Схема ступенчатой коробки передач | Устройство автомобиля
Однообразная езда утомляет. Другое дело, когда ее сменяют крутые спуски и подъемы. Какое приятное ощущение испытывает водитель, проскочив труднопроходимый участок дороги или преодолев снежные сугробы. По каким только дорогам ни пробирается непоседа-автолюбитель. То едет налегке, то тянет за собой «Скиф». Таким образом, автомобилю приходится работать в условиях широко меняющихся сопротивлений, требующих различных тяговых усилий. Ведь для движения по горизонтальному участку с твердым покрытием тяговой силы требуется меньше, чем при движении по крутому подъему.
Тяговые усилия при трогании с места и при движении с установившейся скоростью разные. Поэтому, чтобы изменять тяговые усилия на ведущих колесах, на автомобиле устанавливают коробку передач. Благодаря коробке передач автомобиль имеет возможность двигаться задним ходом, а при необходимости отъединять двигатель от трансмиссии.
Коробка передач в элементарном виде (рис.
1) состоит из картера 1, трех валов: ведущего 5, ведомого 9 и промежуточного 3, оси шестерни заднего хода 11, набора шестерен 2 и крышки с механизмом переключения передач 8.
Рис.1. Схема ступенчатой коробки передач:
1 – картер, 2 – набор подвижных шестерен, 3 – промежуточный вал, 4 – шестерня постоянного зацепления, 5 – первичный (ведущий) вал, 6 – шлицы первичного вала, 7 – зубчатый венец, 8 – крышка с механизмом переключения передач, 9 – вторичный (ведомый) вал, 10 – блок шестерен заднего хода, 11 – ось шестерен заднего хода.
Картер 1 коробки передач, отлитый обычно из серого чугуна, имеет гнезда для установки валов и осей, два отверстия: боковое – для заполнения маслом до расчетного уровня и нижнее – для выпуска отработавшего масла. Закрывается картер верхней и боковой крышками.
Ведущий (первичный) вал 5 изготовлен совместно с шестерней и зубчатым венцом 7, находящихся в постоянном зацеплении с шестерней 4 промежуточного вала 3 и шлицами 6, на которых перемешается ступица ведомого диска механизма сцепления.
Ведомый (вторичный) вал 9 имеет шлицевую поверхность, по которой перемещаются шестерни 2 (каретки) первой, второй и задней передач, третьей и четвертой передач. Ведомый и ведущий валы расположены на одной оси, причем передняя опора ведомого вала вращается в цилиндрическом подшипнике, установленном в выточке ведущего вала.
Промежуточный вал 3 имеет жестко укрепленный на валу набор шестерен, образующий блок шестерен. Промежуточный вал вращается одновременно с ведущим, потому что их шестерни находятся в постоянном зацеплении.
У заднего хода шестерня одна или выполнена в виде блока, состоящего из двух шестерен, вращающихся на оси.
На рисунке 2 показана схема работы ступенчатой коробки передач. Крутящий момент от ведущего вала 1 передается через шестерню 2 на шестерню 7 постоянного зацепления промежуточного вала 5 и через шестерни 6 и 3 на ведомый вал 4. Благодаря подбору шестерен (диаметр шестерни 7 больше диаметра шестерни 2) крутящий момент на промежуточном вале увеличивается (рис.
Рис.2. Схема работы ступенчатой коробки передач:
1 – первичный (ведущий) вал, 2 – зубчатый венец (шестерня) первичного вала, 3 – шестерня третьей и четвертой передач, 4 – вторичный (ведомый вал), 5 – промежуточный вал, 6 – шестерня третьей передачи, 7 – шестерня постоянного зацепления, 8 – шестерня первой передачи и заднего хода, 9 – шестерня заднего хода, 10 – шестерня первой передачи и заднего хода промежуточного вала.
а) включена понижающая передача,
в) включен задний ход.
Для получения прямой передачи (рис.2 б) шестерню 3 с ее внутренними зубьями вводят в зацепление с наружными зубьями шестерни 2 (шестерня 2 входит в шестерню 3). При этом крутящий момент от ведущего вала передается непосредственно на ведомый, и они вращаются как одно целое.
