1. Ступенчатые;

2. Бесступенчатые;

3. Комбинированные;

В ступенчатых коробках изменение передаточного числа происходит по ступеням, т.е. в четком с заданным конструктором рядом чисел.

В бесступенчатых коробках изменение передаточного числа происходит плавно, бесступенчато в заданном конструктором диапазоне.

В комбинированных коробках изменение передаточного числа представляет собой симбиоз двух первых принципов, в результате чего имеется несколько самостоятельных диапазонов, в которых происходит плавное, бесступенчатое изменение передаваемого крутящего момента.

К наиболее используемым для автомобилей и тракторов относятся ступенчатые коробки передач, которые можно классифицировать по следующим признакам:

-по конструктивной схеме ( с неподвижными осями (двух-, трех-, многовальные), планетарные, комбинированные);

-по числу ступеней (трёх-, четырёх-, пяти-, многоступенчатые (составные коробки));

-по типу зубчатого зацепления (прямозубые, косозубые, шевронные, смешанные );

-по способу переключения передач (с подвижными зубчатыми колёсами, с муфтами быстрого включения, с синхронизаторами, с индивидуальными фрикционными муфтами );

-по способу управления ( с непосредственным, с дистанционным, полуавтоматическим, автоматическим).

К коробке передач предъявляются следующие требования:

-обеспечение оптимальных, тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля при заданной внешней характеристике двигателя;

-бесшумность при работе и переключении передач;

-легкость управления;

-высокий КПД.

Кроме того, к коробке передач, как и ко всем другим механизмам автомобиля, предъявляют такие общие требования: обеспечение оптимальных размеров и массы, простота устройства и обслуживания, технологичность, ремонтопригодность, низкий уровень шума.

Регулировку коробки передач необходимо проводить в основном при установке или замене составных деталей. Регулируются такие детали как первичный вал, вторичный вал, подшипники. У подшипников регулируется натяг. Для проведения регулировок коробки передач необходимы специальные приспособления.

Принцип работы клиноременного вариатора. Особенности эксплуатации.

Рис15. Клиноременный вариатор:

2 — щеки ведущего шкива; 3 - ось груза центробежного механизма; 4 - центробежный механизм; 5 - уплотнение; 6 - корпус вакуум­ного корректора; 7 - суппорт; 5 - пружина; 9 — клиновой ремень

Из большого числа существующих конструкций фрикционных бес­ступенчатых передач практическое применение получили лишь несколько вариантов клиноременных передач. Одна из таких самых простых и надежных конструкций с автоматическим регулирующим устройством применялась, например, на легковых автомобилях малого класса марки «Вольво» (рис.15), похожие вариаторы имеют в своей трансмиссии легкие снегоходы. Для использования клиноременной передачи перед ней в трансмиссии необходимо устано­вить автоматическое сцепление, разъединяющее двигатель и трансмиссию при его холостом ходе и плавно их соединяющее при трогании машины с места. Исходное состояние ведущего шкива передачи (рис.15,а) таково, что его активный диаметр d1 минимален, в то время как у ведомого шкива этот диаметр (d2) максимален.. Поэтому при старте с места получаем максимальное передаточное число, что и требуется в этих условиях.

Рис.16. Изменение передаточного числа вариатора

По мере разгона ма­шины центробежный механизм 4 сжимает щеки ведущего шкива, уве­личивая его активный диаметр d1, при этом размер d2 уменьшается за счет постоянства длины клинового ремня, т.е. передаточное отношение вариатора уменьшается (рис.16). Полость П вакуумного корректора б вносит поправку в степень сжатия щек ведущего шкива в зависимости от разре­жения во впускном коллекторе двигателя, т.е. в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки. Таким образом, осу­ществляется автоматическое бес­ступенчатое изменение переда­точного отношения вариатора в зависимости от скоростного и на­грузочного режимов двигателя. Конструкция вариатора достаточно простая, но он имеет ограничения по передаваемому крутящему моменту и при использовании резинокордных ремней обеспечивает сущест­венно более низкий КПД, чем классические механические трансмиссии за счет больших затрат на деформацию и нагрев ремня и из-за его проскальзывания по поверхности шкивов. В качестве решения проблемы предлагается применять наборные ремни из металлических пластин (рис.3.17), которые передают энергию не за счет ветви натяжения, а за счет ветви толкания, в которой отдельные пластины упираются своими торцами друг в друга. При этом деформации ремня минимальны, соответственно удается повысить КПД передачи.

