Главная Системы автомобиля Механическая коробка передач

Механическая коробка передач

Добавил(а) Autolub   
04.07.12 13:09

Основное предназначение коробки передач – это изменение значения и направления крутящего момента, а также передача последнего от мотора к ведущей оси. Несмотря на появление различных конструкций автоматических КПП, механическая коробка передач пока остается наиболее распространенной конструкцией. Само ее название говорит о том, что передачи здесь переключаются механическим, то есть ручным способом.

По своей сути механическая коробка передач – это ступенчатая КПП, в которой изменение крутящего момента происходит ступенчато. Отметим, что ступень – это две взаимосвязанных шестерни. Их еще называют передачей. Каждая из них имеет такую характеристику, как передаточное число – то есть отношение количества зубьев, находящихся на ведомой шестерни к количеству зубьев, находящихся на ведущей. Оно обеспечивает кручение с некоторой угловой скоростью. Стоит заметить, что самая низшая ступень характеризуется самым большим передаточным числом, а высшая – самым меньшим.

По количеству передач МКПП могут быть четырех-, пяти-, шестиступенчатыми и более. Сегодня наиболее распространены пяти- и шестиступенчатые коробки передач.

Отметим, что по своей конструкции существует два основных типов МКПП – трехвальные и двухвальные КПП. Они имеют достаточно сильные отличия в конструкции и принципе работы. Первая является прерогативой заднеприводных машин, а вторая – переднеприводных.

Трехвальная МКПП имеет такие составляющие элементы: ведущий вал с шестерней, промежуточный вал с собственным блоком шестерен, вторичный вал со своим блоком шестерен, муфты синхронизаторов, переключающий механизм и картер КПП. Ведущий или, как кего еще называют первичный вал, жестко соединен со сцеплением. На шлицах данного вала размещается диск сцепления. С первичным валом в жестком зацеплении находится шестерня, передающая крутящий момент. Параллельно первичному валу находится промежуточный вал. На нем размещен блок шестерен, которые также жестко зацеплены с ним.

На одной оси с ведущим размещен ведомый вал. Это возможно благодаря наличию на конце первого торцевого подшипника. Его блок шестерен не имеет зацепления с ним и находится в свободном вращении. Стоит заметить, что шестерни промежуточного и первичного валов находятся в зацеплении с шестерней вторичного вала.

Муфты синхронизаторов размещены между шестернями вторичного вала. Они выравнивают угловые скорости шестерен с этим же показателем вала. Это происходит за счет использования силы трения. Синхронизаторы, как их называют в народе, жестко зацеплены с ведомым валом, однако могут перемещаться по нему продольно благодаря шлицевым соединениям. Муфты синхронизаторов оснащены зубчатыми венцами на торцах. Последние соединяются с зубчатыми венцами соответствующих шестерен ведомого вала. Ранее синхронизаторами оборудовались задняя и первая ступени. Современные же МКПП имеют синхронизаторы всех передач.

Механизм переключения размещен на самом корпусе агрегата. Он содержит рычаг управления и ползунки с вилками. Кроме того, имеется блокирующее устройство, не допускающее включения единовременно двух ступеней. Механизм может быть оборудован дистанционным управлением.

Картер КПП размещает все элементы узла, а также служит для хранения в нем масла. Обычно картер изготовлен из магниевых или алюминиевых сплавов.

При перемещении управляющего рычага трехвальной МКПП, вилка перемещает соответствующую муфту синхронизатора. Последняя уравнивает угловые скорости шестерни и вторичного вала. Далее зубчатый венец муфты обеспечивает зацепление с аналогичным элементом шестерни и последняя блокируется на вторичном валу. Далее осуществляется передача крутящего момента на ведущую ось с конкретным передаточным числом, соответствующим выбранной передаче. Для езды задним ходом применяется отдельная ступень. Благодаря промежуточной шестерни, находящейся на отдельной оси, обеспечивается вращение в обратном направлении.

Двухвальная механическая коробка передач является более прогрессивной конструкцией, имеющей меньшие габаритные размеры. Ее основные элементы: первичный вал с блоком шестерен, вторичный вал с блоком шестерен, главная передача, муфты синхронизаторов, дифференциал, переключающий механизм, картер.

Назначение и конструкция ведущего вала аналогичны трехвальной механической коробке передач. На первичном валу жестко размещен блок шестерен. Параллельно ему в корпусе коробки передач размещается вторичный вал. На нем жестко размещена ведущая шестерня главной передачи, а также свободно вращающиеся шестерни, которые постоянно зацеплены с шестернями ведущего вала. Между шестернями находятся муфты синхронизаторов.

Стоит заметить, что современные механические двухвальные коробки передач имеют два или три вторичных вала. Каждый из них имеет жестко закрепленную шестерню главной передачи, находящуюся в зацеплении с одной ведомой шестерней. Такая конструкция по своей сути имеет три главных передачи. Это обеспечивает увеличение количества передач при уменьшении габаритных размеров узла.

Главная передача вместе с дифференциалом позволяют передавать крутящий момент от вторичного вала механической коробки передач к ведущей оси. Дифференциал может обеспечивать кручение колес на разных угловых скоростях.

Механизм переключения в двухвальных механических коробках передач чаще всего размещен отдельно от корпуса самого агрегата. Для связи между ними применяют тяги или тросы. Последние благодаря своей простоте применяются значительно чаще. Отметим основные элементы механизма переключения скоростей двухвальной КПП: управляющий рычаг, трос выбора ступеней с рычагом, трос включения ступеней с рычагом, центральный шток переключения ступеней с его вилками, блокирующий механизм. В данной конструкции выбор передачи – это движение управляющего рычага в поперечном направлении, то есть к паре ступеней. Включение же ступени – это продольное движение рычага к конкретной ступени.

Основной принцип работы двухвальной механической коробки передач схож с трехвальной. Главная разница – в работе механизма переключения ступеней. Как уже говорилось выше, при движении рычага переключения ступеней, выделяют поперечное и продольное движение. В перовом случае задействуется трос выбора ступеней, который далее воздействует на рычаг выбора ступеней. Последний поворачивает центральный шток вокруг своей оси и обеспечивает выбор ступеней. Далее, когда водитель двигает рычаг в продольном направлении, задействуется трос переключения ступеней, с последующим включением в работу рычага переключения ступеней. Последний перемещает шток с вилками в горизонтальной плоскости. При этом соответствующая вилка осуществляет передвижение муфты синхронизатора и блокировку шестерни на ведомом валу. После этого крутящий момент передается на ведущую ось с заданным конкретным передаточным числом.

Напоследок отметим основные преимущества механической коробки передач:

  1. наименьший вес в сравнении с другими типами КПП;

  2. наименьшая цена;

  3. высокая динамика разгона и экономичность, что обеспечивается достаточно большим КПД;

  4. простота техобслуживания механической коробки передач и его невысокая стоимость ;

  5. Возможность полного разобщения силового агрегата и трансмиссии, что предоставляет широкие возможности для буксирования, а также пуска мотора с толкача;

  6. жесткая связь силового агрегата с ведущей осью позволяет водителю эффективно управлять машиной в сложных условиях – при гололеде, на бездорожье и пр.

Есть конечно у механических коробок передач и «минусы». К ним относятся:

  1. накопление усталости при постоянном переключении ступеней. Особенно это проявляется при езде в пробках и городской езде.

  2. необходимы некоторые навыки для плавного переключения и выбора ступеней;

  3. Ступенчатое изменение передаточных чисел;

  4. Невысокий ресурс сцепления.

Поделитесь информацией с друзьями:

Комментарии
Добавить новый Поиск
Оставить комментарий
Имя:
Email:
 
Тема:
 
:D:):(:0:shock::confused:8):lol::x:P:oops::cry:
:evil::twisted::roll::wink::!::?::idea::arrow:
 
Пожалуйста, введите проверочный код, который Вы видите на картинке.

Похожие статьи:

 

Поиск по сайту

Люблю почитать