No Image

Что такое вторичный вал

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
21 января 2020

Какой автомобильный агрегат приходит на ум сразу после двигателя? Что внушает ужас и трепет ученикам автошкол, но вызывает довольную улыбку на лицах водителей со стажем? С каким механизмом многие из нас работают по несколько часов в день, порой даже не подозревая о принципе его внутреннего устройства? Да, ответ лежит на поверхности: это механическая коробка передач. Рассказав об основных проблемах, возникающих с автоматическими коробками передач, разобравшись с мифами и слухами о бесступенчатых трансмиссиях, мы решили: хватит незаслуженно обделять вниманием самую главную, простую и, несмотря ни на что, популярную вариацию механизма, превращающего мотор из котла для сжигания топлива в сердце автомобиля.

Наглядное пособие
Специально для этого материала компания «PacPac» предоставила конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера. А это уже что-то.

Изобретая велосипед
Начиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.

Для ответа на этот очевидный вопрос лучше всего посмотреть на велосипед, точнее, его эволюцию. Простейший вариант представляет собой две звездочки, связанные цепной передачей. Вращая одну – ведущую – звездочку при помощи педалей, наездник приводит в движение вторую – ведомую, связанную непосредственно с колесом, таким образом вращая его. Велосипед движется вперед, все счастливы и довольны. По крайней мере, были до определенного момента – до тех пор, пока велосипед служил для перемещения по относительно ровным и горизонтальным поверхностям. Внезапно выяснив, что порой на пути встречаются подъемы, рыхлые грунты и прочие неудобства, люди задумались об усовершенствовании конструкции. Результатом стало как раз то, что можно назвать прообразом механической коробки передач – наборы звездочек спереди и сзади, позволяющие изменять передаточное отношение.

От велосипеда к автомобилю

К чему относился весь этот подробный велоликбез? Как раз к тому, зачем нужна коробка передач вообще: ведь характеристики источника энергии, будь то велосипедист или двигатель внутреннего сгорания, постоянны. Первый развивает определенную мышечную силу, ограниченную физическими возможностями, а для второго возможности выражаются количеством развиваемых оборотов. Дело в том, что в их рабочем диапазоне просто нельзя подобрать такое передаточное отношение, которое позволит и уверенно тронуться с места, и разогнаться до 150 и более километров в час. Ситуация усугубляется тем, что если у велосипедиста максимальный «крутящий момент» доступен практически «с холостых оборотов», то с ДВС ситуация иная: для его достижения обороты должны быть довольно высокими. Да и максимальная мощность, тоже немаловажная для движения, появляется в верхнем их диапазоне.

Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.

А теперь – к самой коробке передач
Принципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.

В общем виде механическая коробка передач представляет собой набор параллельных валов, на которых «нанизаны» шестерни. Их задача – передать крутящий момент с маховика двигателя на колеса. В классическом случае для этого используется либо два, либо три вала. Рассмотрим трехвальный вариант, от которого будет проще перейти к двухвальному.

Итак, в трехвальном исполнении в КПП есть первичный, вторичный и промежуточный валы. Первые два при этом расположены на одной оси, являясь будто продолжением друг друга, но независимы и вращаются отдельно, а третий физически располагается под ними. Первичный вал короткий: одним концом он через сцепление соединен с маховиком двигателя, то есть принимает с него крутящий момент, а на втором конце расположена одна-единственная шестерня, передающая этот момент дальше, на промежуточный вал. Он, как мы помним, находится ниже ведущего и представляет собой уже длинный стержень с шестернями на нем. Их количество совпадает с количеством передач, плюс одна для соединения с первичным валом.

Закреплены шестерни на промежуточном валу жестко, зачастую они вытачиваются из единой металлической заготовки. Их можно назвать ведущими (хоть и приводятся в движение они через первичный вал). Постоянно вращаясь, они передают крутящий момент на ведомые шестерни вторичного вала (их здесь, кстати, уже ровно столько же, сколько передач). Этот третий вал схож с промежуточным, но главное отличие в том, что шестерни на нем являются подвижным элементом: они не связаны с валом жестко, а нанизаны на него и вращаются на подшипниках. Их продольное перемещение при этом исключено, они расположены строго напротив шестерней промежуточного вала и вращаются вместе с ними (хотя существует и другой вариант, когда шестерни могут двигаться вдоль вала). Одним концом вторичный вал, как мы помним, обращен к первичному, а второй служит уже непосредственно для передачи крутящего момента на колеса – например, через кардан и редуктор заднего моста.

Читайте также:  Шноркель на ниву шевроле своими руками

Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.

Включаем передачу
Включение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача

Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.