Такая передача называется прямой передачей (передаточное число равно 1). Передаточное число – это отношение диаметра или числа зубьев ведомой шестерни к ведущей (обозначается буквой i).
При включении заднего хода (рис.2 в) между шестерням и промежуточного и ведомого валов вводят шестерню заднего хода 9, обеспечивающую вращение ведомого вала в сторону, противоположную вращению ведущего вала.
Смотрите также:
Коробка передач
Коробка передач автомобиля ГАЗ-53А
Коробка передач автомобиля ЗИЛ-130
вал, передача, ступенчатая коробка передач, шестерня
Смотрите также:
Схема коробки КамАЗ | новости СпецМаш
В зависимости от того, какая установлена на КамАЗ коробка передач, схема переключения может быть самой разной. Из используемых сегодня КПП, самой простой можно считать 14-ю модель, предназначенную для установки на модели, не рассчитанные на буксировку прицепов и перевозку грузов свыше 10 тонн.
Водителю автомобиля с такой коробкой доступен минимальный набор – пять скоростей при движении вперед и одна задняя передача.
На автомобилях, предназначенных для работы в составе автопоездов, ставится 15-я модель КП, к которой помимо основной коробки «прилагается» редуктор-делитель. Фактически, это та же, что и в предыдущем случае коробка КамАЗа, схема переключения которой предусматривает пять передних и одну заднюю передачу, но с одним существенным отличием. Используя делитель, можно на «привычных» местах включать скорости низшего тягового диапазона. В результате, у автомобиля «появляется» вдвое больше передач.
На машины с увеличенной грузоподъемностью устанавливают 152-ю модель КПП. Схема коробки передач КамАЗ этого типа по большей части повторяет предыдущую модель, но сам узел отличается конструктивным исполнением. Так в первичном вале делителя усилили шлицы и «нарастили» зубья синхронизаторов.
Было убрано замковое устройство из соединения каретки синхронизатора «4-5» с вторичным валом. Изменили и градус зубьев муфт этой каретки и вала первичного. Увеличенный натяг позволил применить для соединения промежуточного вала с шестернями бесшпоночное крепление
|
Консультация по техническим вопросам , приобретению запчастей 8-916-161-01-97 Сергей Николаевич |
И для 15-ой, и для 152-ой модели, предусматривает пневматический привод управления делителем. Здесь тоже произошла некоторая модернизация — у более нового варианта коробки модель этого управления стала более простой по конструкции за счет того, что из нее убрали два «лишних» воздухопровода и одну фиксирующую колодку.
Даже не учитывая то, какая именно схема КПП КамАЗ используется, к ним всем предъявляется одно общее требование – все комплектующие коробки и системы сцепления должны отвечать требованиям производителя.
Запчасти от «СпецМаш» не только соответствуют стандартным требованиям, но и имеют повышенный (в сравнении со штатными) ресурс эксплуатации, что подтверждено сертификатами МАДИ. Целый ряд деталей рассчитан на пробег 100 тыс. км, так что обращение к нам гарантирует не только качественную работу коробок, но и их долговечность.
Вал первичный КПП
1 14.1701069 Прокладка
2 14.1701068 Крышка переднего подшипника промежуточного вала
3 14.1701042 Прокладка крышки первичного вала
4 6-205К Подшипник
4 864709 Подшипник шариковый
5 14.1701340 Манжета в сборе
6 14.1701040 Крышка подшипника
7 14.1701230-01 Манжета с пружиной в сборе
8 14.1701238-01 Манжета с пружиной в сборе
9 14.
10 870512 Гайка специальная М52х2-Л-6Н
11 14.1701096 Кольцо маслонагнетающее
12 14.1701030 Вал первичный коробки передач
13 864711 Шарик-фиксатор БV7.938 мм
14 14.1701240 Крышка
1 14.1701051 Шестерня третьей передачи
2 14.1701048 Вал промежуточный коробки передач
3 870823 Шпонка сегментная 10х17х55
4 14.1701067 Кольцо В40 ГОСТ 13941-86
5 14.1701190-01 Подшипник роликовый
6 14.1701151 Синхронизатор 4-й и 5-й передач в сборе
7 14.1701114 Шайба упорная
9 14.1701285 Ролик 5,5х15,8
10 14.
