Общее устройство и работа коробки передач

Учебный вопрос № 4

На автомобилях семейства КамАЗ применяется механическая, пятиступенчатая, трехвальная, частично синхронизированная коробка передач модели 142 с неподвижными осями валов, смешанным зубчатым зацеплением и дистанционным приводом (рис. 6).

Рис. 6. Коробка передач автомобиля Камаз (СЛАЙД № 18)

Изменение частоты вращения коленчатого вала и крутящего момента двигателя в трансмиссии автомобиля осуществляется главным образом благодаря наличию в ней зубчатых передач, включающих в себя зубчатые колеса, установленные на валах и осях.

Зубчатые колеса или валы, которые приводятся во вращении каким - либо источником движения, называются ВЕДУЩИМИ, а приводимые ими во вращении другие зубчатые колеса или валы называются ВЕДОМЫМИ. (СЛАЙД № 19)

ШЕСТЕРНЯ - это ведущее зубчатое колесо (рис. 7).

Шестерня может быть с дополнительным зубчатым венцом (для соединения с муфтой, с кареткой) в соответствии с рис. 7.

ВАЛ - это вращающаяся или не вращающаяся деталь, изготовленная в виде стержня и передающая Мкр.

ОСЬ - вращающаяся или не вращающаяся деталь, изготовленная в виде стержня и не передающая Мкр.

КАРЕТКА - часть механизма, передвигаемая по направляющим (например по шлицам вала) в соответствии с рис. 2: это наружное зубчатое соединение.

МУФТА - устройство для соединения валов, шестерен, труб, тяг и т.п. (это цилиндрическая деталь с внутренним зубчатым соединением).

Рис. 7. Шестерня

1 - ступица; 2 - диск; 3 - обод; 4 - зубчатый венец (СЛАЙД № 20)

Зубчатое колесо (шестерня) чаще всего изготавливается из однородного материала и включает в себя следующие элементы в соответствии с рис.8.

Рис. 8. Дополнительный зубчатый венец шестерни (СЛАЙД № 21)

Шестерня на валу (оси) может устанавливаться жестко, с возможностью свободного вращения, с возможностью осевого перемещения (шлицы) в соответствии с рис. 9.

Рис.9. Установка шестерни (муфты) на валу (СЛАЙД № 22)

Рассмотрим работу простейшей зубчатой передачи (в соответствии с рис. 10), состоящей из одной пары зубчатых колес, жестко соединенных с валами, на которых они установлены. Вал зубчатого колеса 1 приводится во вращение двигателем, поэтому угловая скорость колеса 1 равна угловой скорости коленчатого двигателя.

Рис. 10. Работа простейшей зубчатой передачи (СЛАЙД № 23)

Если число зубьев у колес одинаковое, то за один полный оборот все зубья ведущего колеса 1 побывают в зацеплении со всеми зубьями ведомого колеса 2, следовательно: колесо 2 тоже совершит один полный оборот за такой же промежуток времени, что и колесо 1, то есть угловые скорости колес 1 и 2 будут равны.

Для получения требуемой передачи необходимо соединить входной (первичный) вал с КП с выходным (вторичным) валом через соответствующую пару зубчатых колес, либо напрямую.

Техническая характеристика коробки передач автомобиля КамАЗ-4310 представлена в таблице 3.

Таблица 3. Техническая характеристика коробки передач

автомобиля КамАЗ-4310 (СЛАЙД № 24)

Передаточные числа	1 - 7,82 4 - 1,53 2 - 4,03 5 - 1,0 3 - 2,5 ЗХ - 7,38
Подшипники валов	Роликовые конические
Подшипники шестерен	Роликовые двухрядные с сепараторами без колец, подшипник шестерни четвертой передачи без сепаратора
Синхронизаторы	Инерционного типа, пальчиковые со стальными конусными кольцами (молибденовое покрытие конусных поверхностей)
Шестерни	Постоянного зацепления, с косыми зубьями, кроме первой передачи и передачи заднего хода
Привод спидометра	Индукционный, состоит из индуктора и индуктивного датчика
Система смазывания	Комбинированная. Все детали смазываются разбрызгиванием, кроме того, подшипники шестерен вторичного вала имеют дополнительную подпитку от маслонагнетающего устройства
Отбор мощности	С двух сторон через люки по ГОСТ 12323; с правой стороны - от зубчатого венца блока шестерен заднего хода; с левой - от зубчатого венца шестерни заднего хода промежуточного вала
Управление коробкой передач	Механическое, с дистанционным приводом

Основная пятиступенчатая коробка передач состоит (рис. 11):

из картера с крышками,

первичного (ведущего) вала с шестерней и подшипниками в сборе,

промежуточного вала с шестернями и подшипниками в сборе,

вторичного (ведомого) вала с шестернями, синхронизаторами и подшипниками в сборе,

блока шестерен заднего хода

и механизма переключения передач.

