Конструкція двовальної коробки передач передньопривідного автомобіля

Как понятно из названия, двухвальная коробка передач имеет два вала:

- ведущий вал — соединен со сцеплением, вращается с той же скоростью, что коленчатый вал двигателя;

- ведомый вал — расположен параллельно ведущему, при включении передач крутящий момент с него передается на редуктор ведущего моста.

На каждом валу имеется блок шестерен, причем шестерни ведущего вала составляют с ним единое целое (часто фрезеруется из одной заготовки). Шестерни ведомого вала свободно вращаются на нем, и при этом имеют постоянное зацепление с шестернями ведущего вала. На ведомом валу, между шестернями, расположены муфты включения передач (синхронизаторы), с помощью которых осуществляется блокировка шестерен на вал при включении передач.

Двухвальные МКП обладают достаточно высоким КПД и имеют простую конструкцию, что обеспечивает высокий срок службы и снижает затраты на ремонт и запчасти для коробки передач. Однако двухвальные коробки из-за ограниченного диапазона изменения крутящего момента находят применение только на легковых автомобилях - они устанавливаются преимущественно на переднеприводных машинах, а также на авто с задним расположением двигателя.

У двухвальной коробки есть и еще одна особенность: расположенные параллельно валы не могут вращаться как единое целое, поэтому передача крутящего момента от двигателя к редуктору на любых скоростях осуществляется только через пары шестерен. Невозможность реализации прямой передачи несколько снижает ресурс коробки, так даже на высших передачах шестерни всегда работают под нагрузкой.

Рассмотрим конструкцию двухвальной коробки передач переднеприводного автомобиля ВАЗ.

Конструкция двухвальной коробки передач, применяемой на переднеприводных легковых автомобилях ВАЗ, представлена на схеме 2.1. Коробка передач механическая, пятиступенчатая, трехходовая, с постоянным зацеплением шестерен, с синхронизаторами и ручным управлением.

Картер 3 коробки передач, отлитый из алюминиевого сплава, соединен шпильками с картером 12 сцепления и образует с ним единый картер, в котором размещены первичный и вторичный валы с шестернями и синхронизаторами, главная передача и межколесный дифференциал.

Главная передача – одинарная, цилиндрическая, косозубая. Дифференциал – конический, двухсателлитный, симметричный, малого трения. Картер коробки передач сзади закрыт крышкой 1, в которой установлен сапун для связи внутренней полости коробки передач с атмосферой.

Для повышения эксплуатационных показателей автомобиля, снижения расхода топлива в механических ступенчатых коробках передач прежде всего учитывается рациональный подбор количества передач, величины передаточных чисел, а также повышение качества процесса переключения передач. При этом последнему придается важное значение, так как плавность переключения передач обеспечивает повышение надежности узлов автомобиля и снижение утомляемости водителя. Для этого все передачи переднего хода в коробке передач синхронизированы.

Первичный вал 13 представляет собой блок ведущих шестерен I, II, III, IV передач и заднего хода. Вал вращается в двух подшипниках, один из которых установлен в картере коробки передач, а другой – в картере сцепления.

Вторичный вал 15 изготовлен вместе с ведущей шестерней 14 главной передачи. Он вращается в двух подшипниках, установленных в картере сцепления и в картере коробки передач. На вторичном валу свободно установлены ведомые шестерни 32, 34, 35 и 39 соответственно I, II, III и IV передач, находящиеся в постоянном зацеплении с соответствующими ведущими шестернями первичного вала. На вторичном валу жестко закреплены ступицы синхронизаторов 37 и 33. На скользящей муфте синхронизатора 33 имеется зубчатый венец для включения заднего хода. Промежуточная шестерня 29 заднего хода свободно установлена на оси 30, которая закреплена в картерах коробки передач и сцепления.

При включении I и II передач синхронизатор 37 соединяет соответственно шестерни 35 и 39 с вторичным валом коробки передач, а при включении III и IV передач синхронизатор 33 соединяет с вторичным валом соответственно шестерни 34 и 32. Задний ход включается вилкой 27 путем введения в зацепление шестерни 29 с шестерней 10 и зубчатым венцом 33.

Смазка деталей коробки передач осуществляется разбрызгиванием масла зубчатыми венцами шестерен. Для улучшения условий смазки игольчатых подшипников шестерен вторичного вала в шестернях между зубчатыми венцами просверлены радиальные отверстия, по которым масло подается к подшипникам.

1. Задняя крышка; 2. Ведущая шестерня V передачи; 3. Картер коробки передач; 4. Ведущая шестерня IV передачи; 5. Шарик фиксатора; 6. Пружина фиксатора; 7. Сухарь фиксатора; 8. Ведущая шестерня III передачи; 9. Ведущая шестерня 11 передачи; 10. Ведущая шестерня заднего хода; 11. Ведущая шестерня 1 передачи; 12. Картер сцепления; 13. Первичный вал коробки передач; 14. Ведущая шестерня главной передачи; 15. Вторичный вал; 16. Ось сателлитов; 17. Сателлит; 18. Полуосевая шестерня; 19. Сальник полуоси; 20. Шестерня привода спидометра; 21. Коробка дифференциала; 22. Ведомая шестерня главной передачи; 23. Шток выбора передач; 24. Рычаг штока выбора передач; 25. Трехплечий рычаг выбора передач; 26. Фиксатор вилки заднего хода; 27. Вилка заднего хода; 28. Выключатель фонаря заднего хода; 29. Промежуточная шестерня заднего хода; 30. Ось промежуточной шестерни заднего хода; 31. Регулировочное кольцо; 32. Ведомая шестерня I передачи; 33. Скользящая муфта включения 1, 11 передач и заднего хода; 34. Ведомая шестерня II передачи; 35. Ведомая шестерня III передачи: 36. Блокирующее кольцо синхронизатора III и IV передач; 37. Ступица муфты синхронизатора III и IV передач; 38. Скользящая муфта синхронизатора III и IV передач; 39. Ведомая шестерня IV передачи; 40. Ведомая шестерня V передачи; 41. Скользящая муфта синхронизатора V передачи; 42. А выступ блокирующего кольца; а, в, с зазоры; 43. 1.Схема работы синхронизатора; 44. 11.Нейтральное положение; 45. III. Начало включения; 46. IV. передачи; 47. IV. Завершение выравнивания угловых скоростей шестерни 39 и вала 15; 48. V. Полное включение IV передачи.

Рисунок 2.1.- Коробка передач автомобіля ВАЗ 2108-10

На рис. 2.1 слева приведены схемы передачи крутящего момента при включении всех передач.