Реферат Курсовая Конспект
Устройство и работа коробки передач - раздел Образование, КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ Коробка Передач Предназначена Для Силы Тяги На Ведущих Колеса...
|
Коробка передач предназначена для силы тяги на ведущих колесах автомобиля при постоянной мощности двигателя путем зацепления шестерен с различным числом зубьев; она обеспечивает также задний ход и длительное разобщение двигателя (вместе со сцеплением) от других агрегатов трансмиссии во время стоянки автомобиля или при движении его по инерции (рис.12.1).
На рис.12.2,а показана схема коробки передач, в которой зацепление пар шестерен с различным числом зубьев осуществляется их передвижением. Ведущий вал 2 сообщается с ведомым диском сцепления 1, а ведомый вал 6 – с другими агрегатами трансмиссии. Ведомый вал по отношению к ведущему может вращаться с разным числом оборотов. Промежуточный вал с закрепленным на нем набором шестерен через шестерни 3 и 9 находится в постоянном зацеплении с ведущим валом. Передвижные шестерни 4 и 7, установленные на шлицах ведомого вала, обеспечивают включение избранной передачи с помощью механизма переключения 5.
Посредством трехвальной конструкции осуществляется прямая передача, при которой ведущий и ведомый валы соединяются непосредственно через шестерни 3 и 4.
Чтобы избежать ударов при переключении торцов зубьев и их повышенного износа, применяют коробки передач с постоянным зацеплением шестерен (см.рис.12.2,б). В данной конструкции включение передач осуществляется перемещением не шестерен, а специальных муфт легкого включения 11. Если же эта муфта имеет дополнительное устройство, обеспечивающее безударное включение передач, то она называется синхронизатором 10.
Специальная вилка, соединяя шестерни 13 с шестернями промежуточного и ведомого валов, обеспечивает задний ход автомобиля.
У автомобиля ВАЗ-2105 коробка передач включает картер 6 (рис.12.3), ведущий 2, промежуточный 27 и ведомый 11 валы, шестерни, два синхронизатора 9 и 13, подшипники, отдельные оси 38 с промежуточной шестерней 39 заднего хода и механизм переключения передач с рычагом 18.
Рис.12.1. Классификация функционального назначения коробки передач
Рис.12.2. Схемы устройства коробок передач: а – с передвижными шестернями; б – с шестернями постоянного зацепления; 1 – ведомый диск сцепления; 2 – ведущий вал; 3, 9 – шестерни постоянного зацепления; 4, 7 – передвижные шестерни; 5 – механизм переключения; 6 – ведомый вал; 8 – промежуточный вал; 10 – синхронизатор; 11 – муфта легкого включения; 12 – ось шестерни заднего хода; 13 – шестерня включения заднего хода
Рис.12.3. Коробка передач автомобиля ВАЗ-2105: 1 – картер сцепления; 2 – ведущий вал; 3 – сапун; 4, 21 – сальники; 5, 8, 16, 20, 25, 32 – подшипники; 6 – картер коробки передач; 7 – ведущая шестерня; 9, 13 – синхронизаторы; 10 – ведомая шестерня третьей передачи; 11 – ведомый вал; 12– ведомая шестерня второй передачи; 14– ведомая шестерня первой передачи; 15 – задняя крышка; 17 – ведомая шестерня передачи заднего хода; 18 – рычаг переключения передач; 19 – ведущая шестерня привода спидометра; 22 – вилка упругой муфты карданного вала; 23 – ведомая шестерня привода спидометра; 24 – ведущая шестерня передачи заднего хода; 26 – ведущая шестерня первой передачи; 27 – промежуточный вал; 28 – сливная пробка; 39 – ведущая шестерня второй передачи; 30 – ведущая шестерня третьей передачи; 31 – ведомая шестерня промежуточного вала; 33 – вилка передачи заднего хода; 34 – нижняя часть рычага переключения передач; 35 – шток вилки передачи заднего хода; 36 – шток вилки включения третьей и четвертой передач; 37 – шток вилки включения первой и второй передач; 38 – ось промежуточной шестерни передачи заднего хода; 39 – промежуточная шестерня передачи заднего хода
Заходом кольца заднего подшипника 5 ведущего вала в отверстие картера сцепления, картер коробки передач передней плоскостью крепится к картеру сцепления 1. Снизу картер коробки закрывается штампованной крышкой, в которой предусмотрено отверстие для слива масла, закрываемое пробкой 28. Сапун 3 сообщает внутреннюю полость картера с атмосферой. Уровень масла не должен быть ниже кромки маслозаливного отверстия в картере.
Ведущий вал 2, который изготовлен заодно с шестерней 7, имеющей зубчатый венец, установлен одним концом в подшипнике, размещенном в торце коленчатого вала, а другим – в подшипнике 5. На валу выполнены шлицы для установки ступицы ведомого диска сцепления. Шестерня ведущего вала находится в постоянном зацеплении с шестерней 31 промежуточного вала 27. Вал вращается в двухрядном шариковом 32 и роликовом 25 подшипниках, установленных в стенках картера.
Вал выполнен заодно с четырьмя шестернями, ведущая шестерня 24 передачи заднего хода напрессована на шлицах заднего его конца. Внутренняя обойма переднего (шарикового) подшипника 32 закреплена на валу болтом, а задний (роликовый) подшипник 25 вместе с шестерней 24 удерживается на валу стопорным кольцом.
Три опоры поддерживают ведомый вал 11: передняя – игольчатый подшипник 8, установленный в гнезде ведущего вала 2, средняя – шариковый подшипник 16 в задней стенке коробки и задняя – шариковый подшипник 20, расположенный в задней крышке коробки. На термически обработанных шейках ведомого вала свободно вращаются шестерни второй 12 и третьей 10 передач, а шестерня 14 первой передачи свободно вращается на втулке, надетой на вал. Все эти шестерни имеют по два венца; косозубые находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, а прямозубые соединяются со скользящими муфтами синхронизаторов 9 и 13 при включении соответствующих передач. Муфты перемещаются по шлицам ступицы и обеспечивают соединение шестерни включаемой передачи с ведомым валом. На заднем конце ведомого вала находится ведущая шестерня 19 привода спидометра.
Синхронизатор служит для безударного (бесшумного) включения двух передач путем уравнивания угловых скоростей включаемой шестерни и ведомого вала. На автомобиле ВАЗ-2105 он состоит из ступицы 2 (рис.12.4), скользящей муфты 1, двух стопорных колец 3, двух пружин 5 и двух блокирующих колец 4 с наружными коническими поверхностями.
Рис.12.4. Устройство синхронизатора коробки передач автомобиля ВАЗ-2105: а – нейтральное положение; б – начало включения третьей передачи; в – третья передача включена; 1 – скользящая муфта; 2 – ступица; 3 – стопорное кольцо; 4 – блокирующее кольцо; 5 – возвратная пружина; 6 – ведущий вал; 7 – зубчатый венец четвертой передачи; 8 – вилка включения третьей и четвертой передач; 9 – зубчатый венец шестерни третьей передачи; 10 – шестерня третьей передачи; 11 – ведомый вал; 12 – шлицы ступицы; 13 – подшипник
Принцип работы синхронизатора рассмотрим на примере включения третьей передачи. В нейтральном положении (см.рис.12.4,а) блокирующие кольца 4 прижаты пружинами 5 к стопорным кольцам 3. Между коническими поверхностями блокирующих колец и муфты 1 имеется зазор, а зубья блокирующих колец 4 находятся во впадинах венцов 9 и 7, при этом крутящий момент от этих зубчатых венцов на муфту 1 не передается.
При включении третьей передачи (см.рис.12.4,б) скользящая муфта 1 синхронизатора перемещается вилкой 8 по шлицам 12 ступицы 2, установленной неподвижно на ведомом валу 11, и прижимается внутренним корпусом к конической поверхности блокирующего кольца 4. В результате этого под действием сил трения блокирующее кольцо синхронизатора повернется на небольшой угол, упрется боковыми скосами своих зубьев в боковые скосы венца 9 ведомой шестерни 10 третьей передачи и дальнейшее проворачивание кольца прекратится. Одновременно создается сопротивление дальнейшему осевому перемещению муфты 1 и продолжается выравнивание скорости вращения валов выравниваются за счет сил трения между блокирующим кольцом 4 и муфтой синхронизатора 1.
Далее блокирующее кольцо 4 соскальзывает с конусных поверхностей зубчатого венца 9 под действием осевого усилия, передаваемого от вилки 8 включения передачи. При этом муфта 1, перемещаясь вместе с блокирующим кольцом 4, своими шлицами соединяет ступицу 2 на ведомом валу с венцом 9 ведомой шестерни третьей передачи (см.рис.12.4,в).
При выключении передачи все детали занимают исходное положение, а блокирующее кольцо отходит обратно под действием пружины 5.
В отверстие картера коробки передач и его задней крышки запрессована ось промежуточной шестерни заднего хода 38 (см.рис.12.3). На оси свободно вращается промежуточная шестерня 39 передачи заднего хода с запрессованной в нее металлокерамической втулкой.
