ЛАБОРАТОРНА РАБОТА № 13
Тема: „Цел, конструкция и принцип на работа на скоростната кутия“
Цел на работата: изучаване на предназначението, устройството и принципа на работа на ръчна скоростна кутия.
Общи положения
Класификация на скоростната кутия
Ръчна скоростна кутия- е многостепенна винтова скоростна кутия, която осигурява ръчно превключване на предавките.
Автоматизирана трансмисия- осигурява автоматичен (без пряко участие на водача) избор на предавателно отношение, съответстващо на текущите условия на шофиране, в зависимост от много фактори.
Роботизирана скоростна кутия- е ръчна скоростна кутия, в която функциите за освобождаване на съединителя и превключване на предавките са автоматизирани.
CVT скоростна кутия- това е механичен възел, предназначен да предава безстепенно мощността на двигателя към задвижващите колела.
По метод на контрол
1. С ръчно превключване на скоростите- водачът (операторът) включва предавката.
· Директно действие- използва се само усилие на оператора. Задвижванията с директно действие са механиченИ хидравлични.
· Серво задвижвания- използва се силата на оператора и серво устройството, докато основната част от работата се извършва от серво устройството, а силата на оператора е необходима за управление на работата на серво устройството. В зависимост от източника (конвертора) на енергия сервоприводите се делят на хидравлични, механичен, електрически, вакуум, смесени др. В автомобилостроенето и танкостроенето най-разпространени са хидравличните серво задвижвания .
2. Автоматичен- в зависимост от външните условия (например скорост на въртене и натоварване на коляновия вал на двигателя), предавките се превключват от автоматизирана система за управление на скоростната кутия без участието на водача.
Цел и принцип на работа на скоростната кутия
Скоростната кутия служи за промяна в широк диапазон на въртящия момент, предаван от двигателя към задвижващите колела на автомобила при стартиране и ускоряване. В допълнение, скоростната кутия позволява на автомобила да се движи на заден ход и позволява дълготрайно разделяне на двигателя и задвижващите колела, което е необходимо, когато двигателят работи на празен ход по време на движение или когато автомобилът е паркиран.
Съвременните автомобили използват предимно механични стъпкови трансмисии със зъбни предавки. Броят на предавки обикновено е четири или пет, без да се броят предавки за заден ход.
Превключването на предавките в тях се извършва чрез преместване на зъбни колела, които се зацепват последователно с други зъбни колела, или чрез заключване на зъбните колела на вала с помощта на синхронизатори. Синхронизаторите изравняват скоростта на въртене на включените зъбни колела и блокират една от тях със задвижвания вал. Движението на предавките или синхронизаторите се контролира от водача, когато съединителят е изключен. В зависимост от броя на предавки, скоростните кутии са тристепенни, четиристепенни и др.
Схема на работа на ръчна скоростна кутия.
1 - входен вал; 2 - лост за смяна на скоростите; 3 - механизъм за превключване на предавките; 4 - вторичен вал; 5 - щепсел за източване; 6 - междинен вал; 7 - корпус на скоростната кутия
Ръчната скоростна кутия се състои от:
· картер,
· първични, вторични и междинни валове със зъбни колела,
допълнителен вал и задна скорост
· синхронизатори,
· скоростен механизъм със застопоряващи и заключващи устройства
· скоростен лост.
Картър съдържа всички основни компоненти и части на скоростната кутия. Той е прикрепен към корпуса на съединителя, който от своя страна е прикрепен към двигателя. Тъй като зъбните колела на скоростната кутия изпитват големи натоварвания по време на работа, те трябва да бъдат добре смазани. Поради това картера се пълни с половината от обема си с трансмисионно масло (в някои модели автомобили се използва моторно масло).
Валове на скоростната кутия въртят се в лагери, монтирани в картера и имат комплекти зъбни колела с различен брой зъби.
Синхронизатори необходим за плавно, безшумно и безударно превключване на предавките чрез изравняване на ъгловите скорости на въртящите се зъбни колела.
Механизъм за смяна на скоростите служи за смяна на скоростите в кутията и се управлява от водача с помощта на лост от вътрешността на автомобила. В този случай заключващото устройство не позволява едновременно включване на две предавки, а заключващото устройство предпазва предавките от спонтанно изключване.
Задна предавка, тоест въртенето на вторичния вал на скоростната кутия в другата посока се осигурява от допълнителен, четвърти вал със задна предавка. Необходим е допълнителен вал, за да се получи нечетен брой двойки зъбни колела, след което въртящият момент променя посоката си:
Диаграма на предаване на въртящия момент при включена задна предавка
1 - входен вал; 2 - зъбно колело на входния вал; 3 - междинен вал; 4 - зъбно колело и вал за заден ход; 5 - вторичен вал
Почти всеки, който се е занимавал с автомобил или друг вид колесно превозно средство, знае добре, че освен конструкцията на превозното средство се използва и скоростна кутия. Скоростната кутия () е вторият по важност възел след двигателя в различните видове превозни средства.
В същото време има няколко вида скоростни кутии, но основната задача на тези агрегати на автомобила е да приемат, преобразуват и по-нататък предават от двигателя към задвижващите колела на автомобила. След това ще разгледаме подробно предназначението на скоростната кутия и защо е необходима скоростна кутия в устройство за предаване на автомобил.
Прочетете в тази статия
И така, скоростната кутия се счита за основния елемент на трансмисията на автомобила. Както вече споменахме, основната му цел е да променя въртящия момент от двигателя, както и скоростта и посоката на движение на автомобила. Кутията също ви позволява да „изключите“ двигателя от трансмисията по време на смяна на предавките.
Благодарение на скоростната кутия колата може да се движи напред и назад, движението може да се извършва с различни скорости, докато двигателят работи стабилно при различни скорости и натоварвания и се постига плавно превключване на предавките по време на шофиране.
За да стане ясно, основната задача на скоростната кутия е необходимостта да осигури както необходимите динамични характеристики на автомобила, така и горивната ефективност на двигателя. Това отчита различни условия на шофиране, натоварване, скорост и т.н.
И така, за да потеглите и да ускорите се нуждаете от въртящ момент, докато за шофиране с високи скорости и преодоляване на големи натоварвания са необходими обороти на мощността. В същото време особеността на двигателя с вътрешно горене е, че скоростта на въртящия момент е „средна“ (3000-3500 об / мин), докато двигателят достига скорости на „мощност“ по-близо до максималните стойности (5500-6000 хиляди об / мин) .
С прости думи, ако натоварването на двигателя е високо и скоростта е твърде ниска, двигателят няма да може да произведе достатъчно мощност и ще спре. Ако скоростта е твърде висока и шофирането с висока скорост не е необходимо, разходът на гориво се увеличава значително. За постигане на оптимален баланс кутията включва промяна.
Благодарение на тази функция можете уверено да потеглите от място, да се движите с ниска скорост, да карате на заден ход и т.н. Също така е възможно да се поддържат оборотите на двигателя в оптимален диапазон за постоянно променящи се пътни условия и натоварвания.
Например, ускоряването на автомобил включва необходимостта от преодоляване на високи стойности на съпротивителни сили (преодоляване на повишени сили на триене и инерция). Наличието на скоростна кутия дава възможност за стартиране от спирка и ускоряване до средни и високи скорости, което включва плавен или стъпаловиден преход от ниски към по-високи предавки (превключване на предавките).
В резултат на това скоростта се увеличава постепенно и динамичните натоварвания на двигателя и трансмисията са значително намалени. В този случай е оптимално скоростта да се поддържа точно в диапазона на високи стойности на въртящия момент на двигателя.
