Наша сеть партнеров Banwar
Коробка передач служить для зміни тягової сили на колесах автомобіля в залежності від опору руху і дає автомобілю можливість рухатися заднім ходом. Коробка передач дозволяє, крім того, при виключенні передач від'єднувати провідні колеса автомобіля від двигуна, забезпечуючи тим самим можливість запуску двигуна і його роботу на холостому ходу.
Коробка передач являє собою механізм, що складається з набору шестерень, які можуть вводитися в зачеплення в різних поєднаннях.
Кожне поєднання зачеплення шестерень коробки називається щаблем або передачею. Число ступенів (передач) в коробці передач залежить від конструкції автомобіля і зазвичай буває від трьох до п'яти (без урахування передачі заднього ходу). Відповідно до цього коробки передач називаються триступінчастими, чотириступеневими і п'ятиступінчастими.
Мал. Коробка передач автомобілів ГАЗ-69 і ГАЗ-69А: 1 - сальник; 2 - задня кришка картера; 3 - шарикопідшипник вторинного вала; 4 - картер коробки передач; 5 - маслоотражательних кільце; 6 - вторинний вал; 7 - вилка перемикання шестерні (каретки) першої передачі і заднього ходу; 8 - шестерня (каретка) першої передачі і заднього ходу; 9 - важіль перемикання передач; 10 - верхня кришка картера; 11 - шестерня другої передачі; 12 - втулка шестерні другої передачі; 13 - зубчастий вінець шестерні другої передачі; 14 - каретка другої і третьої передач; 15 - вилка каретки другої і третьої передач; 16 - зубчастий маточина; 17 - регулювальні прокладки; 18 - завзяте кільце; 19 - зубчастий вінець шестерні третьої передачі; 20 - шестерня третьої передачі; 21 - роликопідшипник; 22 - шарикопідшипник первинного вала; 23 - первинний вал; 24 - передня кришка картера; 25 - маслоотражательних кільце; 26 - роликопідшипник проміжного вала; 27, 29, 32 і - шестерні проміжного вала; 28 - пробка зливного отвору картера; 30 - вісь проміжного вала; 31 - проміжний вал; 34 - проміжна шестерня заднього ходу
Зачеплення різних пар шестерень здійснюється за допомогою кареток (шестерень), що пересуваються вздовж валів коробки. Залежно від числа рухомих кареток коробки поділяються на двоходові (дві каретки) і триходові (три каретки).
Принцип роботи автомобільних коробок передач незалежно від їх конструктивного оформлення і числа передач однаковий. Розглянемо їх пристрій і роботу на прикладі триступеневої двухходовой коробки передач автомобілів ГАЗ-69А і ГАЗ-69.
Первинний (ведучий) вал 23 виконаний заодно з шестернею 20 третьої передачі і з зубчастим вінцем 19. Первинний вал через зчеплення з'єднується з колінчастим валом двигуна.
Вторинний (підпорядкований) вал 6 є ніби продовженням первинного вала і розташований з ним на одній осі. Хвостовик вторинного вала сидить в Роликопідшипники 21, встановленому в кінці первинного вала. Вторинний вал внаслідок цього може обертатися незалежно від первинного.
На вторинному валу встановлено дві шестерні 8 і 11 і зубчаста маточина 16. Шестерня 8 (каретка) сидить на валу на шліцах і може переміщатися уздовж його осі. Шестерня 11 має зубчастий вінець 13. Вона посаджена на вторинному валу на бронзовій втулці 12, тому вільно обертається на валу. На маточині встановлена каретка 14 другої і третьої передач, яка переміщається по маточини.
Проміжний вал 31 представляет- собою блок шестерень 27, 29, 32 і 33, що вільно обертається на осі 30.
Проміжна шестерня 34 заднього ходу посаджена на вісь на бронзовій втулці і вільно обертається на осі.
Первинний і вторинний вали встановлені в гніздах картера коробки на шарикопідшипниках 22 і 3. Вісь 30 проміжного вала закріплюється в гніздах картера нерухомо, проміжний же вал 31 обертається на осі на роликопідшипниках 26. Ось проміжної шестерні заднього ходу нерухомо закріплена в спеціальних гніздах картера.
Шестерня 20 первинного валу з шестернею 27 проміжного вала, а також шестерня 33 з проміжною шестірнею 34 заднього ходу перебувають в постійному зачепленні. У постійному зачепленні знаходяться також шестерня 29 проміжного вала і шестерня 11 вторинного вала. Каретки 8 і 14 можуть переміщатися по вторинному валу і вводитися в зачеплення: каретка 14 своїми внутрішніми зубами з зубчастим вінцем 19 шестерні 20 первинного валу або з зубчастим вінцем 13 шестерні 11; каретка 8 з шестернею 32 або 34.
