Схема механической коробки передач, Как работают коробки передач? | Автопрагмат — подбор автомобилей с пробегом | Дзен
А зубья шестерен 1 и 7, наоборот, войдут в зацепление. Она может быть механической или автоматической, от возможностей механизма зависит функциональность системы и комфорт вождения. Автоэлектрик — курс самообучения.
Промежуточный вал расположен под первичным и вторичным валами параллельно им, нередко со смещением вбок. На валах находятся блоки шестерён. Чтобы уменьшить шумность работы, шестерни обычно делают косозубыми. На первичном валу находится ведущая шестерня , приводящая промежуточный вал в движение.
_RUS.jpg/220px-Gearbox_(Autocar_Handbook,_13th_ed,_1935)_RUS.jpg)
На промежуточном валу расположен блок промежуточных шестерён , шестерни которого как правило жестко соединены с промежуточным валом и часто изготавливаются как единое целое с ним.
На вторичном валу расположены ведомые шестерни , которые могут либо находиться на продольных шлицах вала и свободно перемещаться по ним в продольном направлении скользящие шестерни , либо свободно вращаться на нём шестерни постоянного зацепления , в этом случае их продольное перемещение исключено, а передача включается путём присоединения шестерни к валу скользящей на его шлицах муфтой включения передач , часто снабженной механизмом, выравнивающим угловые скорости вала и шестерни — синхронизатором.
В несинхронизированных КП спортивных автомобилей или спецтехники для этой же цели часто используются кулачковые муфты. В двухвальной коробке передач имеются только первичный ведущий и вторичный ведомый валы, а крутящий момент передаётся непосредственно с шестерён первичного вала на шестерни вторичного. Изредка для передачи вращения с первичного или промежуточного вала на вторичный вместо пар шестерён могли использоваться многорядные бесшумные зубчатые цепи Морзе или Рейнольда, что особенно широко практиковалось на дорогих автомобилях до повсеместного введения малошумных косозубых шестерён постоянного зацепления.
При этом одна из звёздочек цепного привода выполнялась как единое целое с валом, а связанная с ней цепью вторая обычно — расположенная на вторичном валу могла быть зафиксирована на своём валу при помощи зубчатой либо кулачковой муфты, при этом цепь начинала передавать крутящий момент. Между шестернями ведомого вала расположены муфты включения передач или шлицевые муфты. В отличие от шестерен, они закреплены на валу и вращаются вместе с ним , но могут двигаться вдоль его оси вперёд-назад.
По числу муфт включения или скользящих шестерён, если они использованы в конструкции вместо муфт разделяют коробки передач двухходовые, трёхходовые, и так далее.
Так, у трёхходовой коробки передач имеются три муфты включения, каждая из которых может блокировать на валу по две шестерни, соответствующие определённой передаче — то есть, у трёхходовой коробки передач может быть от 4 до 5 передач переднего хода плюс задний ход.
Четырёхходовая коробка может иметь 6, 7 плюс задний ход или 8 передач без заднего хода — последний вариант обычно применяется в сельхозтехнике, где задний ход обеспечивается отдельным реверс-редуктором. На сторонах шестерён вторичного вала, обращённых к муфтам включения передач, имеются зубчатые венцы.
Такой же венец имеет задний торец ведущего вала. Ответные зубчатые венцы находятся на муфтах включения. При движении рычага переключения передач, при помощи специального привода через ползуны приводятся в движение вилки переключения передач , которые могут перемещать муфты включения в продольном направлении. Специальный блокирующий механизм замок при этом не допускает одновременного включения двух передач.
Замок фиксирует два ползуна в нейтральном положении при движении третьего в трехходовой КП , что исключает одновременное включение двух передач. Когда муфта включения движется в направлении шестерни нужной передачи, их зубчатые венцы встречаются, и муфта включения, которая вращается вместе с валом, соединяется с шестернёй передачи, блокируя её.
После этого они вращаются вместе, и коробка передач начинает передавать вращение от двигателя на главную передачу через карданный вал. Для безударного включения передач в КП используются синхронизаторы , уравнивающие окружную скорость шестерни и муфты включения и не дающие муфте заблокировать шестерню, пока их скорости не сравняются.
Так как этот процесс занимает время порядка миллисекунд, без применения специальных приборов обнаружить сопротивление синхронизатора перемещению муфты при переключении передач невозможно — водитель его просто не успевает ощутить см.
Ниже схематично рассмотрена работа трёхвальной, трёхходовой четырёхступенчатой МКП заднеприводного легкового автомобиля, с шестернями постоянного зацепления и синхронизаторами на передачах переднего хода и скользящей шестернёй заднего хода.
N — нейтральная передача: ни одна из муфт не зацеплена ни с одной шестернёй, первичный и промежуточные валы вращаются, вторичный в покое. I передача: муфта первой-второй передач ярко-голубой на илл. III передача: муфта первой-второй передач в нейтральном положении; муфта третьей-четвёртой фиолетовый на илл.
IV передача: муфта первой-второй передач в нейтральном положении; муфта третьей-четвёртой передач блокирует венец первичного вала, благодаря чему первичный и вторичный валы вращаются как единое целое.
Промежуточный вал не задействован но продолжает обращаться, так как постоянно зацеплен с первичным. Такая передача, при которой вращение передаётся непосредственно с первичного вала на вторичный в обход шестерён промежуточного вала, всегда имеет одно передаточное отношение — , и называется прямой передачей , так как крутящий момент передается напрямую от первичного вала на вторичный.
Этот режим работы КП является выгодным, так как уменьшаются потери и износ. R — задний ход: муфты в нейтральном положении; скользящая шестерня заднего хода, вращающаяся на своём собственном валу, входит в зацепление с соответствующей шестернёй промежуточного вала и с шестернёй ведомого вала шестерня промежуточного вала с шестернёй ведомого вала не образуют зацепления , образуется нечетное число зацепляющихся пар три пары , благодаря чему вторичный вал крутится в направлении, противоположном направлению вращения первичного вала.
Наиболее ходовыми являются две конструкции МКП — двухвальные и трёхвальные, по числу имеющихся в них валов. В двухвальной КП крутящий момент передаётся непосредственно с шестерён соединённого с маховиком двигателя первичного ведущего вала на шестерни расположенного параллельно ему вторичного ведомого.
При этом коробка передач получается простой и компактной, но на всех передачах для передачи крутящего момента задействованы шестерни, что снижает КПД трансмиссии при движении на высшей передаче — правда, ценой некоторого его повышения на промежуточных благодаря меньшему количеству задействованных в передаче крутящего момента деталей.
Главное же преимущество таких КП — возможность компоновочно объединить двигатель и всю трансмиссию автомобиля в единый компактный силовой агрегат. Таковы коробки передач тяжелых мотоциклов отечественных « Урал » и « Днепр » , практически всех автомобилей с заднемоторной компоновкой и передним приводом.
В трёхвальной коробке передач крутящий момент сначала парой шестерён передаётся с первичного вала на расположенный параллельно ему промежуточный, а уже с его шестерён — на шестерни расположенного соосно с первичным выходного вала.
Такая КП получается более тяжёлой и габаритной, но в ней может быть реализована прямая передача, на которой крутящий момент передаётся без посредства шестерён, с первичного вала сразу на выходной, за счёт объединения их в одно целое скользящей зубчатой муфтой. Ещё одно преимущество трёхвальной КП — возможность достижения намного больших передаточных чисел и в целом более широкого силового диапазона. В настоящее время большинство легковых автомобилей, в особенности — переднеприводных, имеет двухвальные коробки передач, в то время, как на грузовиках и внедорожниках по-прежнему наиболее распространены трёхвальные.
