Разборка и сборка коробки передач.

Цель работы: изучить устройство и работу коробок передач, синхронизаторов и механизмов управления, приобрести навыки в разборке и сборке коробок передач.

Оборудование: коробки передач автомобилей, стенды и приспособления для разборки и сборки передач, съемники выколотки, тиски, наборы рожковых ключей, торцевых ключей.

Содержание работы: по плакатам и учебнику изучить устройство коробок передач автомобилей, разобрать и собрать коробку передач, запомнить названия основных деталей

Описание устройства

1 – задняя крышка картера коробки передач; 2 – ведущая шестерня V передачи; 3 – шариковый подшипник первичного вала; 4 – ведущая шестерня IV передачи первичного вала; 5 – первичный вал; 6 – ведущая шестерня III передачи первичного вала; 7 – картер коробки передач; 8 – ведущая шестерня II передачи первичного вала; 9 – шестерня заднего хода; 10 – промежуточная шестерня заднего хода; 11 – ведущая шестерня I передачи первичного вала; 12 – роликовый подшипник первичного вала; 13 – сальник первичного вала; 14 – сапун; 15 – подшипник выключения сцепления; 16 – направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления; 17 – ведущая шестерня главной передачи; 18 – роликовый подшипник вторичного вала; 19 – маслосборник; 20 – ось сателлитов; 21 – ведущая шестерня привода спидометра; 22 – шестерня полуоси ;

23 – коробка дифференциала; 24 – сателлит; 25 – картер сцепления; 26 – пробка для слива масла; 27 – ведомая шестерня главной передачи 28 – регулировочное кольцо; 29 – роликовый конический подшипник дифференциала 30 – сальник полуоси; 31 – ведомая шестерня I передачи вторичного вала; 32 – синхронизатор I и II передач; 33 – ведомая шестерня II передачи вторичного вала; 34 – ведомая шестерня III передачи вторичного вала; 35 – синхронизатор III и IV передач; 36 – ведомая шестерня IV передачи вторичного вала; 37 – шариковый подшипник вторичного вала; 38 – ведомая шестерня V передачи вторичного вала; 39 – синхронизатор V передачи; 40 – вторичный вал

Привод управления коробкой передач.

1 – защитный чехол тяги; 2 – тяга привода управления коробки передач 3 – рычаг переключения передач; 4 – палец сферического рычага переключения передач; 5 – обойма шаровой опоры; 6 – шаровая опора рычага переключения передач; 7 – буфер; 8 – пружина; 9 – реактивная тяга; 10 – рычаг штока выбора передач; 11 – рычаг выбора передач; 12 – картер коробки передач; 13 – картер сцепления; 14 – шток выбора передач; 15 – втулка штока; 16 – сальник штока; 17 – защитный чехол; 18 – корпус шарнир; 19 – втулка шарнира; 20 – наконечник шарнира; 21 – хомут

Коробка передач – механическая, двухвальная, с пятью передачами переднего хода и одной – заднего, с синхронизаторами на всех передачах переднего хода. Она конструктивно объединена с дифференциалом и главной передачей. Корпус коробки передач состоит из трех частей (отлитых из алюминиевого сплава): картера сцепления 25, картера коробки передач 7 и задней крышки картера коробки передач 1. При сборке между ними наносят бензомаслостойкий герметик-прокладку (например, КЛТ-75ТМ или ТБ-1215). В гнезде картера находится специальный магнит, задерживающий металлические продукты износа. Первичный вал 5 выполнен как блок ведущих шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Вторичный вал 40 – полый (для подачи масла под ведомые шестерни), со съемной ведущей шестерней главной передачи 17. На нем расположены ведомые шестерни 31, 33, 34, 36, 38 и синхронизаторы 32, 35, 39 передач переднего хода. Передние подшипники валов 18 и 12 – роликовые, задние 3 и 37 – шариковые. Радиальный зазор в роликовых подшипниках не должен превышать 0,07 мм, в шариковых – 0,04 мм. Под передним подшипником вторичного вала 18 расположен маслосборник 19, направляющий поток масла внутрь вала. Дифференциал – двухсателлитный. Предварительный натяг в подшипниках 29 (0,25 мм) регулируется подбором толщины кольца 28, устанавливаемого в гнезде картера коробки передач под наружным кольцом подшипника дифференциала. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня главной передачи 27. Привод управления коробкой передач состоит из рычага переключения передач, шаровой опоры, тяги, штока выбора передач и механизмов выбора и переключения передач. На винты крепления тяги и рычага к штоку выбора передач перед сборкой наносят клей для резьб ТБ-1324. Винты крепления рычага и шарнира различаются длиной, покрытием и моментами затяжки. Винт крепления рычага фосфатирован (темного цвета), длиной 19,5 мм, затягивается моментом 3,4 кгс.м. Винт крепления шарнира кадмирован (золотистого цвета), длиной 24 мм, затягивается моментом 1,95 кгс.м. В шаровую опору перед сборкой закладывают смазку ЛСЦ-15. Чтобы передачи самопроизвольно не выключались из-за осевого перемещения силового агрегата при движении автомобиля, в привод управления коробкой передач введена реактивная тяга, один конец которой связан с силовым агрегатом, а к другому концу прикреплена обойма шаровой опоры рычага переключения передач. На внутреннем конце штока закреплен рычаг, который действует на трехплечий рычаг механизма выбора передач. Этот механизм выполнен отдельным узлом и крепится к плоскости картера сцепления. В корпусе механизма выбора передач имеются две оси. На одной установлены трехплечий рычаг выбора передач и две блокировочные скобы. Другая ось проходит через отверстия блокировочных скоб, фиксируя их от проворачивания. Одно плечо рычага выбора передач служит для включения передач переднего хода, другое – для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. На оси установлена вилка включения заднего хода. В коробку передач на заводе заливают масло ТМ-5-9п, рассчитанное на 75000 км пробега. Уровень масла должен находиться между контрольными отметками на указателе уровня масла. Коробка передач сообщается с атмосферой через сапун 14, расположенный в ее верхней части.

