Вопрос №12Коробка передач.

1. Механические, в которых используются либо шестерни, либо шкивы и ремни (или цепи). В свою очередь механические КП подразделяются на простые, в которых крутящий момент передается через цилиндрические и конические шестерни, и планетарные, в которых использованы шестерни планетарных рядов (центральная солнечная шестерня, водило с сателлитами и внешняя кольцевая шестерня).
2. Гидромеханические, в которых крутящий момент на механизмы трансмиссии осуществляется и через механические, и через гидравлические передачи. Обычно в гидромеханических КП используются планетарные коробки передач, гидромуфты или гидротрансформаторы.
По способу переключения передач КП подразделяются на:
1. Коробки с ручным переключением, в которых передачи переключаются вручную водителем. Эти КП в свою очередь подразделяются на коробки с непосредственным переключением, в которых использованы механический или гидравлический привод, и на коробки с сервоприводом, в которых команда водителя на переключение выполняется механическим, гидравлическим, вакуумным, электрическим или комбинированным сервомеханизмом. В коробках с непосредственным переключением водитель собственным усилием вводит шестерни коробки в зацепление. В коробках с сервоприводом шестерни перемещаются специальным механизмом, облегчающим процесс переключения.
2. Коробки с автоматическим переключением передач. Эти КП работают в автоматическом режиме без участия водителя. Оптимальная для определенных условий движения передача выбирается автоматом переключения.

По количеству передач КП подразделяются на:
1. Бесступенчатые, в которых используется ременный (реже цепной) вариатор или гидротрансформатор.
2. Ступенчатые - от 3, до 18 и более передач. Минимальное количество передач в современных автомобилях - 3, плюс передача заднего хода. 6-8-ступенчатыми КП оснащаются спортивные автомобили и гоночные автомобили с высокооборотными мощными двигателями, либо дизельными моторами с узким диапазоном частоты вращения коленчатого вала. В машинах специального назначения - тракторах, грейдерах, бульдозерах - могут использоваться механические КП с 18 и более ступенями переключения. В простейших транспортных средствах, например, в электрокарах, гольф-тележках, электропогрузчиках могут использоваться двухступенчатые КП с прямой передней и реверсной задней передачей, но чаще в таких машинах используют электрический реверс, меняя направление вращения ротора электродвигателя.

По принципу действия коробки передач различают ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные.
Ступенчатые коробки передач имеют механический привод перемещения шестерен по валам, а бесступенчатые позволяют изменять крутящий момент на ведущих колесах, не меняя положение педали «газа».
На большинстве легковых и грузовых автомобилях устанавливают ступенчатые коробки передач. Ступенчатые коробки передач могут иметь разное число применяемых валов. Долгое время на автомобилях применялись только трехвальные коробки передач. Крутящий момент от двигателя передается с помощью сцепления на ведущий вал (первичный) коробки передач, на котором имеется шестерня. Параллельно ведущему валу располагается промежуточный вал с набором соединенных с ним шестерен. Ведущий вал находится на одной оси с ведомым (вторичным) валом и может быть соединен с ним напрямую для получения прямой передачи с передаточным числом, равным единице. Кроме того, одна из шестерен промежуточного вала находится в постоянном зацеплении с шестерней ведущего вала, а другие — со свободно вращающимися на ведомом вале шестернями. Для движения автомобиля задним ходом необходимо добавить еще одну шестерню между шестерней промежуточного и шестерней ведомого вала, что позволит ведомому валу изменить направление своего вращения. Для переключения передач необходимо обеспечить возможность жесткого соединения отдельных шестерен ведомого вала непосредственно с самим валом. На практике задача переключения передач оказалась не такой простой. Для безударного включения передач необходимо, чтобы угловые скорости вращения шестерен на ведомом вале и скорость самого вала были равны.
Переключение передач на первых автомобилях было довольно трудной задачей, с которой могли справляться только опытные водители, которые могли сочетать управление автомобилем с четкой работой педалями сцепления, «газа» и рычагом переключения передач. Процесс переключения передач в механических трансмиссиях существенно упростился после изобретения синхронизатора.

Требования к коробке передач

Дополнительно к общим требованиям к конструкции автомо­биля (см. подразд. 1.2) к коробке передач предъявляются специ­альные требования, в соответствии с которыми она должна обес­печивать:

• оптимальные тягово-скоростные свойства и топливную эко­номичность автомобиля;

• бесшумность при работе и переключении передач;

• легкость и удобство управления;

• высокий КПД;

• возможность отбора мощности для привода дополнительного оборудования.

Рассмотрим требования, предъявляемые к коробке передач.

Оптимальные тягово-скоростные свойства и топливная эконо­мичность. Необходимые тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля, оптимальные для заданных условий эксплуатации, достигаются путем правильного выбора в коробке передач числа передач, диапазона передаточных чисел и соотно­шения (плотности ряда) передаточных чисел промежуточных пе­редач.

Число передач в коробках передач составляет 4...5 для легко­вых автомобилей и автобусов малой вместимости, грузовых авто­мобилей малой и средней грузоподъемности и 6... 16 для грузовых автомобилей большой грузоподъемности и высокой проходимо­сти. У автомобилей-тягачей, работающих с прицепами и полупри­цепами, используются многоступенчатые коробки передач, чис­ло которых может составлять 8... 24.

Увеличение числа передач достигается установкой совместно с основной коробкой передач дополнительной, обычно двухступен­чатой, коробки передач (делителя, демультипликатора). В этом случае общее число передач равно произведению числа передач основной коробки на число передач дополнительной коробки.

Увеличение числа передач повышает степень использования мощности двигателя, топливную экономичность, среднюю скорость движения, производительность автомобиля и снижает себестоимость перевозок. Однако при увеличении числа передач усложняется кон­струкция коробки передач, увеличиваются ее масса, размеры, сто­имость и затрудняется управление автомобилем. Кроме того, с увеличением числа передач возрастает время разрыва потока мощ­ности от двигателя к ведущим колесам, что может привести к ухудшению тягово-скоростных свойств и топливной экономично­сти автомобиля. В связи с этим максимальное число передач в ко­робках передач не превышает 5 для легковых и 16 для грузовых автомобилей.

Дата добавления: 2015-07-15