Коробка передач автомобиля <Москвич> показана на фиг. 119. Первичный
вал 3 заканчивается шестерней 2, сцепленной с шестерней 1 блока
шестерен. Шестерни 1 и 2 образуют так называемую пару шестерен
постоянного зацепления. Блок из четырех шестерен свободно вращается
относительно оси 11 на двух игольчатых подшипниках.
Блок шестерен состоит из шестерни 14 второй передачи, шестерни 13 первой
передачи и шестерни 12 заднего хода.
На спиральных шлицах вторичного вала 9 установлена скользящая шестерня 8
первой передачи и заднего хода.
Примерно в середине вторичного вала на нем установлена свободно
вращающаяся шестерня 7 второй передачи, постоянно сцепленная с шестерней
14 блока шестерен. В передней части вторичного вала на его прямых шлицах
насажена ступица синхронизатора - механизма для плавного и бесшумного
включения второй и третьей передач.
При включении второй передачи шестерня 7 блокируется с вторичным валом с
помощью муфты 6 и механизма синхронизатора, а при включении прямой
передачи - механизм синхронизатора соединяет первичный и вторичный валы
непосредственно.
Синхронизатор служит для уравнивания окружных скоростей вращения
шестерен, зубья которых должны войти в зацепление.
Фиг. 119. Коробка передач автомобиля "Москвич":
а - схема зацепления шестерен; б - механизм переключения передач.
Попытка ввести в зацепление зубья скользящих шестерен, имеющих
различные окружные скорости вращения, неизбежно сопровождается ударом
торцов зубьев, а иногда и вообще неосуществима. Включение шестерен без
предварительной синхронизации скоростей их вращения происходит с шумом
(звоном, скрежетом) и небезопасно для прочности зубьев.
Синхронизатор автоматически уравнивает окружные скорости вращения
шестерен и их зубчатых венцов, что позволяет легко и бесшумно включить
вторую и третью передачи.
Устройство синхронизатора показано на фиг. 120. Ступица 12 насажена на
вторичном валу на шлицах и удерживается от осевого смещения стопорным
кольцом 2, входящим в заточку вала. На поверхности ступицы 12 имеются
зубья, аналогичные по форме зубьям венцов 3 и 6 шестерен 1 и 7, и три
выреза 15, расположенных по окружности под углом 120° один к другому. В
вы резы 15 вложены фасонные штампованные сухари 5, имеющие на наружной
поверхности выступы 13. На зубья ступицы 12 надета муфта 14, снабженная
кольцевой выточкой для вилки 4, передвигающей муфту.
Фиг. 120. Синхронизатор коробки передач
автомобиля "Москвич".
Таким образом, муфта 14 может скользить по зубьям ступицы 12,
передвигаясь вдоль оси вторичного вала. По середине внутреннего
зубчатого венца муфты 14 сделана круговая проточка 16, в которую входят
выступы 13 сухарей 5. Сухари постоянно прижимаются к внутренней
поверхности муфты 14 двумя проволочными пружинами 11. С двух сторон
ступицы 12 установлены блокирующие бронзовые кольца 9, имеющие зубчатые
венцы 17 и три прямоугольных торцевых выреза 10 для сухарей 5.
Внутренние поверхности колец 9 обработаны на конус, соответствующий
наружным конусам на ступицах шестерен 1 и 7. Ширина выреза 10 на кольце
9 больше ширины сухаря 5.
При включении, например, второй передачи вилка 4 передвигает муфту 14 и
блокирующее кольцо 9 по направлению к шестерне 7. При переходе с первой
на вторую передачу механизм сцепления выключается и поэтому первичный
вал разобщается от коленчатого вала двигателя. В момент включения второй
передачи автомобиль находится в движении и поэтому вторичный вал 8
приводится во вращение от ведущих колес. Однако окружная скорость
вращения деталей синхронизатора пока еще меньше окружной скорости
шестерни 7 второй передачи, вращающейся но инерции с первичным валом / и
блоком шестерен. При включении второй передачи вилка 4 передвигает муфту
14, которая перемещает сухари 5. Сухари входят в вырезы блокирующего
кольца 9 и прижимают его к конусу шестерни 7. Под действием трения,
возникающего между конусными поверхностями блокирующего кольца 9 и
шестерни 7, скорость вращения шестерни 7 уменьшается и вскоре
оказывается равной скорости вращения деталей синхронизатора или, что то
же, скорости вращения вторичного вала. Когда скорости включаемых деталей
уравнены (синхронизированы), при дальнейшем продвижении муфты в сторону
шестерни 7 входят в зацепление зубчатый венец муфты 14 и зубчатый венец
6 на ступице шестерни 7 (выступы 13 сухарей 5 при этом выходят из
проточки 16 муфты).