Синхронизаторы
Для начала представим себе переключение передачи при движении автомобиля. Муфта, отходя от шестерни, разблокирует ее и пойдет к соседней (либо же в дело вступит другая муфта, между другими шестернями). Казалось бы, никаких проблем тут нет… Однако все не так гладко: ведь муфта (и, соответственно, вторичный вал) теперь имеет одну скорость вращения, заданную предыдущей ведомой шестерней, а шестерня следующей передачи – другую. Если просто резко совместить их, произойдет удар, который, хоть и моментально уравняет скорости, ничего хорошего не принесет: во-первых, шестерни и их зубья могут банально повредиться, а во-вторых, переключать передачи таким образом – вообще не лучшая затея. Как же быть? Ответ прост: перед включением передачи скорости движения шестерни и муфты нужно синхронизировать.

Для этих целей используются детали, именуемые – внезапно – синхронизаторами. Принцип их работы прост настолько же, насколько и их название. Для синхронизации скоростей двух вращающихся узлов используется самое простое решение: сила трения. Перед тем, как войти в зацепление с шестерней, муфта подходит к ней вплотную. Контактная часть шестерни имеет коническую форму, а на муфте расположен ответный конус, на котором установлено бронзовое кольцо (или несколько колец, так как эти детали, как можно понять, подвергаются основному износу). Прижимаясь к зубчатому колесу через эту «прокладку», муфта разгоняет или тормозит его до своей скорости. Далее все идет уже как по маслу: поскольку теперь две детали неподвижны относительно друг друга, муфта легко, плавно, без рывков и толчков входит в зацепление с шестерней посредством зубчатых венцов, расположенных в зоне сопряжения, и они продолжают движение вместе.

Прямая и повышающая передачи
Переходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача

Прямая передача является весьма удобной и выгодной: во-первых, минимизируются потери энергии на вращение промежуточных зубчатых колес, а во-вторых, сами колеса гораздо меньше изнашиваются, так как на них не передается никакого усилия. Однако мы помним, что шестерни промежуточного и вторичного валов всегда находятся в зацеплении, и оно никуда не пропадает, так что они продолжают вращаться, но уже «вхолостую», не передавая крутящий момент.

А что если пойти еще дальше и сделать передаточное число меньше единицы? Нет проблем: это практикуется уже давно. На деле это означает, что ведомая шестерня будет меньше ведущей, а, следовательно, двигатель при той же скорости, что и на прямой передаче, будет работать на меньших оборотах. Преимущества? Снижаются потребление топлива, шум и износ двигателя. Однако крутящий момент в таких условиях будет далеко не самым высоким, и для передвижения нужно поддерживать большую скорость. Повышающая передача (ее еще называют овердрайв) служит в основном для поддержания этой скорости при постоянном движении, а при обгоне вам, скорее всего, придется переключиться на пониженную.

Читайте также:  Шумка приоры своими руками

В двухрядной коробке передач двум первичным валам соответствуют два вторичных вала. Благодаря использованию одних и тех же шестерен для первой передачи и передачи заднего хода, а также для четвертой и шестой передачи, удалось существенно сократить длину коробки передач.

Вторичный вал 1

На вторичном валу 1 расположены:

  • шестерни первой, второй и третьей передач, включаемые посредством трехколечных синхронизаторов;
  • шестерня четвертой передачи, включаемая посредством одноколечного синхронизатора, и
  • ведущая шестерня главной передачи.

Установленная на вторичном валу ведущая шестерня постоянно находится в зацеплении с ведомой шестерней главной передачи, которая служит для передачи крутящего момента на дифференциал.

Вторичный вал 2

На вторичном валу 2 расположены:

  • задающий диск датчиков частоты вращения на выходе коробки передач;
  • ведомые шестерни пятой и шестой передач, а также шестерня передачи заднего хода;
  • ведущая шестерня главной передачи.

Оба вторичных вала передают крутящий момент на дифференциал через принадлежащие им ведущие шестерни главной передачи.

Вал заднего хода

Вал заднего хода обеспечивает изменение направления вращения вторичного вала 2 и вместе с ним ведущей шестерни главной передачи. Одна из шестерен этого вала находится в зацеплении с установленной на первичном валу 1 шестерней первой передачи и заднего хода, а другая его шестерня находится в зацеплении с шестерней заднего хода, соединяемой с вторичным валом 2.

Дифференциал

Оба вторичных вала передают крутящий момент на соединенную с дифференциалом ведомую шестерню главной передачи. С дифференциала крутящий момент передается на шарнирные валы приводов колес. В дифференциал встроен также венец стояночной блокировки коробки передач.

Стояночная блокировка

Стояночная блокировка коробки передач должна предотвращать непреднамеренное перемещение автомобиля с незатянутым стояночным тормозом. Механизм стояночной блокировки встроен в дифференциал. Включение стояночной блокировки производится чисто механически, а именно, посредством троса, связывающего рычаг селектора с рычагом привода блокировки на корпусе коробки передач. Этот трос используется исключительно для управления стояночной блокировкой.

