Ключ к знанию

Коробка передач в разрезе


принцип работы и схема автоматической коробки

Что такое АКПП?

Автоматическая Коробка Переключения Передач (АКПП) – вид трансмиссии в машине, в котором переключение скоростей осуществляется за счет электроники, не требуя внимания водителя.

Устройство АКПП

История появления

Первая разработка, которую можно отнести к классу АКПП появилась в 1908 на заводе Форд в Америке. Модель Т, была оснащена планетарной, пока еще механической коробкой передач. Данное устройство не было автоматическим, и требовало от водителей определенного набора навыков и действий для управления, но была значительно проще в использовании, чем распространенные в то время МКПП без синхронизации.
Вторым важным этапом в появлении современных АКП был перевод управления сцеплением с водителя на сервопривод в 30-х годах 20 века фирмой Дженерал Моторс. Такие АКПП назывались полуавтоматическими.
Первая по-настоящему автоматическая планетарная КПП «Коталь» была установлена в Европе в 1930 году. В это время различные фирмы в Европе разрабатывали системы фрикционов и тормозных лент.

Чертеж КПП «Коталь»

Первые АКПП были очень дорогими и ненадежными, пока в конце 30-х годов не начались эксперименты по внедрению гидравлических элементов в их конструкцию для замены сервоприводов и электромеханических элементов управления. Этим путем развития пошла фирма Крайслер, которая и разработала первый гидротрансформатор и гидромуфту.
Современные конструкции АКПП были изобретены в 40–50 года 20 века американскими конструкторами.
В 80-ые годы 20 века АКПП начали оснащаться компьютерным управлением, для топливной экономии, появились 4-х и 5-ти ступенчатые АКПП.

Устройство автоматической коробки передач и принципы работы

Основные элементы конструкции АКПП всегда одинаковые:
Гидротрансформатор, который выполняет роль cцепления. Через него и передается вращательное движение на колеса автомобиля. Его главная задача обеспечивать равномерное вращение без толчков. Гидротрансформатор состоит из больших колес с лопастями, погруженными в гидротрансформаторное масло. Передача момента осуществляется не за счет механического устройства, а с помощью масляных потоков и давления. В гидротрансформаторе располагается и реактор, ответственный за плавные и качественные изменения крутящего момента на колесах автомобиля.

Гидротрансформатор в разрезе

Планетарная передача, которая содержит набор скоростей. В ней осуществляется блокировка одних шестерней и разблокировка других, определяя выбор передаточного числа.

Набор фрикционов и тормозных механизмов, ответственных за переход между шестеренками и выбор передачи. Эти механизмы блокируют и останавливают элементы планетарной передачи.
Устройства управления (гидроблок) – осуществляет управление устройством. Состоит из электронного блока, в котором и осуществляется управление коробкой с учетом всех факторов и датчиков, собирающих сведения (скорость, выбор режима).

Гидроблок АКПП

Как работает автоматическая коробка передач?

При запуске двигателя в гидротрансформатор подается масло, давление начинает возрастать. Насосное колесо начинает двигаться, реактор и турбина неподвижны. При включении скорости и подачи бензина с помощью акселератора, насосное колесо начинает вращаться быстрее. Потоки масла начинают запускать вращение турбинного колеса. Эти потоки то отбрасывает на неподвижное реакторное колесо, то возвращает обратно к турбинному колесу, увеличивая его эффективность. Момент от вращения передаётся на колеса и автомобиль трогается с места. При достижении нужной скорости насосное и турбинное колесо двигаются одинокого быстро, при этом поток масла попадает на реактор уже с другой стороны (движение происходит только в одну сторону) и он начинается вращаться. Система переходит в режим гидромуфты. Если сопротивление на колесах растет (подъем в гору), реактор снова прекращает вращаться и обогащает крутящим моментом насосное колесо. Во время достижения необходимой скорости и момента, происходит смена передачи. Электронный блок управления подает команду, после чего тормозная лента и фрикционы тормозят пониженную передачу, а повышающее давление масла через клапан разгоняет повышенную, за счет этого и происходит переключение без потери мощности. При остановке двигателя или снижения скорости, давление в системе понижается и происходит обратное переключение. На выключенном двигателе гидротрансформатор находится не под давлением, поэтому запуск двигателя с «толкача» невозможен.

Преимущества и недостатки

По сравнению с механическими коробками передач, у автоматических есть весомые преимущества:

  • автомобилем с АКПП проще и комфортнее управлять, дополнительные навыки и рефлексы водителю не требуются, переключения скоростей более плавные, что особенно актуально для перемещений по городу;
  • двигатель и ведущие части автомобиля защищены от перегрузок и их ресурс повышается;
  • ресурс многих АКПП значительно превышает аналогичный ресурс МКПП. При своевременном техническом обслуживании, необходимость ремонта наступает реже.

Расходные части, такие как, например, диск сцепления или тросик, отсутствуют, вывести из строя АКПП значительно сложнее. Ресурс АКПП американского и японского производства, при современном обслуживании может достигать миллиона километров.
Существует мнение, что у автомобилей с АКПП несколько больший расход топлива. Автомобили до конца 20-го века имели зачастую неправильно выбранные моменты и ограниченное количество скоростей (2–3). На современных АКПП количество передач составляет не менее 4–5 (на грузовых до 19). Современная компьютерная автоматика справляется с выбором крутящего момента и скорости ничуть не хуже водителя. Кроме того, расход топлива на машинах с МКПП сильно зависит от манеры езды и профессиональных умений водителя. У современных АКПП есть множество режимов, они адаптированы под стиль вождения автовладельца.

Коробка-атомат в разрезе

Серьезным недостатком АКПП является невозможность точного и безопасного переключения передач в экстремальных условиях – на обгоне, выезд из сугроба быстрым переключением задней и первой передачи (раскачка), запуск двигателя «с толкача». Однако, большинство городских жителей выберут комфортное перемещение по пробкам взамен возможностей «прошаренного» водителя.
Вторым заблуждением автолюбителей является то, что АКПП не предназначены для вождения автомобиля в условиях гонок и бездорожья. Гражданские АКПП действительно не предназначены для спортивного вождения и управления заносами — в них нет соответственного охлаждения для таких нагрузок, и моменты переключения выбраны для спокойного вождения в городских условиях. Однако, АКПП оснащенная дополнительным охлаждением и перенастроенная на быстрое переключение скоростей покажет лучшее результаты чем МКПП. Автомобили «Формулы-1» комплектуются АКПП и с очень быстрым движением справляются лучше, чем гоночные автомобили с МКПП. Долгие, управляемые заносы также возможны. Внедорожные автомобили уже продолжительное время оснащаются автоматами, которые на проходимость никак не влияют. Большинство водителей просто не понимают, как работает автоматическая коробка передач.

АКПП болида Формула-1

Характеристики и возможности

АКПП позволяет лучше управлять автомобилем, снижая требования к действию водителя – управление сцеплением и ручкой переключения, делает вождение менее утомительным. АКПП имеет нейтральное положение, положение парковки (вращение коробки блокируется дополнительно с помощью агрегатов), заднюю передачу и несколько скоростей для движения. Переключение осуществляется исходя из скорости и условий (например, при движении на подъеме, автоматически может включаться пониженная скорость). Время переключения исправной коробки передач для городских автомобилей составляет в районе 150 мс, что значительно быстрее реакции обычного водителя.
Основным органом управления АКПП является ручка переключения передач, она может располагаться в районе руля (старые американские и японские седаны либо современные минивэны) либо на традиционном месте расположения рычага АКПП. На старых моделях люкс класса коробка могла управляться с помощью кнопочной панели.
Во избежание случайных переключений или опасных ситуаций, в АКПП применяются различные виды защит. В автомобилях с АКПП нельзя запустить двигатель если селектор находится в положении скорости. Переключение режимов осуществляется с помощью кнопки для напольных компоновок рычага, или оттягивания рычажка при расположении на руле. С парковки автомобиль можно снять только при нажатом тормозе. В некоторых случаях прорезь выполняется в виде ступенек.

