Назначение механических передач и их классификация по принципу действия

Механическая коробка: классификация

История этого вида трансмиссии насчитывает уже более сотни лет, за все время существования он претерпел массу изменений, позволивших довести его до совершенства и убрать недочеты. Проще говоря, механическая КПП – наиболее простая и удобная в использовании конструкция из всевозможных вариантов. Это правило распространено на коробки с количеством ступеней, не превышающим 5. Ввиду стремления производителей к экономичности, изготавливаются обычно 6-ступенчатые виды агрегатов, но это не влияет на КПД.

Секвентальная МКПП: основные особенности

Точнее говоря, это устройство относится по принципу действия к механическим моделям. Идея появилась из спортивных машин. Конструкция функционирует на базе традиционной КПП, которая имеет электронное управление приводом.

Преимущества:

• Достижение оптимальной скорости через возможность быстрого переключения передач.
• Выработка последовательных действий без вреда для двигателя на больших оборотах.
• Возможность управления посредством подрулевых лепестков, позволяющих перемещаться на высоких скоростях.

В таких видах коробок автомобилей используются прямозубые шестерни, но не применяются синхронизаторы включения. Скорость их вращения выравнивается с помощью датчика скорости на компьютере. Наблюдается значительное сокращение времени включения нужной скорости (до 80%). Это делает процесс вождения удобным для новичков и профессиональных пользователей.

Роботизированные системы

Основное отличие от предыдущего вида – наличие электромеханического привода для включения шестерен. В основе схемы традиционно лежит механическая КПП, каждый вал оснащается в данном случае диском сцепления.

Устройства имеют отношение к механической КПП. Но, тем не менее, являются средним звеном между автоматом и механикой по стоимости и функциональности.

Устройство механической коробки передач

Устройство механической КПП

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

• ведущий или первичный вал;
• ведомый или вторичный вал;
• промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
• шестерни первичного и вторичного валов;
• механизм выбора передач;
• муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
• картер;
• главная передача;
• дифференциал.

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Схема двухвальной МКПП

Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

1. В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
2. При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
3. Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
4. Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
5. Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

Нейтральное положение

1-я передача

2-я передача

3-я передача

4-я передача

5-я передача

Задний ход

Трехвальная КПП: устройство  и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню — таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

Устройство трехвальной МКПП

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1) Р 16 Н 7 МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВУ ВИДЕТ Н АВ чаюповыше имной и мех ниэмы прижима, о т с я тем, что, с ц говой способности, т представляет соб й подпружиненную к механизм прижима улачка, установлен относительно шкиво ния т элеме й рь шкив ыпол аг,лапу,ен вепод-пружидин аждыи.видевижно вдоль оси толкателя ненно конец лач зан 2, Передача по а я с я тем, ч ы расположены по шкива и размещены оследнего. т л ч а ю» лемен»Ж о прижимные ружности к обоих стор(56) Авторское свидетельство СССРВ 32862, кл. Р 16 Н 7/18, 1930,Авторское свидетельство СССРВ 981746, кл. Р 16 Н 55/37, 1982.Авторское свидетельство СССРВ 725865, кл. В 65 С 23/04, 1980.Патент Германии У 357984,кл. 47 Ь 9, 1922,(54) (57) 1. ПЛОСКОРЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧАсодержащая ведущий и ведомый шкивы,плоский ремень, прижимные элементы,установленные на каждом из шкивов,которого взаимодеиству а другой кинематичес рычагом,Изобретение относится к машиностроению и может быть применено как в транспортерах, так и в различных приводах машин для передачи мощности между параллельными вапами без начального натяжения ремня. Цель изобретения — повышение тя- . говой способности передачи.На фиг,1 представлена плоскоремен. ная передача, общий вид; на фиг.2- вид А на фиг,1; на фиг.З — сечение Б-Б на фиг.1.Плоскоременная передача содержит ведущий шкив 1, закрепленный на валу 2, связанный с приводным двигате-. лем 3, а также ведомый шкив 4, установленный на валу 5, и плоский ре- . мень 6, огибающий ведущий и ведомый шкивы 1 и 4. На каждом из шкивов ус-. тановлены прижимные элементы 7 и механизмы 8 прижима. Прижимной. элемент 7 представляет собой рычаг 9, несу щий подпружиненную к шкиву пружиной 10 лапу 11. Каждый механизм прижима 8 выполнен в виде кулачка 12, установленного неподвижно относительно шкивов, подпружиненного вдоль оси пружиной 13 толкателя 14, одцн конец которого взаимодействует с кулачком 12, а другой посредством поворотного зубчатого сектора 15 и шестерни 16 кинематически связан с рычагом 9. Кулачки 12 зафиксированы так, что выступаницая часть 17 их профилированной поверхности 18 расположена в секторе, соответствующем дуге охвата плоским ремнем 6 поверх ности каждого из шкивов. Прижимные элементы 7 расположены по окружности 198289 3каждого шкива и могут быть размещены,с обоих сторон последнего.Плоскоременная передача работаетследующим образом.От приводного двигателя 3, черезвал 2 вращение передается ведущемушкиву 1. Толкатель 14 перемещаетсяпо профилированной поверхности 18неподвижного кулачка 12 и при набе ганки на ее выступающую часть 17смещается по направлению от оси ведущего шкива 1, поворачивает зубчатый сектор 15 и находящуюся с нимв зацеплении шестерню 16. Связанный 15 с шестерней 16 рычаг 9 поворачивает.ся и прижимает лапой 11 плоский ре-.мень 6 в месте его набегания на ведущий шкив 1 к поверхности последне»го, При этом осуществляется переда ча мощности от ведущего шкива 1 кплоскому ремню 6. При сходе толкате»ля 14 с выступающей части 17 кулачка 12 толкатель 14 под действиемпружин 13 смещается по направлению 25 к оси ведущего шкива 1, поворачивает при этом зубчатый сектор 15, шес.терню 16 и рычаг 9 в обратном направлении, освобождая от прижимаплоский ремень 6 в месте его сбега ЗО со шкива. Передача мощности с этогомомента осуществляется посредствомдругих прижимных элементов 7, Поскольку плоский ремень 6 прижат кведомому шкиву 4 прижимными элементами 7 с помощью механизмов 8 прижи.ма, работающих аналогичным образом,происходит передача вращения от ведущего шкива 1 к ведомому шкиву 4.,При этом предварительного натяженияплоского ремня 6 не требуется.111 «Патент» ктная л Ужгоро лиал в 7706/37ВНИИПИ Гопо цел 13035,1198289ди ОА Тираж 897дарственного коми иэобретений и от осква, Ж, Раув Подписноета СССРытийая наб., д.

Смотреть

Типы передач для поступательного движения

Встречается довольно большое количество различных устройств, которые могут применяться для преобразования передаваемого усилия. Большое распространение получили следующие варианты:

1. Кривошипно-шатунные может применяться для преобразования вращения в возвратно-поступательное движение и наоборот. В качестве основных элементов применяется кривошипный вал, ползун, шатун и специальный элемент кривошипа. Для расчета момента и других параметров могут использоваться различные формулы. В качестве основного элемента также могут использовать коленчатый вал, который имеет одну или несколько ступеней. Они получили весьма широкое распространение, к примеру, двигатели или насосы, сельскохозяйственная техника. При изготовлении основных деталей, как правило, применяется сталь с высокой коррозионной стойкостью.
2. Кулисные конструкции получили весьма широкое распространение, так как усилие передается без шатуна. В подобном случае ползун напоминает кулису, в которой делается специальное отверстие. На момент вращения кривошипного вала кулиса двигается вправо и налево. В некоторых случаях вместе кулисы применяется стержень с насаженной втулкой. Для обеспечения контакта применяется прижимная пружина. Существенно повысить качество работы устройства можно за счет установки ролика на конце устройства.
3. Кулачковые варианты исполнения применяются для преобразования вращательного перемещения в возвратно-поступательное. Основным элементом конструкции можно назвать кулачки, а также стержень, криволинейный диск. Для направления положения стержня устанавливается втулка, которая характеризуется весьма высокой точностью позиционирования. Снизить степень трения поверхности можно за счет ролика. В некоторых случаях вместо стержня устанавливается касающийся рычаг. Основные параметры могут быть рассчитаны самостоятельно. Механизм возвратно-поступательного движения рассматриваемого типа применяется в самых различных случаях, к примеру, в механизированном оборудовании.
4. Шарнирно-рычажные устройства устанавливаются в том случае, если нужно сменить направление движение в какой-либо части устройства. Примером можно назвать ситуация, когда вертикальное перемещение следует перенаправлять в горизонтальное. Кроме этого, в некоторых случаях нужно провести увеличение или уменьшение хода.

Приведенная выше информация указывает на то, что встречается просто огромное количество различных вариантов исполнения механизмов. Выбор проводится по самым различным критериям, которые должны учитываться.

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей

Публикация:

   Техническое обслуживание трансмиссии автомобиля

Читать далее:

   Техническое обслуживание тормозной системы

Техническое обслуживание трансмиссии автомобиля

При ежедневном техническом обслуживании проверяют действие сцепления, коробки передач, карданной и главной передач на ходу автомобиля и отсутствие подтекания масла из картеров коробки передач и главной передачи.

Действие сцепления проверяют следующим образом. При работающем двигателе выключают сцепление и включают первую передачу. Если включение передачи вызывает шум, автомобиль начинает двигаться, то сцепление полностью не выключается («ведет»).

При работающем двигателе затягивают стояночный тормоз, включают высшую передачу, плавно отпускают педаль сцепления с одновременным нажатием на педгль управления дросселем. Если двигатель глохнет, — сцепление исправно, а если будет продолжать работать, — сцепление пробуксовывает.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Неисправность коробки передач определяют по шуму при работе, повышенному нагреву картера, самопроизвольному выключению или затрудненному включению передач, подтеканию масла в соединениях.

Признаками неисправности карданной передачи являются рывки и удары при трогании с места.

Признаками неисправности главной передачи являются повышенный шум в картере и его повышенный нагрев на ходу автомобиля, а также подтекание масла.

При первом техническом обслуживании, кроме работ ЕО, проверяют свободный ход педали сцепления и при необходимости регулируют его, проверяют состояние оттяжной пружины педали сцепления и смазывают валик педали. Подтягивают крепление коробки передач, проверяют уровень масла и при необходимости доливают масло в картер. Подтягивают крепление фланцев карданов и полуосей, крышек картера ведущего моста. Проверяют уровень масла в картере ведущего моста и при необходимости доливают масло, смазывают карданы, шлицевую вилку и подшипник промежуточной опоры карданной передачи (по графику смазки.)

Свободный ход педали сцепления проверяют при помощи линейки с делениями, для чего линейку устанавливают так, чтобы она упиралась в пол и была прижата к педали. Затем нажимают педаль рукой до упора выжимного подшипника в рычаги выключения сцепления (почувствуется увеличение сопротивления движению педали) и по делениям на линейке определяют величину свободного хода. Нормальная величина свободного хода педали сцепления у автомобилей ГАЗ-53А — 35…45 мм, у автомобилей ЗИЛ-130 — 35…50 мм и у автомобилей ГАЗ-24 «Волга» — 12…28 мм.

Регулируют свободный ход педали сцепления автомобилей ГАЗ-бЗА и ЗИЛ-130 изменением длины Тяги, соединяющей вилку выключения и педаль. Для этого отвертывают контпгяйку тяги ня несколько обопотов и поворотом гайки изменяют длину тяги (для увеличения свободного хода сферическую гайку следует отвертывать).

По окончании регулировки, удерживая сферическую гайку, контргайку завертывают до отказа.

На автомобиле ГАЗ-24 свободный ход регулируют изменением длины толкателя рабочего цилиндра при ослабленной контргайке (при увеличении длины толкателя свободный ход педали уменьшается). По окончании регулировки контргайку завертывают до отказа.

При втором техническом обслуживании, кроме работ ТО-1, смазывают консистентной смазкой подшипник муфты выключения сцепления поворотом на 2/3 оборота крышки колпачковой масленки (у первых выпусков автомобилей ГАЗ-бЗА и ЗИЛ-130), подтягивают крышки подшипников ведомого и промежуточного валов коробки передач. Проверяют наличие люфта в карданах, доливают или заменяют масло (по графику) в картерах коробки передач и главной передачи.

Замену масла в картерах коробки передач и главной передачи производят после работы автомобиля, пока масло еще теплое.

Для этого: – вывешивают задний мост; – вывертывают спускную пробку картера, сливают масло и завертывают пробку, заливают в картер 1—2 л маловязкого масла; – пускают двигатель, включают первую передачу и дают двигателю поработать 1,5—2 мин, затем промывочное масло сливают и в картер зали‘вают свежее трансмиссионное масло до уровня наливного отверстия.

Замените масло в картере главной передачи, пользуясь описанием на с. 228 пособия.

Очистите сапун сверху от грязи и пыли, снимите колпачок сапуна и прочистите проходное отверстие сапуна, при необходимости выверните сапун, промойте в керосине, продуйте воздухом, неисправный сапун замените.

Рекламные предложения:

Читать далее: Техническое обслуживание тормозной системы

Категория: —
Техническое обслуживание автомобилей

Характер и причины отказов фрикционных передач

Главным параметром фрикционных устройств, определяющим их износоустойчивость, считается контактная прочность, оцениваемая по напряжениям смятия плоскости в месте соприкосновения катков. Выделяет следующие виды разрушения механизмов для преобразования движений:

1. Усталостное разрушение. Оно появляется в механизмах, обработанных смазочными материалами.
2. Износ звеньев кинематической пары. Свойственен для передач высушенной поверхностью. Возникает при буксовании рабочих поверхностей, что обусловлено несоблюдением главного условия работоспособности.
3. Абразивный износ: происходит при загрязнении смазочных материалов твердыми частицами.
4. Коррозийный износ: возникает при химическом воздействии или окислении материалов рабочих поверхностей катков. Окисление происходит в условиях высоких температур, при недостаточной смазке. Интенсивное окисление может произойти при низких температурах и пластических деформациях рабочих тел вращения.
5. Задир плоскости, обусловленный разрывом смазочной пленки. Появляется в быстроходных системах при высоких нагрузках.

Выделяют следующие факторы отказов фрикционных передач:

1. Выкрашивание: свойственно для закрытых видов передачи, работающих с высушенной поверхностью. Прижимная сила повышает напряжение на контактных поверхностях фрикционных звеньев. В итоге сего влияния образуются трещинки маленьких объемов. Они заполняются смазочными материалами, что приводит к частичному или полному выкрашиванию части и появлению раковин на поверхностях катков.
2. Заедание: свойственно для передач с быстрым ходом. Из-за сильных нагрузок происходит разрыв смазочной пленки. В месте соприкосновения мгновенно повышается температурный режим, что приводит к молекулярному сцеплению частиц металла в месте соприкосновения поверхностей катков. После длительного воздействия высоких температур происходит сварка железных механизмов и нарушение конструкции валов. Приварившиеся части задирают плоскости катков в направленности скольжения. На рабочей поверхности образуются крупные борозды.
3. Диспергирование: возникает на отдельных участках поверхности трения, характерно для катков, работающих на граничной смазке при умеренных температурах. Разрушение поверхностного слоя происходит без разрыва масляной пленки.
4. Смятие (пластические деформирование): проявляется в виде блестящих полос на конических дисках. Обусловлено большими силами прижатия и недостаточной прочности рабочих поверхностей передачи.
5. Изнашивание: обусловлено воздействием упругого скольжения, возникшего в зоне соприкосновения рабочих тел. Из-за повышенного трения детали постепенно изнашиваются, понижается показатель КПД и появляется непостоянство передаточного числа.

Для предотвращения отказа фрикционных устройств нужно рассчитать контактную прочность прибора. Катки обязаны быть изготовленными из жестких материалов, выдерживающих высочайшее контактное усилие. Предотвратить заедание плоскостей возможно с поддержкой противозадирных масел. Они увеличивают коэффициент трения в 1,5 раза.