Вземайки предвид теглото и характеристиките на превозното средство, монтирания двигател, предназначението на превозното средство и редица други характеристики и характеристики, дизайнерите избират броя на предавки и предавателни числа в кутията и т.н. (в присъствието на).
След като разбрахме предназначението на кутията, трябва да се отбележи, че самите скоростни кутии могат да бъдат стъпаловидни, безстепенни и комбинирани. Нека разгледаме тези видове кутии по-подробно. На първо място, най-често срещаният тип трансмисия е стъпаловидно предаване. В такива скоростни кутии въртящият момент се променя на стъпки. Този тип включва (механика) и (кутия за роботи).
Най-модерните ръчни трансмисии имат и се отличават със сложен дизайн. В същото време двойният съединител прави процеса на превключване бърз и плавен, въртящият момент се предава без прекъсване на потока на мощността от двигателя с вътрешно горене към колелата.
В резултат на това такава скоростна кутия превключва по-бързо, отколкото би могъл да направи професионален шофьор или опитен състезател. Автомобил с такъв „робот“ (например) се отличава с бързо ускорение, както и поддържане на оптимални обороти на двигателя и в същото време висока горивна ефективност. Недостатъкът се счита за сложност на ремонта, намален експлоатационен живот, ниска поддръжка и висока цена на отделни резервни части и елементи.
Каква е разликата между „класическа“ автоматична скоростна кутия с преобразувател на въртящия момент и роботизирана скоростна кутия с един съединител и преселективни роботи като DSG.
Когато начинаещите седнат зад волана на автомобил, на етапа на обучение за шофиране, те имат проблеми със скоростната кутия или по-скоро с необходимостта от постоянни смени. Мнозина са мислили повече от веднъж, че без този „покер“ колата би била по-идеална. Но, за съжаление, без него автомобилът не би могъл да работи ефективно. Това се дължи на характеристиките на двигателя с вътрешно горене. Нека да разберем целта на неговите видове, структура и принцип на работа.
Ако отворите справочниците, там пише, че този механизъм се използва за промяна на въртящия момент, генериран от двигателя с вътрешно горене. Скоростната кутия също така служи за временно прекъсване на въртящия момент от двигателя и за движение на заден ход.
Сега нека да разгледаме целта от гледна точка на хора, които са далеч от дизайна и теорията на автомобила. Също така си струва да разберете защо трябва да сменяте степени на скоростната кутия всеки път, когато шофирате.
Необходимостта от постоянна смяна на предавките е пряко свързана с характеристиките на двигателите с вътрешно горене. За разлика от електрическите агрегати, въртящият момент на двигателя с вътрешно горене има неравномерна характеристика.
Основната разлика между електродвигателите и двигателите с вътрешно горене са характеристиките на тягата. Тази характеристика описва как мощността и въртящият момент се променят в зависимост от скоростта. В случай на електродвигатели въртящият момент е наличен веднага и с увеличаване на скоростта въртящият момент ще спадне.
Тази характеристика е по-подходяща за автомобил - в момента на започване на движение и по време на ускорение, когато трябва да положите много усилия, за да преодолеете инерцията, по-добре е да имате голям въртящ момент. За по-нататъшно равномерно движение са необходими много по-малко усилия. Мощността на електродвигателите във всеки диапазон на скоростта на ротора е близка до максималната и във всеки режим се реализира и използва почти напълно. Следователно електрическите двигатели са по-подходящи за използване като система за задвижване на превозни средства. В двигателя с вътрешно горене всичко е малко по-различно. Когато оборотите на коляновия вал са ниски, мощността също е ниска. Въртящият момент остава практически непроменен.
Ако съпротивлението на движение се увеличи и скоростта започне да намалява, електрическият мотор ще увеличи въртящия момент. В случай на двигател с вътрешно горене въртящият момент ще се увеличи само леко и след това ще намалее.
Сцеплението на двигателя с вътрешно горене се счита за напълно незадоволително. Но дори и сега по отношение на ефективността, общите размери и други качества те значително превъзхождат съвременните електрически агрегати. Въз основа на тези съображения инженерите приемат недостатъка на двигателя с вътрешно горене и създават скоростна кутия, за да решат този проблем. Целта му е да промени предавателното отношение между коляновия вал и задвижващата двойка колела. В резултат на това максималният въртящ момент е наличен в тесен диапазон от оптимални скорости, но при различни предавки. Това кара двигателя да работи по-ефективно.
За да разберете по-добре целта на скоростната кутия в автомобила, трябва да си спомните училищния курс по физика и някои раздели на механиката.
В трансмисионни системи, базирани на зъбни колела, където работят две предавки, диаметърът и броят на зъбите ще определят скоростта и въртящия момент. Съотношението на броя на зъбите на задвижваното зъбно колело към броя на зъбите на задвижващото зъбно колело е предавателното отношение. Когато задвижващото зъбно колело има по-малък диаметър от задвижваното, скоростта на последното ще бъде по-ниска, а въртящият момент, напротив, ще бъде по-висок.
Въпреки че има печалба в сила, ще има загуба на скорост. И след като спечелим скорост, ще забележим загуба на сила. Ако в трансмисионния механизъм има няколко предавки, тогава предавателното отношение се определя чрез умножаване на числата на всяка двойка предавки. Целта на скоростната кутия е именно да променя предавателните числа.
За да се получи различен въртящ момент, който е необходим за управление на автомобила при различни пътни условия, скоростната кутия има няколко чифта предавки. Те идват с различни предавателни числа. Ако инсталирате междинна предавка в двойка задвижващи и задвижвани зъбни колела, последната ще се върти в обратна посока - това е задна предавка.
Всеки тип автомобилна скоростна кутия е необходима, за да може двигателят с вътрешно горене да работи при оптимални обороти и в нормалните си работни режими, както и за да може мощността на двигателя да се използва ефективно във всякакви ситуации на шофиране чрез проста промяна на предавателното отношение.
За да започне да се движи автомобил и да набере първоначална ниска скорост, както и да се движи в условия извън пътя, е необходим въртящ момент, близък до максималния. Може да се постигне в средния диапазон на оборотите на двигателя. В този случай няма нужда от висока скорост. За целта скоростната кутия има по-ниски предавки – първа, втора, понякога и трета. В същото време дори при високи скорости на първа предавка колата ще се движи доста бавно.
За да се движат равномерно при по-високи скорости, колелата трябва да се въртят с висока честота. В този случай оборотите на двигателя трябва да са оптимални. За това има по-високи предавки - четвърта, пета (а ако скоростната кутия е 6-степенна, тогава шеста). Тук предавателните числа са по-ниски. Автомобилът ще се движи бързо със същата оптимална скорост, докато двигателят с вътрешно горене достигне максималната или максимално допустимата скорост. При по-високи предавки ускорението вече няма да е толкова ефективно. Освен това на по-високи предавки няма да може да се кара на ниски скорости. Колата няма да може да се движи. Двигателят просто няма да може да осигури необходимия въртящ момент.
Сега в света има много различни дизайни на ръчни трансмисии. Повечето автомобили с предно задвижване имат механизми с два вала. Триваловите се монтират на превозни средства със задно задвижване. Трябва да се каже, че дори в наше време, когато технологията се развива много бързо, механиката е много популярна. Факт е, че ремонтите от този тип са прости и евтини, за разлика от автоматичните трансмисии и CVT.
Тя се основава на първичния и вторичния вал на скоростната кутия. Също така в скоростната кутия на автомобила има скоростен блок заедно със синхронизатори. Металният корпус на трансмисията съдържа главния механизъм на предавката и диференциала.
С помощта на входния вал трансмисията на автомобила може да бъде свързана към съединителя. Блок със зъбни колела е здраво закрепен към вала. Скоростната кутия има и вторичен вал. Разположен е успоредно на първичния. Снабден е и със зъбен блок. Последните са постоянно в твърдо зацепване с елементи от блока на входящия вал. Също така вторичният вал на трансмисията е свързан чрез зъбно колело към главното зъбно колело. Предавателният блок е оборудван със синхронизатори. В различни конструкции може да има няколко вторични вала.
Освен това кутията е оборудвана с механизъм за смяна на скоростите. Най-често е дистанционно. Тъй като корпусът на трансмисията на автомобила е малък, елементите са разположени под капака.
Входящият вал служи за свързване на механизма на скоростната кутия към съединителя. На вала има шлици, върху които е поставен задвижваният диск. Въртящият момент от двигателя се предава през зъбното колело на скоростната кутия, което е в зацепление с тези елементи. Има междинен елемент, разположен успоредно. Той е оборудван с блок от зъбни колела, които са в твърдо зацепване с вала.
Вторичният вал е на същата ос като първичния. Зъбните колела не са твърдо зацепени и се въртят свободно. Зъбните колела на междинния и вторичния вал, както и частта на входния вал са постоянно зацепени.
Между зъбните колела са монтирани синхронизатори. Механизмът за превключване е монтиран директно в кутията на трансмисията на автомобила. Състои се от лост за смяна, както и плъзгачи и вилки.
И така, разбрахме какво е скоростна кутия. Както можете да видите, това е много важен компонент в дизайна на всяка кола. Именно това позволява на автомобила да се движи с различни сили и скорости. Движението на автомобила до голяма степен се определя от скоростната кутия.
4. Трансферни и допълнителни скоростни кутии.
1. Предназначение и видове скоростни кутии.
Предназначението на скоростната кутия е да променя теглителната сила, скоростта и посоката на превозното средство. При автомобилните двигатели, когато скоростта на въртене на коляновия вал намалява, въртящият момент леко се увеличава, достига максимална стойност и с по-нататъшно намаляване на скоростта на въртене също намалява. Въпреки това, при шофиране на кола по наклони, по лоши пътища, при потегляне от място и бързо ускорение е необходимо да се увеличи въртящият момент, предаван от двигателя към задвижващите колела. За целта се използва скоростната кутия, която включва и предавка, която позволява на автомобила да се движи на заден ход. В допълнение, скоростната кутия гарантира, че двигателят е отделен от трансмисията.
Ръчната трансмисия се състои от набор от предавки, които се зацепват в различни комбинации, за да образуват няколко предавки или степени с различни съотношения. Колкото по-голям е броят на предавки, толкова по-добре се „адаптира“ колата към различните условия на шофиране. Скоростната кутия трябва да работи безшумно, с минимално износване; Това се постига чрез използване на зъбни колела с винтови зъби.
В зависимост от броя на предавки напред стъпковите трансмисии се разделят на четири- и пет-степенни. Обикновено трансмисиите на леки автомобили, малки автобуси и лекотоварни камиони имат четири степени, докато трансмисиите на големи автобуси и тежкотоварни камиони имат пет степени. Всички местни леки автомобили, автобуси от семействата RAF, KAVZ, PAZ и камиони от семействата U AZ и G AZ имат четиристепенни скоростни кутии, а автобусите от семействата ZIL, LAZ и камионите от семействата ZIL, Ural, MAZ и KamAZ семействата са с петстепенни скоростни кутии.
Стъпаловидни трансмисии могат да бъдат прости или планетарни. Повечето автомобили използват прости стъпаловидни скоростни кутии, при които превключването на предавките става по два начина: чрез преместване на зъбни колела или преместване на съединители.
Понякога автомобилите са оборудвани с безстепенни трансмисии с плавна промяна на предавателното отношение и комбинирани скоростни кутии, които използват и двата метода за промяна на предавателното отношение. Последните включват скоростни кутии на автобуси от семейството LiAZ, състоящи се от преобразувател на въртящия момент, работещ заедно с двустепенна скоростна кутия, и скоростни кутии на леки автомобили от семействата Chaika и ZIL, както и скоростни кутии на самосвали от семейството BelAZ, състоящ се от преобразувател на въртящия момент, работещ заедно с автоматична тристепенна планетарна скоростна кутия. Безстепенната промяна на предавателното отношение в тези кутии се извършва с помощта на преобразувател на въртящия момент.
2.Схема и принцип на действие на ръчна скоростна кутия.
В проста стъпаловидна скоростна кутия (фиг. 126) има три вала: задвижващ (първичен) A, свързан чрез съединителя към коляновия вал на двигателя; задвижван (вторичен) B, свързан чрез карданна трансмисия и други механизми към задвижващите колела на автомобила; междинен В. Задвижващото зъбно колело 1 е произведено като едно цяло с задвижващия вал и е в постоянно зацепване с задвижваното зъбно колело 8, твърдо свързано с междинния вал. Когато съединителят е включен, задвижващият и междинният вал се въртят.
Ориз. 126 - Схема на тристепенна скоростна кутия:
A - задвижващ вал; B - задвижван вал; B - междинен вал; G - ос на зъбното колело за заден ход; 1-8 - предавки.
Подвижни зъбни колела 2 и 3 са монтирани на задвижвания вал, а зъбни колела 7, 6 и 4, както и колело 8, са твърдо свързани към междинния вал. Съотношението на броя на зъбите на задвижваното зъбно колело към броя на зъбите на задвижващото колело, обратно на съотношението на техните скорости на въртене, се нарича предавателно отношение. Например, предавателното отношение на предавка, състояща се от предавки 8 и 1,
Iv = Z8/Z1, където Z8 е броят на зъбите на задвижваното зъбно колело 8; Z 1 - брой зъби на задвижващо зъбно колело 1.
Когато някое зъбно колело на задвижвания вал зацепи едно от зъбните колела на междинния вал, въртящият момент от двигателя се предава през задвижващия, междинния и задвижвания вал на трансмисията към задвижващата линия и след това към задвижващите колела на превозното средство. За да включите първа предавка, колело 3 се премества напред, зацепвайки го със зъбно колело 6 на първата предавка на междинния вал. Общото предавателно отношение на първата предавка се определя като произведение на предавателните отношения на отделните двойки зъбни колела, т.е. където ZЗ. и Z6 са броят на зъбите съответно на колело 3 и зъбно колело 6.
При включване на първа предавка въртящият момент на МК на задвижвания вал на скоростната кутия се увеличава в сравнение с въртящия момент на двигателя Dm с N пъти, т.е. Z8 ZЗ.
MK = DmU1 = Dm
И има максималната стойност, тъй като зъбно колело 6 е най-малкото от зъбните колела на междинния вал, а колело 3 е най-голямото от зъбните колела на задвижвания вал.
Първа предавка се използва при шофиране на автомобила в най-трудните пътни условия, при стръмни изкачвания, както и при потегляне по лош път и с товар. За леките автомобили първото предавателно число е Ш = 3 -;- 4, за автобусите I! = 3 -;- 7, за камиони UJ = 4 -;- 7.
Втората предавка се осигурява от включването на зъбни колела 2 и 7. Тогава където Z2 и z7 са броят на зъбите на зъбните колела, съответно 2 и 7. Втората предавка е междинна. В горната диаграма на тристепенна кутия тя е единствената. Четири- и петстепенните трансмисии могат да имат две или дори три междинни предавки.