Принцип действия

Стояночная блокировка включается при установке рычага селектора в положение "P". При этом собачка входит в зацепление с зубчатым венцом стояночной блокировки. Стопорная пружина фиксирует рычаг привода блокировки и вместе с ним собачку в рабочем положении.

Если собачка попала на зуб венца блокировки, пружина 1 сжимается при повороте рычага привода блокировки. При незначительном перемещении автомобиля собачка заходит в ближайший проем между зубьями. Этому способствует разжимающаяся пружина 1. Снятие стояночной блокировки производится при выводе рычага селектора из положения "P". При этом движок перемещается вправо в его исходное положение, а пружина 2 выводит собачку из зацепления с зубьями венца.

Синхронизаторы

Включение какой-либо передачи производится в результате соединения скользящей муфты синхронизатора с зубчатым венцом включаемой шестерни. Функция синхронизатора заключается в выравнивании частот вращения скользящей муфты и включаемой шестерни. Основная работа выполняется при этом латунными кольцами синхронизатора с молибденовым покрытием.

Первая, вторая и третья передачи включаются посредством трехколечных синхронизаторов. Эти синхронизаторы имеют существенно большие поверхности трения, чем синхронизаторы с одним блокирующим кольцом. Эффективность синхронизатора повышается с увеличением поверхностей, через которые отводится тепло.

В результате ускоряется синхронизация при включении низших передач, для которых характерны относительно большие перепады в частотах вращения. При этом также снижаются усилия, необходимые для включения передач. Четвертая, пятая и шестая передачи включаются посредством одноколечных синхронизаторов, так как перепады частот вращения при переключении этих передач относительно невелики. Выравнивание частот вращения при этом происходит достаточно быстро. Поэтому усложнение конструкции синхронизаторов в данном случае не оправдано. Передача заднего хода включается посредством двухколечного синхронизатора.

Трехколечный синхронизатор

В состав трехколечного синхронизатора входят:

  • наружное блокирующее кольцо,
  • промежуточное кольцо,
  • внутреннее блокирующее кольцо и
  • конус трения на включаемой шестерне.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9526 – | 7348 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Вторичный вал

Вторичный вал передним своим концом опирается на первичный вал коробки передач, а задним концом через подшипник на картер. Передняя опора вторичного вала в коробках передач легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности чаще всего выполняется на игольчатых или роликовых подшипниках ( см. фиг. Это объясняется тем, что малый диаметр ведущей шестерни не всегда позволяет применять шариковые подшипники, обладающие сравнительно-большими габаритами. Если габариты позволяют, то применяется роликовый подшипник с внутренним кольцом ( фиг. Широко применявшиеся ранее для передней опоры вторичного вала роликовые подшипники свитыми роликам вышли из употребления, так же как и подшипник скольжения. [1]

Вторичный вал 16 коробки передач шлицованный, переменного сечения. На нем размещаются синхронизаторы и шестерни первой, второй, третьей и пятой передач. В переднем торце вторичного вала имеется паз для привода масляного насоса. На шлицы вторичного вала насажена каретка синхронизатора пятой и четвертой передач, а каретка синхронизатора третьей и второй передач – на шлицованную втулку, закрепленную на валу при помощи шпонки. [2]

Читайте также:  Замена стекла фары газель

Вторичный вал 40 изготовлен заодно с ведущей конической шестерней главной передачи, передающей вращение шестерне заднего моста. Расположен он в нижней части переднего отсека корпуса под первичным валом. Передний конец вторичного вала опирается на шариковый подшипник 3, запрессованный в стакан 2, который установлен в расточке передней стенки отсека коробки передач. Этот стакан прикреплен в стенке корпуса четырьмя болтами, законтренными проволокой. Между фланцем стакана 2 и стенкой корпуса установлены металлические прокладки 1 для регулировки шестерен главной передачи. Подшипник 3 напрессован на шейку вторичного вала и при помощи специальной шайбы закреплен двумя болтами, законтренными проволокой. [3]

Вторичный вал 8 установлен на двух опорах: роликовом подшипнике, установленном в гнезде первичного вала, шариковом подшипнике, установленном в гнезде заднего торца картера и закрепленном от осевых перемещений стопорным кольцом, установленным в канавке его наружного кольца. [4]

Вторичный вал с шестернями и синхрони заторами в сборе через верхний люк ( после установки промежуточного вала) устанавливается в картер коробки передач, после чего на его цилиндрическую шейку и в расточку картера одновременно напрессовывается подшипник. Подшипник напрессовывается на вал до упора внутренним кольцом в упорную шайбу и через червяк привода спидометра 28, фланец 30 и шайбу фиксируется гайкой, навинченной и раскерненной на резьбовом конце вала. [5]