Рычагом 16 осуществляется управление коробкой передач, включение происходит за счет продольного перемещения штоков 4, 6, 11 вместе с закрепленными на них вилками, входящими в вырезы муфт синхронизаторов или вырезы промежуточной шестерни заднего хода. В задней головке штоков сделан паз, в который входит хвостовик 15 рычага 16 переключения передач. Четкость включения передач и удержание штоков и вилок в нейтральном и включенном положении обеспечивается фиксаторами, состоящими из шариков 23 с пружинами 22.
Замок между штоками, состоящий из трех блокирующих сухарей 8, 9 и 10, предохраняет коробку от одновременного включения двух передач. Два крайних сухаря 8 и 10 установлены в отверстии задней стенки картера, а средний - в отверстии штока 4. У штоков имеются гнезда (выемки) для сухарей.
Рис.12.5. Механизм переключения передач автомобиля ВАЗ-2105: а – расположение механизма в картере коробки передач; б, в – работа замкового механизма; 1 – картер сцепления; 2 – шпилька; 3 – картер коробки передач; 4 – шток вилки включения третьей и четвертой передач; 5 – вилка включения третьей и четвертой передач; 6 – шток вилки включения первой и второй передач; 7 – вилка включения первой и второй передач; 8, 9. 10 – блокирующие сухари; 11 – шток вилки включения передачи заднего хода; 12 – втулка; 13 – вилка включения передачи заднего хода; 14 – болт крепления вилки; 15 – хвостовик рычага переключения передач; 16 –рычаг переключения передач; 17 – пружина; 18 – оттяжная пружина; 19 – задняя крышка; 10 – полый штифт; 21 – крышка фиксаторов; 22 – пружина фиксатора; 23 – шарик фиксатора
Работу механизма переключения передач рассмотрим на примере включения задней передачи (см.рис.12.5,в). При перемещении вперед шток 1 выдавливает из своего гнезда сухарь 8, который входит в гнездо штока 4 и одновременно через средний сухарь 9 прижимает другой сухарь 10 к гнезду штока 6. Это позволяет зафиксировать штоки 4 и 6 в нейтральном положении. Для включения любой другой передачи необходимо прежде возвратить шток 11 в первоначальное положение.
Рычаг 16 переключения передач имеет опорный шар, который пружиной 17 прижимается к поверхности шаровой опоры. От проворачивания рычаг удерживается штифтом, входящим в прорезь на опоре. Нижний конец рычага 15 в нейтральном положении расположен в пазу головки штока 4 и удерживается пружиной 18. Непроизвольное включение заднего хода исключается, так как, чтобы сжать пружину 17, необходимо нажать на рычаг вниз.
Рычаг переключения передач для облегчения снятия и установки коробки выполнен разъемным. Обе части соединены с помощью демпфера, детали которого поглощают вибрации рычага и обеспечивают более мягкое переключение передач.
Включение передач и передачу крутящего момента можно проследить по схемам (рис.12). При включении первой передачи (рис.15,а) крутящий момент от ведущего вала 1 через его шестерню 2, постоянно находящуюся в зацеплении с шестерней 15 промежуточного вала 16, передается через шестерни 12 и 7 постоянного зацепления и далее через муфту синхронизатора 6 на его ступицу и на ведомый вал 9 коробки передач.
При включении второй передачи муфта синхронизатора сдвигается в противоположную сторону (см.рис.12.6,б) и соединяется с шестерней 5, через которую в этом случае и передается крутящий момент.
Включение третьей (см.рис.12.6,в) и четвертой (прямой) передач (см.рис.12.6,г) производится продольным перемещением штока 4 (см.рис.12.5,а) с вилкой 5 аналогично включению первой и второй передач.
Включение передачи заднего хода (см.рис.12.6,д) осуществляется перемещением вперед промежуточной шестерни 17 (см.рис.12.6,е) передачи заднего хода, которая одновременно входит в зацепление с шестернями 11 и 8 соответственно промежуточного и ведомого валов. От ведущего вала 1 крутящий момент передается на шестерню 11, промежуточную шестерню 17 и от нее через шестерню 8 на ведомый вал 9, который будет вращаться в обратную сторону, обеспечивая движение автомобиля задним ходом.
На автомобиле «Москвич» коробка передач устроена и работает аналогично рассмотренной выше.