Рис.17. Наборный ремень в виде гибких метал­лических лент с нанизанными на них сегментами

Подобную конструкцию использует в своем вариаторе автомобиль-кроссовер «Ниссан Кашкай». Вместо автоматического сцепления в трансмиссии автомобиля уста­новлен однореакторный гидро­трансформатор.

23.Раздаточные коробки. Классификация. Требования. Регулировки. Подробно: принцип работы РК на примере схем различных вариантов трехвальных без межосевого дифференциала. Особенности эксплуатации.

Раздаточные коробки.

Раздаточные коробки применяются на автомобилях (колесных тракторах), имеющих несколько ведущих колесных осей. Основное назначение раздаточной коробки - распределение крутящего момента после его трансформации в коробке передач по всем ведущим мостам, причем, в зависимости от особенностей конструкции автомобиля (трактора), может предусматриваться как произвольное распределение величины момента между ведущими мостами (бездифференциальная схема), так и обеспечение четкой пропорции между величинами моментов для каждого ведущего моста (симметричная или несимметричная дифференциальные схемы).

Кроме этого главного назначения, раздаточную коробку часто снабжают дополнительной (понижающей) ступенью (демультипликатором), позволя­ющей в 1,5-2 раза увеличить максимальное передаточное число трансмиссии и соответственно тяговое усилие для очень тяжелых условий эксплуатации, предусмотренных назначением автомобилей (колесных тракторов) со всеми ведущими колесами.

Требования к раздаточным коробкам.

Требования к раздаточным коробкам, представляющим собой шестерен­чатые ступенчатые редукторы, во многом соответствуют требованиям к ступенчатым коробкам передач, хотя есть и своя специфика. Прежде всего это:

1. Обоснованность выбора кинематической схемы узла (дифферен­циальная или бездифференциалъная конструкция), обеспечение распределения крутящего момента по ведущим осям в соответствии с назначением автомобиля (колесного трактора). Наиболее обоснованным вариантом считается распределение крутящего момента пропорционально весовой нагрузке, приходящейся на каждый ведущий мост. Но при этом конструкция узда (раздаточная коробка с межосевым дифференциалом) получается достаточно сложной и дорогостоящей. Возможны и существуют более простые схемы (раздаточные коробки без межосевого дифференциала), но у них есть свои достоинства и недостатки, свои особенности использования в эксплуатации.

2. Достаточная величина передаточного числа демультипликатора. Если в раздаточной коробке предусмотрена понижающая передача (демультипликатор), ее передаточное число должно соответствовать наиболее тяжелым режимам эксплуатации, предусмотренным для данного типа АТС.

3. Должно обеспечиваться удобство управления раздаточной коробкой, раздаточная коробка должна иметь высокий КПД и низкий уровень шума.

Классификация раздаточных коробок.

Применяемые на автомобилях раздаточные коробки классифицируются:

1. по общему числу валов (трех- и четырехвальные);

2. по типу редукторов (обычные, планетарные и комбинированные);

3. по наличию (отсутствию) прямой передачи;

4. по наличию (отсутствию) межосевого дифференциала.

Регулировка раздаточной коробки .

Конические подшипники регулируются изменением количества прокладок под крышками при снятой с автомобиля раздаточной коробке. Регулируются в раздаточной коробке подшипники первичного и промежуточного вала.

Для регулировки подшипников промежуточного вала нужно:  снять заднюю крышку подшипников промежуточного вала;  расстопорить и затянуть гайку крепления подшипника промежуточного вала, плотно зажав распорную втулку шестерен;  застопорить гайку и установить крышку;  проверить осевое перемещение промежуточного вала аналогично первичному валу, - отрегулировать подшипники, удаляя регулировочные прокладки из-под задней крышки промежуточного вала.  Для исключения ошибок при замере проверьте осевое перемещение валов до и после регулирования два-три раза, предварительно проворачивая валы.