Селектор АКПП

Общепринятые режимы АКПП:
P – парковка, АКПП механически заблокирована, при нахождении в горизонтальных поверхностях использование стояночного тормоза необязательно.
N – нейтраль. Можно осуществлять буксировку автомобиля.
L(D1, D2, S)– езда на пониженной передаче ( 1 передаче либо 2 передаче).
D – автоматический режим переключения с первой по последнюю скорость.
R – режим заднего хода. Кроме того, на АКПП может присутствовать кнопка overdrive, запрещающая переход на более высокую передачу при обгоне.
Нейтральная передача обычно располагается между D и R либо R находится в противоположном конце ручки селектора. Это требование было введено во избежание аварийных ситуаций на дороге и парковке.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>


Так же в АКПП могут присутствовать различные режимы и протоколы работы. Eco – экономный режим, для разных фирм реализован по-разному.
*Snow(Winter) – троганье с места со второй либо с третьей передачи для скользкого дорожного покрытия или перемещения в сугробе или грязи.
*Sport(Power) – передачи переключаются при более высоких оборотах двигателя.
*ShiftLock (кнопка или ключ) – разблокирование селектора при выключенном двигателе, применяется для транспортировки машины если вышел из строя двигатель или аккумулятор.
Некоторые АКПП имеют режим ручного переключения передач. Самым удачным и распространённым вариантом такой АКПП стал Типтроник, созданный компанией Порше. Отличительной чертой является орган управления, он выполнен в виде буквы Н и имеет символы «+» и «–« .

Типтроник Porsche Cayenne

Кроме Типтроника к автоматам можно отнести вариатор и роботизированную КПП.

Особенности автомобиля с автоматом

Устройство автоматической коробки передач является более сложным, чем МКПП. Ремонт АКПП значительно сложнее — она состоит из куда большего количества запчастей. Обычно о неисправностях АКПП свидетельствуют пинки и паузы при переключении передач, задний ход или одна из скоростей, могут вообще пропасть. В иных случаях, автомобиль может перестать двигаться.

АКПП в процессе ремонта

Диагностика АКПП обычно проводится в несколько этапов:
Визуальный контроль масла. Если масло черное или содержит в своем составе металлические осколки – это свидетельствует о внутреннем повреждении или износе АКПП. Необходима замена масла в АКПП, что может решить основную часть проблем.
Диагностика ошибок с помощью разъема диагностики. Могли выйти из строя электронные элементы управления коробкой (датчики, компьютер), после чего коробка нормально функционировать не может.
Тест-драйв работы АКПП, для этого изучают поведение коробки во время езды.
Замеры давления в каждом режиме работы АКПП.
Осмотр внутреннего состояния АКП.
Ремонт АКПП своими руками может подразумевать только с 1 по 3 пункт данного списка. Для остальных операций понадобиться теплый бокс, специальное оборудование и опытный специалист. Последняя операция потребует подъемника, крана и целого набора инструментов. Снятие, установка и замена АКПП один из самых сложных и трудоемких в ремонте автомобиля. Ремонт внутренностей АКПП может быть сопоставим по стоимости с установкой новой или контрактной коробки. Будет лучше, если диагностика АКПП и ремонт будут произведены специалистами.

Снятие АКПП для ремонта

Чтобы избежать таких неприятностей необходимо следить за уровнем и цветом масла в коробке и своевременно его менять (когда написано в регламенте). Для разных АКПП применяются различные масла, описанные в литературе по автомобилю. В машинах фирмы Хонда применяется свое особенное масло, если залить другое коробка может выйти из строя.

Эксплуатировать автомат необходимо максимально бережно, не допуская пробуксовок, постоянных резких торможений и ускорений.

В холодное время года автомату необходимо дать время насытиться загустевшим маслом. Для этого необходимо прогреть автомобиль, включить передачу и постоять на тормозах не менее минуты, после чего можно трогаться.
Для большинства людей соблюдение такого рода простых операций не доставит проблем. В их случае, АКПП прослужит им очень долго. Современные АКПП очень надежны по конструкции, стоят не особо дороже своим механических собратьев, дарят чувство комфорта за рулем и серьезно облегчают жизнь любого водителя.

Автор: Д. Спирин

akppgid.ru

Ступенчатая коробка передач. Устройство и принцип действия

Механическая коробка (переключения) передач (МКПП или МКП) — разновидность коробки передач, механизм, предназначенный для ступенчатого изменения передаточного отношения, в котором выбор передачи осуществляется оператором (водителем) вручную. Названа так, поскольку весь её основной функционал реализуется исключительно за счёт механических устройств, без применения гидравлических или электрических элементов (в отличие от гидромеханической или электромеханической трансмиссий, содержащих в своей конструкции, соответственно, гидравлические и электрические элементы).

Ступенчатые простые коробки передач широко применяются в трансмиссиях транспортных средств, так как отличаются простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. К коробкам передач этого вида предъявляются следующие требования:

  • высокие тягово-динамические качества ТС
  • высокая прочность, жесткость, надежность и долговечность
  • высокий КПД, особенно на наиболее употребляемых передачах
  • легкость управления и бесшумность работы
  • надежное фиксирование включенной и выключенной передач, недопущение одновременного включения двух передач
  • малые размеры и масса

Предъявляемые требования определяют рациональную конструкцию коробки передач и ее отдельных частей.

На большинстве изучаемых колесных транспортных средствах устанавливаются пятиступенчатые трехходовые простые коробки передач (пять ступеней для движения вперед и одна ступень заднего хода). Число «ходов» коробки передач соответствует числу подвижных элементов, с помощью которых осуществляется включение тех или иных передач.

Пятиступенчатая коробка передач имеет 3 вала:

  • ведущий 7, связанный при помощи сцепления с коленчатым валом двигателя
  • ведомый 5, установленный соосно с ведущим валом 7 и соединенный с карданной передачей
  • промежуточный вал 6 с закрепленными на нем шестернями

Валы установлены на подшипниках качения в картере, служащем одновременно и масляным резервуаром, с наливным, контрольным и сливным отверстиями, а также вентиляционным устройством. В картере закреплена ось с установленным на ней на подшипниках блоком 7 шестерен ЗХ. Шестерня 17 выполнена заодно с ведущим валом и находится в постоянном зацеплении с соответствующей шестерней 16 промежуточного вала, в результате чего промежуточный вал получает от ведущего вала вращение с постоянным передаточным числом, которое определяется отношением числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей. Шестерни ведомого вала (кроме шестерни I передачи и ЗХ) находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала, но установлены на ведомом валу свободно (могут вращаться относительно вала, но не перемещаться вдоль него). Поэтому, хотя промежуточный вал при работе двигателя и включенном сцеплении будет вращаться, вращение к ведомому валу, а следовательно, и к ведущим колесам движителя передаваться не будет (нейтральное положение).

Рис. Схема пятиступенчатой коробки передач

Включение передач обеспечивается двумя синхронизаторами — 2 и 3 и шестерней 4 I передачи и ЗХ, которые установлены на ведомом валу на шлицах и могут перемещаться вдоль вала. Механизм переключения передач содержит рычаг управления, валики (штоки) с вилками, перемещающими синхронизаторы и каретку 4, фиксаторы и предохранительное замковое устройство, установленные в крышке коробки передач. Синхронизаторы имеют зубчатые венцы, которые при включении передач входят в зацепление с соответствующими зубчатыми венцами шестерен постоянного зацепления, что обеспечивает передачу вращающего момента на ведомый вал и далее к ведущим колесам движителя. Передаточное число между промежуточным и ведомым валами определяется отношением числа зубьев шестерни ведомого вала к числу зубьев шестерни промежуточного вала. Передаточное число между ведущим и ведомым валами, т. е. общее передаточное число коробки передач представляет собой произведение двух передаточных чисел, одно из которых — между ведущим и промежуточным валами, а другое — между промежуточным и ведомым валами.

Чем больше передаточное число коробки передач, тем больше при одном и том же вращающем моменте двигателя вращающий момент, передаваемый к ведущим колесам, а скорость движения ТС соответственно меньше. На I передаче, когда передаточное отношение самое большое, обычно осуществляют трогание ТС с места и первоначальный разгон, а также движение в особо трудных условиях. Включение I передачи обеспечивается передвижением шестерни 4 вперед и введением ее в зацепление с шестерней 8 промежуточного вала. По мере улучшения условий движения осуществляется включение более высоких передач с меньшими передаточными числами, когда не требуется значительного увеличения тяговой силы на ведущих колесах, а скорость движения ТС возрастает.

