Коробки передач. Конструкция, неисправности.

При помощи коробки передач происходит изменение величины и направления крутящего момента, а также передача его от двигателя к ведущим колесам. Схема работы коробки передач представлена на рисунке 10.1.

Рис. 10.1. Схема работы коробки передач.; 1 - первичный вал; 2- рычаг переключения передач; 3 - механизм переключения сливная пробка; 4 - вторичный вал; 5 коробки передач; 6 - промежуточный вал; 7 - картер

Рассмотрим составляющие механизмы, из которых состоит коробка передач подробнее.

Картер. Здесь сосредоточены все основные узлы. Картер коробки передач присоединен к картеру сцепления, а картер сцепления - к двигателю. В картере наполовину объема залито масло для смазки шестерен.

Валы коробки передач. У этих механизмов есть набор шестерен. Валы вращаются в подшипниках, находящихся в картере.

Синхронизаторы. Чтобы передачи переключалась плавно и бесшумно необходимы синхронизаторы. Это достигается с помощью уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач. С его помощью водитель, управляя рычагом переключает передачи.

Мы рассмотрели составляющие механизмы коробки передач. А теперь разберемся с тем, как происходит изменение величины крутящего момента. В этом нам поможет схема, представленная на рисунке 10.2. На ней изображены две шестеренки. Все дело в количестве зубьев на шестеренках. На первой 20 зубьев, на второй - 40. Когда шестерня с 20-ти зубьями делает 2 оборота, то шестерня с 40-ка зубьями один оборот. Передаточное

Основные неисправности коробки передач.

Течь масла. Причина: повреждение уплотнительных прокладок, сальников, ослабление крепления крышек картера. Способ устранения: замена прокладок и сальников, усиление крепления крышек.

Шум. Причина: неисправный синхронизатор, износ подшипников, шестерен, шлицевых соединений. Способ устранения: замена неисправных деталей.

Тяжело включаются передачи. Причина: неисправность механизма переключения, износ синхронизаторов или шестерен. Способ устранения: замена неисправных деталей.

Произвольное выключение передач. Причина: неисправность блокировочного устройства, сильный износ шестерен или синхронизаторов. Способ устранения: замена блокировочного устройства, синхронизатора, шестерен.

72) Бесступенчатые передачи, назначение и требования

Бесступенчатая передача, механизм для плавного изменения передаточного числа, т. е. отношения частоты вращения ведущего звена к частоте вращения ведомого. Применение в современных автомобилях бесступенчатых АКП позволяет улучшить их топливную экономичность и динамические качества. Преимущества бесступенчатых коробок передач достигается за счет того, что для каждого режима работы автомобиля (скорости V и сопротивления движению у/) удается подобрать наиболее эффективный вариант работы силового агрегата. Количество возможных режимов при движении в изменяющихся дорожных условиях бесконечно велико. Поэтому ясно, что идеальная работа силового агрегата может быть достигнута, когда столь же бесконечным будет количество ступеней в коробке передач.

Так для достаточной конкурентоспособности по сравнению с традиционными передачами бесступенчатые передачи должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1. Обеспечить необходимый диапазон регулирования;

2. Иметь высокий к.п.д. в области преобладающих режимов работы.

Кроме того, автомобильная бесступенчатая передача должна проходить по ряду других жестких параметров: массе и габаритам, технологичности и невысокой стоимости в условиях крупносерийного производства, долговечности и надежности, а также ремонтопригодности.

Из возможных типов бесступенчатых передач, как показали исследования, наиболее привлекательными для использования в автомобильной технике оказались различные типы фрикционных вариаторов, которые в зависимости от способа передачи крутящего момента можно разделить на две основные группы:

- вариаторы с непосредственным контактом, в которых изменение угловой скорости происходит в результате относительного перемещения фрикционных элементов;

- вариаторы с гибкой связью.

Вариаторы первой группы (торовые, многодисковые и др.) имеют существенные недостатки. Они характеризуются значительными контактными напряжениями; им свойственны большие давления на валы и опоры и недостаточная долговечность. В связи с этим указанные вариаторы применительно к автомобильным силовым передачам практически не вышли из стадии экспериментальных исследований.

Вариаторы второй группы (с гибкой связью) имеют достаточно простую конструкцию, а также позволяют сравнительно легко осуществить автоматическое управление в зависимости от условий движения автомобиля.

В настоящее время наибольший прогресс достигнут в создании бесступенчатых вариаторов с гибкой связью как наиболее приспособленных для массового производства Следует отметить, что именно эти вариаторы в связи с новыми конструкторскими и технологическими решениями переживают интенсивный период дальнейшего развития. Здесь имеется ввиду появление вариаторов с металлическими гибкими элементами, которые способствовали увеличению долговечности и повышению к.п.д..

Типичным представителем этой группы вариаторов является клиноременный вариатор, состоящий из двух пар конических дисков (раздвижных шкивов) и гибкой связи (клинообразного ремня). Кинематическая схема этого механизма достаточно проста. Регулирование величины передаваемого крутящего момента и чисел оборотов достигается путем сдвигания и раздвигания конических дисков.

73) Конструкция и принцип работы гидротрансформатора. УСТРОЙСТВО гдт

Насосное колесо (насос) жестко соединено с корпусом ГДТ, который приводится во вращение коленчатым валом двигателя.

Турбинное колесо (турбина) имеет шлицевое соединение с первичным валом коробки передач.

Колесо реактора (реактор) соединено с корпусом коробки передач через муфту свободного хода, что позволяет ему быть неподвижным или вращаться относительно насоса и турбины в зависимости от режима работы ГДТ.

Рабочая жидкость - жидкость для гидромеханических трансмиссий, нагнетаемая специальным насосом (не путать с насосным колесом) во внутреннюю полость корпуса ГДТ.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ГДТ

Коленчатый вал двигателя вращает корпус гидротрансформатора, который жестко связан с маховиком. Насосное колесо, конструктивно объединено с его корпусом и всегда имеет число оборотов, равное оборотам двигателя.

При вращении коленчатого вала насосное колесо начинает вращаться вместе с жидкостью, полностью заполняющей корпус ГДТ. Лопасти насосного колеса устремляют рабочую жидкость на лопасти турбины. Вслед за движением насосного колеса, под действием жидкости начинает двигаться турбинное. При малом числе оборотов происходит отставание вращения турбинного колеса от насосного. По мере увеличения числа оборотов проскальзывание уменьшается, к. п.д. ГДТ возрастает.

Между насосным и турбинным колесами расположен реактор. На современных моделях ГДТ он устанавливается на обгонной муфте, которая позволяет расклинивать его (см. устройство) и тем самым еще больше увеличивать к.п.д ГДТ.

Жидкость, от насосного колеса попадая через лопасти турбины на реактор, может передать больший момент, чем развивает двигатель. Этот эффект и определил название гидротрансформатора, т.е. он трансформирует (передает, усиливает) крутящий момент. Неподвижный реактор нужен только до тех пор, пока скорость вращения турбины отстает от скорости вращения насосного колеса на 15-25%. При выравнивании скоростей колес реактор становится помехой и снижает к.п.д. ГДТ, поэтому муфта свободного хода разблокирует его и он будет вращаться.

74) Карданные передачи. Назначение, требования, конструкция

Карданная передача служит для передачи крутящего момента от коробки передач или от раздаточной коробки к ведущему мосту автомобиля при изменяющихся углах между валами этих агрегатов. Такая передача нужна потому, что угол наклона карданного вала, соединяющего ведущий мост с коробкой передач или с раздаточной коробкой, во время движения автомобиля изменяется, так как ведущий мост прикреплен к раме автомобиля на рессорах и может относительно нее перемещаться.

Карданные передачи применяют также для привода вспомогательных механизмов, например, лебедки, В ряде случаев связь рулевого колеса с рулевым механизмом осуществляется при помощи карданной передачи.

Состоит карданная передача из карданов (карданных шарниров) и валов. Кардан является основным механизмом, который передает крутящий момент от одного вала к другому.

Основные части кардана: крестовина и две вилки с проушинами. Шипы крестовины входят в проушины вилок и закрепляются в них шарнирно при помощи стальных стаканов с игольчатыми подшипниками., защищаемых от проникновения грязи и утечки смазки сальниками . Смазываются подшипники через масленку, от которой масло к подшипникам подаётся по каналу, просверленному в крестовине. Для устранения чрезмерного давления смазки в крестовине установлен предохранительный клапан .

Крестовина кардана может свободно поворачиваться на некоторый угол относительно вилки одного вала, а вилка другого вала также может поворачиваться относительно крестовины.

Шлицевое соединение одной из вилок кардана с валом образует скользящее соединение, вследствие чего длина карданной передачи может изменяться при взаимных перемещениях коробки передач (раздаточной коробки) и ведущего моста.

Для уменьшения трения шлицевое соединение смазывается через масленку.

Шлицевое соединение предохраняется от грязи и утечки смазки сальником с крышкой . Для этой же цели используется резиновый гофрированный чехол, закрепляемый на карданном валу и подвижной вилке кардана стяжными хомутиками.

В карданной передаче, включающей только один кардан, скорость вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущего непостоянна. Эта неравномерность резко возрастает с увеличением угла между ведомым и ведущим валами. Во избежание

неравномерности вращения в автомобилях применяют двойную карданную передачу, т. е. вал с двумя карданами. В такой передаче при условии установки вилок обоих карданов на валу в одной плоскости неравномерность вращения, создаваемая первым карданом, выравнивается вторым карданом.

Для обеспечения равномерности вращения валов скользящие вилки карданов при сборке должны устанавливаться так, чтобы стрелки, имеющиеся на валах и вилках, находились в одной плоскости. Собранные карданные валы при помощи болтов крепятся фланцами вилок к фланцам валов коробки передач, раздаточной коробки и ведущих мостов.

К карданным передачам предъявляют следующие требования:

-передача крутящего момента без создания дополнительных нагрузок в трансмиссии (изгибающих, скручивающих, вибрационных, осевых);

-возможность передачи крутящего момента с обеспечением равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов независимо от угла между соединяемыми валами; -высокий КПД;

-бесшумность;

Рис. 2. Полный кардан: 1 — вилка; 2 — опора для цапф крестовины; 3 — крышка; 4 — крестовина.