Принцип работы РК на примере схем различных вариантов трехвальных без межосевого дифференциала. Особенности эксплуатации.

На рис. 18. показаны схемы трехвальных и раздаточных коробок, применяемых на автомобилях различных мировых производителей. Все приведенные трехвальные конструкции представляют собой обычные шестеренчатые редукторы, не имеющие межосевых дифференциалов, поэтому распределение крутящего момента по осям в них происходит без строгой регламентации, в зависимости от сцепных свойств колес. Для таких конструкций обязательно предусматривается муфта 4 включения (отключения) переднего ведущего моста 2.

Рис.18. Схемы конструктивных вариантов трехвальных раздаточных коробок без межосевого дифференциала:1 - входной вал; 2 - вал привода переднего ведущего моста; 3 - вал привода заднего моста; 4 - муфта включения переднего ведущего моста

Межосевой дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между осями и позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями. Межосевой дифференциал может быть симметричным и несимметричным. Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент между осями поровну, несимметричный – в определенном соотношении. В раздаточных коробках, используемых в системах полного привода подключаемого автоматически и полного привода подключаемого вручную межосевой дифференциал, как правило, не применяется.

24.Раздаточные коробки. Классификация. Требования. Регулировки. Подробно: принцип работы РК на примере схем различных вариантов четырехвальных. Особенности эксплуатации.

Раздаточные коробки.

Раздаточные коробки применяются на автомобилях (колесных тракторах), имеющих несколько ведущих колесных осей. Основное назначение раздаточной коробки - распределение крутящего момента после его трансформации в коробке передач по всем ведущим мостам, причем, в зависимости от особенностей конструкции автомобиля (трактора), может предусматриваться как произвольное распределение величины момента между ведущими мостами (бездифференциальная схема), так и обеспечение четкой пропорции между величинами моментов для каждого ведущего моста (симметричная или несимметричная дифференциальные схемы).

Кроме этого главного назначения, раздаточную коробку часто снабжают дополнительной (понижающей) ступенью (демультипликатором), позволя­ющей в 1,5-2 раза увеличить максимальное передаточное число трансмиссии и соответственно тяговое усилие для очень тяжелых условий эксплуатации, предусмотренных назначением автомобилей (колесных тракторов) со всеми ведущими колесами.

Требования к раздаточным коробкам.

Требования к раздаточным коробкам, представляющим собой шестерен­чатые ступенчатые редукторы, во многом соответствуют требованиям к ступенчатым коробкам передач, хотя есть и своя специфика. Прежде всего это:

1.Обоснованность выбора кинематической схемы узла (дифферен­циальная или бездифференциалъная конструкция), обеспечение распределения крутящего момента по ведущим осям в соответствии с назначением автомобиля (колесного трактора). Наиболее обоснованным вариантом считается распределение крутящего момента пропорционально весовой нагрузке, приходящейся на каждый ведущий мост. Но при этом конструкция узда (раздаточная коробка с межосевым дифференциалом) получается достаточно сложной и дорогостоящей. Возможны и существуют более простые схемы (раздаточные коробки без межосевого дифференциала), но у них есть свои достоинства и недостатки, свои особенности использования в эксплуатации.

2.Достаточная величина передаточного числа демультипликатора. Если в раздаточной коробке предусмотрена понижающая передача (демультипликатор), ее передаточное число должно соответствовать наиболее тяжелым режимам эксплуатации, предусмотренным для данного типа АТС.

3.Должно обеспечиваться удобство управления раздаточной коробкой, раздаточная коробка должна иметь высокий КПД и низкий уровень шума.

Классификация раздаточных коробок.

Применяемые на автомобилях раздаточные коробки классифицируются:

5. по общему числу валов (трех- и четырехвальные);

6. по типу редукторов (обычные, планетарные и комбинированные);

7. по наличию (отсутствию) прямой передачи;

8. по наличию (отсутствию) межосевого дифференциала.

Регулировка раздаточной коробки .

Конические подшипники регулируются изменением количества прокладок под крышками при снятой с автомобиля раздаточной коробке. Регулируются в раздаточной коробке подшипники первичного и промежуточного вала.