Рис. 11. Общее устройство коробки передач автомобиля Камаз (картер, первичный (ведущий) вал с шестерней и подшипниками в сборе, промежуточный вал с шестернями и подшипниками в сборе, вторичный (ведомый) вал с шестернями, синхронизаторами и подшипниками в сборе, блока шестерен заднего хода

и механизма переключения передач). (СЛАЙД № 25)

Ведущий вал (СЛАЙД № 26)

Ведущий вал (рис. 12) выполнен как одно целое с зубчатым колесом. Его передней опорой является шариковый подшипник закрытого типа, расположенный в расточке коленчатого вала. На задний конец вала с упором в торец зубчатого колеса установлены роликовый подшипник 2 и маслонагнетающее кольцо 5, стопорящееся от проворачивания на валу шариком 6. Пакет стягивается кольцевой гайкой 4. Затяжку гайки производить с М_кр=196-235 Н.м (20-24 кгс. м) и раскернить в двух местах. Во внутреннюю полость вала запрессован дроссель 7 подачи смазки. По центральному отверстию дросселя смазка подается по масляной магистрали к роликовым подшипникам шестерен ведомого вала, а также через два отверстия (Ø2 мм) смазывается конический подшипник, расположенный на конце ведомого вала.

Рис. 12. Ведущий вал в сборе: 1 - вал ведущий; 2 - подшипник роликовый конический; 4 – гайка кольцевая; 5 - кольцо маслонагнетающее; 6 - шарик стопорный; 7 – дроссель; 8 – зубчатая муфта; 9 – наружная обойма конического подшипника.

При запрессовке дросселя необходимо расположить пазы Б и В, для возможности снятия съемником наружной обоймы 9 конического подшипника ведомого вала.

Промежуточный вал (СЛАЙД № 27)

Промежуточный вал (рис. 13) выполнен как одно целое с венцами зубчатых колес первой, второй передач и передачи заднего хода. Детали позиции 7, 6 и 3 напрессовать на вал 1 до упора. Напрессовку производить с упором в ступицы. Перед запрессовкой шестерни нагреть до температуры 160 -180 С.

Рис. 13. Промежуточный вал в сборе: 1 - вал промежуточный; 2 - подшипник передний роликовый конический; 3 - шестерня привода промежуточного вала; 5 - втулка распорная; 6 - шестерня IV передачи; 7 - шестерня III передачи.

Ведомый вал (СЛАЙД № 28)

Ведомый вал (рис. 14) в сборе с шестернями и синхронизаторами установлен соосно с первичным валом. На переднем конце вала размещен конический подшипник 2. Все шестерни вала установлены на роликовых подшипниках, из которых подшипник шестерни четвертой передачи насыпной, без сепаратора. Шестерни четвертой 18 и третьей 7 передач в осевом направлении закреплены упорной шайбой 4 с внутренними шлицами, которая установлена в выточке вала так, что ее шлицы расположены против шлицев вала, и застопорена от проворачивания подпружиненной замковой шпонкой 21.

Рис. 14. Ведомый вал в сборе:

1 - кольцо стопорное; 2 - подшипник передний роликовый конический; 3 - синхронизатор IV и V передач; 4 - кольцо упорное; 5-ролики подшипника IV передачи; 6 - втулка шестерни IV передачи; 7 - шестерня III передачи; 8 - подшипник роликовый; 9 - синхронизатор II и III передач; 10 - шестерня II передачи; 11 - шестерня заднего хода: 12 - муфта включения I передачи и заднего хода; 13 - втулка шестерни I передачи; 14 - шестерня I передачи; 15 - шайба упорная; 16 - вал ведомый; 17 - втулка шестерни заднего хода; 18 - шестерня IV передачи; 19 - пружина: 20 - втулка промежуточная; 21 - шпонка замковая.

По оси вала просверлен канал для подвода смазочного материала по радиальным отверстиям к роликовым подшипникам шестерен. Масло в канал подается маслонагнетающим устройством, расположенным на первичном валу.

Роликоподшипники, шлицы синхронизаторов, муфту, втулку перед сборкой смазать маслом ОМД-8 ТУ 38.101.1294-90 или М-10Г_2к ГОСТ 8581-78.

При сборке масляный канал вала совместить с отверстием на втулке 6.

При сборке насыпного подшипника шестерни четвертой передачи должно быть заложено 88 роликов в два ряда с установкой между рядами промежуточной втулки 20.

После сборки ведомого вала проверить вращение всех шестерен. Шестерни должны вращаться от руки плавно без заеданий. Перемещение кареток синхронизаторов и муфты по шлицам должно быть свободным без заеданий.

Схема работы коробки передач представлена на рис. 15.

Рис. 15. Схема работы коробки передач: (СЛАЙД № 29)

Включение 1 передачи; Включение 2 передачи; Включение 3 передачи;

Включение 4 передачи; Включение 5 передачи; Включение 3х передачи.