1701143 Втулка промежуточная роликов шестерни четвертой передачи
11 14.1701139 Втулка шестерни четвертой передачи
12 14.1701130 Шестерня третьей передачи в сборе
13 14.1701208 Подшипник роликовый
14 14.1701150 Синхронизатор второй и третьей передачи в сборе
15 14.1701145 Шпонка замковая упорной шайбы
16 14.1701146 Пружина замковой шпонки
17 14.1701105 Вал вторичный коробки передач
19 14.1701127 Шестерня второй передачи
20 14.1701122 Шайба упорная
21 14.1701112 Шестерня первой передачи
22 14.1701208 Подшипник роликовый
23 14.1701282 Втулка шестерни первой передачи
24 14.
1701280 Муфта включения первой передачи заднего хода
25 14.1701140 Шестерня заднего хода
26 14.1701208 Подшипник роликовый
27 14.1701278 Втулка шестерни заднего хода
28 14.1701055 Шестерня четвертой передачи
29 14.1701062 Втулка распорная зубчатых колес 4-й передачи и привода промежуточного вала
30 14.1701056 Шестерня привода промежуточного вала
31 14.1701063 Кольцо В65 ГОСТ 13942-68
32 14.1701066-01 Подшипник роликовый промежуточного вала передний
Что такое коробка передач? Типы, детали, работа [Изображения и PDF]
Из этой статьи вы узнаете , что такое коробка передач? типы коробки передач и как работает каждая коробка передач? Объясняется диаграммами .
А также вы можете скачать файл формата PDF этой статьи.
Коробка передач и типы
Что такое коробка передач или трансмиссия?
Слово «трансмиссия» используется для обозначения устройства, расположенного между сцеплением и карданным валом. Это может быть коробка передач, преобразователь крутящего момента, повышающая передача, гидропривод или гидравлический привод.
Читайте также: Типы зубчатых колес [Классификация зубчатых колес] и зубчатых передач
Типы коробок передач
Ниже приведены типов коробок передач , используемых в современных транспортных средствах:
- Коробка передач со скользящим зацеплением
- Синхронизированная коробка передач
- Планетарная коробка передач
Назначение трансмиссии
Для чего используется коробка передач?
Задача трансмиссии — обеспечить высокий крутящий момент во время трогания с места, подъема в гору, ускорения и буксировки груза.
Когда транспортное средство трогается с места, поднимается в гору, ускоряется и сталкивается с другими препятствиями, на ведущих колесах требуется высокий крутящий момент.
Следовательно, необходимо предусмотреть устройство, позволяющее коленчатому валу двигателя вращаться с относительно высокой скоростью, в то время как колеса вращаются с меньшей скоростью. Он заключен в металлический ящик, называемый коробкой передач . Скорость автомобиля также изменяется с помощью трансмиссии, поддерживающей частоту вращения двигателя с определенным пределом.
Читайте также: 6 наиболее распространенных проблем с коробкой передач [которые могут привести к ненужному ремонту]
Коробка передач с скользящей сеткой
Это самый простой тип коробки передач. Расположение шестерен находится в нейтральном положении. Корпус редуктора и подшипник не показаны. Шестерня сцепления закреплена на валу сцепления. Он всегда остается соединенным с ведущей шестерней промежуточного вала.
Три другие шестерни, такие как первая скорость, вторая скорость и передача заднего хода, также жестко закреплены на промежуточном валу или также известны как промежуточный вал. Две шестерни, установленные на шлицевом главном валу, могут перемещаться с помощью вилки переключения передач при работе рычага переключения передач.
Шестерни соединены с соответствующими шестернями промежуточного вала. Промежуточная шестерня заднего хода закреплена на другом валу и остается соединенной с шестерней заднего хода промежуточного вала.
Как работает редуктор со скользящим зацеплением?
Нейтральная передача
В этом положении передачи мощность двигателя не передается на заднюю ось. Когда шестерня находится в нейтральном положении, шестерня сцепления передает мощность на шестерню на промежуточном валу, а промежуточный вал не передает линейную мощность на главный вал. Поэтому выход редуктора разъединен с входом редуктора.
Помните, что в нейтральном положении только шестерня вала сцепления зацепляется с шестерней промежуточного вала.
