Трансмиссия или силовая передача, служит для передачи крутящегомомента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам. На автомобиляхтак называемых классических моделей двигатель установлен в переднейчасти машины, а ведущими являются задние колеса, что обусловливаетнеобходимость применения трансмиссии, состоящей из несколькихмеханизмов. При движении автомобиля коленчатый вал двигателяразвивает до 5800 об/мин, а ведущие колеса при этом вращаются соскоростью не более 1300 об/мин. Следовательно, даже при благоприятныхдорожных условиях колеса автомобиля вращаются в четыре с лишним разамедленнее коленчатого вала. А при неблагоприятных дорожных условиях,когда возрастает сопротивление движению машины и приходится двигаться сневысокой скоростью, это отношение возрастает. При эксплуатацииавтомобиля возникает необходимость изменять не только скорость движенияи величину подводимого к колесам момента, но также маневрировать,останавливаться, двигаться задним ходом.
Выполнение всех этих действий становится возможным благодаря тому, чторазвиваемый двигателем крутящий момент подводится к ведущим колесамчерез механизмы, составляющие трансмиссию автомобиля. К этим механизмамотносятся: сцепление, коробка передач, карданная передача, главнаяпередача, дифференциал и полуоси. Каждый из механизмов выполняетопределенные функции.
Сцепление позволяет на непродолжительное времяотсоединить силовую передачу от двигателя и обеспечивать плавноевключение трансмиссии при трогании автомобиля с места или припереключении передач.
Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий наведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого отдвигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращенияведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии отдвигателя на длительное время.
Карданная передача позволяет передавать крутящий момент отвыходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся углемежду осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.
Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий моментпод углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также дляуменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотовкарданного вала.
Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге.
Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни,передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущимколесам.
Сцепление
Применяемые на современных автомобилях фрикционные сцепления обладают:
- высокой надежностью;
- простотой и технологичностью конструкции;
- долговечностью, согласованной со сроком службы других механизмов трансмиссии;
-малой трудоемкостью технического обслуживания при эксплуатации;легкостью управления, не требующего значительной затраты физическойсилы;
- плавностью изменения передаваемого момента при включении;постоянством теплового режима при работе (обеспечиваемым отводом теплаот его деталей) ;
- минимальным моментом инерции ведомых деталей сцепления и связанных с ним деталей трансмиссии;
- хорошей уравновешенностью;
- постоянством нажимного усилия независимо от степени износа трущихся поверхностей.
Кроме того, фрикционные сцепления должны обеспечивать уменьшениевибраций и резонансных колебаний, передаваемых от двигателя, а такжесохранять коэффициент трения при изменении температуры.
Стандартный тип сцепления - сухое, однодисковое, с упругим ведомымдиском, снабженным гасителем крутильных колебаний, и с диафрагменнойнажимной пружиной. Привод включения от педали к вилке сделангидравлическим.
Собственно сцепление состоит из двух основных частей: нажимного диска всборе с кожухом и ведомого диска, заключенных в отлитый из алюминиевогосплава картер. Нажимной диск соединен с кожухом тремя стальнымипластинами. Они расположены тангенциально и прикреплены одной сторонойк кожуху, а второй - к нажимному диску таким образом, чтобы припередаче крутящего момента от маховика к диску пружины работали нарастяжение. Благодаря упругим свойствам пластин, нажимной диск можетперемещаться в продольном направлении, т.е. к маховику (при включениисцепления) или от маховика (при выключении сцепления) . Ведомый дискпри монтаже сцепления своей ступицей надевается на шлицы первичноговала. Его рабочая поверхность с наклепанными на неё с обеих сторонфрикционными накладками помещается между маховиком и нажимным диском, аступица имеет возможность перемещаться по шлицам первичного валакоробки передач. При нажатии на педаль, когда пружина, опираясь наобращенное к маховику опорное кольцо, выгибается в обратную сторону, еенаружный край отходит от маховика, прекращая давление на нажимной диск.При помощи трех фиксаторов пружина, соединенная с нажимным диском,отводит его от ведомого диска.Благодарясвоей форме и установке между опорными кольцами диафрагменная пружинапри отсутствии внешнего воздействия нагружает нажимной диск, сжимаяведомый между ним и маховиком. При этом крутящий момент от маховика ипостоянно связанного с ним через кожух сцепления и соединительныепластины нажимного диска передается через ведомый диск на первичный вали далее через шестерни коробки передач. карданную передачу и задниймост подводится к ведущим колесам. Выключение сцепления производитсяперемещением центральной части диафрагменной пружины в сторонумаховика; наружная часть пружины при этом удаляется от него и, увлекаяза собой нажимной диск, освобождает ведомый от передачи крутящегомомента. разъединяя трансмиссию.
