух проволочных колец.

В процессе включения передачи вилка передвигает муфту к нужной шестерне, куда вначале перемещается блокировочное кольцо.

Возникающая сила трения за счет разности угловых скоростей элементов поворачивает блокировочное кольцо до упора. Дальнейшее движение муфты синхронизатора и зацепление происходит только после выравнивания угловых скоростей.

Более подробно почитать про синхронизатор можно в нашей статье Устройство и принцип работы синхронизатора КПП.

Преимущества и недостатки МКПП

Для наглядности положительные и отрицательные стороны механической коробки передач представим в виде сравнительной таблицы.

ПреимуществаНедостатки
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
Читайте также:  Что такое датчик детонации двигателя

Заключение

Несомненно, эксплуатация механической коробки передач сопровождается множеством плюсов.

Одна экономическая сторона использования коробки чего стоит! А вкупе с надежностью трансмиссии и более “драйверскими” ощущениями от вождения МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

(12

Двухвальные коробки передач ВАЗ и АЗЛК

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

Такие коробки передач применяются в переднеприводных и заднеприводных (с задним расположением двигателя) легковых автомобилях. Эти коробки просты по конструкции, имеют небольшую массу и высокий КПД. Конструктивно они объединены в одном блоке с двигателем, сцеплением, главной передачей и дифференциалом.

Конструкция двухвальной коробки передач во многом зависит от того, какое расположение на автомобиле имеют двигатель и коробка передач – продольное или поперечное.

При поперечном расположении коробки передач применяется цилиндрическая главная передача и дистанционный привод переключения передач.

При продольном расположении – коническая или гипоидная главная передача и непосредственный привод переключения передач.

В двухвальной коробке передач на любой передаче, кроме заднего хода, крутящий момент двигателя передается двумя шестернями 2 и 3 (схема 1) непосредственно с первичного вала 1 на вторичный вал 4, который соединен с ведущими колесами автомобиля.

Движение автомобиля задним ходом обеспечивается промежуточной шестерней 6, которая вводится в зацепление между шестернями 5 и 7. В результате этого вторичный вал коробки передач вращается в сторону, противоположную вращения первичного вала 1.

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

Схема 1 – Работа двухвальной коробки передач

а – движение вперед; б – движение задним ходом; 1 – первичный вал; 2, 3, 5, 6, 7 – шестерни; 4 – вторичный вал

Коробка передач ВАЗ

Конструкция двухвальной коробки передач, применяемой на переднеприводных легковых автомобилях ВАЗ, представлена на схеме 2. Коробка передач механическая, четырехступенчатая, трехходовая, с постоянным зацеплением шестерен, с синхронизаторами и ручным управлением.

Картер 18 коробки передач, отлитый из алюминиевого сплава, соединен шпильками с картером 17 сцепления и образует с ним единый картер, в котором размещены первичный и вторичный валы с шестернями и синхронизаторами, главная передача и межколесный дифференциал.

Главная передача – одинарная, цилиндрическая, косозубая. Дифференциал – конический, двухсателлитный, симметричный, малого трения. Картер коробки передач сзади закрыт крышкой 27, в которой установлен сапун 1 для связи внутренней полости коробки передач с атмосферой.

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

Схема 2 – Коробка передач переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ

а – общий вид; б – схема; в – включение заднего хода; г – синхронизатор; 1 – сапун; 2 – первичный вал; 3, 6 – синхронизаторы; 4, 7, 9, 12, 13, 23, 24, 25, 26, 35 – шестерни; 5 – зубчатый венец; 8 – вторичный вал; 10 – корпус; 11 – сателлит; 14, 22 – шарниры; 15 – привод спидометра; 16, 34 – оси; 17, 18 – картеры; 19, 20 – пробки; 21 – подшипник; 27 – крышка; 28 – кольцо; 29 – муфта; 30 – фиксатор; 31 – пружина; 32 – сухарь; 33 – ступица; 36 – вилка

Первичный вал 2 представляет собой блок ведущих шестерен I, II, III, IV передач и заднего хода. Вал вращается в двух подшипниках, один из которых установлен в картере коробки передач, а другой – в картере сцепления.