Высшей в приведенной схеме коробки передач является V передача, которая получается соединением ведущего 1 и ведомого 5 валов при помощи зубчатых венцов ведущего вала и синхронизатора 2; передаточное число в этом случае равно единице (прямая передача).

При движении ТС на прямой передаче промежуточный вал коробки передач вращается вхолостую.

Задний ход обеспечивается перемещением шестерни 4 назад и введением ее в зацепление с одной шестерней блока 7 3Х. Другая шестерня блока находится в постоянном зацеплении с шестерней 11, жестко связанной (закрепленной с помощью шпонки) с промежуточным валом.

Вращающий момент передается от ведущего вала к ведомому через следующие детали:

  • при включении I передачи — через шестерни 16, 17, 8 и 4
  • II — через шестерни 16, 17, 9, 10 и синхронизатор 3
  • III — через шестерни 16,17, 12, 13 и синхронизатор 3
  • VI — через шестерни 16,17,14, 15 и синхронизатор 2
  • V — через шестерню 16 и синхронизатор 2
  • ЗХ — через шестерни 16, 17, 11, блок шестерен 7 и шестерню 4

Для более плавного зацепления и бесшумной работы шестерни постоянного зацепления обычно выполняют косозубыми. Углы и направление наклона зубьев на различных парах шестерен подбирают так, чтобы осевые силы на валах получались наименьшими. Эти осевые силы обычно воспринимаются радиальным шариковым подшипником, устанавливаемым на одном из концов вала. Другой конец вала опирается на роликовый цилиндрический подшипник. Этим предотвращается возникновение дополнительных напряжений в подшипниках в результате теплового удлинения валов. Гнезда подшипников закрываются крышками с уплотнительными прокладками. В случае выхода конца вала наружу в крышках устанавливают уплотнения, предотвращающие вытекание смазки. Этому же способствуют маслосгонные канавки на валах.

Смазывание деталей в коробке передач осуществляется разбрызгиванием при вращении шестерен или с помощью масляного насоса. Для смазывания используют специальные трансмиссионные масла.

Коробка передач обычно крепится к картеру сцепления и устанавливается вместе с двигателем на эластичных опорах на раме.

Для примера на рисунке приведен продольный разрез коробки передач автомобиля КамАЗ.

В последнее время наблюдается тенденция к установке на транспортных средствах большой грузоподъемности, предназначенных для тяжелых условий работы, дополнительной коробкой передач — понижающей или ускоряющей (в некоторых случаях — одновременно обеих). Наличие понижающей дополнительной коробки передач, обычно устанавливаемой за основной в одном и том же картере, позволяет увеличить общее передаточное число между двигателем и ведущими колесами при движении на всех передачах в основной коробке передач. Ускоряющая дополнительная коробка передач, устанавливаемая обычно перед основной в одном с нею картере, позволяет увеличить скорость движения ТС и уменьшить вращающие моменты на валах основной коробки передач. Кроме того, в основной коробке передач устанавливают 2 промежуточных вала, а шестерни постоянного зацепления выполняют прямозубыми, что позволяет уменьшить размеры и массу коробки передач.

Рис. Коробка передач (продольный разрез) автомобиля КамАЗ:
1 — ведущий вал; 2 — крышка заднего подшипника ведущего вала; 3 — регулировочная прокладка; 4 — шток рычага; 5 — опора штока; 6 — пружина; 7 — опора рычага переключения передач; 8 — ось блока шестерен ЗХ; 9 — блок шестерен ЗХ; 10 — роликоподшипник; 11 — верхняя крышка; 12 — крышка заднего подшипника ведомого вала; 13 — задний шарикоподшипник ведомого вала; 14 — втулка; 15 — фланец крепления карданного вала; 16 — крышка подшипника; 17— сферический роликоподшипник; 18 — промежуточный вал; 19 — картер коробки передач; 20 — ведомый вал; 21 — крышка переднего подшипника промежуточного вала; 22 — картер сцепления; 23 — вилка выключения сцепления; 24 — вал вилки выключения сцепления; 25 — муфта выключения сцепления

ustroistvo-avtomobilya.ru

устройство и принцип работы классического автомата

С развитием автомобилестроения и выпуском новых видов трансмиссий вопрос, какая коробка передач лучше, становится все более актуальным. АКПП — что это такое? В этой статье разберемся с устройством и принципом работы автоматической коробки передач, узнаем, какие виды АКПП существуют и кто придумал АКПП. Проанализируем достоинства и недостатки разных видов автоматических трансмиссий. Познакомимся с режимами работы и управления АКПП.

Что такое АКПП и история ее создания

Селектор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким  инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Плюсы АКППМинусы АКПП
1. Плавное и автоматическое переключение скоростей, создающее комфорт для водителя.1. Сложность конструкции.
2. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления.2. Высокая стоимость самой коробки.
3. Хорошая динамика за счет возможности ручного переключения скоростей.3. Высокая стоимость ее обслуживания.
4. Автомат может подстраиваться под стиль вождения водителя (адаптироваться).4. Более низкий КПД и повышенный расход топлива в сравнении с механикой.

Устройство автоматической трансмиссии

techautoport.ru

Коробка передач МТЗ 80, схема переключения скоростей

Главная функция коробки переключения передач — создание регулируемого крутящего момента и передача его от двигателя через трансмиссию на ведущие колеса трактора. КПП обеспечивает переключение скорости движения трактора, что дает возможность выполнять различные технологические операции и работы от транспортных до всевозможных задач в сельском хозяйстве, строительстве, коммунальной, лесной отрасли и других производствах. Механизм переключения передач МТЗ-80 сконструирован таким образом, что диапазон передаточных чисел скоростей комфортно вписываются в выполнение любых рабочих процессов с использованием всевозможного, специального оборудования. Включение понижающего редуктора позволяет получить 18 вперед и 4 передачи заднего хода.

КПП МТЗ в сборе
Вид КПП МТЗ с права
Механизм КПП МТЗ
Коробка МТЗ в сборе

КПП МТЗ 80 (82) гарантирует диапазон скорости движения вперед от 1,9 км/ч  до 34,3 км/ч и движения заднего хода от 4,09  до 9,22 км/ч. Кроме этого, коробка обеспечивает привод основного и бокового вала отбора мощности, ходоуменьшителя и переднего ведущего моста трактора МТЗ-82.

Устройство КПП

Схема коробки МТЗ 80 в разрезе

Переключение скорости осуществляется путем передвижения по шлицам валов прямозубых шестеренок, образующих в зацеплении передаточное число соответствующее той или иной передачи. Непосредственное переключение происходит с помощью рычага переключения связанного через механизм управления с вилками, двигающими шестерни и блоки шестерен.

 

Конструкция

Конструкция узла выполнена в виде двухступенчатого, четырёхвального, шестерёнчатого редуктора, собранного в цельнолитом, чугунном картере, размещенного между корпусом заднего моста и корпусом понижающего редуктора со сцеплением.

Валы опираются на подшипники, установленные в стенках и средней перегородке корпуса редуктора. Часть шестеренок выполнены заодно целое с валами, другие посажены на шлицы или свободно вращаются.