Остальные шестерни свободны, поэтому главный вал коробки передач не вращается.
Первая или низкооборотная шестерня
Первая или низкооборотная передача. При нажатии на рычаг переключения передач большая шестерня на главном валу перемещается вдоль вала, чтобы попасть в зацепление с первой шестерней промежуточного вала.
При этом главный вал и вал сцепления вращаются в одном направлении. Поскольку меньшая шестерня промежуточного вала входит в зацепление с большей шестерней главного вала, получается передаточное отношение примерно 3:1.
То есть вал сцепления проворачивается три раза за каждый оборот главного вала. К тому же редуктор в дифференциале на задних колесах создает более высокое передаточное число, примерно 12:1 между колесами и коленчатым валом двигателя.
См. также: Что такое передаточное число и как его рассчитать и затем меньшая шестерня главного вала входит в зацепление со второй шестерней промежуточного вала.
В редукторе второй передачи главный вал и вал сцепления вращаются в одном направлении.
Получается передаточное отношение примерно 2:1. Редуктор дифференциала увеличивает это передаточное число примерно до 8:19.0003 .
Третья высшая или повышенная передача
Третья высшая или повышенная передача. При нажатии рычага коленчатого вала вторые шестерни главного вала и промежуточного вала выводятся из зацепления, а затем вторая и высшая шестерни главного вала прижимаются в осевом направлении к шестерне вала сцепления.
Наружные зубья шестерни вала сцепления входят в зацепление с внутренними зубьями второй передачи и высшей передачи. Главный вал вращается вместе с валом сцепления и получается передаточное отношение 1:1. Дифференциальный редуктор обеспечивает передаточное отношение примерно 4:1 между коленчатым валом двигателя и колесами.
Шестерня заднего хода
Шестерня заднего хода. При нажатии рычага коленчатого вала большая шестерня главного вала входит в зацепление с промежуточной шестерней заднего хода. Промежуточная шестерня заднего хода всегда находится в зацеплении с шестерней заднего хода промежуточного вала.
Помещая промежуточную шестерню между шестерней заднего хода промежуточного вала и большей шестерней главного вала, главный вал вращается в направлении, противоположном направлению вала сцепления. Это изменяет вращение колес с прямого на обратное, так что автомобиль движется назад.
Читайте также: 9 различных типов муфт
Коробка передач с постоянным зацеплением
В этом типе коробки передач все шестерни главного вала находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала (промежуточного вала). Как показано на рисунке, на главном валу установлены две кулачковые муфты.
Одна кулачковая муфта расположена между шестерней сцепления и второй шестерней, а другая — между первой шестерней и шестерней заднего хода. Все шестерни свободны на шлицевом главном валу.
Кулачковая муфта скользит по главному валу и вращается вместе с ним. С ним фиксируются все шестерни на промежуточном валу. Когда левосторонняя кулачковая муфта скользит влево через рычаг переключения передач, она входит в зацепление с шестерней сцепления, и достигается передача максимальной скорости.
Когда левая муфта бревна входит в зацепление со второй передачей, получается вторая передача. Аналогичным образом, сдвинув правую кулачковую муфту влево и вправо, можно получить первую передачу и передачу заднего хода.
В редукторе этого типа все шестерни находятся в постоянном зацеплении, они защищены от повреждений и при их включении и выключении не возникает неприятного скрежета.
Полное описание коробки передач с постоянным зацеплением
Коробка передач с синхронизатором
В коробках передач современных автомобилей используются косозубые шестерни и синхронизаторы, которые синхронизируют вращение шестерен, находящихся в зацеплении. Это устраняет столкновение шестерен и облегчает переключение передач.
Этот тип редуктора похож на редуктор с постоянным зацеплением. Коробка передач с синхронизатором снабжена синхронизатором, с помощью которого две шестерни, подлежащие включению, сначала входят в фрикционный контакт, который регулирует их скорость, после чего они легко включаются.
В большинстве автомобилей синхронизаторы установлены не на всех передачах. Они устанавливаются только на верхние шестерни. Задняя передача, а в некоторых случаях и первая передача не имеют синхронизаторов. Потому что они предназначены для включения, когда автомобиль неподвижен.