Для устранения передачи крутильных колебаний коленчатого вала накоробку передач и для уменьшения пиковых напряжений в элементах силовойпередачи, возникающих при резком изменении скоростного режима, ведомыйдиск соединен со ступицей при помощи гасителя колебаний (демпфера) .Этот узел состоит из упругой муфты с шестью пружинами и фрикционногоэлемента. Последний состоит из двух фрикционных колец, междуповерхностями которых зажат фланец ступицы и кольцевой пружинысжимающей кольца для обеспечения необходимого момента трения. Крутящиймомент двигателя передается от фрикционных накладок и через заклепкиведомому диску и далее к ступице ведомого диска через демпферныепружины. При изменении передаваемого крутящего момента происходятугловые перемещения ведомого диска относительно его ступицы;направления этих перемещений взаимно противоположны, поэтому демпферныепружины, через которые передается вращение, сжимаясь и разжимаясь,поглощают часть энергии крутильных колебаний. Фрикционный элемент,являющийся сухой дисковой муфтой, имеет определенный момент трения, врезультате которого исключаются резонансные колебания и частьпоглощаемой энергии крутильных колебаний превращается в тепловую,рассеиваемую в окружающее пространство.
Коробка передач
Как известно, двигатели внутреннего сгоранияразвивают максимальную мощность только при вполне определенном идостаточно высоком числе оборотов. Для повышения тягового усилия наведущих колесах автомобиля при невысоких скоростях движения возникаетнеобходимость в увеличении передаточного отношения трансмиссии.
Поэтому все современные автомобили снабжены теми или инымиустройствами, позволяющими при неизменном числе оборотов двигателяизменять число оборотов ведущих колес в процессе движения. В настоящеевремя наилучшими механизмами такого рода, работающими с наименьшимипотерями, являются шестеренчатые многоступенчатые коробки передач.
В качестве примера рассмотрим трехходовую четырехступенчатую коробкупередач с четырьмя передачами для движения вперед и одной - заднегохода. Все четыре передачи переднего хода включаются с помощьюсинхронизаторов (с блокирующими конусными кольцами) , облегчающихуправление коробкой передач и обеспечивающих безударное включениешестерен. Коробка передач имеет три вала: ведущий (или первичный) ,промежуточный и ведомый (или вторичный) . Для уменьшения шума работышестерен, повышения плавности зацепления и увеличения долговечностишестерни, находящиеся в постоянном зацеплении, выполнены косозубыми.Шестерни заднего хода сделаны прямозубыми.
Характерной особенностью коробки передач является то, что I, II и IIIпередачи имеют шестерни постоянного зацепления. При этомсоответствующие шестерни вторичного вала могут на нем свободновращаться, и при включении передачи соответствующая шестернясоединяется с валом посредством скользящих муфт синхронизаторов. Этимуфты перемещаются при помощи вилок включения передач. Вилок всего три.и поэтому коробка является трехходовой. Коробка передач состоит изпервичного, вторичного и промежуточного валов, картера и механизмапереключения передач.
Первичный вал изготовлен как одно целое с шестерней постоянногозацепления. Он вращается на двух шариковых подшипниках, переднийзапрессован в гнездо торца коленчатого вала, задний подшипник помещен вкартере коробки передач и уплотняется сальником. Вторичный валустановлен в трех подшипниках. Передний игольчатый подшипник установленв расточке первичного вала, средний подшипник шариковый, запрессован вгнездо картера коробки передач, задний подшипник, размещенный в гнездезадней крышки, уплотняется сальником. На вторичном валу свободнорасположены шестерня первой передачи, шестерня второй передачи,шестерня третьей передачи; они находятся в постоянном зацеплении содноименными шестернями промежуточного вала.
На переднем конце вторичного вала имеются три шлица, накоторых расположена ступица скользящей муфты синхронизатора III и IVпередач.