Вторичный вал 8 изготовлен вместе с ведущей шестерней 7 главной передачи. Он вращается в двух подшипниках, установленных в картере сцепления и в картере коробки передач.

На вторичном валу свободно установлены ведомые шестерни 23, 24, 25 и 26 соответственно I, II, III и IV передач, находящиеся в постоянном зацеплении с соответствующими ведущими шестернями первичного вала. На вторичном валу жестко закреплены ступицы синхронизаторов 3 и 6.

На скользящей муфте синхронизатора 6 имеется зубчатый венец 5 для включения заднего хода. Промежуточная шестерня 35 заднего хода свободно установлена на оси 34, которая закреплена в картерах коробки передач и сцепления.

При включении I и II передач синхронизатор 6 соединяет соответственно шестерни 23 и 24 с вторичным валом коробки передач, а при включении III и IV передач синхронизатор 3 соединяет с вторичным валом соответственно шестерни 25 и 26. Задний ход включается вилкой 36 путем введения в зацепление шестерни 35 с шестерней 4 и зубчатым венцом 5.

Устройство синхронизатора

Синхронизатор состоит из ступицы 33, скользящей муфты 29, блокирующих колец 28, сухарей 32 с шариковыми фиксаторами 30 и пружинами 31. Ступица синхронизатора жестко крепится на вторичном валу коробки передач. Она имеет наружные шлицы, на которых установлена скользящая муфта 29, и шесть пазов, в трех из которых размещаются сухари с фиксаторами.

Бронзовое блокирующее кольцо 28 имеет внутреннюю коническую поверхность, наружные зубья со скосами и шесть выступов. Выступы кольца входят в пазы ступицы с боковым зазором, ограничивающим поворот кольца относительно ступицы. На конической поверхности кольца нарезаны резьба и канавки, которые предназначены для разрыва масляной пленки.

Передача включается после уравнивания угловых скоростей вторичного вала и свбодно вращающейся на нем шестерни включаемой передачи за счет трения между коническими поверхностями блокирующего кольца и шестерни. В этом случае зубья скользящей муфты входят в зацепление с зубчатым венцом синхронизатора, выполненным на шестерне, которая и стопорится на вторичном валу.

Ведущая шестерня 7 главной передачи находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней 9, прикрепленной болтами к корпусу 10 дифференциала, который установлен в подшипниках 21.

Внутри корпуса дифференциала установлена ось 16 с двумя сателлитами 11, находящимися в постоянном зацеплении с шестернями 12, которые связаны с шлицевыми хвостовиками внутренних шарниров 14 и 22 привода передних ведущих колес.

Сателлиты и шестерни 12 имеют сферические опорные поверхности, что исключает применение опорных шайб. На корпусе дифференциала установлена ведущая пластмассовая шестерня 13 привода 15 спидометра.

Привод переключения передач

Коробка передач имеет механический привод переключения передач (схема 3). Он состоит из рычага 8 со сферическим концом 9, шаровой опоры 10, тяги 6, соединительного шарнира 5, штока 4 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, который связан с трехплечим рычагом 3 механизма выбора передач, выполненного отдельным узлом и размещенным в картере 1 сцепления. В привод переключения передач входят также три штока с закрепленными на них вилками и шариковые фиксаторы штоков.

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

Схема 3 – Привод переключения передач переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ

1 – картер; 2, 3, 8 – рычаги; 4 – шток; 5 – шарнир; 6 – тяга; 7 – чехол; 9 – конец рычага; 10 – опора

Коробка передач вместе с картером сцепления крепится к блоку цилиндров двигателя. В коробку через резьбовое отверстие с пробкой 19 (см. схема 2) заливается моторное масло. Масло из коробки передач сливают через резьбовое отверстие с пробкой 20.

Читайте также:  Как сделать фрезу для мотоблока своими руками

Коробка передач АЗЛК

На схеме 4 показана коробка передач переднеприводных автомобилей АЗЛК. Коробка имеет пять передач для движения вперед и одну передачу для движения назад. В коробке два вала и шестерни всех передач, кроме заднего хода, косозубые, что уменьшает шум при работе.

Они имеют постоянное зацепление. Шестерни передачи заднего хода прямозубые. Для движения вперед передачи включаются с помощью синхронизаторов, а для движения назад – перемещением промежуточной шестерни заднего хода.

Переключение производится с помощью рычага, который имеет три хода вперед и назад для переключения передач.

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

Схема 4 – Коробка передач переднеприводных легковых автомобилей АЗЛК

1 – корпус дифференциала; 2 – ось; 3 – сателлит; 4 – отверстие; 5, 22 – гайки; 6 – манжета; 7 – фланец; 8, 36, 41 – кольца; 9 – подшипник; 10, 31 – ведущая и ведомая шестерни главной передачи; 11, 25 – первичный и вторичный валы; 12, 13, 16, 17, 19, 20, 26, 28, 29, 33, 34 – шестерни; 14, 35 – болты; 15, 30 – картеры; 18, 21, 27 – синхронизаторы; 23 – крышка; 24 – шайба; 32 – пробка; 37 – палец; 38 – выточка; 40 – пружина; 42 – ступица

Отлитые из алюминиевого сплава картер 15 коробки передач, крышка 23 картера коробки передач и картер 30 главной передачи соединены между собой болтами 14 и образуют единый картер, в котором размещены первичный и вторичный валы коробки передач с шестернями и синхронизаторами, главная передача и межколесный дифференциал.

Первичный вал 11 изготовлен вместе с ведущими шестернями 13 и 16 соответственно I и II передач и шестерней 12 заднего хода.

Вал вращается в трех подшипниках, которые установлены в хвостовике коленчатого вала двигателя, в картере главной передачи и в картере коробки передач.

На первичном валу свободно установлены ведущие шестерни 17, 19 и 20 соответственно III, IV и V передач, а также жестко закреплены ступицы синхронизаторов 18 и 21 для включения этих передач.

Вторичный вал 25 изготовлен вместе с ведущей шестерней 10 главной передачи. Он вращается в двух подшипниках, установленных в картерах главной передачи и коробки передач.

На вторичном валу свободно установлены ведомые шестерни 26 и 28 соответственно I и II передач, находящиеся в постоянном зацеплении с соответствующими ведущими шестернями первичного вала.

На вторичном валу также жестко закреплены ведомые шестерни III, IV, V передач и заднего хода, а также ступица синхронизатора 27 для включения I и II передач.

При включении I и II передач синхронизатор 27 соединяет соответственно шестерни 26 и 28 с вторичным валом, а при включении III, IV и V передач синхронизаторы 18 и 21 соединяют с первичным валом соответственно шестерни 17, 19 и 20.

Задний ход включается вилкой путем введения в зацепление промежуточной шестерни заднего хода с шестернями 12 и 29.

Синхронизаторы коробки АЗЛК

В коробке передач имеются три синхронизатора, обеспечивающие включение всех передач, кроме заднего хода. Они имеют одинаковое устройство и являются двухсторонними для включения I и II, III и IV передач; синхронизатор для включения V передачи – односторонний.

Синхронизатор состоит из ступицы 42, скользящей муфты 38, двух конических колец 36, трех блокирующих пальцев 37 и пружины 40. Ступица синхронизатора жестко крепится на шлицах на валу коробки передач.

Она имеет наружные шлицы, на которых установлена скользящая муфта 38 с тремя отверстиями для блокирующих пальцев 37. Пальцы жестко соединены с латунными коническими кольцами 36 и имеют в средней части кольцевую блокировочную выточку 39.

Латунные кольца имеют наружную коническую поверхность, аналогичную внутренней конической поверхности колец 41, приваренных к шестерням. На конической поверхности латунных колец нарезана резьба для разрыва масляной пленки и увеличения трения.

Пружина 40 поджимает блокирующие пальцы к скользящей муфте синхронизатора и обеспечивает ее связь с коническими кольцами.

Работа синхронизатора основана на использовании сил трения.

Передача включается только после предварительного уравнивания угловых скоростей вала коробки передач и свободно вращающейся на нем шестерни включаемой передачи за счет трения между коническими поверхностями колец синхронизатора и шестерни.

В этом случает зубья скользящей муфты входят в зацепление с зубчатым венцом синхронизатора, выполненным на шестерне. Свободно вращающаяся шестерня соединяется с валом, и передача включается.

Привод переключения передач коробки АЗЛК

Коробка передач имеет механический привод переключения передач (схема 5).

Он состоит из рычага 8 со сферическим концом 16, основания 17 с удлинителем 18 и шаровой опорой, тяги управления 4, соединительных шарниров 3 и 9 и переключателя передач 2.

Рычаг переключения передач сферическим концом установлен в шаровой опоре, состоящей из корпуса 13, верхнего 11 и нижнего 15 пластмассовых вкладышей и резьбовой крышки 14.

Двухвальная коробка передач: устройство, принцип работы и особенности

Схема 5 – Привод переключения передач переднеприводных легковых автомобилей АЗЛК

1, 14 – крышки; 2 – переключатель; 3, 9, 19 – шарниры; 4 – тяга; 5, 7, 10 – чехлы; 6 – рукоятка; 8 – рычаг; 11, 15 – вкладыши; 12 – опора; 13 – корпус; 16 – конец рычага; 17 – основание; 18 – удлинитель

Корпус шаровой опоры приварен к основанию 17 механизма, которое крепится к полу кузова через эластичную опору 12, а к крышке 1 коробки передач – через удлинитель 18 и резинометаллический шарнир 19.

Резьбовая крышка в корпусе обеспечивает необходимую затяжку сферического конца рычага переключения передач. Отверстие в полу кузова для рычага переключения передач закрыто резиновым чехлом 10. На верхнем конце рычага надета рукоятка 6 со сферической головкой.

Внешняя часть рукоятки пластмассовая, а внутренняя резиновая. Находящаяся в салоне кузова часть рычага закрыта резиновым чехлом 7 прямоугольной формы.

Рычаг переключения передач через тягу управления 4 и шарниры 3 и 9 соединен с переключателем передач 2, который расположен в крышке коробки передач. Отверстие в полу для тяги управления закрыто резиновым чехлом 5. Картер коробки передач вместе с картером главной передачи крепится на шпильках самоконтрящимися гайками к заднему торцу картера сцепления.

В коробку и главную передачу через резьбовое отверстие с пробкой, расположенное в средней части картера главной передачи, заливают трансмиссионное масло.

Масло из коробки и главной передачи сливают через резьбовое отверстие с пробкой 32 (см. схема 4), расположенное в нижней части картера главной передачи.

Связь внутренней полости коробки передач и главной передачи с окружающей средой осуществляется через отверстие 4, выполненное в шейке первичного вала 11 коробки передач.

Другие типы коробок передач

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Принцип работы
аналогичен трехвальной коробке. Основное
отличие заключается в особенностях
работы механизма переключения передач.

Движение рычага
управления при включении конкретной
передачи разделяется на поперечное и
продольное. При поперечном движении
рычага управления усилие передается
на трос выбора передач. Тот, в свою
очередь, воздействует на рычаг выбора
передач. Рычаг осуществляет поворот
центрального штока вокруг оси и, тем
самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем
продольном движении рычага усилие
передается на трос переключения передач
и далее на рычаг переключения передач.
Рычаг производит горизонтальное
перемещение штока с вилками. Соответствующая
вилка на штоке перемещает муфту
синхронизатора и осуществляет блокирование
шестерни ведомого вала. Крутящий момент
от двигателя передается на ведущие
колеса.

Читайте также:  Технические характеристики двигателя уд-2

Карданная
передача
 предназначена
для передачи крутящего момента между
валами, расположенными под углом друг
к другу. В автомобиле карданная передача
применяется, как правило, в
трансмиссии и рулевом
управлении.