При положенні кареток, зображеному на малюнку, крутний момент від двигуна передаватиметься з первинного вала через шестірні 20 і 27 на блок шестерень проміжного валу.
Однак на вторинний вал крутний момент передаватися не буде, так як при зображеному положенні кареток 8 і 14 вторинний вал роз'єднаний як з первинним, так і з проміжним валами. Такий стан кареток називається нейтральним. У нейтральне положення каретки ставляться при запуску двигуна і роботі двигуна на холостому ходу (на місці або при русі автомобіля накатом).
Мал. Схема включення шестерень і передачі крутного моменту в триступеневої коробці передач автомобілів ГАЗ-69 і ГАЗ-69А: а - перша передача; б - друга передача; в - третя передача; г - задній хід; I - положення важеля при включенні першої передачі; II - положення важеля при включенні другої передачі; III - положення важеля при включенні третьої передачі; IV - положення важеля при включенні заднього ходу
Щоб привести автомобіль в рух, треба передати крутний момент вторинного валу. Для цього каретку 8 або 14 слід ввести в зачеплення з однією з шестерень проміжного валу, при якому забезпечувалося б отримання найбільшого передавального відносини, а отже, і найбільшого крутного моменту на вторинному валу. Пересунемо каретку 8 вправо і введемо її в зачеплення з шестірнею 32 проміжного вала, як це показано на рис. а. Такий стан кареток відповідає першій передачі.
Щоб включити другу передачу, необхідно вивести каретку 8 із зачеплення з шестернею 32, а потім, пересунувши (по рис. Б вліво) каретку 14, ввести останню в зачеплення із зубчастим вінцем 13 шестерні 11, постійно знаходиться в зачепленні з шестірнею 29 проміжного вала.
Переходити з другої передачі на третю потрібно в тій же послідовності, що і з першої передачі на другу. При цьому каретка 14 виводиться з зачеплення з зубчастим вінцем 13 шестерні 11 і вводиться в зачеплення із зубчастим вінцем 19 шестерні 20 первинного валу (рис. В), первинний і вторинний вали починають обертатися як одне ціле.
Для руху заднім ходом слід перевести обидві каретки в нейтральне положення, а потім каретку 8 пересунути вліво і ввести в зачеплення з проміжною шестірнею 34 заднього ходу. При цьому напрямок обертання вторинного, вала зміниться на протилежне.
Для легкого і ненаголошеного перемикання передач необхідно, щоб окружні швидкості шестерень, що вводяться в зачеплення, були однакові. Окружна швидкість шестерні залежить від числа обертів вала, на якому вона сидить, і від її діаметра: чим більше діаметр шестерні і число обертів вала, тим більше її окружна швидкість. Для полегшення ненаголошеного перемикання передач і зменшення зносу зубів шестерень в коробках передач, зокрема в коробці передач автомобілів ГАЗ-69А і ГАЗ-69, передбачено спеціальний пристрій - синхронізатор каретки включення другої і третьої передач.
Синхронізатор вирівнює окружні швидкості обертання шестерень перед введенням їх в зачеплення. Влаштований він у такий спосіб. На кінці вторинного вала 1 встановлена на шліцах і закріплена стопорним кільцем 14 зубчаста маточина 6 синхронізатора. На зовнішніх зубах маточини встановлена каретка 10 другої і третьої передач, що охоплюється виделкою 8. У трьох пазах маточини встановлені повзуни 11 блокуючого пристрою, що з'єднуються за допомогою кульок 9 фіксаторів з кареткою 10. По обидва боки маточини розташовані блокують бронзові кільця 4. Кожне блокуючу кільце має зубчастий вінець і пази 47 для плазунів; внутрішня поверхня кільця виконана конусоподібної.
Синхронізатор розташований між зубчастим вінцем 13 шестерні 15 первинного валу і зубчастим вінцем 3 шестерні 2 другої передачі. Підстави зубчастих вінців шестерень 2 і 15 мають конусні поверхні.