На современных автомобилях в целях повышения компактности могут также использоваться трёх- и четырёхвальные коробки передач, по принципу работы соответствующие двухвальной — без промежуточного вала, с передачей вращения с первичного вала сразу на один из нескольких вторичных.
Как правило эти коробки передач имеют не менее 6 передач переднего хода, например — VW 0A5. В них крутящий момент передаётся с первичного вала на главную передачу через первый, второй и третий вторичные валы, концевые шестерни которых постоянно зацеплены с шестернёй главной передачи. Такие коробки передач отличаются малой длиной, благодаря чему хорошо вписываются в плотно скомпонованное подкапотное пространство передне- и полноприводных автомобилей с поперечным размещением силовых агрегатов.
Первые коробки передач представляли собой очень простые по устройству прямозубые шестерёнчатые редукторы, изменение передаточного числа в которых осуществлялось за счёт продольного перемещения шестерён, скользящих на продольных шлицах валов.
При включении передачи одну из шестерён сдвигали вдоль вала, при этом её зубья входили в зацепление с зубьями соответствующей ответной шестерни, шестерни вступали друг с другом в зацепление и начинали передавать крутящий момент. Для того, чтобы зубчатые венцы шестерён вошли в зацепление, необходимо, чтобы их окружные скорости были хотя бы примерно одинаковыми. Однако окружные скорости пары обеспечивающих передачу крутящего момента шестерён в момент включения передачи обычно не совпадают, так что попытка просто переместить их зубчатые венцы друг навстречу другу вплоть до контакта приведёт к сильному удару в трансмиссии, сопровождающемуся характерным скрежетом и очень быстрым износом зубцов.
Поэтому водителю приходилось, действуя педалью акселератора и используя специальные приёмы работы со сцеплением, грубо выравнивать окружные скорости шестерён, при умелом исполнении чего они в нужный момент бесшумно и безударно входили в зацепление друг с другом. Для грубого выравнивания окружной скорости шестерён при переключении передач служит способ, называемый «двойным выжимом» : для переключения между низшей и высшей передачей сначала выжимают педаль сцепления, выключают передачу коробка в «нейтрали» , отпускают сцепление — при этом обороты первичного вала уравниваются с оборотами двигателя — а затем снова нажимают на его педаль и включают нужную передачу.
При переключении с высшей передачи на низшую применяют «двойной выжим с перегазовкой» — последовательность действий та же, но когда коробка передач находится в нейтрали и при включенном сцеплении производят «перегазовку» — нажимают на педаль акселератора, доводя обороты коленчатого вала двигателя и связанного с ним первичного вала коробки передач до примерно соответствующих оборотам трансмиссии и связанного с ней вторичного вала.
Сила «перегазовки» зависит от включаемой передачи точнее — оборотов двигателя на ней. На современном легковом автомобиле эти умения тоже могут пригодиться — например, помогут переключать передачи при выходе из строя сцепления или необходимости резкого торможения двигателем при отказавшей рабочей тормозной системе.
Впоследствии на смену прямозубым скользящим шестерням пришли бесшумные косозубые шестерни постоянного зацепления, которые из-за косого рисунка зубьев невозможно было в процессе работы коробки передач временно вывести из зацепления — при включенном сцеплении они всегда находятся во вращении, хотя и не всегда участвуют в передаче крутящего момента. Включение передач при этом стало осуществляться при помощи отдельных от шестерён скользящих зубчатых муфт , вращающихся вместе с валом и способных перемещаться вдоль него, в крайних положениях фиксируя на нём ту или иную из соседних шестерён.
При включении передачи соответствующая ей зубчатая муфта смещается из нейтрального положения в одно из крайних и фиксирует соответствующую шестерню на валу, переходя на выполненный как одна деталь с этой шестернёй зубчатый венец с прямыми зубьями. Этот зубчатый венец, как и сама зубчатая муфта, служит не только для включения передачи, но и участвует в передаче крутящего момента. Это несколько облегчило работу водителя благодаря снизившемуся усилию на рычаге усилие сдвига муфт намного меньше, чем самих шестерён, передающих крутящий момент , но не избавило его от вышеописанных приёмов.
На некоторых спортивных автомобилях и мотоциклах с несинхронизированными МКП передачи обычно переключают без выжима сцепления, что требует от водителя большого опыта необходимо на уровне автоматизма достаточно точно «подгадывать» необходимые в момент переключения обороты двигателя.
На легковых автомобилях полностью несинхронизированные МКП применялись в основном до середины х… конца х годов в практике советского автомобилестроения — ГАЗ-А , М-1 , ранние серии «Победы» , « Москвич » , после чего на большинстве новых моделей стали синхронизированными хотя бы высшие передачи переднего хода.
Однако на тяжёлых грузовиках и тракторах, КП которых имеют большое количество передач — иногда до двух десятков — установка синхронизаторов технически очень сложна, так как значительно увеличивает габариты, стоимость и массу КП, а кроме того — резко снижает долговечность, так как синхронизаторы являются одним из наиболее изнашивающихся элементов МКП.
Управляющие такими машинами водители-профессионалы специально обучены осуществлять переключение передач на несинхронизированной КП. Кроме того, несинхронизированные МКП иногда используют на современных спортивных автомобилях и мотоциклах по двум причинам: во-первых, опытный водитель переключает не синхронизированные передачи быстрее с меньшей задержкой , а во-вторых что более важно , такие коробки более живучи при характерных для спорта высоких нагрузках.
Правда, в них обычно используется кулачковый механизм выбора передач шестерни фиксируются на валу не зубчатой, а кулачковой муфтой и секвентальное управление, несколько облегчающее работу водителя.
Кулачковые коробки с секвентальным механизмом управления используются и на большинстве мотоциклов. В синхронизированной МКП специальные устройства — синхронизаторы — не дают включающей муфте перейти с одной шестерни на другую, пока их скорость не выравняется, а также обеспечивает выравнивание их окружных скоростей.
Простейший конусный синхронизатор типа Borg-Warner представляет собой бронзовое блокирующее кольцо, расположенное на валу между зубчатым венцом шестерни соответствующей передачи и скользящей муфтой включения. Кольцо имеет внутреннюю коническую поверхность, обращённую в сторону шестерни, и зубчатый венец, обращённый в сторону муфты.
На конической поверхности выполнена резьба, предназначенная для прорезания масляной плёнки. Материал блокирующего кольца отличается износостойкостью и высоким коэффициентом трения. Оно соединено со скользящей муфтой при помощи сухарей таким образом, что её перемещение вдоль вала вызывает перемещение соответствующего блокирующего кольца в том же направлении. При включении передачи вилка переключения начинает сдвигать муфту в сторону соответствующей шестерни. Для включения передачи муфта должна перейти на зубчатый венец шестерни, зафиксировав её на валу, но в данный момент это невозможно, так как окружные скорости шестерни и муфты с блокирующим кольцом не равны, при этом венец блокирующего кольца удерживает муфту от контакта с зубчатым венцом шестерни, предотвращая их повышенный износ.
Через сухари движение муфты передаётся блокирующему кольцу, которое тоже начинает смещаться по валу в сторону шестерни, на которой имеется коническая поверхность, ответная конической поверхности блокирующего кольца.
Своей конической поверхностью блокирующее кольцо вступает во взаимодействие с конической поверхностью шестерни, при этом в момент их соприкосновения резьба на конической поверхности блокирующего кольца прорезает масляную плёнку на конусе шестерни, провоцируя трение металла о металл.
Данный тип встречается в большинстве автомобилей, оборудованных МКПП. Также коробки передач отличаются по количеству валов:. Однозначного ответа на вопрос какого типа коробка передач для авто лучше не существует. Каждый водитель самостоятельно подбирает для себя наиболее существенно достоинства и недостатки моделей.