Посредством
карданной передачи могут соединяться
следующие элементы трансмиссии:

  • двигатель и коробка передач;
  • коробка передач и раздаточная коробка;
  • коробка передач и главная передача;
  • раздаточная коробка и главная передача;
  • дифференциал и ведущие колеса.

Основным
элементом карданной передачи
является карданный
шарнир
.
В зависимости от конструкции шарнира
различают следующие типы
карданных передач
:

  • карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей;
  • карданная передача с шарниром равных угловых скоростей;
  • карданная передача с полукарданным упругим шарниром;
  • карданная передача с полукарданным жестким шарниром.

Карданная передача
с полукарданным жестким шарниром на
автомобилях не применяется, т.к. не
отвечает требованиям надежности и
технологичности.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей

Карданная
передача с шарниром неравных угловых
скоростей имеет устоявшееся название
– карданная
передача
,
обиходное название – кардан.
Данный тип передачи применяется в
основном на заднеприводных автомобилях
и автомобилях с полным приводом.

Карданная
передача имеет следующее устройство:

  • шарниры неравных угловых скоростей;
  • карданные валы;
  • промежуточная опора;
  • соединительные устройства.

Схема
карданной передачи

Шарнир
неравных угловых скоростей
 объединяет
две вилки, расположенные под углом 90°
друг к другу, крестовину и фиксирующие
элементы. Крестовина вращается в
игольчатых подшипниках, установленных
в проушинах вилок. Подшипники
необслуживаемые, пластичная смазка
закладывается в них при сборке и в
процессе эксплуатации не меняется.

Особенностью
шарнира неравных угловых скоростей
является неравномерная (циклическая)
передача крутящего момента, т.е. за один
оборот ведомый вал дважды отстает и
дважды обгоняет ведущий вал.

Для
компенсации неравномерности вращения
в карданной передаче применяется не
менее двух шарниров
,
по одному с каждой стороны карданного
вала.

При этом вилки противоположных
шарниров располагаются в одной плоскости.

В
карданной передаче в зависимости от
расстояния, на которое передается
крутящий момент, применяется один или
два карданных
вала
.
При двухвальной схеме первый вал носит
название промежуточного, второй –
заднего карданного вала.

Место соединения
валов фиксируется с помощью промежуточной
опоры. Промежуточная опора крепится к
кузову (раме) автомобиля.

Для компенсации,
возникающих в результате работы,
изменений длины карданной передачи в
одном из валов выполняется шлицевое
соединение.

Соединение
карданной передачи с другими элементами
трансмиссии производится с
помощью соединительных
элементов
:
фланцев, муфт и др.

  1. Типы мостов назначение и общее устройство. Ведущий мост автомобиля и его устройство. Главная передача и её назначение. Коническая гипоидная главная передача её устройство, достоинства и недостатки.

Мостами
автомобиля
 называются
металлические балки с колесами.
Мосты служат для
установки колес и поддерживания несущей
системы автомобиля (рамы, кузова). На
автомобилях применяются различные типы
мостов.

Этот мост представляет
собой жесткую пустотелую балку, на
концах которой на подшипниках установлены
ступицы ведущих колес, а внутри размещены
главная передача, дифференциал и полуоси.

На
автомобилях применяются различные типы
ведущих мостов.

Картер разъемного
ведущего моста
 обычно
отливают из ковкого чугуна, и он состоит
из двух соединенных
между собой частей,
имеющих разъем в продольной вертикальной
плоскости.

Обе части картера имеют
горловины, в которых запрессованы и
закреплены стальные трубчатые кожухи полуосей. К ним приварены опорные
площадки рессор и фланцы для крепления
опорных дисков колесных тормозных
механизмов.

Разъемные
ведущие мосты применяются на
легковых автомобилях, грузовых автомобилях
малой и средней грузоподъемности.

Картер неразъемного
штампо-сварного ведущего моста
 выполнятся
в виде цельной
балки с
развитой центральной частью кольцевой
формы. Балка имеет трубчатое сечение и
состоит из двух штампованных стальных
половин, сваренных в продольной плоскости.

Средняя часть балки моста предназначена
для крепления с одной стороны картера
главной передачи и дифференциала, а с
другой — для установки крышки.