Схема КПП МТЗ 80

  • Первичный вал 1 (на схеме) принимает крутящий момент через муфту сцепления от двигателя трактора. На шлицах вала установлены скользящие блок из двух шестеренок 3 и шестерня 4.  Блок 3 формирует передаточное число при передвижении ее по валу перёд на 5-ю и 8-ю передачи, передвижением назад 4-ю и 7-ю. Другая шестерня 4 формирует в зацеплении с внутренним венцом шестерни 5 вторичного вала прямую передачу, соответствующею 9-й скорости. При передвижении этой шестерни вперед, включается 3-я и 6-я передачи.
  • Промежуточный вал 14  участвует в формировании передаточного числа и передачи крутящего момента на вторичный вал 7 редуктора, образуя с шестернями первичного вала и дополнительным валом 27 передаточные пары зубчатых колёс соответственно включенной ступени и передачи. Блок ведомых шестерён (25 ,24 на схеме) жестко посажен на валу и пассивно взаимодействуют с передвижными шестернями первичного вала 1. Свободно вращающийся блок 22 передаёт вращение на дополнительный вал 27. Единственным подвижным блоком шестерён, промежуточного вала, является блок 18 переключения ступеней редуктора, передающий вращение вторичному валу. Передвижением блока в перёд происходит зацепление с внешним венцом зубьев шестерни 5 и включается первая ступень редуктора (1-я, 3-я, 4-я, 5-я и 1-я задняя). Передвигая блок 18 назад, образуется зацепление блока с внутренними зубьями свободно вращающейся шестерни 16, и  в зацеплении с шестерней 8 включается вторая ступень (2-я, 6-я, 7-я, 8-я и 5-я задняя). Внутри промежуточного вала 14 проходит вал 15 привода основного, заднего ВОМ.
  • Дополнительный вал 27 выполняет функцию формирования передаточного числа 1-й и 2-й передачи и двух задних скоростей. При передвижении по шлицам вала шестерни 26 в перёд происходит зацепление с промежуточной шестерней 28 заднего хода, вращающейся на отдельной оси и передающей обратное вращение промежуточному валу. Передвижением шестерни, дополнительного вала, назад происходит зацепление с соответствующей ведомой шестерёнкой 25 промежуточного вала, при этом активируется 1-я или 2-я передача вперед соответственно выбранной ступени редуктора.
  • Вторичный вал 7 передает вращение и сформированное передаточное число на ведущую шестерню 10 привода заднего моста трактора. Вал изготовлен за одно целое с шестерней 5, внутренний зубчатый венец которой участвует в формировании прямой передачи с шестерней 4 первичного вала. Внешние зубья этой шестерни взаимодействуют с шестерней блока 18 переключения первой ступени редуктора. Вторая шестерня 16 жестко посажена на вал и участвует в активации второй ступени.
  • Ползунковый механизм  взаимодействует с рычагом переключения  и обеспечивает передачу движения к вилкам  двигающих шестерни коробки. Замки механизма фиксируют положение активированной передачи и исключают одновременное включения двух передач.

 В левый люк корпуса коробки вместо крышки, при необходимости, устанавливается боковой ВОМ или ходоуменьшитель, в правый люк — раздаточная коробка.

Коробка передач МТЗ 82 отличается дополнительно установленной раздаточной коробкой, для привода переднего ведущего моста, в правом люке корпуса КПП по ходу движения трактора. Привод осуществляется от ведомой шестерни вторичного вала через промежуточную шестерню.

Современные модификации МТЗ 80 (82) оснащаются КПП с гидроподжимными муфтами, которые выполняют функцию активации выбранного передаточного числа. Переключение происходит за счет подачи давления масла на муфту. Управление муфтами осуществляется через золотник гидрораспределителя кпп. Гидроупровляемые коробки отличаются плавным и комфортным переключением.

Особенности эксплуатации КПП

Правильная эксплуатация кпп заключается в контроле состояния и своевременном техническом обслуживании, а также правильном выборе скоростного режима его переключения в процессе выполняемых работ трактором.

Контролируется отсутствие течи смазки в сочленениях корпусов трансмиссии и люков. Уровень масла контролируется через контрольное отверстие на правой стороне корпуса кпп. При отворачивании пробки отверстия, уровень должен быть не ниже нижней кромки отверстия, при этом трактор должен стоять в горизонтально ровном положении.

Замена смазки делается при плановом ТО 3 через каждые 960-1000 моточасов. Часто замену делают при сезонном ТО, меняя масло на другую марку.

Слив масла производится при разогретой трансмиссии, сразу после остановки. Пробки слива находится в нижней части картеров кпп, сцепления и заднего моста. После слива производят очистку магнитов от металлического мусора, возникающего при активном контакте деталей механизмов. Заправка масла осуществляется через отверстие пробки в верхней крышке корпуса коробки.

Применяемые марки масла:

  • Трансмиссионные: ТАп-15В, ТСп-14, ТЭ15 ЭФО, ТМ-2-18
  • Моторные: М12 Г1

При появлении посторонних шумов, гула, скрежета в коробке — следует прекратить эксплуатацию трактора и провести диагностику тех. состояния кпп. Своевременное обнаружение неполадки и её устранение убережет технику от более серьёзных поломок.

 Схема переключения

На схеме указаны: на светлом фоне включение II-й ступени редуктора и соответствующие ей передачи (2,6,7,8,9 и 2-я задняя), на тёмном – включение I-й ступени и соответствующие передачи (1,3,4,5 и 1-я задняя). Предварительное включение  выбранной ступени дает возможность включать соответствующие ей передачи.

Схема включения передач трактора «Беларус»

Порядок переключения

  • Среднее свободное положение рычага соответствует нейтральному положению (указан буквой «Н»), при этом рычаг переключения свободно перемещается перпендикулярно оси движения трактора.
  • В крайнем левом положении рычага, перемещением вперед, включается II-я ступень редуктора, при перемещении рычага назад, в том же крайнем левом положении, включается I-я ступень.
  • Крайнее правое положение даёт возможность, при перемещении в перёд, включить 1-ю или 2-ю передние скорости (в зависимости от выбора ступени). Движением рычага назад, в крайнем правом положении, включается 1-я или 2-я задние скорости соответственно включённой предварительно ступени редуктора.
  • В среднем правом положении: движением в перёд включают 9-ю передачу при включённой I-й ступени редуктора, движением рычага назад, в этом же положении, включается 3-я или 6-я передача соответственно выбранной ступени.
  • Средне левое положение даёт возможность движением вперед включить 4-ю или 7-ю передачу и движением назад, в том же положении рычага, включить 5-ю или 8-ю передачи в соответствии с предварительно выбранной ступенью.

Правильное переключение передач

Производя переключение следует понимать, что при соединённом сцеплении с двигателем, вращение идет непрерывным потоком на первичный вал кпп и для любого переключения следует прерывать поток, выжимая педаль сцепления, тем самым приостанавливая движение всех деталей кпп. Это создаёт условия синхронизации вращения деталей для комфортного ввода в зацепление передвигаемых зубчатых колёс.

Перед переключением следует сбросить обороты двигателя, затем выжимается педаль сцепления до упора, рычаг переключения выводится в нейтральное положение и затем из нейтрального положения переводится в режим включения выбранной передачи, после педаль сцепления плавно отпускается. Переключение не должно сопровождаться скрежетом механизма. При затруднительном включении передач, в следствии износа деталей кпп, нужно применять технику двойного выжима сцепления. То есть, педаль сцепления выжимается при переводе рычага в нейтральное положение, затем отпускается и вжимается второй раз перед включением выбранной передачи. После включения педаль так же плавно отпускается, причем, плавно не значит медленно.

Правильный выбор передачи обеспечивает безопасность, качественное выполнение работы и высокую производительность с оптимальной нагрузкой на все механизмы трактора и используемого оборудования.

Коробка передач трактора МТЗ-80, МТЗ-82 является сложным и дорогостоящим механизмом. Конструктивное расположение этого узла трактора усложняет и затрудняет его ремонт. Для замены одной детали, зачастую, в прямом смысле, требуется разобрать пол трактора. Ремонт требует колоссальных трудозатрат и квалификации специалистов. Поэтому, при эксплуатации трактора рекомендуется строго придерживаться требований и рекомендаций производителя. Выполняя работы нужно соблюдать скоростные режимы согласно разработанных технологических карт, исключая перегрузку механизмов и деталей КПП.

vseomtz.ru

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ .Подробный обзор общего устройства коробки передач

Устройство коробки передач

На ВАЗ, классической модели устанавливается четырёхступенчатая коробка передач, имеющая четыре передачи для движения вперёд и одну заднею. Значимость коробки передач в системе трансмиссии автомобиля, довольно велика, поэтому коробке передач и уделяется так много внимания. Надо сказать, что сама коробка на классике довольно надёжная, и при нормальном уходе и разумной эксплуатации редко выходит из строя.

