Описать устройство и работу механической коробки передач.
Механические коробки передач состоят из шестерен, валов с опорами и уплотнениями и механизма переключения передач. Шестерни, валы, подшипники, помещенные в картерах (корпусах), несут большие нагрузки. Обеспечение высокого срока службы без ремонта (не менее 6000 ч) требует правильного выбора кинематических и силовых схем, материалов и технологии изготовления. Особое значение приобретают надежность уплотнений и качество масел. Распространенная до сего времени смазка разбрызгиванием уступает место принудительной смазке при помощи шестеренчатых насосов. Жесткость корпуса коробок передач из чугунного литья увеличивается специальными ребрами жесткости или совмещением с корпусом заднего моста (ДТ-75, ДТ-75М).
Валы изготавливают из специальных и углеродистых сталей и подвергают термической обработке. Основное требование к валу — высокая жесткость, так как деформация вала ведет к нарушению правильности зацепления шестерен, быстрому их износу и разрушению подшипников. Для установки на валы шестерен используются шлицевые соединения прямоугольного профиля с центрированием по наружному диаметру вала и шлицы с эвольвентным профилем. Геометрия шлицевых соединений и их надежность во многом определяют срок службы шестерен и подшипников. В автомобильных коробках передач все или наиболее нагруженные и более часто включаемые шестерни изготавливают косозубыми. Это повышает срок службы шестерен и снижает шум зацепления. Возникающие осевые усилия от подвижных шестерен воспринимаются косыми шлицами.
В тракторных коробках передач все шестерни прямозубые, за исключением конической шестерни вторичного вала, которая имеет спиральные зубья, и сопрягаемой с ней шестерни.
Валы большинства коробок передач двухопорные, на шариковых или роликовых подшипниках качения. Первые распространены больше, потому что хорошо воспринимают как радиальные, так и осевые нагрузки. Однорядные шариковые и роликовые подшипники удобны для сборки и не требуют дополнительных регулировочных операций. В случае применения цилиндрических роликовых подшипников (когда возникают ограничения пространства для установки радиального шарикового подшипника требуемой работоспособности) предусматриваются устройства для восприятия осевых нагрузок. При действии больших нагрузок устанавливают сдвоенные подшипники, например однорядный радиальный шариковый и цилиндрический роликовый (передние опоры валов коробки передач трактора Т-130).
Конические роликовые подшипники чаще используются на задней опоре вторичного вала, где возникают наибольшие осевые нагрузки и по условиям ограничения габаритов установка радиального шарикового подшипника равноценной работоспособности невозможна. Для сохранности корпусных деталей и легкости ремонта посадочные места под внешние обоймы подшипников делают в съемных стаканах (гнездах), прикрепляемых к основному корпусу.
В коробках передач более распространены механические устройства переключения передач, приводимые в действие мускульной силой водителя. Подвижные шестерни включаются или устанавливаются в нейтральное положение при помощи рычажного устройства.
Шестерни перемещаются вдоль вала коробки передач вилками 6, 7, 8, 11 (рис. 1,А), Которые свободно входят в кольцевые выточки
Рис. 1. Устройства для переключения передач:
А — механизм переключения: 1 — корпус; 2 — Пружина; 3 — фиксатор;
4 — Замковая пластина; 5 — планка; В, 7, 8, 11— вилки; 9 — валик переключения; 10 — поводок; 12—ползуны; А — выемки на ползунах;
Б, в — механизм блокировки: 1 — валик блокировочного механизма;
2 — Фиксатор; 3— Валик переключения; Г — замок-фиксатор: 1 — фиксатор;
2 — сухарик; 3 — валик переключения; 4 — пружина; Д — синхронизатор:
1 — первичный вал; 2, 7 — шестерни; 3 — штифт; 4 — шарик; 5 — пружина;
6, 9 — пальцы; 8 — вторичный вал; 10 — каретка; 11 — кольцо;
А — блокирующие поверхности.
Подвижных шестерен. Вилки 6, 8, 11 Закреплены на ползунах 12 И перемещаются вместе с ними. Вилка 7 закреплена на валике переключения 9, Который поводком 10 Соединен с одним из ползунов 12. Ползуны удерживаются во включенном или выключенном положении фиксаторами 3 с пружинами 2.
Передвижение ползунов (валиков) проводится нижним концом рычага переключения передач, входящим в выемки А Ползунов. Рычаг устанавливается на шаровой опоре в крышке корпуса коробки передач; движение нижнего конца рычага направляется кулисой, которая имеет прорези, ограничивающие перемещение нижнего конца рычага в определенных пределах.
Включение передачи при включенном или не полностью выключенном сцеплении может вызвать поломку шестерен. Для предупреждения этого коробки передач снабжаются механизмами блокировки.
Механизм блокировки не допускает самовыключения шестерен; он имеет валик 1 (рис. 1,б, в), расположенный под фиксаторами 2. На валике сделан паз А (или сверление), в который могут входить концы фиксаторов. При полностью включенном сцеплении паз становится точно над фиксатором и при переключении шестерен отжимается валиком переключения 3. Если сцепление не выключено или выключено не полностью, то верхний конец фиксатора упрется в валик (рис. 1, б) и не допустит включения передачи.
Для предупреждения произвольного перемещения валиков переключения служат Замки-фиксаторы. Фиксаторы (шариковые или конусные) располагаются в сверлениях крышки или корпуса коробки передач и прижимаются к валику переключения 3 (рис. 1, Г) Пружиной.
В нейтральном положении или при включенной передаче фиксатор под действием пружины входит в соответствующее углубление валика. Когда включается передача, фиксатор выжимается из углубления и дает возможность включить выбранную передачу или занять валику нейтральное положение. Сухарик 2 Выполняет роль замка—исключает одновременное включение двух передач. Длина сухариков 2 Равна расстоянию между валиками плюс размер одного углубления на валике.
Поэтому возможно перемещение только одного валика, так как второй запирается сухариком.