Для регулировки подшипников промежуточного вала нужно:  снять заднюю крышку подшипников промежуточного вала;  расстопорить и затянуть гайку крепления подшипника промежуточного вала, плотно зажав распорную втулку шестерен;  застопорить гайку и установить крышку;  проверить осевое перемещение промежуточного вала аналогично первичному валу, - отрегулировать подшипники, удаляя регулировочные прокладки из-под задней крышки промежуточного вала.  Для исключения ошибок при замере проверить осевое перемещение валов до и после регулирования два-три раза, предварительно проворачивая валы.

Принцип работы РК на примере схем различных вариантов четырехвальных. Особенности эксплуатации.

У некоторых четырехвальных коробок имеются межосевые дифферен­циалы (см. рис.19 а, в, д), причем все они несимметричного типа, т.е. это раздаточные коробки трехосных автомобилей с колесной формулой 6x6, распределяющие крутящий момент между передним ведущим мостом и задней сдвоенной тележкой ведущих мостов. И среди трехвальных конструкций, и среди четырехвальных имеются раздаточные коробки с прямой передачей (варианты д, е и ж на рис. 18 и ж, з, и на рис.19).

Рис.19. Схемы четырехвальных раздаточных коробок:

1

зубья

моме

озна¹

этом

— входной вал; 2- промежуточный вал; 3 - вал привода переднего моста; 4 - вал привода задних мостов

Бездифференциалъная четырехвальная раздаточная коробка с отключаемым передним мостом и демультипликатором.

Данная раздаточная коробка соответствует классификационной схеме рис. 19,з. Она относится к разряду одних из простейших по конструкции (см. рис.20), устанавливается на двухосный автомобиль повышенной прохо­димости ГАЭ-3308 с колесной формулой 4x4. Конструкция включает в себя собственно раздаточную коробку (детали 1, 2, 3, 4, 6,7, 8 и 9) и дополни­тельную коробку с понижающей передачей (демультипликатор, детали 2 и 10), смонтированные в общем корпусе.

Через сидящий на его шлицах фланец, соединенный с карданным валом, ведущий вал 1 получает крутящий момент от вторичного вала коробки передач. Передний подшипник этого вала расположен в стенке картера раздаточной коробки, а задний - в центральной выточке шестерни 3, изготовленной как одна деталь с валом 4 привода заднего моста автомобиля. На рис.4.3 изображена ситуация, когда шестерня 2 демультипликатора введена своими зубьямн в зацепление с внутренними зубьями шестерни 5, т.е. крутящий момент передается валу 4 напрямую, без какой-либо трансформации. Это означает, что в дополнительной коробке включена прямая передача, при этом крутящий момент передается только заднему ведущему мосту.

Рис.20. Раздаточная коробка ГA3-3308:

1 - ведущий вал; 2 - ведущая шестерня демультипликатора; 3 - шестерня вала привода заднего моста; 4 - вал привода заднего моста; 5 - привод спидометра; 6 - промежуточный вал ; 7 – шестерня подключения переднего моста; 5 - вал привода переднего моста; 9 -шестерня вала привода переднего моста; 10 - шес­терня понижающей передачи

В случае необходимости (например, буксование колес заднего моста) предусмотрена возможность включения переднего ведущего моста, для чего необходимо ввести в зацепление шестерню 7 с шестернями 3 и 9 (это производится соответствующим рычагом управления раздаточной коробки). Поскольку раздаточная коробка не синхронизирована, производить указанную операцию необходимо осторожно, лучше при выключенной передаче в коробке передач и на остановленном автомобиле. За счет зацепления шестерни 7 с шестернями 3 и 9 крутящий момент будет передаваться теперь и на вал 8 привода переднего моста, что значительно повысит проходимость машины. При этом распределение момента по ведущим мостам конструктивно ничем не регламентируется, т.е. будет определяться сцеплением колес мостов с дорогой.

