งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 13
หัวข้อ: “วัตถุประสงค์การออกแบบและหลักการทำงานของกระปุกเกียร์”
เป้าหมายของการทำงาน: ศึกษาวัตถุประสงค์ การออกแบบ และหลักการทำงานของกระปุกเกียร์ธรรมดา
บทบัญญัติทั่วไป
การจำแนกประเภทของกระปุกเกียร์
เกียร์ธรรมดา- เป็นกระปุกเกียร์แบบเกลียวหลายจังหวะซึ่งมีการเปลี่ยนเกียร์ธรรมดา
เกียร์อัตโนมัติ- ให้การเลือกอัตราทดเกียร์โดยอัตโนมัติ (โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมโดยตรงของผู้ขับขี่) ที่สอดคล้องกับสภาพการขับขี่ในปัจจุบัน ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย
กระปุกเกียร์หุ่นยนต์- เป็นกระปุกเกียร์ธรรมดาซึ่งฟังก์ชั่นการปล่อยคลัตช์และการเปลี่ยนเกียร์เป็นแบบอัตโนมัติ
กระปุกเกียร์ซีวีที- เป็นหน่วยกลไกที่ออกแบบมาเพื่อส่งกำลังเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อนอย่างไม่มีขั้นตอน
โดยวิธีการควบคุม
1. พร้อมระบบเปลี่ยนเกียร์ธรรมดา- ผู้ขับขี่ (ผู้ปฏิบัติงาน) เข้าเกียร์
· การกระทำโดยตรง- ใช้ความพยายามของผู้ปฏิบัติงานเท่านั้น ไดรฟ์ที่ออกฤทธิ์โดยตรงคือ เครื่องกลและ ไฮดรอลิค.
· เซอร์โวไดรฟ์- มีการใช้แรงของผู้ปฏิบัติงานและอุปกรณ์เซอร์โว ในขณะที่ส่วนหลักของงานจะดำเนินการโดยอุปกรณ์เซอร์โว และแรงของผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต่อการควบคุมการทำงานของอุปกรณ์เซอร์โว ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา (ตัวแปลง) ของพลังงาน เซอร์โวจะถูกแบ่งออกเป็น ไฮดรอลิค, เครื่องกล, ไฟฟ้า, เครื่องดูดฝุ่น, ผสมฯลฯ ในการก่อสร้างรถยนต์และถัง ไดรฟ์เซอร์โวแบบไฮดรอลิกแพร่หลายมากที่สุด .
2. อัตโนมัติ- ขึ้นอยู่กับสภาพภายนอก (เช่น ความเร็วในการหมุนและโหลดบนเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์) การเปลี่ยนเกียร์โดยระบบควบคุมกระปุกเกียร์อัตโนมัติโดยไม่ต้องให้คนขับมีส่วนร่วม
วัตถุประสงค์และหลักการทำงานของกระปุกเกียร์
กระปุกเกียร์ทำหน้าที่ เพื่อเปลี่ยนแรงบิดที่หลากหลายที่ส่งจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อนของรถเมื่อสตาร์ทและเร่งความเร็ว นอกจากนี้ กระปุกเกียร์ยังช่วยให้รถเคลื่อนที่ถอยหลังได้ และช่วยให้เครื่องยนต์และล้อขับเคลื่อนแยกจากกันในระยะยาว ซึ่งจำเป็นเมื่อเครื่องยนต์เดินเบาขณะขับขี่หรือเมื่อรถจอดอยู่
รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ระบบส่งกำลังแบบสเต็ปแบบกลไกพร้อมเกียร์แบบฟันเฟือง จำนวนเกียร์เดินหน้ามักจะเป็นสี่หรือห้าเกียร์ ไม่นับเกียร์ถอยหลัง
การเปลี่ยนเกียร์ในนั้นทำได้โดยการเคลื่อนเกียร์ซึ่งสลับกันกับเกียร์อื่นหรือโดยการล็อคเกียร์บนเพลาโดยใช้ซิงโครไนเซอร์ ซิงโครไนเซอร์จะปรับความเร็วการหมุนของเฟืองที่เข้าเกียร์ให้เท่ากัน และบล็อกเฟืองตัวใดตัวหนึ่งด้วยเพลาขับเคลื่อน การเคลื่อนที่ของเกียร์หรือซิงโครไนซ์จะถูกควบคุมโดยคนขับเมื่อคลัตช์ถูกปลด ขึ้นอยู่กับจำนวนเกียร์เดินหน้า กระปุกเกียร์เป็นแบบสามสปีด สี่สปีด ฯลฯ
แผนผังการทำงานของเกียร์ธรรมดา
1 - เพลาอินพุต; 2 - คันเกียร์; 3 - กลไกการเปลี่ยนเกียร์; 4 - เพลารอง; 5 - ปลั๊กท่อระบายน้ำ; 6 - เพลากลาง; 7 - ตัวเรือนกระปุกเกียร์
ระบบเกียร์ธรรมดาประกอบด้วย:
·ข้อเหวี่ยง
· เพลาหลัก รอง และกลางพร้อมเกียร์
เพลาเพิ่มเติมและเกียร์ถอยหลัง
·ซิงโครไนซ์
· กลไกการเปลี่ยนเกียร์พร้อมอุปกรณ์ล็อคและล็อค
· คันเกียร์
คาร์เตอร์ ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักและชิ้นส่วนทั้งหมดของกระปุกเกียร์ มันติดอยู่กับตัวเรือนคลัตช์ซึ่งจะติดอยู่กับเครื่องยนต์ เนื่องจากเกียร์กระปุกต้องรับภาระหนักระหว่างการทำงานจึงต้องหล่อลื่นอย่างดี ดังนั้นห้องข้อเหวี่ยงจึงเต็มไปด้วยน้ำมันเกียร์ครึ่งหนึ่ง (ใช้น้ำมันเครื่องในรถยนต์บางรุ่น)
เพลาเกียร์ หมุนตลับลูกปืนที่ติดตั้งในห้องข้อเหวี่ยงและมีชุดเกียร์ที่มีจำนวนฟันต่างกัน
ซิงโครไนซ์ จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนเกียร์ที่นุ่มนวล เงียบ และปราศจากแรงกระแทก โดยการปรับความเร็วเชิงมุมของเกียร์ที่กำลังหมุนให้เท่ากัน
กลไกการเปลี่ยนเกียร์ ทำหน้าที่เปลี่ยนเกียร์ในกล่องและควบคุมโดยผู้ขับขี่โดยใช้คันโยกจากภายในรถ ในกรณีนี้ อุปกรณ์ล็อคไม่อนุญาตให้เปิดเกียร์สองตัวพร้อมกัน และอุปกรณ์ล็อคจะป้องกันไม่ให้เกียร์ปิดเองตามธรรมชาติ
เกียร์ถอยหลังนั่นคือการหมุนของเพลารองของกระปุกเกียร์ไปในทิศทางอื่นนั้นมั่นใจได้ด้วยเพลาที่สี่เพิ่มเติมพร้อมเกียร์ถอยหลัง จำเป็นต้องมีเพลาเพิ่มเติมเพื่อให้ได้คู่เกียร์เป็นจำนวนคี่จากนั้นแรงบิดจะเปลี่ยนทิศทาง:
แผนภาพการส่งแรงบิดเมื่อเข้าเกียร์ถอยหลัง
1 - เพลาอินพุต; 2 - เกียร์เพลาอินพุต; 3 - เพลากลาง; 4 - เกียร์และเพลาเกียร์ถอยหลัง; 5 - เพลารอง
เกือบทุกคนที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์หรือรถล้อยางประเภทอื่นรู้ดีว่านอกเหนือจากการออกแบบของรถแล้ว ยังใช้กระปุกเกียร์อีกด้วย กล่องเกียร์ () เป็นหน่วยที่สำคัญที่สุดรองจากเครื่องยนต์ในรถยนต์ประเภทต่างๆ
ในเวลาเดียวกันมีกระปุกเกียร์หลายประเภท แต่งานหลักของหน่วยเหล่านี้ในรถยนต์คือการรับแปลงและส่งต่อจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อนของรถ ต่อไปเราจะพิจารณารายละเอียดเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของกระปุกเกียร์และเหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้กระปุกเกียร์ในอุปกรณ์ส่งกำลังของรถยนต์
อ่านในบทความนี้
ดังนั้นกระปุกเกียร์จึงถือเป็นองค์ประกอบหลักของระบบส่งกำลังของรถยนต์ ดังที่กล่าวไปแล้ว วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเปลี่ยนแรงบิดจากเครื่องยนต์ตลอดจนความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ของรถ กล่องยังช่วยให้คุณ "ปลด" เครื่องยนต์จากระบบเกียร์ระหว่างการเปลี่ยนเกียร์
ต้องขอบคุณกระปุกเกียร์ที่ทำให้รถสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและถอยหลังได้ ทำให้สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ในขณะที่เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างเสถียรที่ความเร็วและน้ำหนักที่แตกต่างกัน และการเปลี่ยนเกียร์ที่ราบรื่นในขณะขับขี่
เพื่อให้ชัดเจน หน้าที่หลักของกระปุกเกียร์คือความจำเป็นในการมอบทั้งสมรรถนะไดนามิกที่จำเป็นของรถยนต์และประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ โดยคำนึงถึงสภาพการขับขี่ น้ำหนักบรรทุก ความเร็ว ฯลฯ ที่แตกต่างกัน
ดังนั้นในการออกตัวและเร่งความเร็วคุณต้องมีแรงบิด ในขณะที่ขับด้วยความเร็วสูงและเอาชนะภาระหนักๆ คุณจำเป็นต้องมีการปฏิวัติกำลัง ในขณะเดียวกันลักษณะเฉพาะของเครื่องยนต์สันดาปภายในคือความเร็วแรงบิดอยู่ที่ “เฉลี่ย” (3,000-3,500 รอบต่อนาที) ในขณะที่เครื่องยนต์ถึงความเร็ว “กำลัง” ใกล้กับค่าสูงสุด (5,500-6,000 รอบต่อนาที) .
พูดง่ายๆ ก็คือ ถ้าภาระของเครื่องยนต์สูงและความเร็วต่ำเกินไป เครื่องยนต์จะไม่สามารถผลิตกำลังได้เพียงพอและจะหยุดทำงาน หากใช้ความเร็วสูงเกินไปและไม่จำเป็นต้องขับขี่ด้วยความเร็วสูง อัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เพื่อให้เกิดความสมดุลที่เหมาะสม กล่องจะมีการเปลี่ยนแปลง
ด้วยคุณสมบัตินี้ คุณสามารถเริ่มต้นจากการหยุดนิ่ง เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ ถอยหลัง ฯลฯ ได้อย่างมั่นใจ นอกจากนี้ยังสามารถรักษาความเร็วของเครื่องยนต์ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้สภาพถนนและน้ำหนักบรรทุกเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา
ตัวอย่างเช่น การเร่งความเร็วรถเกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการเอาชนะค่าแรงต้านทานที่สูง (การเอาชนะแรงเสียดทานและแรงเฉื่อยที่เพิ่มขึ้น) การมีอยู่ของกระปุกเกียร์ทำให้สามารถออกสตาร์ทจากการหยุดและเร่งความเร็วเป็นความเร็วปานกลางและสูงได้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนเกียร์จากต่ำไปเป็นเกียร์สูงอย่างราบรื่นหรือเป็นขั้นตอน (การเปลี่ยนเกียร์)
เป็นผลให้ความเร็วเพิ่มขึ้นทีละน้อย และโหลดไดนามิกของเครื่องยนต์และระบบส่งกำลังลดลงอย่างมาก ในกรณีนี้ จะเป็นการดีที่สุดที่จะรักษาความเร็วอย่างแม่นยำในช่วงค่าแรงบิดของเครื่องยนต์ที่สูง
โดยคำนึงถึงน้ำหนักและคุณลักษณะของรถ เครื่องยนต์ที่ติดตั้ง วัตถุประสงค์ของรถ ตลอดจนคุณลักษณะและคุณลักษณะอื่นๆ หลายประการ นักออกแบบจึงเลือกจำนวนเกียร์และอัตราทดเกียร์ในกล่อง ฯลฯ (ต่อหน้า).