Таким образом, осуществляется полное сцепление шестерни 7 со ступицей 12
синхронизатора и, следовательно, блокировка шестерни на вторичном валу.
Подобным же образом осуществляются синхронизация вращения шестерен при
включении прямой передачи, когда муфту 14 синхронизатора передвигают
вилкой 4 из нейтрального положения в сторону маховика двигателя.
Передний конец вторичного вала входит в выточку, сделанную в торце
первичного вала, и вращается в ней на роликовом подшипнике. На
промежуточных передачах и при включении заднего хода вторичный вал
вращается независимо от первичного вала и с другим числом оборотов. При
включении высшей передачи оба вала жестко соединяются между собой с
помощью синхронизатора. При этом вращение коленчатого вала двигателя
через объединенные первичный и вторичный валы передается непосредственно
карданному валу и ведущим колесам.
Для получения заднего хода коробка передач имеет шестерню 19 (фиг. 119),
постоянно сцепленную с шестерней 12 блока шестерен и свободно
вращающуюся на неподвижной оси.
Все шестерни коробки передач имеют косые зубья, что обеспечивает больший
срок службы шестерен и бесшумность их работы.
Перемещение муфты 14 (фиг. 120) синхронизатора по его ступице 12 или
перемещение скользящей шестерни 8 (фиг. 119) по шлицам вторичного вала
осуществляется механизмом переключения передач, расположенным в боковой
крышке картера коробки.
Шестерня 8 и муфта 6 (фиг. 119) передвигаются с помощью вилок 5 и 16,
для которых на ступице шестерни и снаружи муфты сделаны кольцевые
выточки.
Вилки 5 и 16 переключения передач свободно передвигаются по стержням 23
и 25. Стержень 23 препятствует выходу вилок из кольцевых выточек
шестерни и муфты. Оба стержня установлены в отверстиях торцевых стенок
картера коробки передач.
Для передвижения вилок 5 и 16 по стержням служат кулаки 26 и 22,
управляемые рычагами 28 и 18. Каждый кулак со своим сектором 27 и 21
может быть повернут в отверстии бобышки боковой крышки 30 в одно из трех
положений. Это объясняется тем, что скользящая шестерня 8 или муфта 6
также могут занимать одно из трех возможных положений на вторичном валу.
Например, шестерня 8 может находиться в нейтральном положении и в
положениях, соответствующих первой передаче и заднему ходу. Чтобы
удержать шестерню 8 или муфту 6 в требуемом положении, т. е.
предотвратить самопроизвольное ее движение по шлицам вала при тряске во
время езды, наклоне автомобиля и т. п., имеются шариковые фиксаторы 19.
Фиксаторы входят в соответствующие углубления секторов 27 я 21,
составляющих одно целое с кулаками 22 и 26, и прижимаются к последним
пружиной 20.
Кроме того, каждый кулак может быть повернут только в том случае, если
другой зафиксирован в нейтральном положении призматическим замком 24.
Шариковые фиксаторы 19 и замок 24 помещены в общем корпусе, приклепанном
к боковой крышке коробки передач.
Рычаги 24 и 25 (фиг. 121) тягами 22 и 27 соединены с рычагами 8 и 12,
свободно установленными на полом валу 15, поворачивающемся в кронштейнах
4 и 18 на трубе 1 рулевой колонки. В нижней части вала 15 установлен
палец 7, которым приводятся в движение рычаги 12 и 8. В верхней части
вала 15 имеется кронштейн для рычага переключения передач 16. Пружина
19, помещенная в торце вала 15, упирается одним концом в заточку вала, а
другим - в заточку неподвижного направляющего пальца 17, закрепленного в
кронштейне. Под действием усилия пружины 19 вал 15 постоянно занимает
нижнее положение. При этом палец 7 входит в вырез нижнего рычага 8 и
соединяет рычаг с валом.
Если при этом положении вала 15 повернуть его рычагом 16 переключения
передач, то повернется и рычаг 8. Это движение будет передано через тягу
27, рычаг 25 и кулак на вилку 5 (фиг. 119) переключения передач. При
перемещении рычага переключения передач вверх будет включена вторая
передача, а при перемещении вниз - третья передача.
Для включения первой передачи или заднего хода рычаг 16 переключения
передач надо прежде всего поставить в нейтральное положение, а затем
поднять вверх. В этом случае вал 15 (фиг. 121) переместится вверх,
сжимая пружину 19, а палец 7 войдет в вырез верхнего рычага 12 и
закрепит его на валу. В этом случае при повороте рычага 16 переключения
передач вверх будет включен задний ход, а при повороте вниз - первая
передача.
Положения скользящей шестерни первой передачи и заднего хода, а также
муфты синхронизатора, соответствующие включению различных передач,
показаны на фиг. 119.
Как следует из описания, включение любой передачи, в том числе и заднего
хода, в коробке передач осуществляется с помощью шестерни 8 или муфты 6
синхронизатора, имеющей также внутренний зубчатый венец.
При вращении первичного вала, независимо от положения других шестерен,
блок шестерен промежуточного вала всегда вращается. Постоянное вращение
блока шестерен приводит к разбрызгиванию масла, налитого в картер
коробки передач, что обеспечивает надежную смазку шестерен, валов,
подшипников и других подвижных деталей. Все валы коробки передач
вращаются в опорных подшипниках качения. Блок шестерен 17 вращается
относительно оси 11, неподвижно закрепленной в картере коробки передач,
на двух игольчатых подшипниках. Между подшипниками установлена распорная
втулка и два упорных кольца.
Фиг. 121. Привод управления коробкой передач
автомобиля "Москвич": 1 - труба рулевой колонки; 2 - втулка; 3 -
накладка; 4- кронштейн; 5 - резиновый буфер; 6 - сухарь; 7 - палец; 8 -
рычаг для включения второй и третьей передач; 9 - блокировочный стержень
(применяется при регулировке привода); 10 - резиновые втулки; 11 -
латунные гильзы; 12 - рычаг для включения первой передачи и заднего
хода; 13 - войлочный сальник; 14 - пазы; 15- вал; 16 - рычаг
переключения передач; 17 - направляющий палец; 18 - кронштейн; 19 -
пружина; 20 - гнездо пружины; 21-отверстие для блокирующего стержня;
22-соединительная тяга; 23 - контргайки; 24 рычаг управления вилкой
скользящей шестерни; 25-рычаг управления вилкой синхронизатора; 26-
регулировочная муфта; 27 - соединительная тяга.
Первичный вал 3 вращается в шариковом подшипнике 4, наружная обойма
которого имеет кольцевую канавку для стопорного кольца, удерживающего
подшипник от осевого смещения. Маслоотражательное кольцо и маслосгонная
нарезка на первичном валу предохраняют механизм сцепления от
проникновения в него масла из коробки передач. Передний конец первичного
вала центрируется в шариковом подшипнике, установленном в гнезде фланца
коленчатого вала.
Вторичный вал 9 передним концом опирается на роликовый подшипник,
установленный в выточке торца первичного вала. Задний конец вторичного
вала вращается в шариковом подшипнике, наружная обойма которого имеет
стопорное кольцо, не допускающее осевого смещения подшипника.
Перед подшипником расположено маслоотражательное кольцо, а на ступице
фланца, насаженного на шлицованный хвостовик вала, сделана маслосгонная
нарезка. Кольцо и маслосгонная нарезка предохраняют от вытекания масла
из картера коробки передач. Для спуска масла из картера имеется пробка
15.
На заднем конце вторичного вала (за подшипником) установлено распорное
кольцо, винтовая шестерня для привода спидометра и фланец для соединения
с карданным шарниром. Механизм привода спидометра закрыт крышкой,
которая одновременно закрепляет подшипник вторичного вала. Крышка
привернута к картеру коробки передач болтами. Этими же болтами к картеру
коробки передач крепится кронштейн задней опоры силового агрегата.