Когато е включена директна (в този случай трета) предавка, задвижващият и задвижваният вал са свързани директно чрез зъбни колела 1 и 2 (Iz = 1). Директното предаване е основното предаване, използвано при шофиране на автомобил по добър път.
Превключването на предавките се извършва с изключен съединител, като подвижните зъбни колела (каретки) на задвижвания вал влизат в зацепление с неподвижните зъбни колела на междинния вал. Това зацепване е съпроводено с удари на краищата на зъбите и тяхното повишено износване. Ето защо в автомобилите често се използват скоростни кутии с постоянни зацепени предавки, които се характеризират с висока издръжливост.
При зъбно колело 4 на междинния вал в постоянно зацепване е междинното зъбно колело 5 на заден ход, което на фиг. 126 е условно изобразен в равнината на чертежа. За да включите задна предавка, зъбно колело 3 се движи назад, зацепвайки я с междинно зъбно колело 5 на задна предавка, което се върти свободно около оста си.
3. Механизъм за управление на скоростната кутия.
Механизмът за управление, който сменя предавките, обикновено се намира в капака на скоростната кутия и се управлява от кобиличен лост. Например, в механизма за управление на скоростната кутия на автомобил ZIL-130, лостът 51 (виж фиг. 129), монтиран директно върху скоростната кутия, се люлее свободно в сферичния гнездо на капака на скоростната кутия, опрян върху него с удебеляване на топка. Лостът се държи от пружина и резе 50. Долният край на лоста 51 влиза в жлеба на една от вилиците, монтирани на плъзгачите 54 и 55. Движението на лоста напред или назад кара плъзгача да се движи в противоположна посока, в резултат на което вилицата му движи зъбно колело или съединител, включително такъв на трансмисията За да се намали ходът на лоста за превключване на предавките при включване на първа предавка или задна предавка, се използва междинен лост 52, монтиран на оста 49. По този начин ходът на лоста е еднакъв за включване на всички предавки: и при преместване на свързаните плъзгачи чрез вилици със синхронизатори и при преместване на плъзгача, преместване на зъбното колело 16 на първа предавка и задна предавка с помощта на вилица.
Прецизният монтаж на зъбните колела във включено и изключено положение се осигурява от скоби, състоящи се от 9 сачми и 10 пружини, разположени вертикално в издатините на капака на корпуса на скоростната кутия. Топчетата влизат във вдлъбнатините на плъзгачите. На всеки плъзгач има три вдлъбнатини: една (средна) за неутрално положение и две за съответните предавки. Разстоянието между вдлъбнатините осигурява зацепване на зъбните колела по цялата дължина на зъбите.
Случайното зацепване на две предавки едновременно се предотвратява чрез заключване, състоящо се от щифт 11 и два чифта топки 12. Ако един от плъзгачите се движи, другите два се блокират от топките. Има съответните вдлъбнатини на плъзгачите за заключващите топки. Когато средният плъзгач се движи, топчетата излизат от неговите вдлъбнатини, влизат във вдлъбнатините на външните плъзгачи и ги заключват. Ако един от външните плъзгачи се движи, топките излизат от своите вдлъбнатини и влизат във вдлъбнатината на средния плъзгач, а другият външен плъзгач се блокира поради факта, че щифтът 11 се движи към него и натиска топките на другия страна на средния плъзгач. За да преместите един от плъзгачите, другите два трябва да бъдат поставени в неутрална позиция.
За да включите първа предавка или задна предавка, е необходимо да приложите допълнителна сила, за да използвате лоста 51, за да стиснете пружината на предпазителя 48, докато спре. Само след това лостът за превключване на предавките може да бъде преместен в позиция, съответстваща на включване на първа предавка или задна предавка. съоръжения.
Трансферната кутия се използва за разпределяне на въртящия момент от скоростната кутия между задвижващите оси на автомобила. В раздатъчната кутия е поставено и устройство за включване и изключване на предния задвижващ мост.
На превозни средства, проектирани да работят в трудни пътни условия, е монтирана допълнителна скоростна кутия с две редуктори или една директна и една редукторна предавка, което може допълнително да увеличи теглителната сила на задвижващите колела при всяка предавка в основната скоростна кутия. Допълнителната скоростна кутия, като правило, е структурно комбинирана с трансферната кутия.
Обикновено понижаващата предавка на раздатъчната кутия се включва, когато превозното средство се използва като трактор, теглене на тежки колички, при шофиране по стръмни наклони и при трудни пътни условия. Например, раздатъчната кутия на камион с висока проходимост GAZ-66 с две задвижващи оси е едно цяло с допълнителна двускоростна скоростна кутия (фиг. 134,а).
Задвижващият вал 4 на предавателната кутия е свързан с карданна трансмисия към задвижвания вал на скоростната кутия. Предният сачмен лагер на вал 4 е разположен в стената на корпуса на раздатъчната кутия, а задният ролков лагер е разположен в жлеба на зъбно колело 6, произведен като едно цяло със задвижвания вал на задния вал 11 на предния мост ос, валът на задната ос и междинният вал 9 се въртят на сачмени лагери.
Придвижвайки се по шлиците, зъбно колело 10 на междинния вал може да се зацепи със зъбни колела 6 и 12, а зъбно колело 5 на задвижващия вал с колело 13. Зъбно колело 6, в допълнение към външното зъбно колело, има вътрешен пръстен за зацепване с зъбно колело 5 , Зъбни колела 13 и 12 са неподвижно фиксирани върху шлиците на вала.
Краищата на задвижващите валове на предния и задния мост, излизащи от корпуса на трансферната кутия, са шлицови.
Ориз. 134 - Раздатъчна кутия:
а - дизайн; b - заключващо устройство; 1, 2 и 14 - щепсели; 3 ~ отдушник; 4 - задвижващ вал; 5 - зъбно колело на задвижващия вал; 6 - предавка на задвижвания вал; 7 - червячно колело на задвижването на скоростомера; 8 - задвижващ червей, монтирани са фланци на карданното съединение, закрепени с гайки и шайби. 9 - междинен вал; 10 и 13 - зъбни колела на междинния вал; 11 - задвижващ вал на предния мост; 12 - задвижваща предавка на предния мост; 15 - капачка; 16 - крекер; 17 - пружина; 18 и 25 - вилици; 19 и 20 - плъзгачи; 21 - гайка; 22 - пръстен; 23 - шайба; 24 – семеринг.
Въртящият момент от задвижващия вал 4 на предавателната кутия се предава на предния мост чрез зъбни колела 5, b, 10 и 12. При въвеждане на скоростомера на предавките; Колело 5 се захваща с вътрешния зъбен венец на колело 6 на задвижвания вал и се включва най-високата (директна) предавка на задния мост. Ако включите и предавка 10 с предавки b и 12, директното предаване на предния мост ще бъде включено. Когато предавка 5 се премести наляво, докато се зацепи с колело 13 (предавка 10 остава включена), се включва понижаваща предавка. В този случай въртящият момент се предава към задната ос чрез предавки 5, 13, 10 и 6, а към предната ос чрез предавки 5, 13, 10 и 12. Съотношението на редуктора е 1,96. За да се улесни зацепването на предния мост, зъбни колела 10 и 6 са постоянно зацепени до непълна дължина на зъбите.
Маслото се излива в картера през отвор, затворен с пробка 2, която също се използва за контрол на нивото на маслото. Маслото се източва през отвора, затворен от тапа 1. Вентилаторът 3 се използва за вентилация на корпуса на трансферната кутия. Механизмът за управление на раздатъчната кутия на автомобила GAZ-66 се състои от лост за превключване напред и надолу и лост на предния мост. И двата лоста са свързани с пръти към плъзгачите на трансферната кутия. Когато левият лост е в предно положение, предният мост на автомобила е включен, а когато този лост е в задно положение, той е изключен. Ако десният лост се премести от неутрално положение напред, се включва директна предавка, а от неутрално положение назад се включва понижаваща предавка.
При управление на автомобила в трудни пътни условия (кал, пясък, сняг) предният мост се включва. Това обаче не трябва да се прави, освен ако не е необходимо, тъй като увеличава разхода на гориво и ускорява износването на гумите и частите на трансмисията. Докато автомобилът се движи с включена директна трансмисия в раздатъчната кутия, предният мост е включен без освобождаване на съединителя.
Понижаващата предавка в трансферната кутия се включва, когато автомобилът се движи по наклон или при трудни пътни условия. Тази предавка може да се включи само след спиране на автомобила и зацепване на предния мост. Предният мост може да се изключи само след превключване на понижаващата предавка в раздатъчната кутия на директна. Всичко това предпазва частите на карданната трансмисия и задния мост от претоварване. Заключващото устройство (фиг. 134.6), налично в системата за управление на трансферната кутия, не ви позволява да включите понижаваща предавка, когато предната ос е изключена, и да изключите предната ос, когато понижаващата предавка е включена.
В корпуса на раздатъчната кутия могат да се движат плъзгачи 19 и 20, върху които са закрепени вилици 18 и 25 с винтове, закрепени с тел. Между плъзгачите в стената на картера са поставени два крекера 16 с пружина 17 между тях. Изходният отвор за крекерите е затворен с тапа 14, завинтена в резбата. Отворите на външните краища на плъзгачите са затворени с капачки 15. От другата страна са монтирани уплътнения в стената на картера, състоящи се от уплътнения 24, шайби 23, пръстени 22 и гайки 21.
На плъзгача 19, използван за включване и изключване на предния мост, има две вдлъбнатини с различна дълбочина за крекерите на заключващото устройство. На плъзгача 20, който изключва директна или по-ниска предавка, има три вдлъбнатини за пукнатини: лявата съответства на включването на директна предавка, средната - на неутрално положение и дясната - на включването на по-ниска предавка. Между лявата и средната резба има невестулка. Положението на крекерите на фиг. 134, b съответства на забранената предна ос. В този случай плъзгачът 20 може да се премести от неутрално положение до положение, съответстващо на включеното директно предаване. Поради наличието на невестулки върху плъзгача между жлебовете, крекерите не пречат на това движение. По-нататъшното движение на плъзгача 20 е невъзможно, тъй като крекерите, компресиращи пружината, ще опират един в друг и ще възпрепятстват движението.
Когато предният мост е включен, дълбока вдлъбнатина в плъзгача 19 ще бъде монтирана срещу плъзгачите, когато плъзгачът 20 се движи, плъзгачите няма да опрат един в друг и ще стане възможно включването на понижаваща предавка. В този случай ще бъде невъзможно да изключите предния мост, без първо да изключите понижаващата предавка.
ЛЕКЦИЯ № 8
ТЕМА: КАРДАНИ.
ПЛАН:
1.Видове карданни предавки.
1.Видове карданни предавки.
Задният задвижващ мост е окачен на рамката на автомобила на пружини и променя позицията си спрямо рамката по време на движение; Скоростната кутия е фиксирана към рамката. Следователно, за предаване на въртящ момент от задвижвания вал на скоростната кутия към задвижващия вал на главната предавка, чиито оси се пресичат и са разположени под ъгъл, който се променя с увеличаване или намаляване на натоварването, както и поради удари при движение на превозното средство на неравен път се използват карданни трансмисии.
Карданното предаване се състои от валове, техните опори и карданни шарнири. Карданните задвижвания са монтирани между съединителя и скоростната кутия, разположени отделно от двигателя; между скоростната кутия и трансферната или допълнителната кутия; между главните предавки на две задвижващи задни оси на триосно превозно средство; между главната предавка и полуосите на задвижващите колела с независимо окачване; между полуоските и предните управляеми колела; в задвижването на лебедката и други спомагателни механизми.
Карданните предавки се делят на единични и двойни според броя на карданните шарнири. Ако трансмисията има само един универсален шарнир, разположен в скоростната кутия, тогава такава трансмисия се нарича единична трансмисия. Такива предавки се използват само когато валовете са разположени под лек ъгъл и рядко се монтират на автомобили в наши дни. При двойна задвижваща линия универсалните шарнири са разположени в двата края на задвижващия вал.
Независимо от скоростта на превозното средство, задвижващият вал не трябва да изпитва никакви значителни усукващи вибрации или удари. За да се намали биенето, се извършва динамично балансиране на модула на задвижващия вал с карданни шарнири. Дисбалансът се отстранява чрез заваряване на балансиращи плочи в краищата на карданните тръби и, ако е необходимо, чрез монтиране на балансиращи плочи под капаците на карданните шарнири. Правилното относително положение на частите на шлицовото съединение след балансиране се фиксира със специални маркировки.
Ако има удължение на скоростната кутия (фиг. 136, а), карданното предаване на леките автомобили (G AZ-24 Volga, Moskvich-2140) е направено под формата на кардан 2 с две карданни стави. Карданното задвижване директно свързва скоростната кутия със задния мост 3. Вътре в удължителя е поставена шлицова връзка на предния кардан към задвижвания вал на скоростната кутия. Същият тип карданна трансмисия се използва при камиона MAZ-5335 с къса база и неговите модификации.
Автомобилите G AZ-53A, G AZ-53-12, ZIL-130, семейство VAZ "Жигули" и други имат карданно задвижване (фиг. 136), състоящо се от междинен 4, основен 2 вал и три панти. Това елиминира възможността от силни вибрации на вала. В автомобила GAZ-66 въртящият момент от скоростната кутия (фиг. 136, c) се предава през вал 4 към разпределителната кутия 6, а от него през валове 2 и 7, съответно, към задните 3 и предните 8 задвижващи оси . В краищата на валовете са поставени карданни шарнири, единият от които е неподвижно закрепен, а другият има плъзгаща връзка с вала.
Карданното предаване на триосни превозни средства (ZIL-131, KrAZ-260), имащо разположение на колелата 6 x 6, с последователно задвижване на задните оси е показано на фиг. 136, g. Първият заден задвижващ мост има проходен вал на главната предавка, който предава въртящ момент през карданния вал 9 към втория заден задвижващ мост 10. На фиг. 136, d показва карданното предаване на триосни превозни средства (<<Урал-4320») с колесной формулой 6 х 6 с параллельным приводом задних мостов. В этом случае на картере первого заднего моста устанавливают промежуточную опору и привод второго заднего моста осуществляют от раздаточной коробки через валы 11 и 9.
Триосните автомобили с колела 6 х 4 нямат карданно задвижване на предния мост. Ъгловото движение на карданните валове се осигурява от конструкцията на карданните шарнири, а промяната на разстоянията между шарнирите се осигурява от наличието на шлицови връзки на вилки на карданния шарнир с карданния вал. Обикновено при неподвижно превозно средство ъглите между валовете, свързани с карданни шарнири, не надвишават 5-90, но при движение могат да бъдат 20 - 300. При задвижването между главното предаване на предния задвижващ мост и задвижващите управлявани колела при завъртане тези ъгли могат да достигнат 30 - 400, в зависимост от размера на ъглите между осите на свързващите се валове, могат да се използват меки и твърди карданни съединения. В първия, ъгловото изместване на валовете се дължи на деформацията на еластични (обикновено гумени) елементи, а във втория, поради шарнирните съединения на металните части. В автомобилите се използват предимно твърди универсални шарнири.
2. Устройство и работа на карданни шарнири и валове.
Ориз. 136 - Разположение на карданни предавки на автомобили: а - леки автомобили; b - товар; c - d - офроуд товар; 1 - скоростна кутия; 2, 4, 7, 9 и 11 - карданни валове; 3 и 10 - задни задвижващи оси: 5 - междинна опора; 6 - трансферна кутия; 8 - преден задвижващ мост.
Ориз. 137 - Карданни стави:
a - c - неравномерни ъглови скорости; d и d - равни ъглови скорости; 1 - капак; 2 - заключваща плоча: 3 - чаша на лагера; 4 - игли; 5 - филцови уплътнения; 6, 10. 24 и 28 - вилици; 7 - предпазен клапан; 8 - кръст; 9 - маслобойник; 11 - карданен вал; 12 - рефлектор; 13 - самозатягащо се уплътнение; 14 - задържащ пръстен; 15 и 16 - радиални и механични уплътнения; 17 - вътрешен юмрук; 18 - централна топка; 19 - външен юмрук; 20 - движещи топки; 21 - щифт; 22 - фиби; 23 - полуоска; 25 и 27 - полуцилиндрични юмруци; 26 - централен диск.
Според кинематиката карданните шарнири се разделят на шарнири с неравномерни и еднакви ъглови скорости. Обикновено във всички автомобилни задвижвания, с изключение на задвижването към задвижваните управлявани колела, се използват неравноскоростни шарнири.
Помислете например за карданното предаване на автомобил G AZ-53A с твърди карданни стави с неравномерни ъглови скорости (фиг. 137, а). Карданните трансмисии от този тип са най-разпространени. Такива карданни съединения се състоят от две стоманени вилици 6 и 10, монтирани на валовете, и напречна част 8, която ги свързва шарнирно, монтирани в ушите на вилиците върху иглени лагери. Лагерите, състоящи се от чаши 3 и игли 4, са поставени върху заземените шипове на кръста 8, изработени от хромирана стомана, и са закрепени в ушите на вилиците 6 и 10 чрез заключващи пластини 2 с капаци 1, поставени под тях уплътненията 5 предотвратяват изтичането на смазка от лагерите, която влиза през маслобойника 9 и каналите в кръста. Предпазен клапан 7 се използва за отстраняване на излишната смазка.
Друго карданно съединение с иглен лагер, в което се използват гумени самозатягащи се уплътнения 13, а чашите на лагера са закрепени във вилките със задържащи пръстени 14, е показано на фиг. 137, б. Такива универсални шарнири се използват на автомобила GAZ-3102 Volga. За по-надеждна защита на иглените лагери от изтичане на масло понякога се монтират две маслени уплътнения - радиални и механични, както например при превозни средства от семейството KamAZ (фиг. 137.6). Конструкцията на една от ставите, включени в карданната трансмисия, трябва да позволява аксиално движение на карданния вал. Обикновено за тази цел се използва шлицова връзка на една от карданните вилки с вала.
Простата твърда карданна връзка, при големи ъгли между осите на валовете, които свързва, не може да осигури равномерно въртене на задвижвания вал. Когато задвижващата вилка се върти равномерно, задвижваната вилка се върти неравномерно. По време на един оборот на карданния вал, задвижваната вилка, когато се върти, два пъти изпреварва задвижващата вилка и два пъти изостава от нея. В резултат на това възникват допълнителни натоварвания върху частите на главната предавка, диференциала, полуосите и колелата и тяхното износване се увеличава. За да премахнете неравномерното въртене на задвижвания вал, използвайте двойно карданно задвижване с твърди карданни стави или единично карданно задвижване с карданно съединение с еднакви ъглови скорости.
Ако при двойно карданно задвижване ъгълът между осите на задвижвания вал на скоростната кутия и карданния вал е равен на ъгъла между осите на карданния вал и задвижващия вал на главното зъбно колело, тогава при равномерно въртене на задвижваното вал на скоростната кутия, задвижващият вал на главната предавка също ще се върти равномерно. В този случай и двете вилки, монтирани на карданния вал, трябва да са разположени в една и съща равнина.
Универсалните шарнири с постоянна скорост, които осигуряват равномерно въртене на задвижвания вал, най-често са сферични и гърбични шарнири. В предните задвижващи оси на автомобили от семействата ZIL, GAZ и UAZ се използват сферични шарнири с равни ъглови скорости с дълги канали (фиг. 137, d). Външният шарнир 19, върху чиито шлици е монтирана главината на колелото, е направен като едно цяло със задвижваната вилка, а вътрешният шарнир 17 с шлиците, влизащи в отвора на зъбното колело на диференциалната ос, е изкован като едно цяло със задвижването вилица. Вилиците са свързани една с друга с помощта на четири водещи топки 20, разположени в жлебовете на вилиците. За центриране на вилиците има сферични вдлъбнатини в техните краища, в които се поставя централната топка 18. Задвижващите топки 20 предават въртящ момент от задвижващата вилка към задвижваната. Централната топка 18 предотвратява търкалянето на задвижващите топки от жлебовете. Централната топка има невестулка, която при сглобяване на кардана се завърта към поставената задвижваща топка. Щифтът 22, разположен в аксиалния канал на задвижваната вилка, с единия си край влиза в отвора на централната топка 18, блокирайки сглобената карданна става.
Разделителните жлебове имат форма, при която задвижващите сачми, независимо от ъгловите движения на вилиците, винаги са разположени в равнина, разделяща ъгъла между осите на задвижващите и задвижваните вилки. Благодарение на това и двете вилки имат еднаква скорост на въртене.
Универсалното съединение на гърбицата (фиг. 137, д) се състои от вилици 24 и 28, полуцилиндрични кокалчета 25 и 27 и централен диск 26, вмъкнат във вътрешните жлебове на тези юмруци, цилиндричните повърхности на които покриват вилиците 24 и 28 Такава връзка работи като две шарнирни стави с неравномерни ъглови скорости. В едната равнина вилиците се въртят спрямо юмруците, а в другата равнина заедно с тях спрямо централния диск. Такива панти са монтирани на автомобила Ural-4320.
За постигане на достатъчна здравина при ниско тегло карданите обикновено се изработват под формата на стоманени тръби. Карданните вилки се заваряват към валовете или се поставят върху шлиците на върха, заварени към тръбата. Това плъзгащо се съединение е покрито с гумен ботуш.
В леки автомобили с разширение в скоростната кутия се използва карданна трансмисия с един задвижващ вал (фиг. 138, а).
Ориз. 138 - Карданни трансмисии:
а - с един вал; b - с два вала (автомобил ZIL-l30); c - с два вала и еластична връзка (автомобил VAZ-2101 Zhigulya; 1 и 3 - вилки; 2 и 19 - маслени нипели; 4 - шлицова втулка; 5 - връх с шлици; 6. 14 и 18 - маслени уплътнения; 7 - зашит вал; 13 - опорна гайка; 21 - еластичен съединител; и 3, могат да се движат по шлиците на върха 5, заварени към вала 8. Краят на вала е заварен към върха на универсалното съединение 9. Гуменият гофриран капак 7 предпазва шлицовото съединение от замърсяване.
Лубрикантът влиза през масления 2 и се задържа от масленото уплътнение 6.
В двуосни камиони със задвижване на задната ос, най-широко използваната трансмисия на силовата линия, състояща се от междинен вал и вал на задната ос (фиг. 138.6). В този случай единият универсален шарнир свързва задвижвания вал на скоростната кутия с предния край на междинния вал 10. Другият, средният универсален шарнир, свързва междинния вал 10 и карданния вал 8 на задния мост.
Трансмисия с еластична връзка, състояща се от шарнир с еластичен гумен съединител 24, на автомобил VAZ-2101 Zhiguli е показана на фиг. 138, v. На опората на междинния задвижващ вал на автомобила ZIL-130 (фиг. 138.6), вътре в възглавницата 11 със скоба 12, закрепена със скоба 20, е поставен сачмен лагер 22 с уплътнения 18
ЛЕКЦИЯ № 9
ТЕМА: МОСТОВЕ ЗА АВТОМОБИЛИ.
ПЛАН:
1.Видове мостове.
2. Греда на задвижващия мост.
3. Управляем мост.
1.Видове мостове.
Предният и задният мост на превозното средство възприемат вертикални, надлъжни и напречни сили, действащи между опорната повърхност и рамата или тялото на превозното средство. Задният мост обикновено е задвижван, а предният мост е управляван. Вертикалните сили се предават от еластични окачващи елементи, а надлъжните и напречните се предават както от окачването, така и от специални пръти. При предаване на въртящ момент върху задвижващата ос възниква реактивен въртящ момент, който се стреми да завърти оста в посока, обратна на посоката на въртене на задвижващите колела. При спиране осите на автомобила са подложени на спирачен момент в обратна посока. Обикновено тези моменти се предават от осите към рамката чрез пружини, но при балансирани, пневматични и независими окачвания се използват лостове или пръти за предаването им.
Задният задвижващ мост обикновено е направен под формата на куха греда, вътре в която са разположени главното зъбно колело, диференциалът и полуоските, а отвън са закрепени главините на колелата.
Ориз. 139 - Мостове:
a - задно задвижване непрекъснато; b - разделно задвижване с независимо окачване на колелата; c - предно непрекъснато с зависимо окачване на колелата; d - преден сплит с независимо окачване на колелата, издълбани мостове - твърди греди, свързващи дясното и лявото колело (фиг. 139, а). При автомобили с независимо окачване задвижващият мост е направен разделен (фиг. 139.6).
Предната ос може също да бъде направена непрекъсната (фиг. 139, c) с зависимо окачване на колелата или разделена, ако окачването е независимо (фиг. 139, d) за превозни средства с висока проходимост, предната ос е комбинирана, т.е. едновременно задвижвана и управляван. В многоосните превозни средства понякога се използват опорни оси, които служат само за предаване на вертикални товари от рамата към колелата.
2. Греда на задвижващия мост.
Гредата на задвижващия мост може да бъде разглобяема и да се състои от две части, свързани с болтове (леки автомобили и леко- и среднотоварни камиони) или монолитна, изработена под формата на плътна греда с пръстеновидна централна част (леки автомобили и средно- и тежкотоварни камиони).
На фиг. 140 показва гредата на задния мост на GAZ-53A. Накрайниците 5 са заварени към картера 7, като имат обработени шийки 1 и 2 за лагери на главината на колелата. В задната част на картера е заварен капак 11, който осигурява монтажни хлабини при монтиране на скоростната кутия. Върху осите 5 са притиснати и заварени стоманени фланци 4, към които са закрепени спирачните щитове. Пресованата втулка 3 на масленото уплътнение служи като ограничител на вътрешния пръстен на лагера на главината на колелото. Лагерите на главините са монтирани върху заземените шейни 1 и 2 на осите и са закрепени с гайки и контрагайки, завинтени в краищата на осите. Скоба 8 и скоба 9, заварени към задната стена на корпуса, служат за закрепване на спирачните тръби. Отворът за пълнене на масло се намира на корпуса на крайното задвижване.
Видове главни предавки. Основната предавка има за цел да увеличи въртящия момент и да го предаде на оси, разположени под ъгъл 900 спрямо надлъжната ос на автомобила. Дизайнът му трябва да е компактен, а работата му - гладка и безшумна. Основните части на зъбното колело са подложени на големи натоварвания, така че е необходима висока точност при регулиране на лагерите и зацепването на зъбните колела. Главните предавки могат да бъдат зъбни или червячни. Основната предавка, в която една двойка зъбни колела се нарича единична, две двойки - двойни.
Ориз. 141 – единична главна предавка.
Единична главна предавка (фиг. 141, а и 6), състояща се от двойка конусни зъбни колела в постоянно зацепване, се използва предимно при леки и лекотоварни и среднотоварни камиони. Задвижващата предавка в него е свързана с карданната трансмисия, а задвижваното колело е свързано с кутията на диференциала и чрез диференциала с полуоските. Една основна предавка може да бъде оборудвана с конвенционални конусни (фиг. 141, а) и хипоидни (фиг. 141,6) зъбни колела. Хипоидното зъбно колело работи по-надеждно, гладко и безшумно от конвенционалните спирални конусни зъбни колела.
Ориз. 140 - Греда на задния мост:
1 и 2 - шийки за лагери на главини; 3 - втулка на масленото уплътнение; 4 - фланец; 5 - ос; 6 - пружинна възглавница"; 7 - картер; 8 - скоба; 9 - тройник; 10 - отвор за вентилация; 11 - вдлъбнатини; 12 - отвор за изтичане на масло; 13 - капак на картера.
Единични предавки с конусни зъбни колела със спирални зъби се използват на автомобили от семействата ZAZ и UAZ, а хипоидни единични предавки се използват на автомобили GAZ-53A, GAZ-53-12, GAZ-3102 Volga и семейството VAZ Zhiguli. Хипоидното зъбно колело позволява пода на каросерията на лекия автомобил да се спусне по-ниско, тъй като оста на задвижващото му зъбно колело може да бъде разположена под оста на задвижваното зъбно колело (ос на задния мост). се понижава и стабилността му се подобрява.
Двойните предавки се монтират на тежкотоварни превозни средства и на някои средно тежки превозни средства, когато общото предавателно отношение трябва да бъде значително, тъй като се консумират големи въртящи моменти. При двойна главна предавка (фиг. 141.6) въртящият момент се увеличава последователно от две двойки зъбни колела, едната от които е конична, а другата е цилиндрична. Общото предавателно отношение на двойна предавка е равно на произведението на предавателните отношения на двойките компоненти.
3. Управляем мост.
Предният мост на автомобила GAZ-53A (фиг. 154, а) е лъч, в който са монтирани кормилни накрайници 10 на 15 щифта 11, неподвижно закрепени в него с ограничители закрепващи пружини, свързващи го с рамката. Средната част на гредата е извита, за да осигури по-нисък център на тежестта на автомобила.
Спирачните дискове 9 са прикрепени към фланците на кормилните накрайници 10. Главините на колелата са монтирани на два конусовидни ролкови лагера 4 и 5. За закрепване на главините на колелата към кормилните накрайници има шайба и корончата гайка, която е шплинтова и покрит с капачка.
Кормилните накрайници могат да се въртят свободно на шарнирите благодарение на лагери под формата на две бронзови втулки, притиснати в очите на кормилните накрайници, и упорен лагер 16, монтиран между кормилния накрайник и ухото на гредата на предния мост. Аксиална хлабина между кормилния накрайник и ухото на гредата.
Ориз. 153 - Задвижващи елементи за предните задвижващи колела на автомобила GAZ-66:
1 - водещ фланец; 2 ~ канал за подаване на въздух; 3 - капак на фланеца; 4 и 5 ~ лагерни гайки; 6 - заключваща шайба; 7 - поставка за крака; 8 - главина; 9 ~ външен юмрук; 10 - въздушен спирателен вентил; 11 - колело; 12 - уплътнителен блок; 13 - крал; 14 ~ лост; 15 - втулка; 16 - маслено уплътнение; 17 - сферична става; 18 - вътрешен юмрук; 19 - ос; 20 - спирачният диск се регулира чрез монтиране на шайби 12.
Лагерите на главините на колелата съдържат грес, чието изтичане се предотвратява от масленото уплътнение.
В конусовидните отвори на ухото в левия кормилен колян лостовете на кормилната предавка 13 и 21 са закрепени с гайки. Болтовете 20 на лостовете 21 ограничават максималните ъгли на въртене на колелата, опрени в гредата на предния мост. Масленки 22 служат за смазване на опорния лагер 16 и бронзовите втулки на кормилната ос.
7 ..> Скоростна кутия (скоростна кутия)
Скоростната кутия се използва за промяна на въртящия момент, предаван от двигателя към задвижващите колела на автомобила в широк диапазон при стартиране и ускоряване. В допълнение, скоростната кутия позволява на автомобила да се движи на заден ход и позволява дълготрайно разделяне на двигателя и задвижващите колела, което е необходимо, когато двигателят работи на празен ход по време на движение или когато автомобилът е паркиран.
Съвременните автомобили използват предимно механични стъпкови трансмисии със зъбни предавки. Броят на предавки обикновено е четири или пет, без да се броят предавки за заден ход.
Превключването на предавките в тях се извършва чрез преместване на зъбни колела, които се зацепват последователно с други зъбни колела, или чрез заключване на зъбните колела на вала с помощта на синхронизатори. Синхронизаторите изравняват скоростта на въртене на включените зъбни колела и блокират една от тях със задвижвания вал. Движението на предавките или синхронизаторите се контролира от водача, когато съединителят е изключен. В зависимост от броя на предавки, скоростните кутии са тристепенни, четиристепенни и др.
Скоростната кутия се състои от:
Картърсъдържа всички основни компоненти и части на скоростната кутия. Той е прикрепен към корпуса на съединителя, който от своя страна е прикрепен към двигателя. Тъй като зъбните колела на скоростната кутия изпитват големи натоварвания по време на работа, те трябва да бъдат добре смазани. Поради това картера се пълни с половината от обема си с трансмисионно масло (в някои модели автомобили се използва моторно масло).
Кутийни валовезъбните колела се въртят в лагери, монтирани в картера и имат комплекти зъбни колела с различен брой зъби.
Синхронизаторинеобходим за плавно, безшумно и безударно превключване на предавките чрез изравняване на ъгловите скорости на въртящите се зъбни колела.
Превключващ механизъм gear се използва за смяна на скоростите в кутията и се управлява от водача с помощта на лост от вътрешността на автомобила. В този случай заключващото устройство не позволява едновременно включване на две предавки, а заключващото устройство предпазва предавките от спонтанно изключване.
Как се променя количеството на въртящия момент (rpm) при различните предавки? Нека разберем това с пример.
Предавателно отношение на една двойка зъбни колела
Да вземем две зъбни колела, не бъдете мързеливи и пребройте броя на зъбите им. Първата предавка има 20 зъба, а втората 40. Това означава, че при два оборота на първата предавка, втората ще направи само един оборот (предавката е 2).
Предавателно отношение на две предавки
На снимката първото зъбно колело (“A”) има 20 зъба, второто (“B”) има 40, третото (“C”) отново има 20, четвъртото (“D”) отново има 40. И тогава има много проста аритметика. Входящият вал на скоростната кутия и зъбно колело „A“ се въртят със скорост да речем 2cc rpm. Зъбно колело “B” се върти 2 пъти по-бавно, тоест има 1cc об/мин, а тъй като зъбни колела “B” и “C” са монтирани на един и същ вал, третата предавка също прави 1cc об/мин. След това предавка "G" ще се върти 2 пъти по-бавно - 500 оборота в минута. От двигателя 2 кубика обороти идват към входящия вал на скоростната кутия и излизат 500 оборота. По това време междинният вал на скоростната кутия е 1cc rpm.
В този пример предавателното отношение на първата двойка зъбни колела е две, а на втората двойка зъбни колела също е две. Общото предавателно отношение на тази схема е 2x2=4. Тоест броят на оборотите на вторичния вал на скоростната кутия намалява 4 пъти в сравнение с първичния. Моля, обърнете внимание, че ако изключим предавки „B“ и „D“, вторичният вал на кутията няма да се върти. В същото време предаването на въртящия момент към задвижващите колела на автомобила спира, което съответства на неутрална предавка в кутията. Задната предавка, тоест въртенето на вторичния вал на скоростната кутия в другата посока, се осигурява от допълнителен, четвърти вал със задна предавка. Необходим е допълнителен вал, за да се получи нечетен брой двойки зъбни колела, след което въртящият момент променя посоката си.
Диаграма на предаване на въртящия момент при включена задна предавка
1 - входен вал; 2 - зъбно колело на входния вал; 3 - междинен вал;
4 - зъбно колело и вал за заден ход; 5 - вторичен вал
Тъй като скоростната кутия на истинския автомобил има голям набор от предавки, включвайки различни двойки от тях, имаме възможност да променим общото предавателно отношение на кутията.
Например в скоростната кутия на автомобил ВАЗ-2105 следните предавателни числа са:
R. 3.53 - реверс
Такива неудобни числа се получават, като се раздели броят на зъбите на едно зъбно колело на неудобно делимия брой зъби на второто и по-нататък по веригата. Ако предавателното отношение е равно на единица (1,00), това означава, че вторичният вал се върти със същата ъглова скорост като първичния. Предавката, при която скоростта на въртене на валовете е еднаква, обикновено се нарича - прави като правило това е четвърта предавка.
Нека да разгледаме значението на превключването на предавките на примера на спортен мотоциклет, тъй като модерните велосипеди също имат предавки. Собствениците на такива превозни средства са забелязали, че когато зъбно колело с голям брой зъби е включено отзад, педалите се въртят лесно, но скоростта на велосипеда е ниска. Ако преминете към по-малко зъбно колело (с по-малко зъби), скоростта се увеличава, но усилието върху педалите се увеличава. Сменяйки зъбните колела (превключващи скорости) на вашия велосипед, вие намирате оптималния режим на шофиране, като вземете предвид вашата сила и пътни условия.
Същият принцип се използва в автомобила. В зависимост от пътните условия и съобразявайки се с възможностите на двигателя е необходимо да смените предавките в скоростната кутия. Първа предавка и задна предавка са „най-силните“ и за двигателя не е трудно да върти колелата, но в този случай колата се движи бавно. И например, когато карате нагоре на „пъргави“ пета и четвърта предавка, двигателят няма достатъчно сила (както и на велосипедиста) и трябва да превключите на по-ниски, но „силни“ предавки. Първата предавка е необходима, за да може колата да се движи, за да може двигателят да движи тежкото желязно „чудовище“. Освен това, след като увеличите скоростта на движение и направите известен резерв от инерция, можете да превключите на втора предавка, която е по-слаба, но по-бърза, след това на трета, четвърта и пета предавка. Всички етапи на превключване на предавките - от първа до пета - трябва да се преминат последователно. Превключването на предавките в низходящ ред може да се извърши чрез „скачане през стъпка“ и дори след няколко - две, три и т.н. Нормалният режим на движение на автомобила е на четвърта или пета предавка, защото те са най-бързи и икономични.