เมื่อเข้าใจวัตถุประสงค์ของกล่องแล้วควรสังเกตว่ากล่องเกียร์สามารถก้าวได้แปรผันอย่างต่อเนื่องและรวมกันได้ มาดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกล่องประเภทนี้ ประการแรก ประเภทการส่งสัญญาณที่พบบ่อยที่สุดคือการส่งสัญญาณแบบขั้นบันได ในกระปุกเกียร์ดังกล่าว แรงบิดจะเปลี่ยนเป็นขั้นๆ ประเภทนี้ประกอบด้วย (กลไก) และ (กล่องหุ่นยนต์)
ระบบเกียร์ธรรมดาที่ทันสมัยที่สุดมีและโดดเด่นด้วยการออกแบบที่ซับซ้อน ในขณะเดียวกัน คลัตช์คู่ทำให้กระบวนการเปลี่ยนรวดเร็วและราบรื่น แรงบิดถูกส่งโดยไม่กระทบต่อการไหลของกำลังจากเครื่องยนต์สันดาปภายในไปยังล้อ
เป็นผลให้กระปุกเกียร์ดังกล่าวเปลี่ยนเร็วกว่าที่นักแข่งมืออาชีพหรือนักแข่งที่มีประสบการณ์จะทำได้ รถยนต์ที่มี "หุ่นยนต์" (ตัวอย่าง) มีความโดดเด่นด้วยการเร่งความเร็วที่รวดเร็วตลอดจนการรักษาความเร็วของเครื่องยนต์ให้เหมาะสมและในขณะเดียวกันก็ประหยัดน้ำมันสูง ข้อเสียคือความซับซ้อนในการซ่อมแซม อายุการใช้งานลดลง การบำรุงรักษาต่ำ และต้นทุนสูงของชิ้นส่วนอะไหล่และองค์ประกอบแต่ละชิ้น
อะไรคือความแตกต่างระหว่างเกียร์อัตโนมัติ "คลาสสิก" ที่มีทอร์กคอนเวอร์เตอร์และกระปุกเกียร์แบบหุ่นยนต์ที่มีคลัตช์เดียวและหุ่นยนต์แบบเลือกล่วงหน้าเช่น DSG
เมื่อผู้เริ่มต้นอยู่หลังพวงมาลัยรถยนต์ ในขั้นตอนของการเรียนรู้การขับรถ พวกเขามีปัญหากับกระปุกเกียร์ หรือค่อนข้างจะต้องเปลี่ยนเกียร์อย่างต่อเนื่อง หลายคนคิดหลายครั้งว่าหากไม่มี "โป๊กเกอร์" คันนี้คงจะเหมาะกว่า แต่น่าเสียดายที่หากไม่มีสิ่งนี้ รถจะไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่เป็นเพราะลักษณะของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เรามาดูวัตถุประสงค์ของประเภทโครงสร้างและหลักการทำงานกันดีกว่า
หากคุณเปิดหนังสืออ้างอิงจะบอกว่ากลไกนี้ใช้เพื่อเปลี่ยนแรงบิดที่เกิดจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน กล่องเกียร์ยังทำหน้าที่ตัดแรงบิดจากเครื่องยนต์ชั่วคราวและการถอยหลังอีกด้วย
ทีนี้มาดูจุดประสงค์ในมุมมองของคนที่อยู่ไกลจากดีไซน์และทฤษฎีของรถกัน นอกจากนี้ยังควรทำความเข้าใจด้วยว่าทำไมคุณต้องเปลี่ยนระยะกระปุกเกียร์ทุกครั้งที่คุณขับขี่
ความจำเป็นในการเปลี่ยนเกียร์อย่างต่อเนื่องนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับลักษณะของเครื่องยนต์สันดาปภายใน แรงบิดของเครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นแตกต่างจากหน่วยไฟฟ้าตรงที่มีลักษณะไม่สม่ำเสมอ
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายในคือลักษณะของแรงขับ คุณลักษณะนี้อธิบายว่ากำลังและแรงบิดเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตามความเร็ว ในกรณีของมอเตอร์ไฟฟ้าจะมีแรงบิดเกิดขึ้นทันที และเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น แรงบิดก็จะลดลง
ลักษณะนี้เหมาะสำหรับรถยนต์มากกว่า - ในขณะที่เริ่มเคลื่อนที่และระหว่างการเร่งความเร็วเมื่อคุณต้องการใช้ความพยายามอย่างมากเพื่อเอาชนะความเฉื่อยจะดีกว่าที่จะมีแรงบิดขนาดใหญ่ เพื่อที่จะก้าวต่อไปอย่างเท่าเทียมกัน ต้องใช้ความพยายามน้อยลงมาก กำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าในช่วงความเร็วของโรเตอร์ใด ๆ ใกล้เคียงกับค่าสูงสุดและในโหมดใด ๆ จะถูกรับรู้และใช้งานเกือบทั้งหมด ดังนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าจึงเหมาะที่จะใช้เป็นระบบขับเคลื่อนของยานพาหนะมากกว่า ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ทุกอย่างจะแตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงต่ำ กำลังก็จะต่ำไปด้วย แรงบิดยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง
หากความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวเพิ่มขึ้นและความเร็วเริ่มลดลง มอเตอร์ไฟฟ้าจะเพิ่มแรงบิด ในกรณีของเครื่องยนต์สันดาปภายใน แรงบิดจะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยแล้วจึงลดลง
ประสิทธิภาพการยึดเกาะของเครื่องยนต์สันดาปภายในถือว่าไม่น่าพอใจโดยสิ้นเชิง แต่ถึงตอนนี้ในแง่ของประสิทธิภาพ ขนาดโดยรวม และคุณสมบัติอื่น ๆ ก็ยังเหนือกว่าหน่วยกำลังไฟฟ้าสมัยใหม่อย่างมาก จากการพิจารณาเหล่านี้ วิศวกรจึงยอมรับข้อบกพร่องของเครื่องยนต์สันดาปภายในและสร้างกระปุกเกียร์ขึ้นมาเพื่อแก้ไขปัญหานี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ระหว่างเพลาข้อเหวี่ยงและล้อคู่ขับเคลื่อน เป็นผลให้แรงบิดสูงสุดมีอยู่ในช่วงความเร็วที่เหมาะสมที่สุดที่แคบ แต่อยู่ในเกียร์ที่ต่างกัน ทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เพื่อให้เข้าใจวัตถุประสงค์ของกระปุกเกียร์ในรถยนต์ได้ดีขึ้น คุณควรจำหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนและกลศาสตร์บางส่วน
ในระบบส่งกำลังแบบใช้เกียร์ ซึ่งเกียร์สองตัวทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนฟันจะเป็นตัวกำหนดความเร็วและแรงบิด อัตราส่วนของจำนวนฟันบนเฟืองขับต่อจำนวนฟันบนเฟืองขับคืออัตราทดเกียร์ เมื่อเฟืองขับมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าเฟืองขับ ความเร็วที่เฟืองหลังจะลดลง และในทางกลับกัน แรงบิดจะสูงขึ้น
แม้ว่าจะมีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น แต่ก็จะมีการสูญเสียความเร็วไปด้วย และเมื่อเร่งความเร็วขึ้นเราจะสังเกตเห็นการสูญเสียความแข็งแกร่ง หากกลไกการส่งกำลังมีหลายเกียร์ อัตราทดเกียร์จะถูกกำหนดโดยการคูณจำนวนเกียร์แต่ละคู่ จุดประสงค์ของกระปุกเกียร์คือการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์อย่างแม่นยำ
เพื่อให้ได้แรงบิดที่แตกต่างกันซึ่งจำเป็นต่อการขับขี่รถยนต์ในสภาพถนนที่แตกต่างกัน กล่องเกียร์จึงมีเกียร์หลายคู่ มาพร้อมกับอัตราทดเกียร์ที่แตกต่างกัน หากคุณติดตั้งเกียร์กลางในคู่ขับเคลื่อนและเกียร์ขับเคลื่อน เกียร์หลังจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม - นี่คือเกียร์ถอยหลัง
กล่องเกียร์ของรถยนต์ทุกประเภทเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถทำงานได้ด้วยความเร็วที่เหมาะสมที่สุดและอยู่ในโหมดการทำงานปกติ และยังช่วยให้สามารถใช้กำลังของเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในทุกสถานการณ์การขับขี่โดยเพียงแค่เปลี่ยนอัตราทดเกียร์
ในการเริ่มเคลื่อนที่รถและเพิ่มความเร็วเริ่มต้นต่ำ เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่ในสภาพออฟโรด จำเป็นต้องมีแรงบิดที่ใกล้กับค่าสูงสุด สามารถทำได้ในช่วงความเร็วรอบเครื่องยนต์ปานกลาง ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ความเร็วสูง เพื่อจุดประสงค์นี้ กล่องเกียร์จะมีเกียร์ต่ำ - เกียร์หนึ่ง เกียร์สอง บางครั้งเกียร์สาม ในขณะเดียวกัน แม้ในเกียร์หนึ่งด้วยความเร็วสูง รถก็จะขับได้ค่อนข้างช้า
