Пятиступенчатая и многоступенчатая коробки передач

Пятиступенчатая КП.Рассмотрим пятиступенчатую КП на примере автомобиля ЗИЛ. Первую передачу включают перемещением вперед прямозубой шестерни 7 (рис.5.26) по шлицам вторичного вала до зацепления ее с шестерней 10 первой передачи, выполненной вместе с промежуточным валом. Остальные шестерни косозубые. На промежуточном валу они закреплены шпонками. Зацепленные с ними постоянно шестерни свободно вращаются на вторичном валу.

Другие передачи переднего хода включают с помощью синхронизаторов 2 и 5. Синхронизаторы по конструкции немного отличаются от описанных ранее, но принцип работы такой же. При включении второй, третьей, четвертой и пятой передач конусные блокирующие кольца 18 позволяют уравнять частоту вращения вторичного вала и включаемой шестерни, а затем синхронизатор жестко соединяет эту шестерню с валом.

Пятую передачу включают перемещением синхронизатора 2 вперед, что позволяет жестко соединить первичный и вторичный вала, т.е. выполнить прямую передачу.

Задний ход включают перемещением шестерни 7 назад до зацепления ее с шестерней 9. В этом случае передача вращения первичного вала на вторичный происходит через промежуточный вал 17 и блок шестерен заднего хода.

Рис. 5.26. Схема включения передач автомобиля ЗИЛ 1 – первичный (ведущий) вал с шестерней, 2 – синхронизатор 4 и 5 передач, 3 и 15 – шестерни 4-ой передачи, 4 и 14 – шестерни 3-й передачи, 5 – синхронизатор 2-й и 3-й передач, 6 и 11 – шестерни 2-й передачи, 7 – подвижная шестерня 1-й передачи и заднего хода, 8 – вторичный (ведомый) вал, 9 и 12 – малая и большая шестерня блока шестерен заднего хода, 10 – шестерня 1-й передачи, 13 – шестерня заднего хода, 16 – шестерня постоянного зацепления, 17 – промежуточный вал, 18 – блокирующее конусное кольцо

Механизм переключения передач смонтирован в крышке картера КП. Передвижные шестерни перемещаются вдоль вторичного вала вилками 6 (рис. 5.27), которые свободно входят в их кольцевые выточки. Вилки закреплены на ползунах 2 и перемещаются вместе с ними. Ползуны передвигаются нижним концом рычага 3 переключения передач. Рычаг установлен средней частью на шаровой опоре в крышке картера КП.

Рис. 5.27. Механизм переключения передач автомобиля ЗИЛ: а – устройство, б – предохранитель включения заднего хода, в – схема переключения рычага передач, 1 – крышка, 2 – ползуны, 3 – рычаг переключения передач, 4 – пружина фиксатора, 5 – шарик фиксатора передачи, 6 – вилки, 7 – предохранитель включения заднего хода, 8 – шарики замка, 9 – штифт замка, 10 – корпус рычага, 11 – промежуточный рычаг включения первой передачи и заднего хода, I – V – передачи, ЗХ – задний ход

Чтобы предотвратить включение заднего хода при движении вперед, в корпусе 10 рычага переключения (рис.5.27, б) установлен предохранитель 7, который состоит из плунжера с пружиной. Включения заднего хода возможно только при значительном усилии, приложенном к рычагу переключения передач.

Предохранитель установлен в промежуточном рычаге 11 включения первой передачи и заднего хода. Наличие промежуточного рычага уменьшает ход рычага переключения передач. Поэтому ход рычага для включения всех передач одинаковый.

Замковое устройствомеханизма переключения передач предотвращает одновременное включение двух передач. Два его шарика 8 (рис. 5.27, а) размещены в сверлениях крышки между ползунами 2 и штифтом 9. На ползунах имеются выемки, которые располагаются против шариков при нейтральном положении рычага переключения передач.

При перемещении среднего ползуна два других оказываются запертыми шариками. В случае перемещения крайнего ползуна шарик выходит из его углубления, перемещает соседний шарик, который входит в углубление среднего ползуна, перемещает штифт 9, который давит на вторые шарики и одновременно запирает средний и другой крайний ползуны.

Для фиксации включенной передачи служит фиксатор, состоящий из шарика 5 и пружины 4. При включенной передаче шарик под действием пружины входит в углубление ползуна 2 и препятствует его произвольному перемещению от вибрации автомобиля.

Многоступенчатая КП.На грузовых автомобилях КамАЗ предназначенных для работы с прицепами применяют 10-ступенчатую КП, которая состоит из двух основных частей: пятиступенчатой КП и редуктора, называемого «делитель передач». На автомобилях, работающих без прицепа, устанавливают только пятиступенчатые КП.

Основная пятиступенчатая КП по устройству подобна описанной ранее. В отличие от КП автомобиля ЗИЛ первая передача и передача заднего хода включаются зубчатой муфтой. Зубчатую муфту и каретки синхронизаторов перемещают рычагом, расположенным в кабине автомобиля, через дистанционный привод.

Делитель передач - это механический понижающий одноступенчатый редуктор, состоящий из одной пары цилиндрических шестерен и синхронизатора. С помощью делителя можно увеличить вдвое число передач и изменить тяговое усилие автомобиля приблизительно в 1,25 раза на каждой основной передаче. Остов делителя передач – корпус 7 (рис. 5.28) – отлит заодно с корпусом сцепления. В гнездах корпуса на шариковых и роликовых подшипниках установлены первичный 9 и промежуточный 6 валы.

Ведущая шестерня 1 первичного вала смонтирована на специальных роликовых подшипниках. Ведомая шестерня 8 промежуточного вала запрессована на вал и закреплена шпонкой. Промежуточный вал делителя и промежуточный вал КП соединены шлицами с помощью центрирующих стаканов. Для включения высших и низших передач делителя на шлицах первичного вала 9 установлен синхронизатор, устройство которого одинаково с синхронизатором основной КП.

Если переместить муфту 5 синхронизатора с блокирующим кольцом 2 вперед (на рисунке – влево), то включается низшая передача делителя и вращение от первичного вала делителя через шестерни 1 и 8 будет передаваться на промежуточный вал 6 делителя и далее через промежуточный вал КП на вторичный вал.

При перемещении муфты 5 синхронизатора назад первичные валы делителя и КП жестко соединяются между собой, и шестерни делителя выключаются из работы, т.е. будет включена высшая передача делителя, а вращение вала делителя будет передаваться напрямую первичному валу.

Механизмом переключения передач делителя управляют с помощью пневматической системы, которая действует на муфту синхронизатора через поршень силового цилиндра, рычаг 11 и вилку 10 зубчатой муфты 5 синхронизатора.

Рис. 5.28. Делитель передач автомобиля КамАЗ: 1- ведущая шестерня, 2 – левое блокирующее кольцо синхронизатора, 3 – валик вилки переключения передач, 4 – правое блокирующее кольцо синхронизатора, 5 – зубчатая муфта синхронизатора, 6 и 9 – соответственно промежуточный и первичный (ведущий) валы, 7 – корпус делителя передач, 8 – ведомая шестерня, 10 – вилка переключения передач, 11 – рычаг