Коробка передач является важным механизмом автомобильной системы. Она отвечает за передачу крутящего момента от двигателя к колесам и фактически приводит машину в движение. В списке 0 автомобилей. Запись на сервис. Услуги и Цены. Продать автомобиль. Лизинг бу автомобилей для юридических лиц. Подписка на новые поступления. Кредитный калькулятор. Корпоративным клиентам. По сервису.
О компании. Дистрибьюция для дилеров. Избранное 0 Избранное Войдите , если уже добавляли товары в своем аккаунте или добавьте новые из каталога.
Сравнение 0. Личный кабинет. Aston Martin. BMW Motorrad. Great Wall.
Land Rover. QJ Motor. Rising Auto. EVR 1. Автомобили Мототехника Аксессуары. Электромобили Новые автомобили Автомобили с пробегом С пробегом для юр.
Мотоциклы Новые мотоциклы Мотоциклы с пробегом. Квадроциклы Новые квадроциклы. Сервис Запись на сервис Услуги и Цены Спецпредложения. Услуги Продать автомобиль Тест-драйв Трейд-ин Лизинг бу автомобилей для юридических лиц Подписка на новые поступления Страхование Кредитный калькулятор Корпоративным клиентам.
Спецпредложения Автомобили Мотоциклы По сервису. Волгоградский пр-т. Содержание: Что такое коробка передач? Устройство коробки передач Какие бывают коробки передач?
Типы автоматических коробок передач Типы механических коробок передач Полезные советы. Назначение коробки передач заключается в выполнении функций по управлению системами автомобиля: Передача крутящего момента от двигателя на ведущую пару колес.
Если переместить рукоять рычага из нейтрального положения в плоскости, то нижняя часть переместится из головки одной вилки в другую. Подобные манипуляции приводят к осуществлению зацепления зубьев шестеренных пар, расположенных на ведущем и вторичном валах.
Если обеспечить соединение зубьев малой ведущей шестерни каретки и большой ведомой, то включится первая передача. Таким же образом попарное сцепление разных по диаметру зубчатых колес приводит к выбору второй или третьей.
Чтобы начать движение задним ходом необходимо переместить рычаг переключения в соответствующее положение, при этом двойное зубчатое колесо помещается между шестернями ведущего и ведомого валов и обеспечивает передачу вращения ведомому валу в противоположную сторону.
Механизм сконструирован таким образом, чтобы исключить одновременное включение двух и более передач, могущего привести к выходу из строя шестерен. Это достигается расположением нижнего конца рычага в вырезе кулисы, которая обеспечивает вход в паз головки только одного из стержней. Стержни и зубчатые колеса, находящиеся в нейтральном положении или в положении после включения какой-либо из передач, стопорятся специальными фиксаторами, подпружиненные штифты которых, помещаются в соответствующих гнездах крышки и входят в выемки на стержнях.
Включение передачи возможно только при снятии крутящего момента от мотора. Это обеспечивается специальным агрегатом — сцеплением. Если при включении передачи ведущий вал КПП вращается ведомый неподвижен , то зацепление шестерен будет сопровождаться сильным ударом и приведет к неминуемой поломке механизма.
Для того чтобы блокировать включение передачи при не разъединенных муфтой нажимного и ведомого дисков сцепления, в КПП предусмотрено специальное устройство, состоящее из валика, соединенного системой рычагов с педалью сцепления.
В пазы блокиратора входят штифты фиксаторов. Когда происходит включение нажимной муфты сцепления валик принимает положение, при котором паз находится с другой стороны от штифтов.
В это же время фиксаторы входят в специальные гнезда на стержнях и, упираясь штифтами в валик, препятствуют передвижению стержней, тем самым блокируют включение передачи. Для переключения передачи водитель нажимает педаль сцепления. При этом паз блокирующего валика располагается напротив штифтов фиксаторов, которые получают возможность перемещаться в верхнем направлении, покидая гнезда стержней.
Коробка переключения передач предназначена для регулирования крутящего момента, передаваемого от ДВС к колесам транспортного средства при выборе режима движения, обеспечения заднего хода и длительного разъединения трансмиссии и мотора при простоях.
Нагрузка на ДВС может изменяться в достаточно широком диапазоне в зависимости от условий эксплуатации трактора сопротивление грунта при перемещении его ножом или ковшом , скорости движения и некоторых других параметров. Так как все характеристики при работе изменяются весьма динамично, для выбора оптимального режима необходимо периодически изменять величину отбора мощности мотора для передачи на трансмиссию. Коробка передач помогает выбирать максимально выгодный режим движения при возникновении значительного сопротивления, или наоборот, при его отсутствии.
Обратимся к простому примеру. Элементарная коробка передач представляет собой кинематическую систему, состоящую из двух параллельных валов, с расположенными на них зубчатыми колесами. Принципиальная схема переключения передач:а — нейтральное положение; б — вторая передача; в — первая передача; г — задний ход; 1, 2 и 3 — подвижные зубчатые колеса каретки ; 4 — промежуточная шестерня заднего хода; 5, 6 и 7 — стационарные шестерни; 8 — ведомый вал; 9 —первичный вал.
Ведущий вал 9 воспринимает крутящий момент от мотора через диски сцепления и передает его через зацепленные шестерни одной из передач на вторичную ось 8 и, через задний мост, на ведущие колеса. Зубчатые колеса на одном из валов закреплены неподвижно, а на другом могут двигаться вдоль оси.
Подвижные шестерни называют каретками. Если зубчатые колеса ведущего и ведомого валов коробки передач трактора не находятся в зацеплении, то машина не движется см. Это означает нейтральное положение. Когда же осуществляется соединение зубчатого колеса 2 с шестерней 6, то будет обеспечено движение трактора со скоростью, зависящей от передаточного числа. Рассмотрим случай, при котором трактор при движении испытывает значительное сопротивление подъем в гору, произведен упор ножа в грунт и пр.
Как только эта величина сравнится с номинальной мощностью мотора, будет достигнут наиболее оптимальный режим работы. При дальнейшем повышении сопротивления нагрузка на двигатель усилится, и получаемого отбора мощности будет не хватать. В результате чего мотор начнет сбоить и может совсем заглохнуть. В этой ситуации поможет своевременный переход на более низкую передачу. Например, со второй на первую. Чтобы это сделать, надо произвести перевод рычага переключения в соответствующее положение, в результате чего шестерня 2 разъединится с зубчатым колесом 6.
А зубья шестерен 1 и 7, наоборот, войдут в зацепление. Так как передаточное число увеличилось, двигатель передает на колеса трактора больший крутящий момент, но при этом, соответственно падает скорость движения. Теперь есть запас мощности двигателя. Опять при выравнивании величин нагрузки на трактор сопротивлении среды и отбираемой на первой передаче мощности двигателя достигается самый выгодный режим работы.
А если движению уже ничего не препятствует, то при маленькой скорости мотор будет вырабатывать избыточную мощность, и водителю необходимо будет переходить на более высокие ступени. Совершенно понятно, что двумя передачами на практике нельзя покрыть весь диапазон режимов движения.
Поэтому все современные тракторы снабжены коробкой передач, схема переключения которых позволяет сделать выбор из не менее чем четырех различных режимов, не считая заднего хода. Транспортный режим предпочтительнее выбирать при осуществлении грузоперевозок в составе тракторного поезда. Третий режим замедленный предназначен для выполнения специальных задач при сопровождении техники, требующей высокой точности применения навесного оборудования при незначительной скорости. Часто это: уборка картофеля, рассадопосадочные и другие типы работ.
Чаще всего трактора оборудуются механическими коробками переключения передач.