หากต้องการเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอด้วยความเร็วสูง ล้อจะต้องหมุนด้วยความถี่สูง ในกรณีนี้ความเร็วของเครื่องยนต์ควรเหมาะสมที่สุด สำหรับเรื่องนี้ มีเกียร์ที่สูงกว่า - สี่, ห้า (และถ้ากระปุกเกียร์เป็น 6 สปีดก็หก) ที่นี่อัตราทดเกียร์จะต่ำกว่า รถจะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วด้วยความเร็วที่เหมาะสมที่สุดจนกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในจะถึงความเร็วสูงสุดหรือสูงสุดที่อนุญาต ในเกียร์สูง การเร่งความเร็วจะไม่ได้ผลอีกต่อไป นอกจากนี้ในเกียร์สูงจะไม่สามารถขับด้วยความเร็วต่ำได้ รถจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ เครื่องยนต์จะไม่สามารถให้แรงบิดที่ต้องการได้
ขณะนี้มีการออกแบบเกียร์ธรรมดาที่แตกต่างกันมากมายในโลก รถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าส่วนใหญ่มีกลไกแบบสองเพลา มีการติดตั้งแบบสามเพลาในรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหลัง ต้องบอกว่าแม้ในยุคของเราที่เทคโนโลยีพัฒนาเร็วมากกลไกก็ได้รับความนิยมอย่างมาก ความจริงก็คือการซ่อมแซมประเภทนี้ทำได้ง่ายและราคาไม่แพงซึ่งแตกต่างจากระบบเกียร์อัตโนมัติและ CVT
ขึ้นอยู่กับเพลาหลักและรองของกระปุกเกียร์ นอกจากนี้ในกระปุกเกียร์ของรถยนต์ยังมีบล็อกเกียร์พร้อมกับซิงโครไนเซอร์ ตัวเรือนชุดเกียร์โลหะเป็นที่ตั้งของกลไกเกียร์หลักและเฟืองท้าย
การใช้เพลาอินพุตทำให้สามารถเชื่อมต่อระบบส่งกำลังของยานพาหนะเข้ากับชุดคลัตช์ได้ บล็อกที่มีเฟืองถูกยึดเข้ากับเพลาอย่างแน่นหนา กล่องเกียร์ก็มีเพลารองด้วย ตั้งอยู่ขนานกับปฐมภูมิ นอกจากนี้ยังติดตั้งบล็อกเกียร์อีกด้วย ส่วนหลังมีการประสานอย่างเข้มงวดกับองค์ประกอบจากบล็อกบนเพลาอินพุต นอกจากนี้เพลารองเกียร์ยังเชื่อมต่อผ่านเฟืองกับเฟืองหลักอีกด้วย บล็อกเกียร์ติดตั้งซิงโครไนซ์ ในการออกแบบที่แตกต่างกันอาจมีเพลารองหลายอัน
นอกจากนี้กล่องยังติดตั้งกลไกการเปลี่ยนเกียร์อีกด้วย ส่วนใหญ่มักจะอยู่ห่างไกล เนื่องจากโครงเกียร์ของรถยนต์มีขนาดเล็ก องค์ประกอบต่างๆ จึงอยู่ใต้ฝากระโปรงหน้า
เพลาอินพุตทำหน้าที่เชื่อมต่อกลไกกระปุกเกียร์เข้ากับชุดคลัตช์ มีร่องบนเพลาซึ่งวางดิสก์ขับเคลื่อนไว้ แรงบิดจากเครื่องยนต์จะถูกส่งผ่านกระปุกเกียร์ซึ่งสอดประสานกับองค์ประกอบเหล่านี้ มีธาตุกลางวางขนานกัน มันติดตั้งบล็อกเกียร์ที่ยึดกับเพลาอย่างแน่นหนา
เพลารองอยู่บนแกนเดียวกับเพลาหลัก เกียร์ไม่ได้ถูกประกบกันอย่างแน่นหนาและหมุนได้อย่างอิสระ เฟืองเพลากลางและรอง รวมถึงชิ้นส่วนบนเพลาอินพุตจะทำงานอย่างต่อเนื่อง
มีการติดตั้งซิงโครไนซ์ระหว่างเกียร์ กลไกการเปลี่ยนเกียร์ได้รับการติดตั้งโดยตรงในกล่องเกียร์ของรถยนต์ ประกอบด้วยคันเกียร์ เช่นเดียวกับแถบเลื่อนและส้อม
ดังนั้นเราจึงพบว่ากระปุกเกียร์คืออะไร อย่างที่คุณเห็นนี่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากในการออกแบบรถยนต์ทุกคัน นี่คือสิ่งที่ช่วยให้ยานพาหนะเคลื่อนที่ด้วยแรงและความเร็วที่แตกต่างกัน การเคลื่อนตัวของรถจะขึ้นอยู่กับกระปุกเกียร์เป็นส่วนใหญ่
4. การถ่ายโอนและกระปุกเกียร์เพิ่มเติม
1. วัตถุประสงค์และประเภทของกระปุกเกียร์
วัตถุประสงค์ของกระปุกเกียร์คือเพื่อเปลี่ยนแรงฉุด ความเร็ว และทิศทางของรถ ในเครื่องยนต์รถยนต์ เมื่อความเร็วในการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงลดลง แรงบิดจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยถึงค่าสูงสุด และเมื่อความเร็วในการหมุนลดลงอีกก็จะลดลงเช่นกัน อย่างไรก็ตามเมื่อขับรถบนทางลาด บนถนนที่ไม่ดี เมื่อออกสตาร์ทจากการหยุดนิ่งและการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องเพิ่มแรงบิดที่ส่งจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อน กระปุกเกียร์ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ ซึ่งรวมถึงเกียร์ที่ช่วยให้รถเคลื่อนที่ถอยหลังได้ นอกจากนี้ กล่องเกียร์ยังช่วยให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์แยกออกจากระบบส่งกำลัง
เกียร์ธรรมดาประกอบด้วยชุดเกียร์ที่ผสมผสานกันหลายแบบเพื่อสร้างเกียร์หรือสเตจต่างๆ ที่มีอัตราส่วนต่างกัน ยิ่งจำนวนเกียร์มากเท่าไร รถก็จะ “ปรับ” ให้เข้ากับสภาพการขับขี่ที่แตกต่างกันได้ดีขึ้นเท่านั้น กระปุกเกียร์ควรทำงานอย่างเงียบ ๆ โดยมีการสึกหรอน้อยที่สุด ทำได้โดยใช้เฟืองที่มีฟันแบบเกลียว
ขึ้นอยู่กับจำนวนเกียร์เดินหน้า การส่งกำลังแบบสเต็ปจะแบ่งออกเป็นความเร็วสี่และห้าสปีด โดยทั่วไปแล้ว การส่งสัญญาณของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถโดยสารขนาดเล็ก และรถบรรทุกขนาดเล็กจะมีสี่ขั้นตอน ในขณะที่การส่งสัญญาณของรถโดยสารขนาดใหญ่และรถบรรทุกหนักจะมีห้าขั้นตอน รถยนต์โดยสารที่ผลิตในประเทศทั้งหมด รถโดยสารของตระกูล RAF, KAVZ, PAZ และรถบรรทุกของตระกูล U AZ และ G AZ มีกระปุกเกียร์สี่สปีด และรถโดยสารของตระกูล ZIL, LAZ และรถบรรทุกของตระกูล ZIL, Ural, MAZ และ KamAZ ครอบครัวมีกระปุกเกียร์ห้าสปีด
การส่งสัญญาณแบบขั้นอาจเป็นแบบธรรมดาหรือแบบดาวเคราะห์ก็ได้ รถยนต์ส่วนใหญ่ใช้กระปุกเกียร์แบบขั้นบันไดธรรมดา ซึ่งการเปลี่ยนเกียร์เกิดขึ้นได้สองวิธี: โดยการเคลื่อนเกียร์หรือคลัตช์
บางครั้งรถยนต์จะติดตั้งระบบส่งกำลังแบบแปรผันอย่างต่อเนื่องโดยมีการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์และกระปุกเกียร์แบบรวมอย่างราบรื่นซึ่งใช้ทั้งสองวิธีในการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ อย่างหลังรวมถึงกระปุกเกียร์ของรถโดยสารตระกูล LiAZ ซึ่งประกอบด้วยทอร์กคอนเวอร์เตอร์ที่ทำงานร่วมกับกระปุกเกียร์สองขั้นตอนและกระปุกเกียร์ของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลของตระกูล Chaika และ ZIL รวมถึงกระปุกเกียร์ของรถดัมพ์ของตระกูล BelAZ ประกอบด้วยทอร์กคอนเวอร์เตอร์ที่ทำงานร่วมกับเกียร์อัตโนมัติ การเปลี่ยนแปลงอัตราทดเกียร์แบบไม่มีขั้นตอนในกล่องเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้ทอร์กคอนเวอร์เตอร์
2.โครงการและหลักการทำงานของเกียร์ธรรมดา
ในกระปุกเกียร์ธรรมดา (รูปที่ 126) มีสามเพลา: ไดรฟ์ (หลัก) A เชื่อมต่อผ่านคลัตช์กับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ ขับเคลื่อน (รอง) B เชื่อมต่อผ่านระบบส่งกำลัง cardan และกลไกอื่น ๆ กับล้อขับเคลื่อนของรถ ระดับกลาง B. เฟืองขับ 1 ผลิตขึ้นเป็นชุดเดียวกับเพลาขับและมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่องกับเฟืองขับ 8 ซึ่งเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเพลากลาง เมื่อคลัตช์เข้าที่ เพลาขับและเพลากลางจะหมุน
ข้าว. 126 - แผนภาพกระปุกเกียร์สามสปีด:
เอ - เพลาขับ; เพลาขับ B; B - เพลากลาง; แกน G ของเกียร์ถอยหลัง 1-8 - เกียร์
มีการติดตั้งเกียร์แบบเคลื่อนย้ายได้ 2 และ 3 บนเพลาขับเคลื่อนและเกียร์ 7, 6 และ 4 รวมถึงล้อ 8 นั้นเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเพลากลาง อัตราส่วนของจำนวนฟันของเฟืองขับต่อจำนวนฟันของล้อขับเคลื่อนซึ่งตรงกันข้ามกับอัตราส่วนของความเร็วในการหมุนเรียกว่าอัตราส่วนเกียร์ ตัวอย่างเช่น อัตราทดเกียร์ของเกียร์ที่ประกอบด้วยเกียร์ 8 และ 1
Iv = Z8/Z1 โดยที่ Z8 คือจำนวนฟันของเฟืองขับ 8 Z 1 - จำนวนฟันเฟืองขับ 1