Коробка передач в разрезе

Для большей наглядности, и лучшего понимания того как устроена коробка передач, мы приводим изображение с цифирным обозначением деталей и их расположения.

  • 1. Крышка нижняя.
  • 2. Контрольная пробка уровня масла.
  • 3. Шестерня второй передачи, промежуточного вала.
  • 4. Шестерня третей передачи, промежуточного вала.
  • 5. Вал промежуточный. Изготовлен, как одно целое с блоком шестерёнок, в качестве опоры имеет два подшипника.
  • 6. Подшипник передний, промежуточного вала, шариковый. Имеет фиксацию на валу посредством шайбы и болта.
  • 7. Болт шайбы зажимной.
  • 8. Шайба зажимная, подшипника переднего, вала промежуточного.
  • 9. Шестерня промежуточного вала, находящаяся в постоянном зацеплении.
  • 10. Шайба упорная, пружины синхронизатора, четвёртой передачи вала первичного.
  • 11. Вал первичный. Изготовлен, как одно целое с шестернёй, литой. Вращается на шариковых подшипниках, передний запрессован в торце коленвала, а задний размещён в картере коробки передач.
  • 12. Крышка передняя
  • 13. Манжета вала первичного.
  • 14. Подшипник задний первичного вала.
  • 15. Картер сцепления.
  • 16. Картер коробки передач.
  • 17. Сапун.
  • 18. Шестерня первичного вала, находящаяся в постоянном зацеплении.
  • 19. Подшипник игольчатый, переднего конца, вала вторичного, устанавливается в расточке вала первичного.
  • 20. Венец синхронизатора зубчатый, четвёртой передачи.
  • 21. Муфта синхронизатора, скользящая, третей и четвёртой передачи.
  • 22. Кольцо синхронизатора блокирующее, третей передачи.
  • 23. Пружина синхронизатора третей передачи.
  • 24. Шестерня вторичного вала третей передачи.
  • 25. Шестерня вторичного вала второй передачи.
  • 26. Ступица синхронизатора скользящей муфты первой и второй передач.
  • 27. Вал вторичный. Установлен, в трёх подшипниках.
  • 28. Шестерня вала вторичного первой передачи.
  • 29. Втулка вторичного вала, шестерни первой передачи.
  • 30. Подшипник вала вторичного промежуточный, шариковый, запрессован в гнездо картера КПП.
  • 31. Шестерня вторичного вала, заднего хода. Крепится на валу посредством шпонки.
  • 32. Стержень рычага переключения передач
  • 33. Подушка упорная.
  • 34. Втулка упругая.
  • 35. Втулка дистанционная.
  • 36. Втулка запорная.
  • 37. Чехол наружный рычага переключения передач.
  • 38. Чехол внутренний.
  • 39. Шайба сферическая, опоры рычага шаровой.
  • 40. Рычаг переключения передач.
  • 41. Манжета подшипника заднего, вторичного вала.
  • 42. Фланец муфты эластичной, вала карданного. Надет, на шлицы вала и зафиксирован гайкой.
  • 43. Гайка, расположенная на заднем конце вторичного вала.
  • 44. Уплотнитель.
  • 45. Кольцо центрирующее, эластичной муфты.
  • 46. Подшипник задний вала вторичного, размещается в гнезде задней крышки.
  • 47. Шестерня ведущая, привода спидометра. Размещается на задней шейке вала.
  • 48. Привод спидометра.
  • 49. Крышка коробки передач, задняя.
  • 50. Вилка включения заднего хода.
  • 51. Шестерня промежуточная заднего хода.
  • 52. Шестерня промежуточного вала заднего хода.
  • 53. Ось шестерни промежуточной, заднего хода.
  • 54. Шестерня промежуточного вала, первой передачи.
  • 55. Магнит.
  • 56. Пробка с магнитом.

doctorvaz.ru

Схема коробки передач МТЗ-82 1, устройство и ремонт КПП

Как устроена КПП на тракторе МТЗ-80, подробная схема. Что необходимо знать при ремонте коробки передач?

Одним из важнейших узлов трактора МТЗ-80 является коробка передач. Ее назначение — изменение скорости движения трактора, переключение на задний ход и включение в работу навесного оборудования через боковой вал отбора мощности. Стандартная коробка передач МТЗ-80 оснащена 9-ю ступенями для движения вперед и 2-мя для хода задом.

Понижающий редуктор удваивает количество передач для переднего и заднего хода. Таким образом, для хода вперед есть 18 ступеней, для заднего хода — 4 ступени. Стандартную КПП можно оснастить дополнительным приспособлением для движения на малой скорости — ходоуменьшителем. Это целесообразно в том случае, если трактор выполняет работы на скорости, меньшей стандартной.

Устройство КПП

Если смотреть на КПП МТЗ-80 в разрезе по продольной оси, то первичный и вторичный вал имеют одноосное размещение. Расположение промежуточного вала вместе с валом первой передачи и заднего хода — параллельное первичному. Передний конец первичного вала закреплен в подшипнике в стакане корпуса КПП, задний конец соединен с передним концом вторичного вала в торец в подшипнике.

Ведущие шестерни III, IV и V передач насажены на шлицы первичного вала. Через ведомую шестерню на первичном валу закреплен и понижающий редуктор. На шлицах пустотелого промежуточного вала крепятся ведомые шестерни III, IV и V переключателя передач. Промежуточная шестерня имеет зацепление с ведомой шестерней III передачи.

В продольном разрезе:

1 — первичный вал; 2 — ведущая шестерня IV и V передач; з — корпус коробки пере­дач; 4 — ведущая шестерня III передачи; 5 — заливная пробка; 6 — рычаг переключе­ния передач; 7 — крышка коробки; 8 — вторичный вал; 9 — регулировочные прокладки; 10 — стакан подшипника вторичного вала; 11 — ведомая шестерня II ступени редукто­ра; 12 — ведущая шестерня главной передачи; 13 — гайка вторичного вала; 14 — вну­тренний вал; 15 — ведущая шестерня II ступени редуктора; 16 — ведущая шестерня I ступени редуктора; 17 — промежуточная шестерня; 18 — ведомая шестерня III переда­чи; 19 — ведомая шестерня IV передачи; 20 —- ведомая шестерня V передачи и заднего хода; 21 — промежуточный вал; 22 — переднее гнездо внутреннего вала.

В поперечном разрезе:

1 — кольцо стопорное; 2 — подшипник ШРО-208; 3 — кольцо пружинное; 4 — шестерня ведомая включения ходоуменьшителя; 5 — шестерня ведомая I передачи и заднего хода; 6 — шайба упорная; 7 — кольцо стопорное; 8 — шестерня скользящая I передачи и заднего хода; 9 — подшипник ШРО-50308; 10 — вал первой передачи и заднего хода; 11 — левая крышка бокового люка; 12 — прокладка крышки бокового люка; 13 — шестерня промежуточная привода переднего ведущего моста; 14 — ось промежуточной шестерни; 15 — втулка;  16 — гайка; 17 — лоток.

Промежуточный вал

Вращение вала происходит на втулке и шарикоподшипниках. Втулка соединена с главной шестерней второй редукторной ступени, имеющей внутренний вал с поддерживающей втулкой. Сзади данной шестерни размещены кулачки заднего синхронного вала для отбора мощности. Для смазывания деталей сверху главной шестерни размещается крыльчатка для разбрызгивания масла на активные детали КПП МТЗ-80.

Редуктор КПП

Стандартная коробка передач трактора МТЗ-80 оснащается двухступенчатым редуктором. Схема его работы следующая: первая ступень включает I, II, III, IV и V передачи переднего хода и I передачу хода задом. Вторая редукторная ступень включает все остальные передачи. Для включения первой ступени редуктора необходимо сцепить ведущую шестерню первой ступени с наружным венцом на вторичном валу. Работа редуктора на второй ступени происходит при зацеплении главной шестерни первой ступени с зубчатым венцом шестерни второй ступени.

