Пятиступенчатая и многоступенчатая коробки передач

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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