เมื่อเกียร์ใดๆ บนเพลาขับเคลื่อนประกบกับเฟืองตัวใดตัวหนึ่งบนเพลากลาง แรงบิดจากเครื่องยนต์จะถูกส่งผ่านเพลาขับเคลื่อน เพลากลาง และเพลาขับเคลื่อนของชุดเกียร์ไปยังระบบขับเคลื่อน จากนั้นจึงส่งไปยังล้อขับเคลื่อนของยานพาหนะ เพื่อเข้าเกียร์หนึ่ง ล้อ 3 จะเคลื่อนไปข้างหน้าโดยเข้าเกียร์ 6 ของเกียร์แรกของเพลากลาง อัตราทดเกียร์รวมของเกียร์แรกถูกกำหนดเป็นผลคูณของอัตราทดเกียร์ของเกียร์แต่ละคู่เช่น โดยที่ ZЗ และ Z6 คือจำนวนฟันของล้อ 3 และเกียร์ 6 ตามลำดับ
เมื่อเข้าเกียร์แรก แรงบิดของ MK บนเพลาขับเคลื่อนของกระปุกเกียร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับแรงบิดของเครื่องยนต์ Dm คูณ N เท่า เช่น Z8 ZЗ
MK = DmU1 = Dm
และมีค่าสูงสุดเนื่องจากเกียร์ 6 เป็นเฟืองที่เล็กที่สุดของเพลากลางและล้อ 3 เป็นเฟืองที่ใหญ่ที่สุดของเพลาขับเคลื่อน
เกียร์แรกจะใช้เมื่อขับรถในสภาพถนนที่ยากลำบากที่สุด บนทางลาดชัน รวมถึงเมื่อออกตัวบนถนนที่ไม่ดีและมีสัมภาระมาก สำหรับรถยนต์นั่ง อัตราทดเกียร์แรกคือ Ш = 3 -;- 4 สำหรับรถโดยสาร I! = 3 -;- 7 สำหรับรถบรรทุก UJ = 4 -;- 7
เกียร์สองมีให้โดยการรวมเกียร์ 2 และ 7 จากนั้นโดยที่ Z2 และ z7 คือจำนวนฟันของเกียร์ตามลำดับ 2 และ 7 เกียร์สองอยู่ตรงกลาง ในแผนภาพด้านบนของกล่องสามขั้นตอน เป็นเพียงกล่องเดียวเท่านั้น ระบบเกียร์สี่และห้าสปีดอาจมีเกียร์กลางสองหรือสามเกียร์ก็ได้
เมื่อเข้าเกียร์ตรง (ในกรณีนี้คือเกียร์สาม) ตัวขับและเพลาขับจะเชื่อมต่อโดยตรงผ่านเฟือง 1 และ 2 (Iz = 1) ระบบส่งกำลังโดยตรงคือระบบส่งกำลังหลักที่ใช้ในการขับขี่รถบนถนนที่ดี
การเปลี่ยนเกียร์จะดำเนินการโดยที่คลัตช์หลุดออก โดยนำล้อเฟืองที่เคลื่อนที่ได้ (แคร่) ของเพลาขับเคลื่อนมาประสานกับล้อเฟืองที่อยู่นิ่งของเพลากลาง การหมั้นนี้มาพร้อมกับผลกระทบของปลายฟันและการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นรถยนต์จึงมักใช้กระปุกเกียร์ที่มีเฟืองตาข่ายคงที่ซึ่งมีความทนทานสูง
เมื่อเกียร์ 4 ของเพลากลางมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่อง เกียร์กลาง 5 ของเกียร์ถอยหลัง ซึ่งอยู่ในรูปที่ 1 126 ถูกแสดงไว้ตามอัตภาพในระนาบของการวาดภาพ ในการเข้าเกียร์ถอยหลัง เกียร์ 3 จะเคลื่อนไปข้างหลังโดยเข้าเกียร์กลาง 5 ของเกียร์ถอยหลัง ซึ่งจะหมุนอย่างอิสระบนแกนของมัน
3. กลไกการควบคุมกระปุกเกียร์
กลไกการควบคุมการเปลี่ยนเกียร์มักจะอยู่ในฝาครอบกระปุกเกียร์และควบคุมโดยคันโยก ตัวอย่างเช่นในกลไกการควบคุมกระปุกเกียร์ของรถยนต์ ZIL-130 คันโยก 51 (ดูรูปที่ 129) ซึ่งติดตั้งบนกระปุกเกียร์โดยตรงหมุนอย่างอิสระในช่องเสียบทรงกลมของฝาครอบกระปุกเกียร์โดยวางอยู่บนนั้นโดยมีลูกบอลหนาขึ้น คันบังคับถูกยึดไว้ด้วยสปริงและสลัก 50 ปลายล่างของคันโยก 51 พอดีกับร่องของส้อมอันใดอันหนึ่งที่ติดตั้งบนตัวเลื่อน 54 และ 55 การเคลื่อนคันโยกไปข้างหน้าหรือข้างหลังจะทำให้ตัวเลื่อนเคลื่อนเข้าใน ทิศทางตรงกันข้ามซึ่งเป็นผลมาจากการที่ส้อมเคลื่อนล้อเฟืองหรือคลัตช์รวมถึงระบบส่งกำลังอย่างใดอย่างหนึ่ง เพื่อลดระยะการเคลื่อนที่ของคันเกียร์เมื่อเข้าเกียร์หนึ่งหรือเกียร์ถอยหลัง จึงมีการใช้คันเกียร์กลาง 52 บนแกน 49 ดังนั้นระยะเคลื่อนที่ของคันเกียร์จะเท่ากันสำหรับการเข้าเกียร์ทั้งหมด: ทั้งสองเกียร์เมื่อเลื่อนแถบเลื่อนที่เชื่อมต่ออยู่ โดยส้อมพร้อมซิงโครไนเซอร์และเมื่อเลื่อนตัวเลื่อนให้เลื่อนล้อเกียร์ 16 ของเกียร์แรกและเกียร์ถอยหลังโดยใช้ส้อม
การติดตั้งเกียร์ในตำแหน่งเปิดและปิดอย่างแม่นยำนั้นมั่นใจได้ด้วยแคลมป์ที่ประกอบด้วยลูกบอล 9 ลูกและสปริง 10 ตัวที่วางในแนวตั้งตรงส่วนบังคับของฝาครอบเรือนเกียร์ ลูกบอลจะพอดีกับช่องของตัวเลื่อน ตัวเลื่อนแต่ละอันมีช่องสามช่อง: ช่องหนึ่ง (ตรงกลาง) สำหรับตำแหน่งเกียร์ว่าง และอีกสองช่องสำหรับเกียร์ที่เกี่ยวข้อง ระยะห่างระหว่างช่องช่วยให้มั่นใจได้ว่าเฟืองจะเคลื่อนไปตลอดความยาวของฟัน
การเข้าเกียร์สองเกียร์โดยไม่ได้ตั้งใจในเวลาเดียวกันนั้นป้องกันได้ด้วยการล็อคที่ประกอบด้วยพิน 11 และลูกบอลสองคู่ 12 หากแถบเลื่อนตัวใดตัวหนึ่งเคลื่อนที่ อีกสองตัวจะถูกล็อคโดยลูกบอล มีช่องสำหรับลูกล็อคบนสไลด์ที่สอดคล้องกัน เมื่อแถบเลื่อนตรงกลางเลื่อน ลูกบอลจะออกมาจากช่อง เข้าไปในช่องของแถบเลื่อนด้านนอกแล้วล็อคไว้ หากตัวเลื่อนด้านนอกตัวใดตัวหนึ่งเคลื่อนที่ ลูกบอลจะออกมาจากช่องของมันและเข้าไปในช่องของตัวเลื่อนตรงกลาง และตัวเลื่อนด้านนอกอีกตัวถูกล็อคเนื่องจากพิน 11 เคลื่อนที่เข้าหามันและกดบนลูกบอลที่อยู่อีกตัวหนึ่ง ด้านข้างของแถบเลื่อนตรงกลาง หากต้องการเลื่อนแถบเลื่อนตัวใดตัวหนึ่ง อีกสองตัวจะต้องวางในตำแหน่งที่เป็นกลาง
ในการเข้าเกียร์หนึ่งหรือเกียร์ถอยหลัง จำเป็นต้องใช้แรงเพิ่มเติมเพื่อใช้คันโยก 51 เพื่อบีบสปริงของฟิวส์ 48 จนกระทั่งหยุด หลังจากนี้เท่านั้นจึงจะสามารถขยับคันเกียร์ไปยังตำแหน่งที่สอดคล้องกับการเข้าเกียร์หนึ่งหรือถอยหลังได้ เกียร์.
กล่องถ่ายโอนใช้เพื่อกระจายแรงบิดจากกระปุกเกียร์ระหว่างเพลาขับของยานพาหนะ นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์สำหรับเปิดและปิดเพลาขับหน้าไว้ในกล่องถ่ายโอนด้วย
สำหรับรถยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานในสภาพถนนที่ยากลำบาก จะมีการติดตั้งกระปุกเกียร์เพิ่มเติมโดยมีเกียร์ทดสองเกียร์หรือเกียร์ตรงหนึ่งเกียร์และเกียร์ทดเกียร์หนึ่งเกียร์ ซึ่งสามารถเพิ่มแรงฉุดลากบนล้อขับเคลื่อนในเกียร์ใดๆ ในชุดเกียร์หลักได้อีก ตามกฎแล้วกระปุกเกียร์เพิ่มเติมจะรวมโครงสร้างเข้ากับกล่องถ่ายโอน
โดยทั่วไป การเปลี่ยนเกียร์แบบดาวน์เคสจะทำงานเมื่อมีการใช้ยานพาหนะเป็นรถแทรกเตอร์ การลากจูงไม้ตีเหล็กหนัก เมื่อขับขี่บนทางลาดชันและในสภาพถนนที่ยากลำบาก ตัวอย่างเช่น กรณีการถ่ายโอนของรถบรรทุกออฟโรด GAZ-66 ที่มีเพลาขับสองอันเป็นหนึ่งยูนิตที่มีกระปุกเกียร์สองสปีดเพิ่มเติม (รูปที่ 134,a)
เพลาขับ 4 ของกล่องถ่ายโอนเชื่อมต่อกันด้วยชุดเกียร์คาร์ดานกับเพลาขับเคลื่อนของกระปุกเกียร์ ตลับลูกปืนเม็ดกลมด้านหน้าของเพลา 4 อยู่ในผนังของตัวเรือนกล่องถ่ายโอน และแบริ่งลูกกลิ้งด้านหลังอยู่ในร่องของเฟือง 6 ซึ่งผลิตเป็นชิ้นเดียวกับเพลาขับเคลื่อนของเพลาล้อหลัง 11 ของด้านหน้า เพลา เพลาล้อหลัง และเพลากลาง 9 หมุนบนลูกปืน
เมื่อเคลื่อนที่ไปตามร่องฟัน เกียร์ 10 ของเพลากลางสามารถเข้าปะทะกับเกียร์ 6 และ 12 และเกียร์ 5 ของเพลาขับที่มีล้อ 13 เกียร์ 6 นอกเหนือจากเฟืองวงแหวนรอบนอกแล้ว ยังมีวงแหวนภายในสำหรับการมีส่วนร่วมกับเกียร์ 5 . เกียร์ 13 และ 12 ได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาบนร่องเพลา
ปลายเพลาขับของเพลาหน้าและเพลาหลังที่ออกมาจากตัวเรือนกล่องเกียร์เป็นแบบฟันเฟือง
ข้าว. 134 - กรณีการโอน:
เอ - การออกแบบ; b - อุปกรณ์ล็อค; 1, 2 และ 14 - ปลั๊ก; 3 ~ ลมหายใจ; 4 - เพลาขับ; 5 - เกียร์เพลาขับ; 6 - เฟืองเพลาขับ; 7 - ล้อตัวหนอนของมาตรวัดความเร็ว; 8 - มีการติดตั้งตัวหนอนไดรฟ์, หน้าแปลนข้อต่อคาร์ดาน, ยึดด้วยน็อตและแหวนรอง 9 - เพลากลาง; 10 และ 13 - เฟืองเพลากลาง 11 - เพลาขับเพลาหน้า; 12 - เกียร์ขับเคลื่อนเพลาหน้า; 15 - หมวก; 16 - แครกเกอร์; 17 - สปริง; 18 และ 25 - ส้อม; 19 และ 20 - แถบเลื่อน; 21 - น็อต; 22 - แหวน; 23 - เครื่องซักผ้า; 24 – ซีลน้ำมัน.