При перемещении рычага переключения передач конус синхронизатора встречается с таким же конусом на шестерне. За счет трения вращающаяся шестерня вынуждена вращаться с той же скоростью, что и блок синхронизатора. Для обеспечения положительного привода дальнейшее движение рычага переключения передач позволяет муфте перекрыть несколько подпружиненных шариков, и муфта входит в зацепление с собачками при движении шестерни.
Поскольку и шестерня, и синхронизатор движутся с одинаковой скоростью, это зацепление необходимо перед зацеплением собачьих зубьев, чтобы у конусов была возможность привести синхронизатор и шестерню к одинаковой скорости.
Планетарная коробка передач
В обычной передаче оси различных шестерен фиксированы, а движение шестерен просто вращается вокруг их собственных осей.
В планетарной передаче по крайней мере одна шестерня вращается не только вокруг своей оси, но и вращается вокруг какой-либо другой оси.
Эти типы коробок передач являются наиболее широко используемыми автоматическими трансмиссиями. В системе автоматической трансмиссии есть только акселератор и тормоз. Таким образом, на автомобиле не будет ни педали сцепления, ни рычага переключения передач.
Конструкция эпициклического редуктора :Планетарная передача. На рисунке показан вид спереди и вид сбоку на редуктор. Этот тип редуктора имеет три шестерни, солнечную шестерню, планетарную шестерню и зубчатый венец. Солнечная шестерня установлена на валу солнечной шестерни. Планетарная шестерня установлена на водиле планетарной передачи, а зубчатый венец установлен на валу водила планетарной передачи.
Зубчатый венец имеет внутренние шестерни, которые входят в зацепление с планетарной шестерней и вращаются вместе с ней. В эпициклическом редукторе это устройство блокировки шестерни.
Если одна передача заблокирована, оставшиеся две передачи будут действовать как вход и выход. Например, если солнечная шестерня заблокирована, зубчатый венец и планетарная шестерня действуют как входной и выходной элементы.
Это типичное расположение будет доступно для одновременной блокировки шестерни и получения выходной мощности от любой шестерни и подачи входной мощности на любую шестерню, поэтому такая схема будет доступна.
Таким образом, заблокировав чью-либо передачу, мы можем получить совсем другую скорость. Особенность этого конкретного планетарного редуктора заключается в том, что мы можем достичь более широкого диапазона вариаций скорости.
Спасибо, что прочитали.
Вот и все. Мы обсудили все четыре различных типы редуктора но если у вас остались вопросы по этой статье вы можете задать их в комментарии я вам отвечу. Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.
А также вы можете скачать бесплатный файл PDF этой статьи, нажав ниже.
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о наших новых технических статьях.
Введите адрес электронной почты…
Читать далее: Что такое 6 наиболее распространенных проблем с коробкой передач [которые приводят к ненужному ремонту]
Внутреннее устройство коробки передач — Руководство по игре 0
Изменить эту страницуПереключить боковую панель оглавления
По сути, редуктор — это просто набор шестерен и корпус, который их соединяет. Редукторы имеют выходное передаточное число , конечное передаточное отношение между входным валом двигателя и конечным выходным валом.
Клемма
- Редуктор
Также известен как передаточное число. В любой вращательной системе передачи мощности (обычно включающей двигатели и сервоприводы в FTC) передаточное отношение определяет как количество оборотов на входе системы, так и количество оборотов на выходе.
Например, мотор-редуктор NeveRest 20 состоит из немодифицированного мотора NeveRest и планетарного редуктора с передаточным числом 20:1 (или, если говорить, «20 к 1»). Это означает, что для того, чтобы выходной вал редуктора повернулся 1 раз, входной вал двигателя должен повернуться 20 раз. Передаточные числа являются одним из наиболее важных соображений при проектировании компонента силовой передачи.
Любой двигатель или сервопривод FTC имеет два свойства: скорость и крутящий момент (или вращательное усилие). Эти два свойства обратно пропорциональны, что означает, что увеличение скорости уменьшает крутящий момент, и наоборот. Например, если кто-то хочет сделать механизм быстрее за счет крутящего момента, удвоив скорость этой коробки передач 20: 1, он уменьшит передаточное отношение в 2 раза. Поскольку 20 разделить на 2 равно 10, новое желаемое соотношение будет 10:1 (это называется ускорением). Однако, если кто-то хочет вместо этого удвоить крутящий момент, сделав систему более мощной и надежной за счет скорости, он должен увеличить передаточное число в 2 раза, оставив передаточное число 40:1 (это называется передаточным числом).