К балке
моста приварены опорные чашки пружин
подвески колес, фланцы для крепления
опорных дисков тормозных механизмов и
кронштейны, и крепления деталей подвески.

Неразъемные
штампо-сварные ведущие мосты получили
распространение на
легковых автомобилях и грузовых
автомобилях малой и средней грузоподъемности.
Эти мосты при
необходимой прочности и жесткости по
сравнению с литыми неразъемными мостами
имеют меньшие массу и стоимость
изготовления.

Неразъемный
литой ведущий мост

изготавливают из ковкого чугуна или
стали. Балка моста имеет прямоугольное
сечение. В полуосевые рукава запрессовываются
трубы из легированной стали, на концах
которых устанавливают ступицы колес.
Фланцы предназначены для крепления
опорных дисков тормозных механизмов.

Неразъемные
литые ведущие мосты получили
применение
 на
грузовых автомобилях большой
грузоподъемности. Такие мосты обладают
высокой жесткостью и прочностью, но
имеют большую массу и габаритные размеры.

Неразъемные
ведущие мосты более удобны в обслуживании,
чем разъемные мосты, так как для доступа
к главной передаче и дифференциалу не
требуется снимать мост с автомобиля.

Адаптация коробки
передач к конкретному двигателю и
автомобилю осуществляется с помощью главной
передачи
,
имеющей определенное передаточное
число. В этомосновное предназначение
главной передачи
 автомобиля.

Коническая
главная передача

применяется на легковых автомобилях и
грузовых автомобилях малой и средней
грузоподъемности. Оси ведущей и ведомой
шестерен в конической главной передаче
лежат в одной плоскости и пересекаются,
а шестерни выполнены со спиральными
зубьями.

Передача имеет повышенную
прочность зубьев шестерен, небольшие
размеры и позволяет снизить центр
тяжести автомобиля. КПД конической
главной передачи со спиральным зубом
0,97…0,98. Передаточные
числа конических главных передач 3,5…4,5
у легковых автомобилей и 5…

7 у грузовых
автомобилей и автобусов.

Гипоидная
главная передача

имеет широкое применение на легковых
и грузовых автомобилях. Оси ведущей и
ведомой шестерен гипоидной главной
передачи в отличие от конической не
лежат в одной плоскости и не пересекаются,
а перекрещиваются.

Передача может быть
с верхним или нижним гипоидным смещением.
Гипоидная главная передача с верхним
смещением используется на многоосных
автомобилях, так как вал ведущей шестерни
должен быть проходным, а на переднеприводных
автомобилях — исходя из условий
компоновки.

Главная передача с нижним
гипоидным смещением широко применяется
на легковых автомобилях.

Передаточные
числа гипоидных главных передач легковых
автомобилей 3,5…4,5, а грузовых автомобилей
и автобусов 5…7.

Гипоидная главная
передача по сравнению с другими более
прочная и бесшумная, имеет высокую
плавность зацепления, малогабаритная
и ее можно применять на грузовых
автомобилях вместо двойной главной
передачи. Она имеет КПД,
равный 0,96…0,97.

При нижнем гипоидном смещении имеется
возможность ниже расположить карданную
передачу и
снизить центр тяжести автомобиля,
повысив его устойчивость. Однако
гипоидная главная передача требует
высокой точности изготовления, сборки
и регулировки.

Она также требует из-за
повышенного скольжения зубьев шестерен
применения специального гипоидного
масла с сернистыми, свинцовыми, фосфорными
и другими присадками, образующих на
зубьях шестерен прочную масляную пленку.

Достоинства
гипоидной
главн
ой
передач
и
— меньшая
нагрузка на зуб и низкий уровень шума.
Недостатки
— наличие
смещения в зацеплении зубчатых колес
приводит к повышению трения скольжения
и, соответственно, снижению КПД. 

Недостатки
конической
главн
ой
передач
и

большие габаритные
размеры и большой
уровень шума.
Достоинства конической
главн
ой
передач
и
– высокий КПД.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector