Коробки передач

Коробка передач призначена для перетворення крутного моменту і частоти обертання за величиною і напрямком, а також для довготривалого роз¢єднання двигуна і трансмісії.

Класифікація коробок передач показана на рис.1.

Рис. 1. Класифікація коробок передач

Загальна конструкція і принцип дії ступіечастих коробок передач.

На автомобілях широко поширені тривальні коробки пердач.

Розглянемо конструкцію і принцип дії триступінчастої коробки передач (рис.2.).

Рис. 2. Триступінчаста скринька передач: 1 - ведучий вал; 2, 13, 4, 12 - шестерні постійного зачеплення; 3 - синхронізатор; 5 - ведений вал; 6 - колесо-каретка; 7 - проміжна шестерня; 8 - шестерня заднього ходу; 9 - вісь шестерні заднього ходу; 10 - проміжний вал; 11 - шестерня непостійного зачеплення.

Для вмикання першої пердачі колесо-каретку 6 зміщують до вводу в зачеплення з шестернею 11. Крутний момент від ведучого колеса передаватиметься на ведений через шестерні 2, 13, 11, 6. Тоді передавальне число передачі можна записати:

,

де - передавальне число і-ї передачі.

Друга пердача вмикається зміщеннім зубчастої муфти синхронізатора 3 вправо до з¢єднання її зубів з зубчастим вінцем колеса 4. У цьому випадку колесо 4 жорстко з¢єднується з веденим валом і крутний момент пердається до нього від ведучого вала через зубчасті колеса 2, 13, 12, 4.

Третя передача вмикається при переміщенні зубчастої муфти синхронізатора 3 вліво до з¢єднання її зубів з зубчастим вінцем шестерні 2. В цьому випадку крутний момент з ведучого вала передається безпосередньо на ведений вал без зміни і така передача називається прямою. Наявність прямої передачі є характерною ознакою тривальної скриньки.

Передача заднього ходу вмикається зміщенням у крайнє праве положення колеса-каретки 6, зуби якого входять в зачеплення з зубами шестерні 8, встановленої на осі 9. Момент від ведучого вала на ведений передається через шестерні 2,13, 7, 8, 6.

Зубчасті колеса-каретки і зубчасті муфти синхронізаторів зміщують за допомогою механізму перемикання. Кожне перемикання відбувається при вимкненому зчепленні.

Рис. 3. Двовальна коробка передач

На рис. 2 показана схема двовальної коробка передач. Двовальні коробки мають простішу конструкцію, низький рівень шуму і вищий ККД на прміжних передачах. Одна з важливих переваг - зручність компоновки і простота транс-місії при задньому розміщенні двигуна і в передньоприводних конструкціях. Особливістю такої коробки є відсутність прямої передачі і обмеження передавального числа на нижчій передачі.

Для збільшення кількості ступенів коробки передас приєднують додатковий редуктор, що має два ступені (прямий і редукторний). Це забезпечує подвійне число передач (дводіапазонна скринька). Інколи до базової коробки може бути приєднана додаткові редуктори. Додаткові коробки передач розділяють на подільники і демультиплікатори. Подільник - це додатковий редуктор, що має співвідношення передавальних чисел близько 1,2 - 1,3. В більшості випадків подільник встановлюють спереду коробки передач. У демультиплікаторі відношення передавальних чисел 3 і більше. Демультиплікатор встановлюють, як правило, ззаду основної коробки.

Подільник дає змогунезначно збільшити швидкість, а також підвищити тягове зусилля на колесах (його застосовують на автомобілях-тягачах). Демультиплікатор дає змогу значно підвищити тяговезусилля, що потрібно для автомобілів підвищеної прохідності.

Залежно від вимогдля забезпечення автомобілю необхідних динамічних та екомічних властивостей визхначають діапазон передавальних чисел і передавальні числа. Діапазон - це частка від ділення передавальних чисел нижчої і вищої передач. Чим різноманітніші умови, в яких працює автомобіль, тим більшим повинен бути діапазон. Діапазон пердавальних чисел коробки передач автомобілів :

На автомобілях застосовують переважно три-, чотири-, п¢ятиступінчасті передачі. На вантажних автомобілях великої вантажопідйомності і високої прохідності поширені коробки з числом ступенів 6 - 16. Збільшення числа ступенів покращує паливну економічність, підвищує середню швидкість руху. Проте ускладнюється конструкція коробки, зростають габарити, вартість, ускладнюється керування нею.