Мал. Пристрій і схема роботи синхронізатора коробки передач: а - положення деталей синхронізатора при вирівнюванні окружних швидкостей; б - положення деталей синхронізатора при включеній передачі; в - деталі синхронізатора; 1 - вторинний вал коробки передач; 2 - шестерня другої передачі; 3 - зубчастий вінець шестерні другої передачі; 4 - блокуючу кільце; 5 - наполеглива шайба; 6 - зубчастий маточина; 7 - пружина; 8 - вилка каретки другої і третьої передач; 9 - кулька фіксатора; 10 - каретка другої і третьої передач; 11 - повзун; 12 - регулювальні прокладки; 13 - зубчастий вінець шестерні первинного валу; 14 - стопорне кільце зубчастої маточини; 15 - шестерня первинного вала; 16 - первинний вал; 17 - паз для повзуна маточини
При включенні другої або третьої передачі каретка 10 синхронізатора за допомогою перемикає пристрої переміщається разом з повзунами 11 по маточини 6. повзуни, що входять в пази 17 блокуючих кілець 4, притискають кільце до конусної поверхні відповідного зубчастого вінця шестерні. Внаслідок тертя, що виникає між дотичними конусними поверхнями, що блокує кільце трохи зсувається в бік обертання зубчастого вінця до упору пазів в бічні поверхні плазунів. При цьому скошена поверхность.торцов зубів каретки 10, впираючись в скошену поверхню торців зубів кільця 4, не дає зубах увійти в зачеплення, внаслідок чого забезпечується сильне притиснення кільця 4 до конусної поверхні зубчастого вінця. В результаті сильного тертя конусів швидкості обертання валів зрівнюються, каретка 10 зсувається далі, вичавлюючи кульки 9 фіксаторів, і своїми зубами входить в проміжки зубів вінця 13, безшумно включаючи відповідну передачу.
Управління коробкою передач здійснюється за допомогою важеля 6; хитається в кульовій опорі кришки картера коробки передач.
У тій же кришці в гніздах встановлені, два повзуна 3 і 12, які можуть переміщатися уздовж своїх осей, ковзаючи при цьому в гніздах кришки коробки. Кожен з цих плазунів з'єднаний з виделкою: повзун 12 каретки першої передачі і заднього ходу з вилкою 11, повзун 3 каретки другої і третьої передач з вилкою 10.
Кінці вилок вміщуються в кільцевих проточках, наявних в каретках, і не заважають кареток вільно обертатися разом із вторинним валом. При поздовжньому ж переміщенні вилок, каретки пересуваються уздовж вала і тим самим вводять в зачеплення відповідні шестерні. За допомогою переміщення важеля, а отже, і вилок з каретками відбувається перемикання передач в коробці.
Для запобігання довільного виключення передач і одночасного включення декількох передач в механізмі перемикання передач передбачені спеціальні пристрої фіксатори (стопори) - для фіксування важеля в певному положенні і замки, що не дозволяють одночасно включати кілька передач.
У триступеневий коробках передач з двома повзунами фіксатор одночасно виконує і роль замку.
Мал. Механізм перемикання передач коробки передач автомобілів ГАЗ-60 і ГАЗ-69А: 1 - пружина фіксатора; 2 - бічна кришка картера коробки передач; 3 - повзун вилки каретки другої і третьої передач; 4 - віджимна скоба; 5 - пружина отжимной скоби; 6 - важіль перемикання передач; 7 - пружина важеля перемикання передач; 8 - ковпак; 9 - кульова опора; 10 - вилка каретки другої і третьої передач; 11 - вилка каретки першої передачі і заднього ходу; 12 - повзун вилки каретки першої передачі і заднього ходу; 13 - сухарі фіксатора
Фіксатор складається з двох порожнистих сухарів 13, що ковзають в спеціальному гнізді, зробленому в кришці коробки передач. Під дією пружини 1 сухарі заскакують в поглиблення, наявні у відповідних місцях плазунів. Сухарі надійно утримують повзуни від мимовільного переміщення, а також запобігають можливість одночасного переміщення, обох плазунів.
Пересунути обидва повзуна відразу і включити, таким чином, одночасно дві передачі можна з наступних причин. Як тільки один з повзунів пересунеться настільки, що сухар вийде з поглиблень, обидва сухаря виявляться присунутих один до одного впритул. Загальна довжина зсунутих сухарів підібрана так, що другий сухар вже не зможе вийти з поглиблення примикає до нього повзуна і тим самим надійно замкнений повзун.
Щоб не сталося випадкове включення заднього ходу, в кришці коробки передач, трохи нижче кульової опори, розташована віджимна скоба 4 з пружиною 5, що натискає на кінець важеля 6. Тому для включення заднього ходу (і першої передачі) до важеля треба докласти підвищене зусилля, щоб відвести скобу в сторону.
У картер коробки передач заливається трансмісійне масло до рівня отвору контрольної пробки.