Ремонт КПП

Устройство данного узла довольно простое и надежное, но вечного нет ничего. Со временем трущиеся детали изнашиваются, и работа КПП имеет отклонения от нормы. Слышимые шумы или стук при движении, самопроизвольное выключение передач, а также очень тугое переключение передач сигнализируют о необходимости ремонта КПП. Как правило, из строя выходят вилки переключения, изнашиваются подшипники, возникают дефекты в фиксаторах. Реже изнашиваются зубцы шестерен, так как они изготовлены из износостойкого сплава.

Скрежет при переключении может быть последствием износа дисков аппарата управления сцеплением. Иногда неправильно отрегулированное сцепление шестерней приводит к скрежету. Следует заменить изношенные детали и произвести регулировку. Если скрежет не прошел, возможная его причина в следующем: неправильная длина пружины в аппарате управления тормозками. Ее длина в сжатом состоянии не должна быть более 32 мм.

Не будет лишней ревизия зазоров между накладками тормозкового диска, а также между цапфами отводки и вилкой включения. Минимально допустимая толщина диска тормозка — 1,5 мм. При меньшей толщине его следует заменить. Для вилки включения и отводки допустимый зазор составляет 2,2 мм. При меньшем зазоре требуется замена изношенных деталей.

Сильный люфт рычага переключения передач, их произвольное выключение или неполное отключение являются последствиями недостаточного трущего усилия вилок переключения. Могли потерять упругость пружинные фиксаторы. Для выяснения причины необходимо отсоединить механизм переключения передач и произвести осмотр с замерами следующих деталей: щеки вилок, зазор между планками переключения передач, ширина зева. Изношенные детали заменяются новыми.

Шумы в КПП могут возникнуть при износе подшипников, крепящих валы. Если их не заменить своевременно, возможно их разрушение и заклинивание всей коробки. Сняв крышку КПП, монтировкой пробуют сдвинуть валы. Они должны быть жестко посажены в гнездах. Любое видимое смещение валов в гнездах свидетельствует о дефекте подшипников. Увеличенный осевой зазор вторичного вала также приводит к повышенному шуму при работе коробки передач. Сначала необходимо проверить крепление гайки вала, если она в порядке — значит проблема в подшипнике.

Периодический стук в коробке, исчезающий при переключении передач, говорит об износе некоторых шестеренок. Для поиска дефекта снимают раздаточную коробку, крышку КПП. Подымают одно колесо домкратом и прокручивают его вручную. Визуально определяют изношенную шестерню. Для ее замены потребуется разборка всей коробки передач.



Статья по теме: Как сделать отвал на МТЗ

Еще по теме: как работает нш 32

Как правильно переключить передачи на МТЗ-80 и МТЗ-82

Также может быть установлен боковой полунезависимый ВОМ. При пополнении масла советуют открыть сливные отверстия узла, а также корзины сцепления и остова заднего моста.


Еще по теме: Как правильно отрегулировать плуг на МТЗ-80

 

mtz-80.ru

Механическая коробка передач: устройство и принцип работы

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания имеет в своей конструкции коробку передач. Существует множество разновидностей этого агрегата, но наиболее распространенным типом является механическая коробка передач (МКПП). Ею оснащаются как отечественные, так и зарубежные автомобили.

Назначение МКПП

Коробка передач используется для того чтобы изменять передаточное отношение скорости вращения от двигателя к колесам. Способ переключения между ступенями (передачами) этого редуктора – ручной (механический), что дало название всему узлу. Водитель самостоятельно принимает решение о том, какое из фиксированных значений передаточного числа (шестерни, входящие в зацепление) должно быть включено в текущий момент.

Современная МКПП

Кроме этого, МКПП позволяет переключаться на режим заднего хода, в котором автомобиль движется в обратном направлении. Также есть нейтральный режим, когда отсутствует передача вращения от мотора к колесам.

Принцип работы и устройство

Коробка передач является многоступенчатым закрытым редуктором. Косозубые шестерни имеют возможность поочередно быть в зацеплении и менять частоту оборотов между входным валом и выходным. В этом заключается принцип работы коробки передач.

Сцепление

Механическая коробка работает в паре со сцеплением. Этот узел позволяет временно разъединять мотор от трансмиссии. Такая операция дает возможность безболезненно переключить передачи (ступени) не выключая обороты двигателя.

Блок сцепления необходим, так как через МКПП проходит значительный крутящий момент.

Шестерни и валы

В любой КПП традиционной конструкции располагаются параллельно оси валов, на которых базируются шестерни. Общий корпус принято называть картером. Наиболее популярными являются трехвальные и двухвальные компанийки.

В трехвальных имеется три вала:

  • первый – ведущий;
  • второй – промежуточный;
  • третий – ведомый.

Первый вал соединен со сцеплением, на его поверхности нарезаны шлицы, по которым перемещается ведомый диск сцепления. С этой оси вращение передается на промежуточную ось, жестко соединенную с шестерней первичного вала.

Ведомый вал МКПП имеет специфическое расположение. Он соосен с ведущим и соединен с ним через подшипник, находящийся внутри первого вала. За счет этого обеспечивается их независимое вращение. Блоки шестеренок с ведомой оси не имеют жесткой фиксации с ним, а также шестерни разграничены специальными муфтами-синхронизаторами. Последние как раз жестко сидят на ведомом валу, но способны перемещаться вдоль оси по шлицам.

Торцы муфт оснащены зубчатыми венцами, способными соединяться с такими же венцами, расположенными на торцах шестерен ведомого вала. Современное устройство коробки передач предполагает наличие таких синхронизаторов на всех передних передачах.

Во время включения нейтрального режима происходит свободное вращение шестерен, а все муфты-синхронизаторы находятся в разомкнутом положении. Когда водитель выжмет сцепление и переключит рычаг на одну из ступеней, то в это время вилка в КПП перемещает муфту в зацепление со своей парой на торце шестерни. Так шестеренка жестко фиксируется с валом и не прокручивается на нем, а обеспечивает передачу вращения и усилия.

От ведомого вала осуществляется передача крутящего момента и оборотов на ведущие колеса через карданный вал (на заднем приводе) или через редуктор и ШРУСы (на переднем приводе). Когда синхронизатор зацепляет напрямую ведущий и ведомый валы без участия шестеренок, то при этом коробка обеспечивает максимальный КПД. Для задней скорости установлена промежуточная «паразитная» шестерня, меняющая вращение на обратное.

В большинстве МКПП применяются шестерни с косым зубом, способные выдерживать большие усилия, чем прямозубые, также они менее шумные. Изготавливаются они из высоколегированной стали, после чего проводится закалка на ТВЧ и нормализация для снятия напряжений. За счет этого обеспечивается максимальный срок службы.

Для двухвальной коробки также предусмотрено соединение ведущего вала с блоком сцепления. В отличие от трехосной конструкции на ведущей оси располагается блок из шестеренок, а не одна. Промежуточного вала нет, а параллельно ведущему идет ведомый вал. Шестерни на обеих осях свободно вращаются и находятся все время в зацеплении.

Ведомый вал оснащен жестко закрепленной ведущей шестеренкой главной передачи. Между остальными шестеренками располагаются синхронизационные муфты. Такая схема механической коробки передач в плане работы синхронизаторов схожа с трехвальной схемой. Разница заключается в отсутствии прямой передачи, и в том, что каждая ступень имеет лишь одну пару соединенных шестеренок, а не две пары.

Двухвальное устройство механической коробки передач имеет больший КПД, чем трехвальное, однако, имеет ограничение по повышению передаточного числа. За счет такой особенности конструкция применяется лишь в легковых автомобилях.

Синхронизаторы

Все современные механические коробки переключения передач оснащены синхронизаторами. Без них на машинах приходилось делать двойной выжим, чтобы окружные скорости шестерен сравнялись, и обеспечилась возможность переключения ступеней. Также синхронизаторы не ставятся на КПП с большим числом передач, иногда до 18 ступеней, характерным для спецтехники, так как это технически невозможно. Для быстроты переключения скоростей спортивные авто могут в МКПП не иметь синхронизаторов.

Синхронизатор МКПП

Легковые автомобили, используемые большинством водителей, оснащены синхронизаторами, так как работает коробка передач автомобиля без них менее дружелюбно. Эти элементы обеспечивают бесшумность эксплуатации и выравнивание скоростей шестеренок.