Вторичный вал выполняется с шлицами, по которым скользят каретки расцепляющихся шестерен или монтируются зубчатые муфты для включения шестерен, находящихся в постоянном зацеплении. В тех случаях, когда расцепляющиеся шестерни выполнены со спиральным зубом, шлицы делаются также спиральными ( фиг. [6]

Вторичный вал через карданный Bajr-лостоянно соединен с задним мостом автомобиля. [7]

Вторичный вал 13 установлен на двух подшипниках: на цилиндрическом роликоподшипнике 35, расположенном в гнезде первичного вала, и на шарикоподшипнике 9, установленном в задней стенке картера. Роликоподшипник состоит из свободных роликов ( без сепаратора), которые самозамыкаются. В осевом направлении передние концы роликов фиксируются буртиком первичного вала, а задние – упорной плоской шайбой 40, свободно вставленной в гнездо подшипника и застопоренной разрезным пружинным кольцом 41, которое установлено в полукруглой канавке. [8]

Вторичный вал по диаметру увеличивают. Обычно в среднем сечении диаметр 0 53 – 0 62 от межцентрового расстояния. [9]

Вторичный вал ( рис. 54) предназначен для передачи мощности с главного вала на раздаточный и для переключения режимов. В подшипниковых опорах, закрепленных в корпусе гидропередачи, вращаются шестерни: первой ступени 18, снимающая мощность с турбинного вала I ГТР, и второй ступени / /, снимающая мощность с турбинного вала II ГТР и ГМ. Как в большинстве узлов гидропередачи, радиальные усилия воспринимаются роликовыми подшипниками, а осевые усилия – шариковыми подшипниками, установленными в стаканах с радиальным зазором. Внутренние обоймы подшипников стопорятся в осевом направлении пружинными кольцами или круглыми гайками со стопорными шайбами. Наружные обоймы застопорены либо пружинными кольцами, либо крышками. Ступицы шестерен 18 и 11 соединены между собой неподвижной шлицевой муфтой 15, наружные шлицы которой входят во внутренние шлицы ступиц шестерен. [10]

Вторичный вал 22 опирается на роликоподшипник, установленный внутри первичного вала 5, и на шарикоподшипник 9, установленный в стенке картера. Шестерня 7 имеет второй зубчатый венец, находящийся в зацеплении по всей окружности с внутренним зубчатым венцом шестерни 8 привода тахометра. Последняя через шпонку соединена с вторичным валом и заставляет его вращаться. В зацеплении с ней находится винтовая шестерня вала 25 привода тахометра. На наружном конце вторичного вала на шпонке закреплен маховик 13, в отверстия которого вставлено двенадцать пальцев 12, изготовленных из специальной резины. При сборке с компрессором эти пальцы входят в отверстия маховика компрессора и передают вращение его валу. За счет эластичности пальцев компенсируют монтажную неточность в установке валов двигателя, редуктора и компрессора. [11]

Вторичный вал изготовлен заодно с конической шестерней главной передачи. Передний подшипник вала запрессован в стакан, который прикреплен к стенке корпуса четырьмя болтами. Между фланцем стакана и стенкой корпуса установлены металлические прокладки 7, необходимые для регулировки зацепления шестерен главной передачи. На шлицы вторичного вала посажены ведомые шестерни. [12]

Вторичный вал может располагаться как соосно с первичным валом, так и параллельно ему. [13]

Вторичный вал 10 выполнен заодно целое с ведомой шестерней пониженной первой ступени редуктора. Вал 10 вращается в двух конических роликовых подшипниках: переднем, установленном в расточке дополнительной перегородки корпуса, и заднем, расположенном в промежуточном стакане 14, под фланец которого устанавливаются пластинчатые прокладки 12 для регулировки подшипников. На шлицах средней части вала 10 закреплена ведомая шестерня 11 второй ступени редуктора, а на шлицевом хвостовике вала 10 – ведущая коническая шестерня 15 главной передачи. Толщина этой шайбы должна обеспечить расстояние от наружной плоскости задней стенки корпуса до внешнего торца шестерни, равное 58 0 15 мм. [14]

Вторичный вал 14, выполненный заодно с ведущей конической шестерней центральной передачи, установлен в шариковом и роликовом подшипниках. Передний установочный шариковый подшипник вала 14 закреплен в стакане 27, под фланцем которого находятся пластинчатые прокладки 26, служащие для регулировки зацепления конической пары. Наружное кольцо роликового подшипника установлено в промежуточном стакане 15, фиксируемом стопорным болтом. [15]

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector