Коробка передач

5 Апрель 2010

KPPДобрый день! Да… давно я ничего не размещал тут… Вот хочу сейчас рассказать вам о коробке передач)))

Коробка передач служит для изменения тягового усилия на ведущих колесах, движения автомобиля задним ходом, длительного разъединения двигателя и ведущих колес при остановках и движении накатом.

Изменение тягового усилия на ведущих колесах необходимо для преодоления сил сопротивления движению автомобиля. Величина этих сил определяется трением деталей трансмиссии, сопротивлением качения и воздуха, а также сопротивлением подъема и разгона. В зависимости от этих условий силы сопротивления могут возрастать по отношению к минимальным значениям в 4—5 раз, например при трогании с места и разгоне, при движении на подъем. В то же время крутящий момент двигателя, от которого зависит тяговое усилие на колесах, при максимальной подаче топлива можно увеличить всего в 1,1— 1,3 раза. Этой величины достаточно только для разгона и движения по горизонтальной гладкой дороге.

Чтобы повысить тяговое усилие на ведущих колесах при определенных оборотах и крутящем моменте двигателя, необходимо уменьшить обороты колес по отношению к оборотам двигателя, т. е. снизить скорость движения автомобиля. Такое изменение соотношения числа оборотов и обратно пропорциональное изменение тягового усилия достигается применением коробки передач, первичным (ведущим) валом которой является вал сцепления, а вторичный (ведомый) вал которой постоянно соединен с карданной передачей.

Связь между первичным и вторичным валами позволяет изменять соотношение чисел их оборотов  и крутящих моментов . Отношение числа оборотов первичного вала к числу оборотов вторичного вала называется передаточным числом  коробки передач.

Передаточное число может иметь величину от 0,6 до 8. В зависимости от характера изменения передаточного числа различают ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные коробки передач. По виду связи между первичным и вторичным валами коробки передач, делятся на механические, гидравлические, электрические и комбинированные, по способу управления — с ручным и автоматическим управлением.

Наибольшее распространение на автомобилях получили ступенчатые, механические коробки передач с ручным управлением. Передаточное число в них изменяется введением в зацепление шестерен с различным числом зубьев, которые установлены на параллельных валах. На большинстве автомобилей установлены простые коробки передач с наружным зацеплением шестерен и неподвижными валами. Некоторые автомобили имеют планетарные коробки передач с шестернями внутреннего зацепления и подвижными валами. Планетарные коробки передач имеют меньший вес и габарит при больших передаточных числах, позволяют изменять передаточное число без остановки первичного и вторичного валов, но отличаются повышенной сложностью конструкции.

Простые коробки передач автомобилей имеют трехвальную конструкцию с шестернями. Первичный вал через сцепление получает крутящий момент от двигателя и сообщает его через шестерни постоянного зацепления и промежуточному. Диаметр и число зубьев  ведущей шестерни меньше диаметра и числа зубьев  ведомой шестерни промежуточного вала.

Введение шестерни во внутреннее зацепление с ведущей шестерней соединяет напрямую первичный и вторичный валы, а промежуточный вал вращается вхолостую. Передаточное число коробки передач при этом равно, и такая передача называется прямой.

Для движения задним ходом шестерня вводится в зацепление с шестернями заднего хода и, и вращение вторичного вала меняется на обратное.

С помощью нескольких шестерен промежуточного и вторичного валов получают несколько передач (ступеней) с различными передаточными числами, увеличивающими крутящий момент на вторичном валу. На некоторых автомобилях применяется ускоряющая передача с передаточным числом меньше единицы. Движение малонагруженного автомобиля по хорошей дороге на ускоряющей передаче снижает расход топлива и износ деталей двигателя, так как его коленчатый вал вращается с меньшим числом оборотов, чем при движении на прямой передаче с той же скоростью. Передача с большим передаточным числом считается низшей по отношению к передаче с меньшим передаточным числом, называемой высшей.

Большинство автомобилей имеют четырехступенчатые коробки передач (считая передачи для движения вперед), некоторые — пятиступенчатые. При увеличении числа ступеней улучшается использование мощности двигателя, динамические свойства автомобиля и его топливная экономичность.

Прямозубые шестерни во время переключения передач передвигаются, входя в зацепление друг с другом. Это повышает износ зубьев шестерен и шумность работы коробки передач. Косозубые шестерни имеют пониженную шумность работы, но введение их в зацепление затруднительно, поэтому большинство шестерен коробки передач косозубые, постоянного зацепления.

Шестеренный механизм коробки передач находится в картере из алюминиевого сплава или чугуна и работает в масляной ванне. Межосевое расстояние и диаметр ведомой шестерни первой передачи определяют габарит коробки передач и зависят от максимального крутящего момента двигателя и условий трогания с места полностью груженного автомобиля.

Картер коробки передач крепится к заднему торцу картера сцепления. Первичный вал передним концом опирается на подшипник в гнезде маховика, задним концом — на подшипник в передней стенке картера коробки передач. Промежуточный вал представляет собой блок косозубых шестерен, установленный в подшипниках передней и задней стенок картера и постоянно получающий вращение от ведущей шестерни первичного вала. Вторичный вал передним концом установлен на подшипник в выточке первичного вала, задним концом — на подшипник в задней стенке картера.

На вторичном валу свободно вращаются косозубые шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Между шестернями вторичного вала на шлицах расположены синхронизаторы — подвижные муфты, плавно соединяющие ту или другую шестерню с валом, что обеспечивает включение определенной передачи. По числу таких подвижных звеньев коробки передач делятся на двухходовые и трехходовые. Большая часть автомобилей имеют трехходовые коробки передач.

Управление коробкой передач производится ручным рычагом через механизм, обеспечивающий передвижение синхронизаторов.

При работе коробки передач шестерни и валы испытывают большие нагрузки от крутящего момента двигателя, которые создают напряжения изгиба в зубьях до 100 кг/мм2 и удельные давления между зубьями до 250 кг/мм2. Зубья шестерен рассчитываются на прочность для определения формы зуба и на износостойкость. Для нахождения площади рабочей поверхности зуба. Валы рассчитываются на прочность при совместном действии изгиба и кручения. При этом определяется диаметр вала и расстояние между его опорами.

Шестерни и валы коробки передач должны иметь высокую прочность, поверхностную твердость и износостойкость. Материалом для них обычно служат малоуглеродистые стали с добавками хрома, молибдена, марганца. После цементации и закалки шестерни приобретают необходимые свойства.

© Автомобильный Блог

 

 

Ваш Комментарий

 

 

Публикации по теме

vodorodnyi_avtomobil4

ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ

31 Январь 2017

Автомобили, работающие на водороде, уже расчистили себе площадку на рынке, и вскоре почти каждый сможет купить такую машину. К сожалению, покупка такого автомобиля в данный момент слишком дорогостояща, и не многие смогут позволить себе такую роскошь. Многие любители автомобилей столкнутся с проблемой привязанности к старой машине, и в данный момент они ни за что не…

kia-cerato-koup11

Автолампы MTF: виды и преимущества

6 Январь 2017

MTF лампы бывают трёх видов, а именно: 1. Ксеноновые MTF лампы 2. Галогеновые MTF лампы 3. Светодиодные MTF лампы. Ксеноновые лампы MTF  — это одни из самых качественных ламп, представленных сейчас на рынке автомобильного освещения. Это светодиодное оборудование производится в Тайване, что отличает его от других. Преимущества ксеноновых MTF ламп. Ксеноновые лампы MTF компании mtf-light.ru…

kak-vybrati-reziny

Как правильно выбрать резину для своего авто?

12 Июль 2016

Есть люди, которые особо не задумываются о технологии производства автомобильных шин. Многие из них не углублялись в подробности совершенствования этой промышленности. Автомобильные шины всегда различались качеством, имели различный ценовой диапазон. Шины для автомобилей имеют несколько конкретных предназначений для выполнения тех или иных задач. Например, высокоскоростные летние и зимние шины очень сильно отличаются между собой по…

kak-vibrat-maslo-dlya-zimi

Своевременная замена моторного масла — залог долгой жизни автомобиля

4 Июль 2016

Благодаря появлению на современном автомобильном рынке бюджетных моделей, автомобили стали более доступны среднему покупателю. Но, как бы то ни было, покупая автомобиль, вы должны осознавать, что эта покупка потребует от вас дальнейших вложений. Сердцем автомобиля, основной деталью, без которой невозможна работа любого железного коня, является двигатель. Это та деталь автомобиля, которая, подобно жизненно важному органу…