Общие сведения о коробках передач

Коробка передач (КП) служит для изменения силы тяги на ведущих колесах, скорости и направления движения автомобиля. Действия КП основана на том, что вращение от коленчатого вала двигателя передается на ведущие колеса через набор парных шестерен с разным числом зубьев, входящих в зацепление между собой в разных сочетаниях, образующих несколько передач (ступеней).

При трогании автомобиля с места и движении на подъем с грузом крутящий момент на ведущих колесах должен быть большим, чем во время движения по горизонтальному участку дороги. Тем самым подтверждается «золотое правило механики»: проигрываем в скорости – выигрываем в силе.

Рис. 5.22. Ступенчатая передача

В передаче из двух шестерен (рис. 5.22), в которых меньшая – ведущая, а большая – ведомая, крутящий момент на ведомой шестерне больше, чем на ведущей во столько раз, во сколько число зубьев ведомой шестерни больше числа зубьев ведущей. При этом частота вращения (или скорость) ведомой шестерни будет соответственно меньше частоты вращения ведущей шестерни.

Значение, получаемое от деления числа зубьев ведомой шестерни на число зубьев ведущей шестерни, называется передаточным числом. Если в передаче участвуют несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче. Таким образом, КП изменяет не только крутящий момент или силу, с которой колесо отталкивается от дороги, но и скорость движения автомобиля.

Рис. 5.23. Простейшая коробка передач 1 – картер, 2 – шестерня первичного вала, 3 – зубчатый венец, 4 – рычаг переключения передач, 5 – ползуны, 6 – подвижная шестерня третьей и четвертой передач, 7 – подвижная каретка шестерен первой передачи и заднего хода, 8 – вилка, 9 – блок шестерен заднего хода, 10 – шестерня заднего хода, 11 – шестерня первой передачи, 12 – шестерня постоянного зацепления

На рисунке 5.23 показана схема простейшей КП, имеющей три скорости переднего хода и одну заднюю. Введение в зацепление малой шестерни каретки 7, расположенной на ведомом валу, с шестерней 11 на промежуточном валу позволяет получить низшую (первую) передачу, при этом частота вращения ведомого вала будет наименьшей по сравнению с частотой его вращения при зацеплении других пар шестерен на переднем ходу, а крутящий момент – наибольшим.

В картере 1 расположены 3 вала. Ведущий и ведомый валы расположены на одной оси, причем ведомый вал передним концом опирается на подшипник, помещенный внутри заднего конца ведущего вала. Передача вращения от ведущего вала на ведомый происходит через промежуточный вал. С этой целью ведущий вал находится в постоянном зацеплении с промежуточным валом через шестерни 2 и 12.

Две передачи переднего хода включают при помощи зацепления шестерен, жестко посаженных на промежуточном валу с подвижными шестернями, расположенными на шлицах ведомого вала. Подвижные шестерни (каретки) ведомого вала передвигают рычагом 4 переключения передач через вилки 8, которые перемещаются вместе с ползунами 5. Третья передача включается перемещением самой малой подвижной шестерни до зацепления ее внутренней зубчатой поверхности с зубчатым венцом 3 ведущего вала. В этом случае вращение от ведущего вала передается напрямую ведомому валу, минуя промежуточный вал.

Для включения заднего хода используют блок шестерен 9заднего хода. Он установлен свободно на оси, запрессованной в картере КП. При движении задним ходом вращение от ведущего вала на ведомый передается через самую малую шестерню 10 промежуточного вала и блок шестерен на самую большую подвижную шестерню каретки 7. Механизм переключения передач размещен на верхней крышке картера КП.

В зависимости от числа передвижных кареток шестерен различают двухходовые и трехходовые КП. Рассмотренная КП – двухходовая трехступенчатая. Число ступеней определяется числом передач, включаемых для движения вперед.