ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Устройство и техническое обслуживание автомобиля
Шасси
Глава 16. Сцепление, коробка передач и раздаточная коробка
Коробка передач
По способу изменения передаточного числа коробки передач
разделяются на ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные.
В зависимости от числа передач (ступеней) переднего хода ступенчатые
коробки передач могут быть трехступенчатыми, четырехступенчатыми и
пятиступенчатыми. Ступенчатые коробки могут быть простыми - с
неподвижными осями валов - и планетарными - с вращающимися осями валов.
При бесступенчатой передаче передаточное число в коробке изменяется без
участия шофера в зависимости от сопротивления дороги и числа оборотов
коленчатого вала двигателя. По способу преобразования крутящего момента
бесступенчатые передачи подразделяются на гидравлические (статические и
динамические), электрические и механические (фрикционные и импульсные).
Наибольшее распространение имеют ступенчатые коробки передач, как
простые по конструкции и дешевые в изготовлении.
На рис. 83 показана трехступенчатая коробка передач автомобиля М-21
<Волга>. Шестерни постоянного зацепления и второй передачи имеют косые
зубья. Третья (прямая) и вторая передачи включаются передвижением вперед
или назад муфты 3 синхронизатора, первая передача и задний ход -
передвижением шестерни 5 по шлицам ведомого вала 6.
Рис. 83. Коробка передач автомобиля М-21 "Волга":
1 -ведущий вал; 2-муфта выключения сцепления; 3-муфта синхронизатора;
4-шестерня второй передачи ведомого вала; 5-шестерня первой передачи и
заднего хода; 6-ведомый вал;! 7-задняя крышка; 8-шестерня привода
спидометра; 9-ось блока шестерен; 10-распорная втулка; 11-блок шестерен;
12-шестерня заднего хода; 13-блокирующее кольцо синхронизатора
Рис. 84. Механизм управления коробкой
передач автомобиля М-21 "Волга": 1 и 2-рычаги; 3-нижний кронштейн;
4-штифт; 5-вал переключения; 6-рулевая колонка; 7-рычаг переключения;
8-пружина; 9 и 10- рычаги. 11 и 12-тяги переключения передач;
13-включатель света заднего хода
Синхронизатор обеспечивает бесшумное и безударное включение передач.
Его основными деталями являются ступица, закрепленная на ведомом валу,
передвижная муфта 3, охватываемая вилкой переключения, два блокирующих
кольца 13 с зубчатыми венцами и внутренними конусными поверхностями. При
передвижении муфты синхронизатора происходит прижатие конусной
поверхности блокирующего кольца к конусной поверхности соответствующей
шестерни, благодаря чему происходит уравнивание окружных скоростей
включаемой шестерни и синхронизатора. Включение передачи становится
возможным только после уравнивания скоростей вращения валов.
Управление коробкой передач осуществляется рычагом 7 (рис. 84),
расположенным под рулевым колесом, что делает управление более удобным и
увеличивает вместимость переднего отделения кузова.
Вал 5 переключения передач, верхний конец которого соединен с рычагом 7,
установлен на рулевой колонке 6 и может поворачиваться и перемещаться в
продольном направлении.
Внутри вала 5 запрессован сухарь с штифтом 4, который при продольном
перемещении вала входит в канавку рычага 1 или 2, свободно Насаженных на
валу. Рычаги 1 и 2 через тяги 11 и 12 соединены с рычагами 9 я 10
включения передач.
Пружина 8 постоянно отжимает вал 5, а следовательно, и рычаг 7 в
положение, при котором поворот рычага по часовой стрелке включает прямую
передачу, а поворот против часовой стрелки -г- вторую передачу. При
вытягивании рычага 7 на себя и повороте его по часовой стрелке получим
первую передачу, а при повороте против часовой стрелки - задний ход.
Перемещение вала 5 вдоль рулевой колонки при нейтральном положении в
коробке должно быть 12-13 мм. Оно обеспечивается зазором между уступом
вала и торцом корпуса переключателя указателей поворота. Регулировку
механизма производят изменением длины тяг 11 и 12.
На рис. 85 показана четырехступенчатая коробка передач автобуса ЗИЛ-127.
Все шестерни коробки, кроме шестерен первой передачи и заднего хода,
имеют косые зубья и находятся в постоянном зацеплении. Шестерни второй и
третьей передач ведомого вала установлены на игольчатых подшипниках.
Включение третьей и четвертой передач производится передвижением муфты
синхронизатора 20, а включение второй передачи - передвижением шестерни
5, которая при этом выполняет роль зубчатой муфты, входящей в зацепление
с зубчатым венцом шестерни 18.
На конце ведомого вала 12 установлена коническая шестерня 13,
находящаяся в зацеплении с конической шестерней 14; шестерни расположены
под углом 57° 30' и образуют угловую передачу, передающую крутящий
момент к карданному валу.
Шестерни и подшипники угловой передачи смазываются от шестеренчатого
масляного насоса 8, приводимого в действие от промежуточного вала 2
коробки передач. В сливное отверстие картера коробки передач ввернута
магнитная пробка 6, притягивающая мелкие частицы металла, находящиеся в
масле.
Управление коробкой передач дистанционное (см. рис. 78); рычаг
переключения передач связан с коробкой трубчатой тягой, которая состоит
из трех звеньев, соединенных шарнирами, и установлена в опорах с
игольчатыми подшипниками. Тяга проходит вдоль автобуса под полом. При
помощи рычажного механизма, расположенного в верхней крышке коробки
передач, продольное движение тяги преобразуется в поперечное перемещение
ползунов и вилок в коробке передач.
