SiteHeart

Коробка передач

Все диски соединены с первичным валом коробки передач. Вал заканчивается шестерней. От этой шестерни вращение передается в коробку передач. Точнее сказать, в коробку перемены передач. Сейчас распространен термин «коробка скоростей». Это неверно. В автомобиле есть именно коробка передач.

А чтобы ты мог понять, что такое «передача», немного отвлечемся от коробки передач и рассмотрим просто шестерни. Шестерня — это колесико с зубцами, которое закреплено на валике.

Если вал вращается, то и шестерня вращается вместе с ним. Теперь представь себе вторую такую же шестерню на своем валике. Когда их зубцы соприкасаются друг с другом, то при вращении первой шестерни начинает вращаться валик второй шестерни. При этом, как показано на рисунке, первая шестерня называется ведущей, а вторая — ведомой. Таким образом, мы получили пару вращения, или передачу. Теперь слушай дальше. Если внешние диаметры шестерен будут одинаковы, то и количество зубьев на них будет одинаково. Количество зубьев обычно обозначается буквой Z. Как ты уже догадался, оба валика при этом будут вращаться одинаково.

Коробка передач

Схема работы шестерен: 1 - ведущая шестерня; 2 - ведомая шестерня; 3 - промежуточный вал; 4 - ведомый вал; 5 - промежуточные шестерни заднего хода.

У передачи есть два важных понятия: скорость вращения и момент силы. Сейчас постараюсь это объяснить. Со скоростью все ясно — это как быстро вращается валик или шестерня. Но шестерня не просто вращается. Учитывая, что на ней есть зубья, которые достаточно жестко зацепляются с зубьями другой шестерни, она может передавать и силу или усилие. Поясню подробнее. Ты приходишь домой и открываешь дверь. Вставил ключ в замочную скважину и начинаешь его поворачивать. Чувствуешь, замок упирается? Но ты посильнее нажал на ключ и открыл дверь. В данном случае ты приложил некоторое усилие. Ты сам знаешь, что иногда надо применить достаточно большое усилие. Поскольку своим усилием ты вращаешь или «крутишь» ключ, то можно еще сказать, что ты создаешь «крутящий момент». Стержень ключа передает этот момент дальше в замок. Ты понял?

Вернемся к нашей паре шестерен. При одинаковом количестве зубьев они будут передавать на свои валики одинаковые скорости и усилия (крутящие моменты). А теперь представь себе, что ведомая шестерня в два раза больше ведущей. Правильно, соответственно количество зубьев у нее будет в два раза больше, и при одном обороте ведущей шестерни ведомая сделает только половину оборота. Соответственно, если диаметр ведомой шестерни в два раза больше диаметра ведущей, то вращаться она будет в два раза медленнее. Но при этом усилие, с которым вращается ее валик, получается в два раза большим. И наоборот, если ведомая шестерня в два раза меньше ведущей, то вращается она в два раза быстрее, но в два раза «слабее».

Так мы с тобой пришли к главному выводу: во сколько раз диаметр ведомой шестерни больше диаметра ведущей, во столько раз меньше ее скорость и больше усилие на ней, и наоборот. Это очень важный момент.

«Что-то очень знакомое», — скажешь ты. Да, да...Ты с этим сталкивался при езде на своем велосипеде, оснащенном передачами. Передвигая рычажок, ты меняешь звездочки на ведомом колесе. У них разный диаметр и разное количество зубьев. Соответственно, колесо у тебя вращается то быстрее (но крутить педали тебе тяжело), то медленнее ( но твои ноги практически не напрягаются при вращении педалей). Вспомнил ощущения? Представил? Так вот, на велосипеде у тебя установлен более простой аналог коробки передач.

Теперь вернемся к автомобилю. В автомобиле «велосипедными педалями» является двигатель. Он и создает усилие, или крутящий момент, на маховике. Маховик вращается, и через сцепление и первичный валик коробки передач крутящий момент поступает на ведущую шестерню. Что происходит далее, ты сможешь понять уже сам. К ведущей шестерне в зацепление подсоединяются шестерни различного диаметра, и на ведомом валу мы получаем различные скорости вращения и крутящие моменты (усилия). А если надо, чтобы вал вращался в обратную сторону (например, при движении автомобиля задним ходом), то в зацепление входит валик заднего хода с двумя одинаковыми шестернями. При вращении он ничего не до-

бавляет (число зубьев в парах зацепления одинаковое), а просто меняет направление вращения.

А теперь давай рассмотрим этапы движения автомобиля с точки зрения передач, которые необходимы в коробке передач.

1 — трогание с места.

Автомобиль достаточно тяжел, тем более, если это полностью груженный самосвал. На ведущих колесах и ведомом валу коробки передач необходимо получить максимальное усилие, чтобы медленно начать движение. Соответственно, чтобы облегчить работу двигателя, с ведущей шестерней будет контактировать самая большая ведомая шестерня.

2 — движение со средней скоростью.

Автомобиль тронулся с места и набирает скорость. Следовательно, скорость вращения ведомого вала коробки передач должна увеличиваться, а усилие — уменьшаться. Соответственно, в зацепление с ведущей шестерней последовательно входят шестерни уменьшающихся диаметров.

3 — движение с максимальной скоростью.

Автомобиль разогнался, и ему надо поддерживать высокую скорость. Ведомый вал коробки передач должен вращаться с минимальным усилием и максимальной скоростью. Как ты уже догадался, в зацеплении с ведущей шестерней — ведомая шестерня самого маленького диаметра.

4 — движение задним ходом.

В данном случае трогание с места совмещено с изменением вращения колес. Для этого между ведущей шестерней и самой большой из ведомых в коробке передач применяются промежуточные шестерни заднего хода. Усилие не меняется, а изменяется направление вращения.

А теперь, вооружившись теорией и поняв принцип работы коробки передач автомобиля, перейдем непосредственно к ее рассмотрению.

Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданной передаче, для возможности движения автомобиля задним ходом и для длительного разьединения двигателя и трансмиссии.

Коробка передач состоит из корпуса (картера) с крышкой, набора валов и шестерен и механизма переключения передач. Для обильной смазки деталей коробки передач и одновременного их охлаждения в картер заливается специальное трансмиссионное масло.

Теперь рассмотрим более подробно каждый из этих узлов. Корпус или, правильнее, картер коробки передач отливается из легких сплавов. Он является основой всей коробки передач и одновременно емкостью для хранения масла. Чистое масло заливается через специальное отверстие, а отработавшее, грязное, выливается через сливное отверстие внизу. Сверху имеется крышка.

Набор валов и шестерен — это основная рабочая часть любой коробки передач.

«Начинается» коробка с ведущего вала, а «заканчивается» ведомым. Теорию работы шестерен мы с тобой уже знаем. Но на практике нельзя сразу применять самую

маленькую и самую большую шестерни. Тогда коробка передач будет очень больших размеров. Для их уменьшения применяют несколько пар зацеплений шестерен, действие которых в сумме аналогично паре шестерен. Поэтому в коробке есть еще и промежуточный вал (и даже иногда не один]. Шестерни могут скользить по валам для обеспечения различных зацеплений или закрепляться на них неподвижно.

Для управления коробкой передач служит механизм переключения. В салоне автомобиля у водителя имеется рычаг, которым он и передвигает шестерни, включая различные передачи. Для того, чтобы шестерни при вращении входили легко и бесшумно, применяются специальные устройства — синхронизаторы. А рычаг связан с шестернями при помощи тяг и вилок.

В описании обычно используют понятие «количество ступеней» в коробке передач. Как мы уже говорили, это количество получаемых передач, которые обеспечивают пары зацепления. Коробки легковых автомобилей обычно пятиступенчатые. В тяжелых грузовиках количество ступеней возрастает до 10-16. Коробки передач их, безусловно, достаточно сложны.

Ты, наверное, слышал об автоматических коробках передач и даже, наверное, уже ездил на автомобилях, оснащенных ими. Немного остановимся на их устройстве. Общая схема автоматической коробки передач показана на рис. 32.

Применение автоматической коробки передач исключает необходимость постоянно использовать механизм переключения передач.

Коробка передач

Общая схема автоматической коробки передач: 1 - гидротрансформатор; 2 - блок шестерен; 3 - управляющее устройство.

Передачи переключаются автоматически в зависимости от нагрузки двигателя, скорости автомобиля и показаний различных датчиков.

Автоматическая коробка передач состоит из гидротрансформатора, собственно набора шестерен и устройства управления. Гидротрансформатор — это аналог сцепления в механической трансмиссии. Крутящий момент передается не с помощью дисков, а с помощью специальной жидкости. Набор шестерен служит собственно для изменения передаточного отношения. Устройство управления, изображенное снизу, заменяет и механизм переключения, и голову водителя. За водителя «думает» электронный мозг, собирая информацию со всех датчиков и выдавая команды исполнительным механизмам.

Ну вот, наверное, и все, что я хотел тебе рассказать о коробке передач.

Раздаточная коробка

В схемах трансмиссий полноприводных автомобилей ты можешь заметить, что после коробки передач устанавливается раздаточная коробка. Назначение ее понятно из названия — распределять (раздавать] крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам. Иногда это происходит в равной пропорции: одна половина пере-

ходит к переднему мосту, вторая половина — к заднему. А иногда какой-то из мостов получает больше. Также в некоторых раздаточных коробках есть механизм отключения одного из мостов.

Устройство раздаточной коробки аналогично устройству коробки передач, только меньше набор шестерен и валов.

← Назад к списку новостей

|
Заказать звонок
CAPTCHA