แรงบิดจากเพลาขับ 4 ของกล่องถ่ายโอนจะถูกส่งไปยังเพลาหน้าด้วยเกียร์ 5, b, 10 และ 12 เมื่อแนะนำมาตรวัดความเร็วเกียร์ ล้อ 5 ประกอบกับวงแหวนเกียร์ภายในของล้อ 6 ของเพลาขับเคลื่อน และเข้าเกียร์สูงสุด (โดยตรง) ของเพลาล้อหลัง หากคุณเข้าเกียร์ 10 ด้วยเกียร์ b และ 12 ระบบจะเข้าเกียร์โดยตรงของเพลาหน้า เมื่อเกียร์ 5 เลื่อนไปทางซ้ายจนเข้าที่ล้อ 13 (เกียร์ 10 ยังคงเข้าเกียร์อยู่) การเปลี่ยนเกียร์จะเข้าที่ ในกรณีนี้ แรงบิดจะถูกส่งไปยังเพลาล้อหลังผ่านเกียร์ 5, 13, 10 และ 6 และไปยังเพลาหน้าผ่านเกียร์ 5, 13, 10 และ 12 อัตราทดเกียร์ทดคือ 1.96 เพื่อให้เข้าเพลาหน้าได้ง่ายขึ้น เกียร์ 10 และ 6 จะถูกประกบกันอย่างต่อเนื่องจนมีความยาวฟันที่ไม่สมบูรณ์
น้ำมันถูกเทลงในห้องเหวี่ยงผ่านรูที่ปิดด้วยปลั๊ก 2 ซึ่งใช้สำหรับควบคุมระดับน้ำมันด้วย น้ำมันจะถูกระบายออกผ่านรูที่ปิดด้วยปลั๊ก 1 ช่องระบายอากาศ 3 ใช้เพื่อระบายอากาศของตัวเรือนกล่องเกียร์ กลไกการควบคุมกรณีการโอนของรถ GAZ-66 ประกอบด้วยคันเกียร์เดินหน้าและถอยหลังและคันเกียร์เพลาหน้า คันโยกทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยแท่งกับแถบเลื่อนกล่องถ่ายโอน เมื่อคันโยกด้านซ้ายอยู่ในตำแหน่งไปข้างหน้า เพลาหน้าของรถจะเปิดอยู่ และเมื่อคันโยกนี้อยู่ในตำแหน่งด้านหลัง เพลาหน้าก็จะดับลง หากเลื่อนคันโยกด้านขวาจากตำแหน่งที่เป็นกลางไปข้างหน้า จะเข้าเกียร์ตรง และจากตำแหน่งที่เป็นกลางไปข้างหลัง จะเป็นการเปลี่ยนเกียร์ลง
เมื่อขับรถในสภาพถนนที่ยากลำบาก (โคลน ทราย หิมะ) เพลาหน้าจะเปิดอยู่ อย่างไรก็ตาม ไม่ควรทำสิ่งนี้เว้นแต่จำเป็น เนื่องจากจะทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้น และทำให้ยางและชิ้นส่วนเกียร์สึกหรอเร็วขึ้น ในขณะที่รถกำลังเคลื่อนที่โดยใช้ระบบส่งกำลังโดยตรงในกล่องถ่ายโอน เพลาหน้าจะยึดไว้โดยไม่ต้องปลดคลัตช์
การเปลี่ยนเกียร์ลงในกรณีเปลี่ยนเกียร์จะเปิดขึ้นเมื่อรถเคลื่อนที่บนทางลาดหรือในสภาพถนนที่ยากลำบาก สามารถเข้าเกียร์นี้ได้หลังจากหยุดรถและเข้าเกียร์เพลาหน้าแล้วเท่านั้น สามารถปิดเพลาหน้าได้หลังจากเปลี่ยนเกียร์ดาวน์เกียร์เป็นเกียร์ตรงเท่านั้น ทั้งหมดนี้ช่วยปกป้องชิ้นส่วนของระบบส่งกำลังคาร์ดานและเพลาล้อหลังจากการโอเวอร์โหลด อุปกรณ์ล็อค (รูปที่ 134.6) ซึ่งมีอยู่ในระบบควบคุมกรณีการโอน ไม่อนุญาตให้คุณเข้าเกียร์ดาวน์เมื่อเพลาหน้าถูกปิด และปลดเพลาหน้าเมื่อเกียร์ดาวน์ทำงานอยู่
ในตัวเรือนกล่องถ่ายโอนตัวเลื่อน 19 และ 20 สามารถเคลื่อนที่ได้ซึ่งมีการยึดส้อม 18 และ 25 ด้วยสกรูที่ยึดด้วยลวด ระหว่างตัวเลื่อนในผนังเหวี่ยงจะมีแครกเกอร์ 16 ตัววางอยู่โดยมีสปริง 17 อยู่ระหว่างพวกมัน รูทางออกสำหรับแครกเกอร์ปิดด้วยปลั๊ก 14 ที่ขันเข้ากับเกลียว รูที่ปลายด้านนอกของตัวเลื่อนถูกปิดด้วยฝาปิด 15 ฝั่งตรงข้ามมีการติดตั้งซีลในผนังเหวี่ยงซึ่งประกอบด้วยซีล 24 แหวนรอง 23, แหวน 22 และน็อต 21
บนแถบเลื่อน 19 ซึ่งใช้ในการเปิดและปิดเพลาหน้า มีความลึกที่แตกต่างกันสองช่องสำหรับแครกเกอร์ของอุปกรณ์ล็อค บนแถบเลื่อน 20 ซึ่งปิดการเปลี่ยนเกียร์แบบตรงหรือแบบลดเกียร์จะมีช่องว่างสามช่องสำหรับรอยแตก: ด้านซ้ายสอดคล้องกับการรวมเกียร์โดยตรงส่วนตรงกลางไปยังตำแหน่งที่เป็นกลางและด้านขวาสำหรับการมีส่วนร่วมของการเปลี่ยนเกียร์ลง มีพังพอนอยู่ระหว่างรอยบากด้านซ้ายและตรงกลาง ตำแหน่งของแครกเกอร์ในรูป 134, b สอดคล้องกับเพลาหน้าที่ถูกปิดใช้งาน ในกรณีนี้ สไลเดอร์ 20 สามารถย้ายจากตำแหน่งที่เป็นกลางไปยังตำแหน่งที่สอดคล้องกับการส่งผ่านโดยตรงที่มีส่วนร่วม เนื่องจากมีวีเซิลอยู่บนตัวเลื่อนระหว่างร่องแครกเกอร์จึงไม่รบกวนการเคลื่อนไหวนี้ การเคลื่อนที่เพิ่มเติมของตัวเลื่อน 20 เป็นไปไม่ได้เนื่องจากแครกเกอร์ที่บีบอัดสปริงจะพักพิงกันและจะขัดขวางการเคลื่อนไหว
เมื่อเพลาหน้าเปิดอยู่ จะมีการติดตั้งช่องลึกในแถบเลื่อน 19 ไว้ตรงข้ามกับรันเนอร์ เมื่อตัวรันเนอร์ 20 เคลื่อนที่ ตัวรันเนอร์จะไม่พักพิงกัน และการเปลี่ยนเกียร์ลงจะเป็นไปได้ ในกรณีนี้ จะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปิดเพลาหน้าโดยไม่ปิดการเปลี่ยนเกียร์ลงก่อน
บรรยายครั้งที่ 8
หัวข้อ: CARDAN GEARS.
วางแผน:
1.ประเภทของเกียร์คาร์ดาน
1.ประเภทของเกียร์คาร์ดาน
เพลาขับด้านหลังถูกแขวนไว้จากโครงรถบนสปริงและเปลี่ยนตำแหน่งที่สัมพันธ์กับเฟรมขณะขับขี่ กล่องเกียร์ถูกยึดเข้ากับเฟรม ดังนั้นเพื่อส่งแรงบิดจากเพลาขับของกระปุกเกียร์ไปยังเพลาขับของเฟืองหลักซึ่งแกนที่ตัดกันและอยู่ในมุมที่เปลี่ยนแปลงไปตามภาระที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงตลอดจนเนื่องจากการกระแทกเมื่อรถเคลื่อนที่ บนถนนที่ไม่เรียบจะใช้ระบบส่งกำลังแบบคาร์ดาน
ระบบส่งกำลังคาร์ดานประกอบด้วยเพลา ส่วนรองรับ และข้อต่อคาร์ดาน มีการติดตั้งไดรฟ์ Cardan ระหว่างคลัตช์และกระปุกเกียร์ซึ่งแยกจากเครื่องยนต์ ระหว่างกระปุกเกียร์กับกล่องถ่ายโอนหรือกล่องเพิ่มเติม ระหว่างเกียร์หลักของเพลาขับหลังสองเพลาของรถสามเพลา ระหว่างเฟืองหลักและเพลาเพลาของล้อขับเคลื่อนพร้อมระบบกันสะเทือนอิสระ ระหว่างเพลาเพลากับล้อหน้า ในการขับเคลื่อนไปยังกว้านและกลไกเสริมอื่น ๆ
การส่งสัญญาณ Cardan แบ่งออกเป็นแบบเดี่ยวและแบบคู่ตามจำนวนข้อต่อ Cardan หากระบบส่งกำลังมีข้อต่อสากลเพียงจุดเดียวอยู่ที่กระปุกเกียร์ ระบบส่งกำลังดังกล่าวจะเรียกว่าระบบส่งกำลังเดี่ยว เกียร์ดังกล่าวจะใช้เฉพาะเมื่อเพลาอยู่ในมุมเล็กน้อยและไม่ค่อยติดตั้งกับรถยนต์ในปัจจุบัน ในระบบขับเคลื่อนคู่ ข้อต่อสากลจะอยู่ที่ปลายทั้งสองด้านของเพลาขับ
ไม่ว่ารถจะวิ่งด้วยความเร็วเท่าใด เพลาขับไม่ควรได้รับแรงสั่นสะเทือนหรือแรงสั่นสะเทือนอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อลดการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ จะทำการปรับสมดุลแบบไดนามิกของชุดเพลาขับกับข้อต่อคาร์ดาน ความไม่สมดุลจะถูกกำจัดโดยการเชื่อมแผ่นปรับสมดุลที่ปลายท่อคาร์ดาน และหากจำเป็น โดยการติดตั้งแผ่นปรับสมดุลไว้ใต้ส่วนปิดข้อต่อคาร์ดาน ตำแหน่งสัมพัทธ์ที่ถูกต้องของชิ้นส่วนข้อต่อร่องหลังการปรับสมดุลได้รับการแก้ไขด้วยเครื่องหมายพิเศษ
หากมีส่วนต่อขยายกระปุกเกียร์ (รูปที่ 136, a) การส่งคาร์ดานของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล (G AZ-24 Volga, Moskvich-2140) จะทำในรูปแบบของเพลาคาร์ดาน 2 ที่มีข้อต่อคาร์ดานสองอัน ตัวขับเคลื่อนคาร์ดานเชื่อมต่อกระปุกเกียร์กับเพลาล้อหลังโดยตรง 3 การเชื่อมต่อแบบแยกส่วนของข้อต่อคาร์ดานด้านหน้ากับเพลาขับเคลื่อนของกระปุกเกียร์จะถูกวางไว้ภายในส่วนต่อขยาย ระบบส่งกำลังแบบคาร์ดานแบบเดียวกันนั้นใช้กับรถบรรทุกฐานล้อสั้น MAZ-5335 และการดัดแปลง
รถยนต์ G AZ-53A, G AZ-53-12, ZIL-130, ตระกูล VAZ "Zhiguli" และรุ่นอื่น ๆ มีไดรฟ์คาร์ดาน (รูปที่ 136) ประกอบด้วยตัวกลาง 4, เพลาหลัก 2 อันและบานพับสามตัว ซึ่งช่วยลดโอกาสที่เพลาจะสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง ในรถยนต์ GAZ-66 แรงบิดจากกระปุกเกียร์ (รูปที่ 136, c) จะถูกส่งผ่านเพลา 4 ไปยังกล่องถ่ายโอน 6 และจากนั้นผ่านเพลา 2 และ 7 ตามลำดับไปยังเพลาขับด้านหลัง 3 และด้านหน้า 8 . ข้อต่อ Cardan วางอยู่ที่ปลายเพลาซึ่งหนึ่งในนั้นได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาและอีกอันมีการเชื่อมต่อแบบเลื่อนกับเพลา
ระบบส่งกำลังแบบคาร์ดานของยานพาหนะสามเพลา (ZIL-131, KrAZ-260) ซึ่งมีการจัดเรียงล้อ 6 x 6 โดยมีการขับเคลื่อนต่อเนื่องของเพลาล้อหลังแสดงในรูปที่ 1 136, g. เพลาขับหลังอันแรกมีเพลาทะลุของเฟืองหลัก ซึ่งส่งแรงบิดผ่านเพลาคาร์ดาน 9 ไปยังเพลาขับหลังอันที่สอง 10 ในรูป 136, d แสดงการส่งกำลังคาร์ดานของรถสามเพลา (<<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.