Рис. 85. Коробка передач и угловая передача
автобуса ЗИЛ-127: 1-ведущий вал; 2-промежуточный вал; 3-шестерня третьей
передачи; 4-шестерня второй передачи; 5-шестерня первой передачи и
заднего хода ведомого вала; 6-магнитная пробка; 7-сетчатый фильтр
масляного насоса; 8-масляный насос; 9-ведомая шестерня привода датчика
спидометра; 10-датчик спидометра; 11-регулировочные шайбы ведомого вала;
12-ведомый вал; 13-ведущая шестерня угловой передачи; 14-ведомая
шестерня угловой передачи; 15-червяк привода спидометра;
16-регулировочные прокладки шестерен угловой передачи; 17-регулировочные
прокладки подшипников угловой передачи; 18-шестерня второй передачи
ведомого вала; 19-шестерня третьей передачи ведомого вала;
20-синхронизатор третьей и четвертой передач
Пятиступенчатая коробка передач трехосных автомобилей ЯАЗ (рис. 86)
имеет ускоряющую (пятую) передачу с передаточным числом, меньшим
единицы. При включении пятой передачи ведомый вал 17 вращается быстрее
ведущего вала /; поэтому при той же скорости движения автомобиля
уменьшается число оборотов коленчатого вала, что способствует экономии
топлива и уменьшению износа деталей двигателя.
Все шестерни коробки, за исключением шестерен первой передачи 16 и 20,
заднего хода 19 и отбора мощности 24, находятся в постоянном зацеплении
и имеют косые зубья. Шестерни пятой, третьей и второй передач
установлены на ведомом валу 17 на игольчатых подшипниках. Масло к этим
подшипникам подает насос 27, приводимый в действие от промежуточного
вала 26. Вторая, третья, четвертая и пятая передачи включаются
синхронизаторами 13 и 8.
Рис. 86. Коробка передач трехосных автомобилей
ЯАЗ: 1-ведущий вал; 2-картер сцепления; 3-шаровая опора рычага
переключения; 4-стопор; 5-замок; 6-вилка переключения четвертой и пятой
передач; 7-ползун; 8-синхронизатор четвертой и пятой передач; 9-шестерня
пятой передачи ведомого вала; 10-крышка коробки; 11-вилка переключения
второй и третьей передач; 12-шестерня третьей передачи; 13-синхронизатор
второй и третьей передач; 14-шестерня второй передачи; 15-вилка
переключения первой передачи и заднего хода; 16-шестерня первой передачи
и заднего хода; 17-ведомый вал; 18-картер коробки; 19-блок шестерен
заднего хода; 20-шестерня первой передачи промежуточного вала;
21-шестерня второй передачи; 22-шестерня третьей передачи; 23-шестерня
пятой передачи; 24-шестерня отбора мощности; 25-шестерня постоянного
зацепления; 26-промежуточный вал; 27-масляный насос
Основными деталями синхронизатора (рис. 87) являются корпус 4, два
конусных кольца 10 и муфта 7 с зубчатыми венцами 9. Шестерня ведущего
вала 1 (см. рис. 86) и шестерни 9, 12 и 14 тех передач, которые
включаются при помощи синхронизаторов, имеют конусные поверхности,
соответствующие конусным поверхностям колец синхронизатора. Муфта
синхронизатора 8 устанавливается на шлицах ведомого вала 17, а муфта
синхронизатора 13-на шлицах втулки, закрепленной на том же валу.
К выступам 6 (см. рис. 87) муфты, входящим в фигурные прорези 3 корпуса,
крепится при помощи штифтов обойма 2 вилки переключения передач.
При включении одной из передач муфта 7, соединенная с корпусом 4
фиксаторами 8, перемещается вместе с корпусом к шестерне включаемой
передачи до соприкосновения кольца 10 с конусной поверхностью 1
шестерни. Вследствие трения между конусными поверхностями шестерни и
кольца корпус 4 поворачивается и впадинами прорезей 3 попадает на
выступы 6 муфты синхронизатора, что препятствует дальнейшему ее
перемещению (муфта и корпус блокируются). Вследствие возникшего трения
скорости вращения шестерни и муфты уравниваются, муфта 7 отжимает шарики
фиксатора 8 и передвигается до зацепления ее зубчатого венца с
внутренними зубьями шестерни включаемой передачи.
Описанный синхронизатор (так же как и синхронизаторы коробок передач
других отечественных автомобилей) называется инерционным, так как для
предупреждения включения передач до момента уравнивания скоростей
вращения шестерен используется инерция деталей, связанных с вращающимися
валами. Помимо безударности и бесшумности переключения шестерен в
коробках передач, синхронизаторы "облегчают и ускоряют процесс включения
передач и способствуют более быстрому разгону автомобиля.
Управление коробкой передач автомобилей ЯАЗ осуществляется качающимся
рычагом, закрепленным в шаровой опоре 2 (см. рис. 86). Механизм
управления, расположенный в крышке 10 коробки, должен обеспечивать
включение шестерен на полную длину зубьев и не допускать произвольного
выхода шестерен из зацепления. Эту задачу выполняют стопоры-шарики 4,
входящие в выемки ползунов 7 и нагруженные пружинами. Для предупреждения
одновременного включения двух передач служит штифтовой замок 5.