Внутренний диаметр ступицы имеет шлицевые пазы, благодаря которым осуществляется перемещение вдоль оси вторичного вала. При этом такая жесткость обеспечивает передачу больших усилий.

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

Работа синхронизаторов

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

Процесс переключения передач

За процедуру переключения отвечает соответствующий механизм. Для автомобилей, имеющих задний привод, рычаг устанавливается непосредственно на корпусе МКПП. Весь механизм прячется внутри корпуса агрегата, а ручка переключения непосредственно управляет им. Такое расположение имеет свои достоинства и недостатки.

Плюсы:

  • простое в конструкционном плане решение;
  • обеспечение четкости переключения;
  • более долговечная конструкция для эксплуатации.

Минусы:

  • нет возможности для применения конструкции с задним расположением мотора;
  • не используется на переднеприводных автомобилях.

Машины с передним ведущим мостом оборудуются рычагом переключения передач в таких местах:

  • напольно между водительским и передним пассажирским креслом;
  • на рулевой колонке;
  • в районе панели приборов.

Дистанционное управление коробкой для переднеприводных авто осуществляется при помощи тяг или кулис. У такой конструкции также есть свои особенности.

Плюсы:

  • комфортное более независимое расположение рычага для переключения передач;
  • вибрация от коробки не передается на рычаг МКПП;
  • обеспечивается большая свобода для дизайна и инженерной компоновки.

Минусы:

  • меньшая долговечность;
  • со временем могут появляться люфты;
  • требуется периодическая квалифицированная регулировка тяг;
  • четкость менее точная, в отличие от расположения непосредственно на корпусе.

Хотя существуют различные приводы для механизма включения/выключения передач, но сам механизм в большинстве КПП имеет схожую конструкцию. В его основе подвижные штоки, которые находятся в крышке корпуса, а также вилки, жестко зафиксированные на штоках.

Механизм переключения передач Лада Гранта

Вилки полукругом входят в проточку муфты синхронизатора. Дополнительно в МКПП располагаются приспособления, которые уберегут механизм от недовключения либо от самовольного выхода из зацепления шестерен, а также от одновременной активации двух ступеней.

Преимущества и недостатки механических коробок передач

Все типы механизмов обладают своими достоинствами и недостатками. Рассмотрим их у МКПП.

Достоинства:

  • конструкция обладает наименьшей стоимостью при сравнении с аналогами;
  • в отличие от гидромеханической имеет меньшую массу и более высокий КПД;
  • не нуждается в особых условиях охлаждения по сравнению с автоматическими КПП;
  • среднестатистическое авто с МКПП обладает более экономичными параметрами и динамикой разгона в отличие от среднего автомобиля с АКПП;
  • простота и инженерная отработанность конструкции;
  • высокая степень надежности и большой эксплуатационный ресурс;
  • не нуждается в специфическом обслуживании и дефицитных расходных либо ремонтных материалах;
  • водитель имеет более широкий диапазон использования техник вождения в экстремальных условиях гололедицы, бездорожья и т.д.;
  • авто легко заводится толканием и может буксироваться с любой скоростью и на любое расстояние;
  • есть техническая возможность полного разобщения мотора и трансмиссии в отличие от гидромеханической АКПП.

Недостатки:

  • для переключения передачи используется полное разобщение силовой установки и трансмиссии, что сказывается на времени операции;
  • необходимы специфические навыки вождения для обеспечения плавности переключения передач;
  • неспособность плавного переключения передаточного отношения, так как количество ступеней ограничено обычно числом от 4 до 7;
  • невысокий ресурс узла сцепления;
  • у водителя при длительном управлении автомобилем с МКПП появляется большая утомляемость, чем при езде на «автоматической» трансмиссии.

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%.

Интересное по теме:

загрузка...

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

ktonaavto.ru

Устройство механической коробки передач автомобиля

Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она отсоединяет двигатель от ведущих колес машины. Объясним для начинающих автолюбителей и чайников из чего состоит механическая коробка передач и как работает.

Механическая «коробка» автомобиля состоит из:
  • картера;
  • первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
  • дополнительного вала и шестерни заднего хода;
  • синхронизаторов;
  • механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
  • рычага переключения.


Схема работы: 1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения; 3 - механизм переключения; 4 - вторичный вал; 5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер.
Картер содержит основные детали трансмиссии. Он крепится к картеру сцепления, который закреплен на двигателе. Т.к. при работе шестерни испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом.

Валы вращаются в подшипниках, установленных в картере. Они имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает их от самопроизвольного выключения.

Требования к коробке передач
  • Обеспечение наилучших тяговых и топливно-экономических свойств
  • высокий КПД
  • легкость управления
  • безударное переключение и бесшумность работы
  • невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед
  • надежное удержание передач во включенном положении
  • простоту конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу
  • удобство обслуживания и ремонта
Чтобы удовлетворить первое требование, необходимо правильно выбрать число ступеней и их передаточные числа. При увеличении числа ступеней обеспечивается лучший режим работы двигателя с точки зрения динамичности и экономии топлива. Но усложняется конструкция, возрастают габаритные размеры, масса трансмиссии.
Легкость управления зависит от способа переключения передач и типа привода. Передачи переключают с помощью подвижных шестерен, зубчатых муфт, синхронизаторов, фрикционных или электромагнитных устройств. Для безударного переключения устанавливают синхронизаторы, которые усложняют конструкцию, а также увеличивают размеры и массу трансмиссии. Поэтому наибольшее распространение получили те, в которых высшие передачи переключают синхронизаторами, а низшие — зубчатыми муфтами.
Как работают шестерни
Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах.
а) Передаточное отношение одной пары шестерен
Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).
б) Передаточное отношение двух шестерен
На рисунке б) у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») - 20, у четвертой («Г») - 40. Дальше простая арифметика. Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее - 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит - 2000 об/мин, а выходит - 500 об/мин. На промежуточном валу в это время - 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже - двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. Обратите внимание, что если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.


Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 - первичный вал; 2 - шестерня первичного вала; 3 - промежуточный вал; 4 - шестерня и вал передачи заднего хода; 5 - вторичный вал.
Передаточные числа
Поскольку в «коробке» имеется большой набор шестерен, то вводя в зацепление различные пары, мы имеем возможность менять общее передаточное отношение. Давайте посмотрим на передаточные числа:
ПередачиВАЗ 2105ВАЗ 2109
I3,67 3,636
II2,101,95
III1,361,357
IV1,00 0,941
V0,82 0,784
R(Задний ход) 3,53 3,53

Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на делимое число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, как первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, обычно называют – прямой. Как правило, это - четвертая. Пятая (или высшая) имеет передаточное число меньше единицы. Она нужна для езды по трассе с минимальными оборотами двигателя.

Первая и передача заднего хода - самые «сильные». Двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах мотору не хватает сил. Поэтому приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) - они самые скоростные и экономичные.

Какие бывают неисправности
Обычно они появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, т.е. переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением - это приведёт к ремонту. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы.

Рычаг переключения переводится спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении с ним и периодической замене масла в «коробке», она не сломается до конца срока службы.

Шум при работе, зависящий в основном от типа установленных шестерен, значительно уменьшается при замене прямозубых шестерен косозубыми. Правильная работа также зависит от обслуживания в срок.

amastercar.ru

Устройство основных узлов коробки передач

Категория:

   Устройство эксплуатация камаз 4310

Публикация:

   Устройство основных узлов коробки передач

Читать далее:



Устройство основных узлов коробки передач

Картер чугунный имеет четыре расточки под установку подшипников валов, люки с двух сторон, закрытые крышками, для установки коробки отбора мощности. Допустимый отбор мощности от коробки передач 22 кВт (30 л.е.). Отбор мощности возможен на ходу, включение—-при остановке автомобиля. С правой стороны стенки картера расположена заливная горловина, закрываемая пробкой со щупом. Внутри, в приливах правой стенки, в расточках запрессована ось блока шестерен заднего хода. Масло сливается через два отверстия в нижней части картера, закрываемые пробками. В передней пробке установлен магнит для улавливания металлических частиц — продуктов износа.