รถสามเพลาที่มีการจัดเรียงล้อขนาด 6 x 4 จะไม่มีการขับเคลื่อนคาร์ดานไปที่เพลาหน้า การเคลื่อนที่เชิงมุมของเพลาคาร์ดานนั้นมั่นใจได้ด้วยการออกแบบข้อต่อคาร์ดาน และการเปลี่ยนแปลงระยะห่างระหว่างข้อต่อนั้นมั่นใจได้ด้วยการมีส่วนต่อแบบเป็นร่องของส้อมข้อต่อคาร์ดานกับเพลาคาร์ดาน โดยปกติแล้วสำหรับรถยนต์ที่อยู่กับที่มุมระหว่างเพลาที่เชื่อมต่อด้วยข้อต่อคาร์ดานจะต้องไม่เกิน 5-90 แต่เมื่อเคลื่อนที่แล้วจะอยู่ที่ 20 - 300 ในการขับเคลื่อนระหว่างการส่งกำลังหลักของเพลาขับหน้าและล้อบังคับเลี้ยว เมื่อหมุนมุมเหล่านี้สามารถเข้าถึง 30 - 400 ขึ้นอยู่กับขนาดของมุมระหว่างแกนของเพลาที่เชื่อมต่อสามารถใช้ข้อต่อคาร์ดานแบบอ่อนและแข็งได้ ในตอนแรกการกระจัดเชิงมุมของเพลาเกิดขึ้นเนื่องจากการเสียรูปขององค์ประกอบยืดหยุ่น (โดยปกติจะเป็นยาง) และประการที่สองเนื่องจากข้อต่อบานพับของชิ้นส่วนโลหะ ในรถยนต์จะใช้ข้อต่อสากลที่มีความแข็งเป็นหลัก
2. การออกแบบและการทำงานของข้อต่อสากลและเพลา
ข้าว. 136 - ตำแหน่งของเกียร์ cardan บนรถยนต์: a - รถยนต์นั่งส่วนบุคคล; ข - สินค้า; c - d - สินค้าออฟโรด; 1 - กระปุกเกียร์; 2, 4, 7, 9 และ 11 - เพลาคาร์ดาน; 3 และ 10 - เพลาขับหลัง: 5 - ส่วนรองรับระดับกลาง; 6 - กรณีการโอน; 8 - เพลาขับหน้า
ข้าว. 137 - ข้อต่อ Cardan:
a - c - ความเร็วเชิงมุมไม่เท่ากัน d และ d - ความเร็วเชิงมุมเท่ากัน 1 - ปก; 2 - แผ่นล็อค: 3 - ถ้วยแบริ่ง; 4 - เข็ม; 5 - ซีลสักหลาด; 6, 10. 24 และ 28 - ส้อม; 7 - วาล์วนิรภัย; 8 - ข้าม; 9 - น้ำมัน; 11 - เพลาคาร์ดาน; 12 - แผ่นสะท้อนแสง; 13 - ซีลน้ำมันแบบหนีบตัวเอง; 14 - แหวนยึด; 15 และ 16 - ซีลรัศมีและซีลเชิงกล 17 - กำปั้นภายใน; 18 - บอลกลาง; 19 - กำปั้นด้านนอก; 20 - ลูกขับ; 21 - พิน; 22 - กิ๊บ; 23 - เพลาเพลา; 25 และ 27 - หมัดกึ่งทรงกระบอก; 26 - ดิสก์กลาง
ตามจลนศาสตร์ ข้อต่อ cardan จะถูกแบ่งออกเป็นข้อต่อที่มีความเร็วเชิงมุมไม่เท่ากันและเท่ากัน โดยปกติแล้ว ในการขับเคลื่อนรถยนต์ทุกประเภท ยกเว้นการขับเคลื่อนไปยังล้อที่ขับเคลื่อนด้วยพวงมาลัย จะใช้ข้อต่อความเร็วไม่เท่ากัน
ตัวอย่างเช่นพิจารณาการส่งคาร์ดานของรถยนต์ G AZ-53A ที่มีข้อต่อคาร์ดานแบบแข็งที่มีความเร็วเชิงมุมไม่เท่ากัน (รูปที่ 137, a) การส่งสัญญาณ Cardan ประเภทนี้แพร่หลายที่สุด ข้อต่อ cardan ดังกล่าวประกอบด้วยส้อมเหล็ก 6 และ 10 สองตัวที่ติดตั้งอยู่บนเพลาและมี crosspiece 8 ที่เชื่อมต่อแบบหมุนได้ซึ่งติดตั้งอยู่ที่หูของส้อมบนลูกปืนเข็ม ตลับลูกปืนซึ่งประกอบด้วยถ้วย 3 และเข็ม 4 วางอยู่บนเดือยพื้นของไม้กางเขน 8 ซึ่งทำจากเหล็กโครเมียม และยึดเข้าที่ตาของส้อม 6 และ 10 ด้วยแผ่นล็อค 2 พร้อมฝาปิด 1 วางอยู่ใต้น้ำมัน ซีล 5 ป้องกันการรั่วไหลของน้ำมันหล่อลื่นจากตลับลูกปืนซึ่งไหลผ่านตัวจ่ายน้ำมัน 9 และช่องทางขวาง เซฟตี้วาล์ว 7 ใช้เพื่อขจัดสารหล่อลื่นส่วนเกิน
ข้อต่อคาร์ดานอีกอันที่มีลูกปืนเข็ม ซึ่งใช้ยางปิดผนึกแบบหนีบตัวเอง 13 และถ้วยลูกปืนถูกยึดไว้ในส้อมด้วยแหวนยึด 14 แสดงในรูปที่. 137 บี. ข้อต่อสากลดังกล่าวใช้กับรถยนต์ GAZ-3102 Volga เพื่อป้องกันตลับลูกปืนเข็มจากการรั่วไหลของน้ำมันได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น บางครั้งจึงติดตั้งซีลน้ำมันสองตัว - แนวรัศมีและเชิงกล เช่น บนรถยนต์ตระกูล KamAZ (รูปที่ 137.6) การออกแบบข้อต่อข้อใดข้อหนึ่งที่รวมอยู่ในระบบส่งกำลังคาร์ดานต้องยอมให้มีการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของเพลาคาร์ดาน โดยทั่วไปแล้ว การเชื่อมต่อแบบแยกส่วนของหนึ่งในส้อมข้อต่ออเนกประสงค์กับเพลานั้นใช้เพื่อจุดประสงค์นี้
ข้อต่อคาร์ดานแข็งธรรมดาที่มุมขนาดใหญ่ระหว่างแกนของเพลาที่เชื่อมต่ออยู่ ไม่สามารถรับประกันการหมุนที่สม่ำเสมอของเพลาขับเคลื่อน เมื่อส้อมขับหมุนสม่ำเสมอ ส้อมที่ขับเคลื่อนจะหมุนไม่สม่ำเสมอ ในระหว่างการหมุนเพลาใบพัดครั้งหนึ่ง ส้อมขับเคลื่อนเมื่อหมุน จะแซงส้อมขับสองครั้งและล้าหลังสองครั้ง เป็นผลให้มีภาระเพิ่มเติมเกิดขึ้นกับชิ้นส่วนของเกียร์หลัก เฟืองท้าย เพลาเพลาและล้อ และการสึกหรอก็เพิ่มขึ้น เพื่อกำจัดการหมุนที่ไม่สม่ำเสมอของเพลาขับเคลื่อน ให้ใช้ตัวขับคาร์ดานคู่ที่มีข้อต่อคาร์ดานแบบแข็ง หรือตัวขับคาร์ดานตัวเดียวที่มีข้อต่อคาร์ดานที่มีความเร็วเชิงมุมเท่ากัน
หากในไดรฟ์คาร์ดานคู่มุมระหว่างแกนของเพลาขับเคลื่อนของกระปุกเกียร์และเพลาคาร์ดานเท่ากับมุมระหว่างแกนของเพลาคาร์ดานและเพลาขับของเฟืองหลักจากนั้นด้วยการหมุนที่สม่ำเสมอของการขับเคลื่อน เพลาของกระปุกเกียร์ เพลาขับของเฟืองหลักก็จะหมุนเท่ากันเช่นกัน ในกรณีนี้ ส้อมทั้งสองที่ติดตั้งอยู่บนเพลาคาร์ดานจะต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน
ข้อต่อสากลที่มีความเร็วคงที่ซึ่งรับประกันการหมุนที่สม่ำเสมอของเพลาขับเคลื่อนมักเป็นข้อต่อลูกหมากและลูกเบี้ยว ในเพลาขับหน้าของรถยนต์ตระกูล ZIL, GAZ และ UAZ จะใช้ข้อต่อลูกหมากที่มีความเร็วเชิงมุมเท่ากันพร้อมร่องยาว (รูปที่ 137, d) สนับมือด้านนอก 19 ซึ่งอยู่บนร่องที่ดุมล้อติดตั้งอยู่นั้น ถูกสร้างขึ้นเป็นชิ้นเดียวโดยใช้ส้อมขับเคลื่อน และข้อนิ้วด้านใน 17 ที่มีร่องฟันเข้าไปในรูของเฟืองเพลาเฟืองท้ายนั้นถูกหลอมเป็นชิ้นเดียวพร้อมกับระบบขับเคลื่อน ส้อม. ส้อมเชื่อมต่อกันโดยใช้ลูกบอลนำสี่ลูก 20 ซึ่งอยู่ในร่องของส้อม ในการตั้งศูนย์กลางของส้อม จะมีช่องทรงกลมที่ปลายซึ่งวางลูกบอลตรงกลาง 18 ไว้ บอลขับเคลื่อน 20 จะส่งแรงบิดจากส้อมขับเคลื่อนไปยังอันที่ถูกขับเคลื่อน บอลกลาง 18 ป้องกันไม่ให้บอลขับเคลื่อนกลิ้งออกจากร่อง ลูกบอลกลางมีพังพอนซึ่งเมื่อประกอบข้อต่อสากลจะหมุนไปทางลูกบอลขับเคลื่อนที่ใส่ไว้ หมุด 22 ซึ่งอยู่ในช่องแกนของส้อมที่ขับเคลื่อนด้วยปลายด้านหนึ่งเข้าไปในรูของลูกบอลกลาง 18 เพื่อล็อคข้อต่อคาร์ดานที่ประกอบไว้
ร่องแบ่งมีรูปร่างที่ลูกบอลขับเคลื่อนโดยไม่คำนึงถึงการเคลื่อนที่เชิงมุมของส้อมจะอยู่ในระนาบที่แบ่งมุมระหว่างแกนของการขับขี่และส้อมที่ขับเคลื่อนเสมอ ด้วยเหตุนี้ ส้อมทั้งสองจึงมีความเร็วในการหมุนเท่ากัน
ข้อต่อลูกเบี้ยวสากล (รูปที่ 137, e) ประกอบด้วยส้อม 24 และ 28, สนับมือกึ่งทรงกระบอก 25 และ 27 และจานกลาง 26 ที่สอดเข้าไปในร่องภายในของหมัดเหล่านี้, พื้นผิวทรงกระบอกซึ่งครอบคลุมส้อม 24 และ 28 ข้อต่อดังกล่าวทำงานเหมือนข้อต่อสองอันที่มีความเร็วเชิงมุมไม่เท่ากัน ในระนาบหนึ่งส้อมจะหมุนโดยสัมพันธ์กับกำปั้นและในระนาบอื่นพร้อมกับพวกมันสัมพันธ์กับดิสก์กลาง บานพับดังกล่าวติดตั้งอยู่ในรถยนต์ Ural-4320
เพื่อให้ได้ความแข็งแรงเพียงพอและมีน้ำหนักเบา เพลาคาร์ดานมักจะทำในรูปแบบของท่อเหล็ก ตะเกียบข้อต่ออเนกประสงค์เชื่อมเข้ากับเพลาหรือวางบนร่องของปลายที่เชื่อมกับท่อ ข้อต่อแบบเลื่อนนี้หุ้มด้วยบูทยาง
ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มีส่วนต่อขยายในกระปุกเกียร์ จะใช้ระบบส่งกำลังแบบคาร์ดานที่มีเพลาขับเดียว (รูปที่ 138, a)
ข้าว. 138 - การส่งสัญญาณคาร์ดาน:
ก - มีหนึ่งเพลา; b - มีสองเพลา (รถ ZIL-l30) c - มีสองเพลาและข้อต่อยางยืด (รถ VAZ-2101 Zhigulya; 1 และ 3 - ส้อม; 2 และ 19 - หัวนมน้ำมัน; 4 - บูชแบบแยกส่วน; 5 - ปลายพร้อมเส้นโค้ง; 6. 14 และ 18 - ซีลน้ำมัน 7 - ฝาครอบเย็บ 8 - เพลารองรับ 13 - น็อตยึดรองรับระดับกลาง 16 - ส้อมเลื่อน และ 3 สามารถเคลื่อนที่ไปตามร่องของปลาย 5 เชื่อมเข้ากับเพลา 8 ปลายเพลาเชื่อมเข้ากับปลายข้อต่อสากล 9. แผ่นยางลูกฟูก 7 ช่วยปกป้องข้อต่อร่องจากสิ่งสกปรก
น้ำมันหล่อลื่นไหลผ่านตัวจ่ายน้ำมัน 2 และถูกเก็บรักษาไว้โดยซีลน้ำมัน 6
ในรถบรรทุกสองเพลาที่มีระบบขับเคลื่อนเพลาล้อหลัง ระบบส่งกำลังที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ประกอบด้วยเพลากลางและเพลาล้อหลัง (รูปที่ 138.6) ในกรณีนี้ข้อต่ออเนกประสงค์หนึ่งอันจะเชื่อมต่อเพลาขับเคลื่อนของกระปุกเกียร์เข้ากับปลายด้านหน้าของเพลากลาง 10 ส่วนอีกข้อต่อกลางสากลเชื่อมต่อเพลากลาง 10 และเพลาใบพัด 8 ของเพลาล้อหลัง
ระบบส่งกำลังที่มีข้อต่อยืดหยุ่นซึ่งประกอบด้วยบานพับพร้อมข้อต่อยางยืดหยุ่น 24 ของรถยนต์ VAZ-2101 Zhiguli แสดงในรูปที่ 1 138 ว. ในส่วนของส่วนรองรับเพลาขับกลางของรถยนต์ ZIL-130 (รูปที่ 138.6) ภายในเบาะ 11 พร้อมตัวยึด 12 ที่ยึดด้วยแคลมป์ 20 จะมีการวางลูกปืน 22 พร้อมซีล 18
บรรยายครั้งที่ 9
หัวข้อ: สะพานรถ.
วางแผน:
1.ประเภทของสะพาน
2.คานเพลาขับ
3.สะพานบังคับเลี้ยว.
1.ประเภทของสะพาน
เพลาหน้าและเพลาหลังของยานพาหนะรับรู้แรงในแนวตั้ง ยาว และตามขวางที่กระทำระหว่างพื้นผิวรองรับกับโครงหรือตัวถังของรถ โดยปกติแล้วเพลาล้อหลังจะถูกขับเคลื่อน และเพลาหน้าจะถูกบังคับเลี้ยว แรงในแนวตั้งถูกส่งผ่านโดยองค์ประกอบช่วงล่างแบบยืดหยุ่น และแรงตามยาวและตามขวางจะถูกส่งผ่านทั้งโดยระบบกันสะเทือนและด้วยแท่งพิเศษ เมื่อส่งแรงบิดบนเพลาขับ แรงบิดปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น โดยมีแนวโน้มที่จะหมุนเพลาไปในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการหมุนของล้อขับเคลื่อน เมื่อเบรก เพลาของรถจะได้รับแรงบิดในการเบรกในทิศทางตรงกันข้าม โดยทั่วไป โมเมนต์เหล่านี้จะถูกส่งจากเพลาไปยังเฟรมผ่านสปริง แต่ด้วยระบบกันสะเทือนที่สมดุล นิวแมติก และเป็นอิสระ คันโยกหรือแท่งจึงถูกนำมาใช้ในการส่งโมเมนต์เหล่านั้น
เพลาขับด้านหลังมักจะทำในรูปแบบของลำแสงกลวงซึ่งภายในมีการวางเกียร์หลักเฟืองท้ายและเพลาเพลาและดุมล้อติดอยู่ด้านนอก
ข้าว. 139 - สะพาน:
เอ - ขับเคลื่อนด้านหลังอย่างต่อเนื่อง; b - ไดรฟ์แยกพร้อมระบบกันสะเทือนล้ออิสระ c - ด้านหน้าต่อเนื่องพร้อมระบบกันสะเทือนแบบล้อ; d - การแยกด้านหน้าพร้อมระบบกันสะเทือนของล้ออิสระ สะพานแกะสลัก - คานแข็งที่เชื่อมต่อล้อด้านขวาและซ้าย (รูปที่ 139, a) ในรถยนต์ที่มีระบบกันสะเทือนแบบอิสระ เพลาขับจะถูกแยกออก (รูปที่ 139.6)
เพลาหน้าสามารถทำต่อเนื่องได้ (รูปที่ 139, c) พร้อมระบบกันสะเทือนแบบล้ออิสระ หรือแบบแยกส่วนหากระบบกันสะเทือนเป็นอิสระ (รูปที่ 139, d) สำหรับรถยนต์ออฟโรด เพลาหน้าจะรวมกัน กล่าวคือ ขับเคลื่อนพร้อมกัน และนำทาง ในรถยนต์หลายเพลา บางครั้งจะใช้เพลารองรับซึ่งทำหน้าที่ส่งน้ำหนักในแนวตั้งจากเฟรมไปยังล้อเท่านั้น
2.คานเพลาขับ
ลำแสงเพลาขับสามารถถอดออกได้และประกอบด้วยสองส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยสลักเกลียว (รถยนต์นั่งส่วนบุคคลและรถบรรทุกขนาดเล็กและขนาดกลาง) หรือแบบชิ้นเดียวซึ่งทำในรูปแบบของลำแสงทึบที่มีส่วนตรงกลางรูปวงแหวน (รถยนต์โดยสาร และรถบรรทุกขนาดกลางและงานหนัก)
ในรูป 140 แสดงลำแสงเพลาล้อหลังของ GAZ-53A Trunnion 5 ถูกเชื่อมเข้ากับห้องข้อเหวี่ยง 7 โดยมีวารสารกลึง 1 และ 2 สำหรับลูกปืนดุมล้อ ฝาครอบ 13 ถูกเชื่อมเข้ากับด้านหลังของห้องข้อเหวี่ยง 11 ให้ช่องว่างในการติดตั้งเมื่อติดตั้งกระปุกเกียร์ หน้าแปลนเหล็ก 4 ถูกกดและเชื่อมเข้ากับเพลา 5 ซึ่งติดแผ่นป้องกันเบรกไว้ บูชกดอัด 3 ของซีลน้ำมันทำหน้าที่เป็นตัวหยุดสำหรับวงแหวนด้านในของลูกปืนดุมล้อ แบริ่งดุมได้รับการติดตั้งบนวารสารกราวด์ 1 และ 2 ของเพลา และยึดด้วยน็อตและน็อตล็อคที่ขันเข้ากับปลายเพลา ตัวยึด 8 และตัวยึด 9 เชื่อมกับผนังด้านหลังของตัวเรือน ทำหน้าที่ยึดท่อเบรก รูเติมน้ำมันอยู่ที่ตัวเรือนไดรฟ์สุดท้าย
ประเภทของเกียร์หลัก วัตถุประสงค์ของเกียร์หลักคือการเพิ่มแรงบิดและส่งไปยังเพลาเพลาซึ่งอยู่ที่มุม 900 ไปยังแกนตามยาวของยานพาหนะ การออกแบบควรมีขนาดกะทัดรัดและการทำงานควรราบรื่นและเงียบ ชิ้นส่วนเกียร์หลักต้องรับน้ำหนักมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงในการปรับแบริ่งและการเข้าเกียร์ เกียร์หลักอาจเป็นเกียร์หรือหนอน เกียร์หลักซึ่งเกียร์หนึ่งคู่เรียกว่าเกียร์เดี่ยวสองคู่ - คู่
ข้าว. 141 – เกียร์หลักเดี่ยว
เฟืองหลักตัวเดียว (รูปที่ 141, a และ 6) ซึ่งประกอบด้วยเฟืองดอกจอกคู่หนึ่งแบบตาข่ายคงที่ ใช้กับรถยนต์และรถบรรทุกขนาดเล็กและขนาดกลางเป็นหลัก เฟืองขับที่อยู่ในนั้นเชื่อมต่อกับระบบส่งกำลังแบบคาร์ดาน และล้อขับเคลื่อนนั้นเชื่อมต่อกับกล่องเฟืองท้ายและผ่านเฟืองท้ายไปยังเพลาเพลา เกียร์หลักตัวเดียวสามารถติดตั้งกับเกียร์ธรรมดา (รูปที่ 141, a) และเกียร์ไฮออยด์ (รูปที่ 141,6) เกียร์ไฮพอยด์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ราบรื่น และเงียบกว่าเฟืองดอกจอกแบบธรรมดา
ข้าว. 140 - คานเพลาขับหลัง:
1 และ 2 - วารสารสำหรับแบริ่งดุม; 3 - บูชซีลน้ำมัน; 4 - หน้าแปลน; 5 - เพลา; 6 - เบาะสปริง"; 7 - ข้อเหวี่ยง; 8 - วงเล็บ; 9 - วงเล็บที; 10 - รูสำหรับระบายอากาศ; 11 - ช่อง; 12 - รูสำหรับระบายน้ำมัน; 13 - ฝาปิดข้อเหวี่ยง
รถยนต์ในตระกูล ZAZ และ UAZ จะใช้เกียร์เดี่ยวพร้อมเฟืองบายศรีที่มีฟันเกลียว และใช้เกียร์เดี่ยวไฮปอยด์ในรถยนต์ GAZ-53A, GAZ-53-12, GAZ-3102 Volga และตระกูล VAZ Zhiguli เกียร์ไฮปอยด์ช่วยให้พื้นของตัวรถลดระดับลงได้ เนื่องจากแกนของเฟืองขับสามารถวางตำแหน่งไว้ต่ำกว่าแกนของเฟืองขับ (แกนเพลาล้อหลัง) ส่งผลให้จุดศูนย์ถ่วงของรถ ลดลงและมีเสถียรภาพดีขึ้น
เกียร์คู่จะถูกติดตั้งในยานพาหนะที่ใช้งานหนักและในยานพาหนะที่ใช้งานปานกลางบางรุ่น เมื่ออัตราส่วนการส่งกำลังโดยรวมต้องมีนัยสำคัญ เนื่องจากมีการใช้แรงบิดขนาดใหญ่ ในเกียร์หลักคู่ (รูปที่ 141.6) แรงบิดจะเพิ่มขึ้นตามลำดับด้วยเกียร์สองคู่ โดยคู่หนึ่งเป็นแบบเอียงและอีกคู่เป็นทรงกระบอก อัตราทดเกียร์รวมของเกียร์คู่จะเท่ากับผลคูณของอัตราทดเกียร์ของคู่ส่วนประกอบ
3.สะพานบังคับเลี้ยว.