При включенном переднем ведущем мосту возможно включение понижающей передачи. Для этого на остановленном автомобиле необходимо вывести шестерню 2 из зацепления с внутренним венцом шестерни 3 и ввести ее в зацепление с шестерней 10, для чего служит второй рычаг управления раздаточной коробки. В новом положении крутящий момент от ведущего вала 1 через шестерню 2 будет передаваться промежуточному валу 6, а от него через шестерню 7 шестерням 3 и 9 и далее валу 4 привода заднего моста и валу 8 привода переднего моста. Передаточное отношение пары шестерен 2 и 10 составляет 1,96, т.е. крутящий момент существенно возрастет. Именно из-за этого включать понижающую передачу можно только при одновременно работающих переднем и заднем мостах, для чего в механизме переключения раздаточной коробки имеется специальное блокирующее устройство.

Отсутствие межосевого дифференциала в данной раздаточной коробке требует обязательного отключения переднего моста автомобиля при движении по дорогам с усовершенствованными типами покрытий (асфальт, бетон, брусчатка). В противном случае возможно возникновение явления циркуляции паразитной мощности в замкнутых контурах трансмиссии, образованных карданными передачами привода ведущих мостов, их полуосями и колесами автомобиля, угловая скорость которых должна быть одинаковой, а радиусы качения могут значительно отличаться из-за различия давления воздуха в шинах, разной их степени износа, разной нагрузки на каждое колесо. Циркулирующая мощность вызывает дополнительные нагрузки в трансмиссии автомобиля, приводит к усиленному износу шин, повышает расход топлива. Возможна даже потеря управляемости и устойчивости автомобиля.

Четырехвалышя раздаточная коробка с демультипликатором, отключаемым передним мостом и межосевым дифференциалом.

Рис.21. Раздаточная коробка автомобиля «Урал-4320» (колесная формула 6x6):

1 - муфта включения переднего моста и бло­кировки дифференциала; 2 - ведущий вал; 3 - переключающая муфта демультиплика­тора; 4 - ведущая шестерня повышающей передачи; 5 - ведомая шестерня повышаю­щей передачи; 6 - промежуточный вал; 7- корпус дифференциала; 8 - вал привода задних мостов; 9 - вал солнечной шестерик 10 - вал привода переднего моста; II- веду­щая шестерня понижающей передачи;

12 - шестерня привода корпуса дифферен­циала; 13 - сателлит; 14 – водило

Крутящий момент от коробки передач поступает через карданную передачу на ведущий вал 2. В зависимости от положения переключающей муфты 3 крутящий момент передается на промежуточный вал 6 через пару шестерен 4 и 5 (повышающая передача) или через пару шестерен , 11 и 12 (понижающая передача). От шестерни 12 вращение получает корпус межосевого дифференциала 7 с присоединенным к нему водилом 14. Сидящие на осях водила цилиндрические шестерни - сателлиты 13 с одинаковыми усилиями воздействуют на зубья солнечной шестерни, насаженной на шлицы вала 9 и на зубья эпициклической шестерни, сидящей на шлицах вала 8. Но поскольку радиусы точек приложения этих усилий отличаются в 2 раза, момент, передаваемый задним ведущим мостам, в 2 раза превышает момент переднего ведущего моста, что соответ­ствует распределению веса по осям автомобиля. Скорость вращения валов 8 и 10 может существенно различаться, что вызовет лишь проворачивание сателлитов в ту или другую сторону, их силовое воздействие на солнечную шестерню и эпицикл остается неизменным, т.е. соотношение моментов 1:2 обеспечивается постоянно.

Если разница в скоростях вращения валов 8 и 10 становится чрезмерной (например, при буксовании переднего моста), межосевой дифференциал можно заблокировать (выключить из работы). Для этого служит зубчатая муфта 1, которая на рисунке показана именно в этом «среднем» положении, когда она своими зубьями соединяет в одно целое вал 10, вал 9 и водило 14, не позволяя каких-либо взаимных перемещений элементам, составляющим дифференциал. Если муфта 1 находится в крайнем левом положении - передний мост подключен и дифференциал работает. Если муфта 1 находится в крайнем правом положении - передний мост отключен и дифференциал заблокирован (он в этом положении не нужен, так как весь крутящий момент передается задним ведущим мостам автомобиля).

.