Во внутренней полости картера в передней части отлит мас-лонакопитель, куда при вращении шестерен забрасывается масло и по сверлению в передней стенке поступает в полость передней крышки первичного вала и на маслонагнетающее кольцо. Шестерни коробки передач скомплектованы попарно по пятну контакта и уровню шума.

Первичный вал выполнен заодно с шестерней. Установлен на двух опорах: первой опорой является шарикоподшипник в расточке коленчатого вала; полость подшипника заполняется смазкой 158 и уплотняется манжетой, второй — шарикоподшипник, устанавливаемый в расточку передней стенки коробки передач. На первичном валу крепится маслонагнетающее кольцо с правой, трехходовой нарезкой. Маслонагнетающее кольцо выполняет роль масляного насоса. Первичный вал имеет канал для подачи масла к каналу вторичного вала.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Промежуточный вал установлен на роликовых подшипниках в расточках картера. Бал выполнен заодно с шестернями первой, второй передач и заднего хода. Шестерни привода промежуточного вала, третьей и четвертой передач напрессованы на вал и закреплены се1ментными шпонками.

Вторичный вал в сборе с шестернями, синхронизаторами и муфтой включения первой передачи и заднего хода установлен соосно с первичным валом на двух опорах. Передней опорой является роликоподшипник, установленный в расточке шестерни первичного вала, задней — шариковый подшипник, установленный в задней стенке картера.

Рис. 73. Коробка передач (продольный разрез):
1 — перяичный вал; 2 — крышка заднего подшипника первичного вала; 3 и 23 — регулировочные прокладки; 4— шток рычага; 5 — защитное кольцо; 6 — крышка опоры рычага; 7 — сухарь опоры рычага; 8 — уп-логнительное кольцо; 9 — опора штока, 10 — пружина; 11 — опора рычага переключения передач; 12 — ось блока шестерен заднего хода; 13 — упорная шайба; 14 — блок шестерен заднего хода; 15 — роликоподшипник; 16 — болт со штифтом в сборе; 17 — стопорная шайба; 18— верхняя крышка; 19, 32 и 36 — уп-лотнительные прокладки; 20—крышка заднего подшипника вторичного вала; 41 — стопорное кольцо; 22 — задний шарикоподшипник вторичного вала; 24 — втулка; 25 и 39 — уплотнигельные манжеты; 26 — гайка крепления фланца; 27 — фланец крепления карданного вала; 28 — стакан заднего подшипника промежуточного вала; 29 — крышка подшипника; 30 — сферический роликоподшипник; 31 — упорная шайба; 33 — промежуточный вал; 34 — картер коробки передач; 35 — вторичный вал; 37 — крышка переднего подшипника промежуточного вала; 38 — картер сцепления; 40 — вилка выключения сцепления; 41 — вал вилки выключения сцепления; 42 — муфта выключения сцепления

Все шестерни постоянного зацепления имеют косые зубья, кроме шестерни первой передачи и заднего хода, обеспечивающие бесшумность при работе и меньшую нагрузку на зубья (одновременно в зацеплении участвуют три зуба), но при этом возникает осевая сила. Валы коробки передач от осевого перемещения фиксируются стопорными кольцами и крышками. Шестерни на приливах имеют конические поверхности.

Рис. 74. Первичный вал коробки передач в сборе:
1 — первичный вал; 2 — шарикоподшипник; 3 — стопорное кольцо подшипника; 4 — кольцевая гайка; 5 — маслонагнетающее кольцо; 6 — стопорный шарик

Синхронизаторы своими каретками и муфта включения первой передачи и заднего хода установлены на шлицах.

Синхронизаторы (рис. 77) состоят из двух конусных колец, жестко связанных между собой блокирующими пальцами, кареток, фиксатора с пружиной. Конусные кольца не имеют жесткой связи с кареткой. Они соединены с кареткой с помощью фиксаторов, поджимаемых пружинами к канавкам блокирующих пальцев.

Блок шестерен заднего хода установлен на запрессованной в картер оси на подшипниках. Шестерни имеют прямые зубья.

Механизм переключения передач (рис. 78) размещен в крышке коробки передач. Он предназначен для перемещения кареток синхронизаторов и муфты включения первой передачи и заднего хода, а также обеспечения безотказной работы коробки передач.

Механизм переключения передач состоит из рычага со штоком, трех штоков, трех фиксаторов, трех вилок, замкового устройства, предохранителя включения первой передачи и передачи заднего хода.

Каждый шток имеет головку с пазом, в который входит рычаг при выборе необходимой передачи, а также по три лунки под шарики фиксаторов и по одной лунке под шарики замкового устройства. Шток переключения второй и третьей передач (средний) имеет сверление под установку штифта замкового устройства и лунки с двух сторон.

Три фиксатора предназначены для предотвращения самопроизвольного выключения передач. Они расположены в сверлениях крышки коробки передач, над каждым штоком по одному. Представляют собой три шарика и три пружины. Пружины поджимают шарики к штокам. Шарики входят в выточки штоков и фиксируют их в нейтральном положении или при включенной одной из передач.

Замковое устройство не допускает одновременного включения двух передач. Это устройство расположено в канале (рис. 79) между штоками и сверлением в среднем (включение второй и третьей передач) штоке. Состоит из двух пар шариков и штифта. Шарики находятся в выточках штоков, а штифт в отверстии среднего штока. При перемещении любого штока шарик выходит из своей лунки, перемещая при этом другие шарики и штифт. Диаметры шариков и расстояния между штоками выбраны так, что при перемещении любого штока шарики входят в лунки неподвижных штоков, блокируя их на корпус. Тем самым неподвижные штоки оказываются в запертом положении.

С правой стороны крышки картера коробки передач установлен (ввернут) предохранитель включения задней и первой передач. Он состоит из стакана, пружины, стержня, толкателя.

Рис. 75. Промежуточный вал в сборе:
1— промежуточный вал; 2 — передний роликоподшипник; 3 —шестерня привода промежуточного вала: 4 — стопорное кольцо; 5 — распорная втулка; 6 — шестерня четвертой передачи; 7 — шестерня третьей передачи; 8 — сегментная шпонка

Рис. 76. Вторичный вал в сборе:
1 — стопорное кольцо; 2 — передний роликоподшипник; 3 — синхронизатор четвертой и пятой передач; 4 — упорное кольцо; 5 — ролики подшипника четвертой передачи; 6 — втулка шестерни четвертой передачи; 7 — шестерня третьей передачи; 8 — роликоподшипник; 9 — синхронизатор второй и третьей передач; 10 — шестерня второй передачи; 11 – шестерня заднего хода; 12 — муфта включения первой передачи и заднего хода; 13 — втулка шестерни первой передачи; 14 — шестерня первой передачи; 15 — упорная шайба; 16 — вторичный вал; 17 — втулка шестерни заднего хода; 18 — шестерня четвертой передачи; 19 — пружина; 20 — промежуточная втулка; 21 — замковая шпонка

При включении первой передачи или заднего хода водитель дополнительно преодолевает сопротивление пружины предохранителя, что предотвращает возможность случайного включения заднего хода при движении вперед. Сверху на крышке установлена опора рычага со штоком.

Дистанционный привод управления коробки передач предназначен для включения передач с места водителя. Он состоит из рычага переключения передач, передней тяги, опоры рычага переключения передач, кронштейна, промежуточной тяги, регулировочного фланца.

Кронштейн опоры рычага переключения передач крепится к двигателю. В нижней части кронштейна ввернут установочный винт, который фиксирует рычаг переключения передач в нейтральном положении. В рабочем положении винт должен быть вывернут. Сферические опоры передней тяги размещены в кронштейне опоры рычага и в картере маховика. Опора промежуточной тяги установлена в картере сцепления. На задний конец промежуточной тяги навернут на резьбе и закреплен двумя стяжными болтами регулировочный фланец. Он четырьмя болтами соединен с фланцем штока механизма переключения передач. Регулировочным фланцем производится регулировка дистанционного привода коробки передач.

Рекламные предложения:


Читать далее: Работа коробки передач

Категория: - Устройство эксплуатация камаз 4310

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru


Смотрите также



© 2009-: Каталог автоинструкторов России.
Карта сайта, XML.