Синхронизатор.

1 - вторичный вал; 2 - шестерня 4-ой передачи; 3 - шестерня 3-ей передачи; 4 - шестерня 2-ой передачи; 5 - шестерня 1-ой передачи; 6 - ведущая шестерня главной передачи; 7 - внутреннее кольцо переднего подшипника вала; 8 - синхронизатор 1-ой и 2-ой передач с зубчатым венцом передачи заднего хода; 9 - синхронизатор 3-ей и 4-ой передач; 10 - задний подшипник вала

Контрольные вопросы:

1. Опишите устройство и работу синхронизатора.

2. Опишите назначение, устройство и работу механизма управления коробкой передач.

3. Как передается вращение при включении различных передач.

4. Опишите устройство двухвальной коробки передач.

Лаб.раб. № 10

Ответ к вопросу №1

Для облегчения включения второй и третьей, четвертой и пятой передач на вторичном валу установлены два конусных синхронизато­ра инерционного типа. Назначение синхронизаторов - уравнивать при включении пере­дачи угловые скорости вращения включаемой шестерни и вторичного конусного кольца вала за счет трения между конусным кольцом синхронизатора и ко­нусом шестерни, в результате чего и достигается бесшумное и без­ударное включение передачи. Синхронизатор состоит из передвижной каретки, движущейся по шлицам вала, и цилиндрической обоймы с двумя бронзовыми конусными кольцами. Обойма удерживается на каретке в среднем положении при помощи четырех фиксаторов, состоящих из пружины и шарика. На конической поверхности конусных колец обоймы нарезаны мелкие кольцевые канавки, назначение которых - разрывать масляную пленку в момент соприкосновения конусного кольца обоймы с конусом включаемой шестерни, вследствие чего по­вышается трение между конусами. На каретке с двух сторон имеются зубчатые венцы, которые могут входить в зацепление с зубчатыми венцами на шестернях и образовы­вать с ними зубчатые муфты. По окружности каретки расположены че­тыре шипа прямоугольного сечения, концы которых проходят через фигурные пазы в обойме. Снаружи на концах шипов при помощи штифтов укреплена муфта, в кольцевую проточку которой входят лапки переключающей вилки. Процесс синхронизации происходит за три последовательных этапа: 1. Уравнивание угловых скоростей включаемой шестерни и вторич­ного вала. 2. Разблокировка обоймы и каретки синхронизатора. 3. Включение зубчатой муфты. Для правильной работы синхронизатора сцепление в момент пе­реключения передачи должно быть полностью выключено. Синхронизатор действует следующим образом. При передвижении каретки синхронизатора с некоторым усилием из нейтрального поло­жения к вращающейся шестерне включаемой передачи одновременно с кареткой будет двигаться и обойма с конусными кольцами. Карет­ка и обойма будут перемещаться до тех пор, пока конусное кольцо обоймы не войдет в соприкосновение с конусом на шестерне. В этом случае между конусами обоймы и шестерни возникает трение, и шес­терня включаемой передачи, вращаясь со скоростью, отличной от ско­рости вторичного вала, начнет увлекать за собой обойму, стремясь повернуть ее на некоторый угол, пока шипы каретки не войдут в углу­бление со скосами в середине фигурных пазов обоймы. При этом обойма и шипы каретки под действием сил инерции вращающихся масс валов и колес, связанных с включаемой шестерней, будут с силой прижаты друг к другу и, таким образом, осевое усилие от каретки к обойме будет передаваться уже не только через шарики фиксаторов, но и непосредственно через скосы в пазах обоймы. При дальнейшем прило­жении усилия к каретке между скосами в пазах обоймы и фасками на шипах каретки возникает сила, которая, с одной стороны, будет продолжать прижимать обойму к конусу на шестерне и создавать тре­ние, обеспечивающее уравнивание скоростей вращения шестерни и вторичного вала, и, с другой стороны, будет стремиться повернуть обойму в обратном направлении. Когда скорости вращения включаемой шестерни и вторичного вала сравняются и взаимное скольжение колец прекратится, сила инерции, прижимающая обойму к каретке и препятствующая осевому перемеще­нию каретки, исчезнет; освобожденная обойма под действием скосов провернется вместе с шестерней и всей системой связанных с ней колес и валов на некоторый угол относительно вторичного вала, достаточ­ный для того, чтобы шипы каретки вышли из углублений в пазах обоймы. Каретка при этом под продолжающимся действием осевой силы преодолеет сопротивление шариковых фиксаторов и, скользя по шлицам вала, без удара войдет зубчатым венцом в зубчатый венец вклю­чаемой шестерни, соединив шестерню с вторичным валом. Для предохранения от самовыключения передач зубья зубчатых муфт синхронизаторов и шестерен выполнены конусными по длине (в виде ласточкина хвоста) с уклоном 1 градус. Кроме того, для повы­шения надежности включения шлицы, по которым движется каретка синхронизатора, на некоторой длине, подобранной расчетом, сделаны тоньше на 0,3-0,4 мм с каждой стороны. Образовавшийся уступ, в который упирается каретка при включенной пере­даче, не позволяет ей самопроизвольно выключиться из зацепле­ния с шестерней и в то же время при выключенном сцеплении не пре­пятствует переключению передачи. Материал обоймы синхронизатора - сталь 40Х, конусных колец обоймы-бронза ОЦС 5-5-5. Каретки синхронизаторов изготовляют из стали 15ХГНТА и затем цементуют и калят до твердости НЯС 58-64