Рис.12.6. Схемы передачи крутящего момента на разных передачах: а – I передача; б – II передача; в – III передача; г – IV (прямая передача); д – задний ход; е – зацепление шестерен при включении заднего хода; 1 – ведущий вал; 2 – шестерня постоянного зацепления; 3 – синхронизатор включения III и IV передач; 4 – ведомая шестерня III передачи; 5 – ведомая шестерня II передачи; 6 – синхронизатор включения II и I передач; 7 – ведомая шестерня I передачи; 8 – ведомая шестерня заднего хода; 9 – ведомый вал; 10 – стенка картера; 11 – ведущая шестерня заднего хода; 12 – ведущая шестерня I передачи; 13 – ведущая шестерня II передачи; 14 – ведущая шестерня III передачи; 15 – ведомая шестерня промежуточного вала; 16 – промежуточный вал; 17 – промежуточная шестерня заднего хода
Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108 не трехвальная, а двухвальная с параллельными осями ведущего и ведомого валов. Она не имеет «прямой» передачи, т.е. передачи, когда ведущий и ведомый валы вращаются как единое целое с одинаковой частотой. Наиболее близка к этому четвертая передача. Пятая передача имеет передаточное число значительно меньше единицы (0,78), что позволяет получить большие скорости движения при меньшей частоте вращения коленчатого вала двигателя и, следовательно, меньшем расходе топлива.
Четырехступенчатая коробка передач автомобиля ВАЗ-2108 состоит из ведущего 14 (рис.12.7) и ведомого 21 валов с шестернями и синхронизаторами, оси с промежуточной шестерней заднего хода и привода переключения передач.
Главная передача и дифференциал смонтированы в одном картере с коробкой передач. Картер 1 коробки передач соединен шпильками с картером сцепления 18, а задняя его часть закрыта крышкой 11, в которую запрессован сапун 12. Для заправки коробки передач маслом и контроля за его уровнем имеется отверстие, закрываемое пробкой 2, а для слива масла отверстие, закрываемое пробкой 3.
Муфта подшипника 20 выключения сцепления расположена на переднем конце ведущего вала 14. Вал выполнен в виде блока ведущих шестерен I, II, III, IV передач и заднего хода. На шлицевом конце вала расположен ведомый диск сцепления.
На ведомом валу 21 на игольчатых подшипниках установлены ведомые шестерни I, II, III, IV передач и синхронизаторы.
Синхронизатор III и IV передач имеет ступицу 9, жестко соединенную с валом при помощи шлицов, скользящую муфту 13, два блокирующих кольца 31, три сухаря 32 с фиксаторами 33 и пружинами, а также синхронизаторы с зубчатыми венцами.
Синхронизатор I и II передач устроен аналогично рассмотренному выше, но его скользящая муфта 6 имеет наружный венец для включения задней передачи.
Скользящая муфта своим внутренним венцом расположена на наружном зубчатом венце ступицы и может перемещаться вдоль нее. Для этого в кольцевую проточку муфты заходит вилка переключения передач 15.
Пятиступенчатая коробка передач изготовлена на базе четырехступенчатой, однако конструктивно отличается тем, что задние части ведущего и ведомого валов удлинены для расположения на них ведущей и ведомой шестерни V передачи и ее синхронизатора. Работа коробки передач аналогична рассмотренной выше.
Рис.12.7. Коробка передач автомобиля ВАЗ-2108: 1 – картер; 2 – пробка заливного я контрольного отверстия; 3 – пробка сливного отверстия; 4 – привод левого переднего колеса; 5 – ведомая шестерня первой передачи; 6 – муфта синхронизатора I, II передач и заднего хода; 7 – ведомая шестерня II передачи; 8 – ведомая шестерня III передачи; 9 – ступица муфты синхронизатора III и IV передач; 10 – ведомая шестерня IV передачи; 11 – задняя крышка; 12 – сапун; 13– скользящая муфта синхронизатора III и IV передач; 14 – ведущий вал; 15 – вилка; 16 – рычаг вилки включения сцепления; 17 - втулка; 18 – картер сцепления; 19 – вилка выключения сцепления; 20 – подшипник выключения сцепления; 21 – ведомый вал; 22 – ведомая шестерня главной передачи; 23 – роликовый конический подшипник дифференциала; 24 – коробка дифференциала с крышкой; 25 – сателлит; 26 – полуосевая шестерня; 27 – ведущая шестерня привода спидометра; 28 – привод спидометра; 29 – ось сателлитов; 30 – защитный чехол привода переключения передач; 31 – блокирующее кольцо; 32 – сухарь фиксатора; 33 – шарик фиксатора
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Сокол Николай Александрович... Попов Сергей Иванович КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Устройство и работа коробки передач
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов