Коробки передач автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автомобиль - самое распространенное в современном мире механическое транспортное средство.

Коробка передач - механизм, преобразующий крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление, по величине и направлению. Дает возможность автомобилю двигаться вперед или назад, а также позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.

В большинстве случаев переключение ступенчатых коробок передач осуществляет водитель. В последнее время появляются конструкции ступенчатых коробок передач с автоматизированным переключением на базе микропроцессорной техники.

Наиболее широкое применение из всех типов бесступенчатых передач получили гидродинамические коробки передач (гидротрансформаторы), которые применяются в сочетании с автоматической управляемой ступенчатой коробкой гидромеханической передачи. На отечественных автомобилях гидромеханические передачи устанавливаются на легковых автомобилях высшего класса ГАЗ-14, ЗИЛ-4104, автобусах ЛиАЗ-677, автомобилях-самосвалах БелАЗ-548А и некоторых специальных автомобилях.

В настоящее время происходит интенсивное совершенствование конструкций транспортных средств, повышение их надежности и производительности, снижение эксплуатационных затрат, повышение всех видов безопасности. Осуществляется более частое обновление выпускаемых моделей, придание им более высоких потребительских качеств, отвечающих современным требованиям.

1.Главная передача и дифференциал автомобиля ВАЗ

При движении автомобиля крутящий момент от передается и затем, через главную передачу и дифференциал, на ведущие колеса. Главная передача позволяет увеличивать или уменьшать крутящий момент передаваемый и одновременно уменьшать и соответственно увеличивать скорость вращения колес. Передаточное число в главной передаче подбирается таким образом, что максимальный крутящий момент и частота вращения ведущих колес находятся в наиболее оптимальных значениях для конкретного автомобиля. Кроме того, главная передача очень часто является объектом тюнинга автомобиля.

2.Устройство главной передачи

По сути, главная передача - это не что иное, как шестеренчатый понижающий редуктор, в котором ведущая шестерня связана с вторичным валом КПП, а ведомая - с колесами автомобиля. По типу зубчатого соединения главные передачи различаются на следующие разновидности:

Рис.

· цилиндрическая - в большинстве случаев применяется на автомобилях с поперечным расположением и коробки передач и передним приводом;

· коническая - применяется очень редко, так как имеет большие габариты и высокий уровень шума;

· гипоидная - наиболее востребованная разновидность главной передачи, которая применяется на большинстве автомобилей с классическим задним приводом. Гипоидная передача отличается малыми размерами и низким уровнем шума;

· червячная - практически не применяется на автомобилях по причине трудоемкости изготовления и высокой стоимости.

Также стоит отметить, что автомобили с передним и задним приводом имеют различное расположение главной передачи. В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением КПП и силового агрегата, цилиндрическая главная передача располагается непосредственно в картере КПП.

В автомобилях с классическим задним приводом главная передача установлена в корпусе ведущего моста и соединена с коробкой передач посредством. В функционал гипоидной передачи заднеприводного автомобиля также входит и разворот вращения на 90 градусов за счет конических шестерен. Несмотря на различные типы и расположение, предназначение главной передачи остается неизменным.

3.Дифференциал автомобиля

Рис.

Дифференциал автомобиля чаще всего совмещен с главной передачей и располагается соответственно в картере коробки передач или в корпусе заднего моста. Однако дифференциал может быть установлен и между ведущими осями полноприводного автомобиля. Дифференциал представляет собой и делится на следующие разновидности:

· конический - в большинстве случаев устанавливается совместно с главной передачей между колесами одной приводной оси;

· цилиндрический - наиболее часто применяется для развязки ведущих осей полноприводных автомобилей;

· червячный - является универсальным и устанавливается как между колесами, так и между ведущими осями.

Основное предназначение дифференциала заключается в распределении крутящего момента между колесами автомобиля и изменения их частоты вращении относительно друг друга.

Так, например поворот автомобиля без дифференциала был бы попросту невозможен, так как при повороте внешнее колесо обязательно должно вращаться с большей частотой, нежели внутреннее. Дифференциалы существуют симметричные и несимметричные. Симметричный дифференциал передает равный крутящий момент на оба колеса и устанавливается чаще всего совместно с главной передачей. Несимметричный дифференциал позволяет передать крутящий момент в различных пропорциях и устанавливается между.

4.Устройство дифференциала

Рис.

Дифференциал состоит из корпуса, шестерен сателлитов и полуосевых шестерен. Корпус обычно совмещен с ведомой шестерней главной передачи. Шестерни сателлиты играют роль планетарного редуктора и соединяют полуосевые шестерни с корпусом дифференциала. Полуосевые (солнечные) шестерни соединены с ведущими колесами посредством полуосей на шлицевых соединениях.

При всех плюсах у простейшего дифференциала существует и недостаток. Дело в том, что частота вращения может быть распределена на колеса не только в соотношении, например 50/50, 40/60 или 35/65, но и 0/100. То есть, на одно колесо автомобиля может быть передан абсолютно весь крутящий момент, в то время как второе колесо будет абсолютно статично. Такое случается в том случае если автомобиля застрял в грязи или на льду.

Однако современные дифференциалы более совершенны и практически лишены данного недостатка. Многие дифференциалы имеют жесткую автоматическую или ручную блокировку. Кроме того современные легковые полноприводные автомобили снабжаются системой курсовой устойчивости, которая основана на оптимальном распределении крутящего момента между осями и отдельными колесами в зависимости от траектории движения.

5.Автоматическая гидромеханическая передача городского автобуса ЛиАз-677

Гидромеханическая передача (рис. 1) упрощает управление автобусом, особенно в условиях напряженного городского движения с частыми остановками. Переключение ГМП осуществляется автоматически в зависимости от скорости движения автобуса и степени нажатия на педаль акселератора. Это облегчает труд водителя, повышает безопасность и комфортабельность движения, обеспечивает запуск двигателя буксировкой автобуса, торможение двигателем на любой передаче, а также движение накатом. Гидромеханическая передача соединена с двигателем карданной передачей, представляет собой сложную конструкцию, требующую серьезных знаний по ее эксплуатации и техническому обслуживанию.

Для лучшего понимания работы ГМП напомним основные свойства жидкости: текучесть и несжимаемость. Так же, как и твердые тела, жидкость может передавать механическую энергию. В коробках передач автомобилей масло необходимо для смазывания подшипников и деталей. В ГМП роль масла возрастает. Помимо смазывания, масло используется для охлаждения, включения, переключения передач и для передачи крутящего момента двигателя. Масло в ГМП называют рабочей жидкостью.

Рис. 1. Общий вид гидромеханической передачи: 1 -- рычаг привода центробежного регулятора; 2 -- корпус поршня включения заднего хода; 3 -- крышка механизма переключения передач; 4 -- трубка клапана блокировки; 5 -- крышка соединительной панели механизма гидравлического переключателя; 6 -- переключатель периферийных золотников с крышкой в сборе; 7 -- картер гидротрансформатора; 8 -- клапан блокировки в сборе; 9 -- корпус опоры гидротрансформатора; 10 -- клапан слива; 11 -- ведущий фланец; 12 -- кронштейн передней опоры; 13 -- пробка редукционного клапана; 14 -- картер коробки передач; 1S -- крышка смотрового люка; 16 -- поддон; 17 -- трубка поддона; 18 -- датчик привода спидометра; 19 -- магнитная пробка; 20 -- ведомый фланец; 21 -- кронштейн задней опоры

Система управления. Она обеспечивает автоматическое переключение передач переднего хода в зависимости от скорости движения автобуса и положения педали подачи топлива, а также включение и управление гидродинамическим замедлителем. Принудительно может быть включена понижающая передача для определенных условий движения и передача заднего хода. Узлы системы управления установлены как на гидропередаче, так и в кабине автобуса. На гидропередаче имеются: центробежный и силовой регуляторы и их приводы, главный золотник, включатель блокировки, включатели третьей и второй передач, переключатели периферийных золотников, периферийные золотники и их приводы, клапан 6 блокировки и клапан управления замедлителем.

В кабине автобуса установлены: кран управления замедлителем, контроллер (рис. 2), компенсатор хода в приводе силового регулятора. Положение контроллера обеспечивает режим работы гидромеханической передачи: N -- нейтраль, все элементы системы управления отключаются от электропитания; 2А -- происходит последовательное автоматическое включение первой, второй и третьей передач с блокировкой гидротрансформатора; ЗА -- происходит последовательное автоматическое включение первой, второй передач и второй с блокировкой гидротрансформатора; 1 -- принудительно включается первая передача; R -- включается передача заднего хода. При нейтральном положении все фрикционы выключены, ведущий вал, промежуточные валы второй (рис. 3) и первый, а также ведомый вал разъединены. Для движения автобуса с автоматическим переключением передач на контроллере устанавливаются положения. При установке первого положения на контроллере через замкнутые контакты микропереключателей, включателей третьей и второй передач ток, включающий первую передачу, поступает к электромагниту.

Рис. 2. Клавишный контроллер ГМП

Первая передача включается фрикционом. Шестерня жестко соединена с первым промежуточным валом. Мощность от двигателя передается через насосное и турбинное колеса гидротрансформатора, ведущий вал, шестерни, фрикцион, первый промежуточный вал, шестерни к ведомому валу. При увеличении скорости движения центробежный регулятор начинает передвигать главный золотник, который соединяет главную масляную магистраль с каналом включателя первой передачи. Срабатывает микропереключатель. Электромагнит первой передачи выключается, включается электромагнит, включающий вторую передачу.

Вторая передача включается фрикционом, шестерня жестко соединена с первым промежуточным валом. Мощность от двигателя передается через колеса гидротрансформатора, ведущий вал, шестерни, фрикцион, первый промежуточный вал, шестерни к ведомому валу.

Третья передача включается фрикционом. Шестерня жестко соединена с вторым промежуточным валом. Мощность от двигателя передается через колеса гидротрансформатора, ведущий вал, шестерни, фрикцион, второй промежуточный вал, шестерни к ведомому валу.

При последующем увеличении скорости автобуса главный золотник соединяет с главной масляной магистралью канал включателя блокировки. Срабатывает микропереключатель и включается электромагнит клапана блокировки, при этом третья передача остается включенной, а фрикцион гидротрансформатора блокируется. Третья прямая передача с блокированием гидротрансформатора включается фрикционами . Мощность от двигателя передается через фрикцион 5, ведущий вал, шестерни, фрикцион, второй промежуточный вал, шестерни к ведомому валу.

Передача заднего хода включается фрикционом. Шестерня жестко соединена с вторым промежуточным валом. Мощность от двигателя передается через колеса гидротрансформатора, ведущий вал, шестерни, фрикцион, второй промежуточный вал, шестерни к ведомому валу.

При установке второго положения на контроллере происходит последовательное автоматическое включение первой и второй передач с блокировкой гидротрансформатора.

Рис. 3. Схема работы гидромеханической передачи автобуса ЛиАЗ-677: I -- первая передача; II -- вторая передача; III -- третья передача; IV -- третья передача с блокированием гидротрансформатора; V -- передача заднего хода; VI -- работа гидромеханического замедлителя: 1 -- колесо насоса гидротрансформатора; 2 -- колесо турбины гидротрансформатора; 3 -- колесо реактора (статора); 4 -- реактивный вал (вал реактора); 5 -- передний фрикцион; 6 -- муфта свободного хода; 7, 8, 15. 17. 20 -- шестерни; 9 -- ведущий вал; 10 -- второй промежуточный вал; 11 -- шестерня третьей передачи; 12 -- фрикцион третьей передачи; 13 -- фрикцион передачи заднего хода; 14 -- шестерня передачи заднего хода; 16, 21 -- шестерня первой передачи; 18 -- ведомый вал; 19 -- ротор замедлителя; 22 -- фрикцион первой передачи; 23 -- фрикцион второй передачи; 24 -- шестерня второй передачи; 25 -- первый промежуточный вал.

механический транспортный передача

Список литературы

1. Ю.Т. Чумаченко Автослесарь, Ростов-на-Дону, «Феникс» 2004

2. В.Н. Никитин ДВС, Москва «Машиностроение» 1980

3. С.М. Мараков Устройство, ТО и ремонт легковых автомобилей, Москва, «Компас» 1987

5. А.С. Орлин ДВС, Москва «Машиностроение» 1981

Размещено на Allbest.ru