เพลาหน้าของรถยนต์ GAZ-53A (รูปที่ 154, a) เป็นคานที่ติดตั้งสนับมือ 10 บน 15 พิน 11 ยึดไว้อย่างแน่นหนาด้วยตัวหยุด ลำแสงเป็นส่วน I ที่ประทับตราโดยมีสองแพลตฟอร์มสำหรับ การติดสปริงเข้ากับเฟรม ส่วนตรงกลางของลำแสงโค้งเพื่อให้แน่ใจว่าจุดศูนย์ถ่วงของรถต่ำลง
จานเบรก 9 ติดอยู่กับหน้าแปลนของข้อนิ้วพวงมาลัย 10 ดุมล้อติดตั้งอยู่บนแบริ่งลูกกลิ้งเรียวสองตัว 4 และ 5 ในการติดดุมล้อเข้ากับข้อนิ้วบังคับเลี้ยวจะมีแหวนรองและน็อตปราสาทซึ่งถูก cottered และคลุมด้วยหมวก
ข้อนิ้วบังคับเลี้ยวสามารถหมุนได้อย่างอิสระบนเดือยด้วยลูกปืนในรูปแบบของบูชสีบรอนซ์สองตัวที่กดเข้าไปในตาของข้อนิ้วบังคับเลี้ยว และลูกปืนแรงขับ 16 ที่ติดตั้งระหว่างข้อนิ้วบังคับเลี้ยวและตาของคานเพลาหน้า ระยะห่างตามแนวแกนระหว่างข้อนิ้วบังคับเลี้ยวและตาลำแสง
ข้าว. 153 - องค์ประกอบขับเคลื่อนสำหรับล้อขับเคลื่อนหน้าของรถ GAZ-66:
1 - หน้าแปลนชั้นนำ; 2 ~ ช่องจ่ายอากาศ; 3 - ฝาครอบหน้าแปลน; น็อตแบริ่ง 4 และ 5 ~; 6 - แหวนล็อค; 7 - ที่วางเท้า; 8 - ฮับ; 9 ~ กำปั้นด้านนอก; 10 - วาล์วปิดอากาศ; 11 - ล้อ; 12 - บล็อกซีล; 13 - สิ่งสำคัญ; 14 ~ คันโยก; 15 - บุชชิ่ง; 16 - ซีลน้ำมัน; 17 - ลูกหมาก; 18 - กำปั้นภายใน; 19 - เพลา; 20 - ดิสก์เบรกถูกปรับโดยการติดตั้งแหวนรอง 12
แบริ่งดุมล้อมีจาระบีหล่อลื่นซึ่งซีลน้ำมันป้องกันการรั่วไหล
ในรูรูปกรวยของตาที่ข้อนิ้วพวงมาลัยซ้ายคันเกียร์พวงมาลัย 13 และ 21 จะยึดด้วยน็อต สลักเกลียว 20 บนคันโยก 21 จำกัดมุมสูงสุดของการหมุนของล้อโดยวางพิงคานเพลาหน้า Oilers 22 ทำหน้าที่หล่อลื่นตลับลูกปืนกันรุน 16 และบูชสีบรอนซ์ของเพลาพวงมาลัย
7 ..> กระปุกเกียร์ (กระปุกเกียร์)
กล่องเกียร์ใช้เพื่อเปลี่ยนแรงบิดที่ส่งจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อนของรถในช่วงกว้างเมื่อสตาร์ทและเร่งความเร็ว นอกจากนี้ กระปุกเกียร์ยังช่วยให้รถเคลื่อนที่ถอยหลังได้ และช่วยให้เครื่องยนต์และล้อขับเคลื่อนแยกจากกันในระยะยาว ซึ่งจำเป็นเมื่อเครื่องยนต์เดินเบาขณะขับขี่หรือเมื่อรถจอดอยู่
รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ระบบส่งกำลังแบบสเต็ปแบบกลไกพร้อมเกียร์แบบฟันเฟือง จำนวนเกียร์เดินหน้ามักจะเป็นสี่หรือห้าเกียร์ ไม่นับเกียร์ถอยหลัง
การเปลี่ยนเกียร์ในนั้นทำได้โดยการเคลื่อนเกียร์ซึ่งสลับกันกับเกียร์อื่นหรือโดยการล็อคเกียร์บนเพลาโดยใช้ซิงโครไนเซอร์ ซิงโครไนเซอร์จะปรับความเร็วการหมุนของเฟืองที่เข้าเกียร์ให้เท่ากัน และบล็อกเฟืองตัวใดตัวหนึ่งด้วยเพลาขับเคลื่อน การเคลื่อนที่ของเกียร์หรือซิงโครไนซ์จะถูกควบคุมโดยคนขับเมื่อคลัตช์ถูกปลด ขึ้นอยู่กับจำนวนเกียร์เดินหน้า กระปุกเกียร์เป็นแบบสามสปีด สี่สปีด ฯลฯ
กล่องเกียร์ประกอบด้วย:
คาร์เตอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักและชิ้นส่วนทั้งหมดของกระปุกเกียร์ มันติดอยู่กับตัวเรือนคลัตช์ซึ่งจะติดอยู่กับเครื่องยนต์ เนื่องจากเกียร์กระปุกต้องรับภาระหนักระหว่างการทำงานจึงต้องหล่อลื่นอย่างดี ดังนั้นห้องข้อเหวี่ยงจึงเต็มไปด้วยน้ำมันเกียร์ครึ่งหนึ่ง (ใช้น้ำมันเครื่องในรถยนต์บางรุ่น)
เพลากล่องเกียร์จะหมุนในแบริ่งที่ติดตั้งในห้องข้อเหวี่ยงและมีชุดเกียร์ที่มีจำนวนฟันต่างกัน
ซิงโครไนซ์จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนเกียร์ที่นุ่มนวล เงียบ และปราศจากแรงกระแทก โดยการปรับความเร็วเชิงมุมของเกียร์ที่กำลังหมุนให้เท่ากัน
กลไกการสลับเกียร์ใช้เปลี่ยนเกียร์ในกล่องและควบคุมโดยคนขับโดยใช้คันโยกจากภายในรถ ในกรณีนี้ อุปกรณ์ล็อคไม่อนุญาตให้เปิดเกียร์สองตัวพร้อมกัน และอุปกรณ์ล็อคจะป้องกันไม่ให้เกียร์ปิดเองตามธรรมชาติ
ปริมาณแรงบิด (รอบต่อนาที) เปลี่ยนแปลงไปในเกียร์ต่างๆ อย่างไร? มาทำความเข้าใจเรื่องนี้ด้วยตัวอย่าง
อัตราทดเกียร์ของเกียร์หนึ่งคู่
เข้าเกียร์สองกันเถอะอย่าขี้เกียจนับจำนวนฟัน เกียร์แรกมี 20 ฟัน และเกียร์สองมี 40 ฟัน ซึ่งหมายความว่าด้วยการหมุนเกียร์แรกสองครั้ง เกียร์สองจะทำได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น (อัตราทดเกียร์คือ 2)
อัตราทดเกียร์ของสองเกียร์
ในภาพ เกียร์แรก (“A”) มี 20 ซี่ ฟันเฟืองที่สอง (“B”) มี 40 ซี่ ฟันเฟืองที่สาม (“C”) มี 20 ซี่อีกครั้ง ซี่ที่สี่ (“D”) มี 40 ซี่อีกครั้ง มีเลขคณิตง่ายๆ เพลาอินพุตกระปุกเกียร์และเกียร์ "A" หมุนด้วยความเร็ว 2cc รอบต่อนาที เกียร์ “B” หมุนช้าลง 2 เท่า นั่นคือมี 1cc รอบต่อนาที และเนื่องจากเกียร์ “B” และ “C” ติดตั้งอยู่บนเพลาเดียวกัน เกียร์สามจึงทำให้ 1cc รอบต่อนาทีด้วย จากนั้นเกียร์ “G” จะหมุนช้าลง 2 เท่า - 500 รอบต่อนาที จากเครื่องยนต์ 2cc รอบต่อนาทีมาถึงเพลาอินพุตกระปุกเกียร์ และ 500 รอบต่อนาทีออกมา ขณะนี้เพลากลางของกระปุกเกียร์อยู่ที่ 1ccc rpm
ในตัวอย่างนี้ อัตราทดเกียร์ของเกียร์คู่แรกคือ 2 และเกียร์คู่ที่สองก็คือ 2 เช่นกัน อัตราทดเกียร์รวมของโครงการนี้คือ 2x2=4 นั่นคือจำนวนรอบการหมุนบนเพลารองของกระปุกเกียร์ลดลง 4 เท่าเมื่อเทียบกับเพลาหลัก โปรดทราบว่าหากเราปลดเกียร์ "B" และ "D" เพลารองของกล่องจะไม่หมุน ในขณะเดียวกันการส่งแรงบิดไปยังล้อขับเคลื่อนของรถจะหยุดซึ่งสอดคล้องกับเกียร์ว่างในกล่อง เกียร์ถอยหลังนั่นคือการหมุนของเพลารองของกระปุกเกียร์ไปในทิศทางอื่นนั้นมาจากเพลาที่สี่เพิ่มเติมพร้อมเกียร์ถอยหลัง จำเป็นต้องมีเพลาเพิ่มเติมเพื่อให้ได้คู่เกียร์เป็นจำนวนคี่จากนั้นแรงบิดจะเปลี่ยนทิศทาง
แผนภาพการส่งแรงบิดเมื่อเข้าเกียร์ถอยหลัง
1 - เพลาอินพุต; 2 - เกียร์เพลาอินพุต; 3 - เพลากลาง;
4 - เกียร์และเพลาเกียร์ถอยหลัง; 5 - เพลารอง
เนื่องจากกระปุกเกียร์ของรถยนต์จริงมีชุดเกียร์ขนาดใหญ่ การใช้คู่เกียร์ที่แตกต่างกัน เราจึงมีโอกาสที่จะเปลี่ยนอัตราทดเกียร์โดยรวมของกล่อง
ตัวอย่างเช่นในกล่องเกียร์ของรถยนต์ VAZ-2105 อัตราทดเกียร์ต่อไปนี้คือ:
อาร์ 3.53 - ถอยหลัง
ตัวเลขที่ไม่สะดวกดังกล่าวได้มาโดยการหารจำนวนฟันของเฟืองหนึ่งด้วยจำนวนฟันของเฟืองที่สองที่หารไม่สะดวกและต่อไปตามโซ่ หากอัตราทดเกียร์เท่ากับหนึ่ง (1.00) แสดงว่าเพลารองหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเดียวกันกับเพลาหลัก เกียร์ที่ความเร็วการหมุนของเพลาเท่ากันมักเรียกว่า - ตรงและตามกฎแล้วนี่คือเกียร์สี่
มาดูความหมายของการเปลี่ยนเกียร์โดยใช้ตัวอย่างของสปอร์ตไบค์กัน เนื่องจากจักรยานสมัยใหม่ก็มีเกียร์เช่นกัน เจ้าของยานพาหนะดังกล่าวสังเกตเห็นว่าเมื่อใส่เฟืองที่มีฟันจำนวนมากที่ด้านหลัง จะเหยียบได้ง่าย แต่ความเร็วของจักรยานต่ำ หากคุณเปลี่ยนไปใช้เฟืองที่เล็กกว่า (มีฟันน้อยลง) ความเร็วจะเพิ่มขึ้น แต่แรงในการเหยียบจะเพิ่มขึ้น ด้วยการเปลี่ยนเฟือง (เปลี่ยนเกียร์) บนจักรยาน คุณจะพบกับโหมดการขับขี่ที่เหมาะสมที่สุด โดยคำนึงถึงความแรงและสภาพถนนของคุณ
หลักการเดียวกันนี้ใช้ในรถยนต์ จำเป็นต้องเปลี่ยนเกียร์ในกล่องเกียร์ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพถนนและคำนึงถึงความสามารถของเครื่องยนต์ด้วย เกียร์แรกและเกียร์ถอยหลังเป็นเกียร์ที่ “แรงที่สุด” และเครื่องยนต์หมุนล้อได้ไม่ยาก แต่ในกรณีนี้ รถจะเคลื่อนที่ช้าๆ และตัวอย่างเช่นเมื่อขับขึ้นเนินด้วยเกียร์ห้าและสี่ "ว่องไว" เครื่องยนต์ไม่มีกำลังเพียงพอ (เช่นเดียวกับนักปั่นจักรยาน) และคุณต้องเปลี่ยนไปใช้เกียร์ต่ำ แต่ "แข็งแกร่ง" เกียร์แรกเป็นสิ่งจำเป็นในการสตาร์ทรถเพื่อให้เครื่องยนต์สามารถเคลื่อนย้าย "สัตว์ประหลาด" เหล็กหนักได้ นอกจากนี้เมื่อเพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่และสำรองความเฉื่อยไว้แล้ว คุณสามารถเปลี่ยนไปใช้เกียร์สองซึ่งอ่อนกว่า แต่เร็วกว่า จากนั้นไปที่เกียร์สาม สี่ และห้า ทุกขั้นตอนของการเปลี่ยนเกียร์ขึ้น - ตั้งแต่ขั้นแรกไปจนถึงขั้นที่ห้า - ควรผ่านตามลำดับ การเปลี่ยนเกียร์จากมากไปน้อยสามารถทำได้โดยการ "กระโดดข้ามขั้น" และแม้กระทั่งหลังจากผ่านไปหลาย ๆ - สอง, สามและอื่น ๆ โหมดการขับขี่ปกติของรถอยู่ที่เกียร์สี่หรือห้าเพราะเป็นเกียร์ที่เร็วและประหยัดที่สุด