вниз).Наиболее распространенными способами повышения или понижения передачи являются редукторы, шестерни, звездочки и шкивы с ременным приводом, все из которых существуют в различных размерах.
вниз).В FTC редукторы могут быть более распространены, чем вы думаете — к каждому двигателю прикреплен редуктор. Эти редукторы относятся к одному из следующих двух типов: цилиндрические или планетарные. Ниже мы даем подробный анализ каждого из этих типов редукторов. Просто для пояснения: нижеприведенные редукторы отделены от базового двигателя.
Цилиндрические редукторы
Term
- Цилиндрический редуктор
Цилиндрический редуктор имеет цилиндрические шестерни, которые расположены друг над другом. Редуктор достигается за счет шестерен разного размера в одной плоскости.
представляют собой набор передаточных чисел, часто наложенных друг на друга для достижения большого сложного передаточного числа (например, 40: 1).
Каждое отдельное передаточное число имеет только две передачи — одна может быть 8:1, другая может быть 5:1, но конечное передаточное число будет 40:1. Эти редукторы используются в двигателях серии Andymark NeveRest Classic и goBILDA серии 5201, а также в двигателях REV HD Hex. Из-за особенностей конструкции этих коробок передач каждая передача имеет только несколько зубьев от каждой включенной шестерни, и эти зубья несут всю нагрузку коробки передач. Цилиндрический редуктор легко повредить от ударной нагрузки, а при поломке одной шестерни перестанет работать весь редуктор.
Наконечник
Не рекомендуется использовать прямозубые редукторы в устройствах с высокими нагрузками, таких как трансмиссии или рычаги. Вместо этого используйте планетарные редукторы.
Пример цилиндрического редуктора. Обратите внимание, что все шестерни зацепляются только с одной другой шестерней.
Преимущества цилиндрических редукторов
Как правило, цилиндрические редукторы дешевле планетарных.
Однако в FTC это изменение цены часто минимально. Планетарный редуктор 20:1 от REV всего на 4 доллара больше, чем цилиндрический редуктор 20:1
от разных производителей не взаимозаменяемы. Однако они сопоставимы и практически неотличимы по производительности. Здесь главное учитывать вашу желаемый редуктор, желаемые соединения двигателя и желаемый тип выходного вала .
Планетарные редукторы
В планетарных редукторахиспользуется более сложная система зубчатых передач, обеспечивающая надежную передачу в компактном пространстве. В автомобильной технике планетарные редукторы могут достигать нескольких различных передаточных чисел без изменения размера шестерни, но все планетарные редукторы, которые вы увидите в FTC, достигают только одного передаточного отношения.
Терминал
- Планетарный редуктор
Планетарная передача состоит из центральной шестерни (солнечной шестерни), вокруг которой вращаются шестерни меньшего размера (планетарные шестерни).
Внешний радиус имеет зубчатый венец, который удерживает другие шестерни на месте.
Внешний радиус имеет зубчатый венец, который удерживает другие шестерни на месте.используются в серии Andymark Orbital, некоторых планетарных и ультрапланетарных двигателях REV HD Hex, а также в широком ассортименте планетарных мотор-редукторов goBILDA. Кроме того, AndyMark продает несколько планетарных коробок передач на вторичном рынке под названием NeveRest Sport и 57 Sport. Как видно из рисунка ниже, на одну ступень зацепляется больше зубьев, чем в цилиндрическом редукторе.
Пример ступени планетарного редуктора. Обратите внимание, как солнечная шестерня входит в зацепление с несколькими шестернями.
Преимущества планетарных редукторов
Люфт меньше, чем у аналогов с прямозубым редуктором. Люфт определяется как зазор или потеря движения, вызванные зазорами между деталями. Это легко объяснить, надев колесо или шестерню на вал двигателя и слегка вращая его. Деталь должна иметь возможность немного покачиваться без приложения к ней значительной силы.