Ступица скользящей муфты синхронизатора I и II передач связаны с валоманалогично. Шестерня заднего хода крепится на валу шпонкой. На заднейшейке вала размещена ведущая шестерня привода спидометра. Фланецэластичной муфты карданного вала насажен на шлицы вала и фиксируетсягайкой. Промежуточный вал изготовлен как одно целое с блоком шестерен иопирается на два подшипника; передний подшипник 6-шариковый,фиксируется на валу шайбой и болтом, задний подшипник - роликовый,цилиндрический.
На шлицах вала расположена шестерня заднего хода. Промежуточнаяшестерня заднего хода свободно вращается на оси, запрессованной вотверстиях картера коробки передач и его задней крышки.
Рычаг переключения передач составной, его нижняя часть соединяется сверхней частью через демпферное устройство. Такое соединение позволяетснимать коробку передач с автомобиля без «лишней» разборки.
Карданная передача
Карданная передача автомобиля служит для передачи крутящегомомента от коробки передач на главную передачу заднего ведущего мостапри изменяющемся угле между осями вторичного вала коробки передач иведущего вала главной передачи. Карданная передача состоит из переднего(промежуточного) вала, промежуточной опоры и заднего вала.
Промежуточный карданный вал - стальной. Он сварен из тонкостенной трубыи наконечников. На передний наконечник, имеющий шлицевую часть, надетастальная скользящая втулка, которая соединена с вилкой вторичного валакоробки передач через упругую резиновую муфту. Наличие в трансмиссииупругой муфты позволяет не только передавать крутящий момент принезначительных изменениях угла между осью вторичного вала коробкипередач и осью подшипника промежуточной опоры, но и защищаеттрансмиссию от жестких ударов.
Передняя часть промежуточного вала сцентрирована относительновторичного вала коробки передач при помощи центрирующего кольца, накоторое при установке вала надевается запрессованная в скользящую вилкустальная центрирующая втулка.
Передняя часть шлицевого соединения уплотнена резиновым кольцомспециального профиля, имеющимся на вторичном валу коробки передач.
Задний карданный вал в отличие от промежуточного имеет два карданныхшарнира, посредством которых он соединен своей передней частью спромежуточным валом, а задней частью - с ведущим валом главнойпередачи. Вал этот изготовлен из стальной тонкостенной трубы, к которойс обеих сторон приварены кованые вилки. Как промежуточный, так и заднийкарданные валы после сборки динамически отбалансированы; приваренные кним металлические пластины служат для устранения дисбаланса. Каждый издвух карданных шарниров состоит из двух вилок, расположенных под углом90 градусов друг к другу и соединенных крестовиной, и четырехигольчатых подшипников.Задниймост автомобиля агрегатирован и состоит из главной передачи сдифференциалом и полуосей, помещенных в картер (балку) заднего моста.
Указанныемеханизмы позволяют увеличить крутящий момент, подводимый карданнойпередачей. и передают его под углом 90 градусов к ведущим колесамавтомобиля. Картер заднего моста состоит из верхней и нижней половин,отштампованных из листовой связи и сваренных между собой двумяпродольными швами. К концам картера, имеющим форму труб, приварены двастальных кованых фланца, в которых расточены гнезда для установкиподшипников полуосей, сальников и обработаны отверстия для четырехболтов, которыми к картеру крепятся пластины и щиты тормозов. Кконсольным частям верхней половины картера приварены две подушки дляустановки пружин подвески, кронштейны для крепления верхних штангподвески, кронштейн для рычага привода регулятора давления заднихтормозов и некоторые другие детали.
К консольным частям нижней половины картера прикреплены сваркойкронштейны крепления нижних штанг и амортизаторов задней подвески.
Механизм главной передачи с дифференциалом заднего моста размещен вчугунном литом картере. При монтаже он устанавливается в картер заднегомоста таким образом, что в собранном виде образуется единая жесткаясистема, имеющая собственную масляную ванну. К балке заднего мостакрепится редуктор, в котором и расположены главная передача идифференциал. Ведущая и ведомая шестерни главной передачи спарены поконтакту и шуму, поэтому при повреждении одной из них заменяются обе.
Взято с
ЦТО Кировский. СТО, автомойка, автоцентр в Волгограде.