Лаб.раб. №10

Ответ к вопросу № 2

Адаптация коробки передач к конкретному двигателю и автомобилю осуществляется с помощью главной передачи, имеющей определенное передаточное число. В этом основное предназначение главной передачи автомобиля.

Конструктивно главная передача представляет собой зубчатый редуктор, который обеспечивает увеличение крутящего момента двигателя и уменьшение частоты вращения ведущих колес автомобиля.

На переднеприводных автомобиля главная передача расположена вместе с дифференциалом в коробке передач. В автомобиле с задним приводом ведущих колес главная передача помещена в картер ведущего моста, где кроме нее находится и дифференциал. Положение главной передачи в автомобилях с полным приводом зависит от типа привода, поэтому может быть как в коробке передач, так и в ведущем мосту.

В зависимости от числа ступеней редуктора главная передача может быть одинарной или двойной. Одинарная главная передача состоит из ведущей и ведомой шестерен. Двойная главная передача состоит из двух пара шестерен и применяется в основном на грузовых автомобилях, где требуется увеличение передаточного числа. Конструктивно двойная главная передача может выполняться центральной или разделенной. Центральная главная передача компонуется в общем картере ведущего моста. В разделенной передаче ступени редуктора разнесены: одна располагается в едущем мосту, другая – в ступице ведущих колес.

Вид зубчатого соединения определяет следующие типы главной передачи:

• цилиндрическая;

• коническая;

• гипоидная;

• червячная.

Цилиндрическая главная передача применяется на переднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены поперечно. В передаче используются шестерни с косыми и шевронными зубьями. Передаточное число цилиндрической главной передачи находится в пределах 3,5-4,2. Дальнейшее увеличение передаточного числа приводит к увеличению габаритов и уровня шума.

В современных конструкциях механической коробки передач применяется несколько вторичных валов (два и даже три), на каждом из которых устанавливается своя ведущая шестерня главной передачи. Все ведущие шестерни имеют зацепление с одной ведомой шестерней. В таких коробках главная передача имеет несколько значений передаточных чисел. По такой же схеме устроена главная передача роботизированной коробки передач DSG.

На переднеприводных автомобилях может производиться замена главной передачи, являющаяся составной частью тюнинга трансмиссии. Это приводит к улучшению разгонной динамики автомобиля и снижению нагрузки на сцепление и коробку передач.

Коническая, гипоидная и червячная главные передачи применяются на заднеприводных автомобилях, где двигатель и коробка передач расположены параллельно движению, а крутящий момент на ведущую ось необходимо передать под прямым углом.

Из всех типов главной передачи заднеприводных автомобилей самой востребованной является гипоидная главная передача, которую отличает меньшая нагрузка на зуб и низкий уровень шума. Вместе с тем, наличие смещения в зацеплении зубчатых колес приводит к повышению трения скольжения и, соответственно, снижению КПД. Передаточное число гипоидной главной передачи составляет: для легковых автомобилей 3,5-4,5, для грузовых автомобилей 5-7.

Коническая главная передача применяется там, где не важны габаритные размеры и не ограничен уровень шума. Червячная главная передача ввиду трудоемкости изготовления и дороговизне материалов в конструкции трансмиссии автомобиля практически не применяется.

Лаб.раб.№10

Ответ к вопросу № 3