Вилка переключения передач – Назначение механической коробки передач/ коробки передач в блоке с ведущим мостом автомобиля

Вилка КПП МТЗ – устройство и функции

Вилка КПП – один из элементов механизма переключения передач. Данная деталь очень прочная и надежная, так как изготавливается из крепкого металла.

Более подробно об устройстве, ремонте такого элемента как вилка КПП читайте далее.

Вилка коробки передач – строение

Деталь входит в систему управления редуктором современного трактора МТЗ. Вилка КПП имеет два зубца и ось. Прикрепляется к оси специальным рычагом. Также соединение включает в себя пружину, кольцо и металлический шарик.

Вилка КПП и ее соединение невозможно без прокладки, которая служит уплотнением крышки редуктора. В устройство редуктора входит и штифт, стержень, клин. После того как вилка КПП и другие элементы закреплены, монтируется кожух, а только затем накладка.

С помощью втулок присоединяется рычаг с небольшой рукояткой. Надежность данных соединений достигается за счет применения втулок, шайб, болтов и гаек. Вилка КПП и другие элементы из механизма переключения передач отображены на рисунке.

Отметим, что вилка коробки передач также соединяется и с валиками специальным винтом.

Принцип работы вилки КПП

Главный элемент механизма переключения передач – это валики. К каждой детали присоединяется вилка коробки передач. Валики в свою очередь снабжены канавками, в которых помещаются фиксаторы (металлические шарики). Таким образом, для перемещения шестерен КПП необходимы вилка коробки передач, поводки и валики.

Принцип работы рассматриваемых деталей очень прост.

Вилка закреплена на валике стопорными болтами.

Рычаг переключения служит для перемещения валиков. Элемент может качаться в шаровой опоре в различных направлениях. Нижний конец рычага закрепляется в пазы валиков.

Для переключения передачи рычаг заводится в паз, затем вилка коробки передач перемещает его в продольном направлении.

Ремонт вилки коробки передач

Главный признак необходимости проведения замены детали – это скрежет шестерен при переключении передач.

То есть если вы переключаете передачи и слышите скрежет элементов, скорее всего, вилка КПП, фрикционные диски и цапфа износились. Советуем провести регулировку сцепления трактора.

Если же после регулировки слышен скрежет, приступайте к проверке состояния пружин механизма тормозка. Правильно натяните пружину. Не забывайте, что в правильном положении пружина имеет длину не менее 31 мм (максимальная длина – 32 мм). Однако если после проведения данных процедур не удается ликвидировать скрежет – снимайте кабину, крышку корпуса сцепления, редуктора.

Обратите внимание на толщину, которую имеет вилка КПП. Помните, что вилка коробки передач заменяется, если зазор между элементом и отводкой превышает 2,2 мм. Рекомендуем измерить зазор паза муфты.

То есть вилка вставляется в паз муфты и фиксируется величина зазора. Допустимое значение – 3 мм. Если зазор превышает данный показатель, вилка КПП и муфта трактора заменяются на новые детали. Кроме этого специалисты советуют периодически проверять состояние сопряжения вилки и скользящих кареток.

Для этого необходимо снять элементы, вставить поочередно в пазы и проверить зазор между ними. При превышении показателя зазора 1,5 мм вилка КПП заменяется новой деталью. К основным неисправностям раздаточной коробки передач можно отнести и износ поверхности роликов, муфты.

Вилка коробки передач ломается крайне редко. Тем не менее, при переключении передач доставляет водителю неудобства. Поэтому советуем своевременно менять деталь на новые запчасти МТЗ. Вилка коробки передач требует и периодического осмотра.

Снимайте деталь с КПП, измеряйте толщину щек элемента, зазоры.

Вилка переключения передач

Изобретение относится к вилке переключения для осевого смещения муфты сцепления ручной передачи. Вилка переключения (1) имеет две противолежащих секции (4, 5) плеч вилки, соединенные между собой поперечной секцией (3) вилки и охватывающие полукольцевую внутреннюю сторону (6). При этом секции (4, 5) плеч вилки и поперечная секция (3) вилки выполнены из проволоки или стержня. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Данное изобретение относится к вилке переключения передач для осевого сдвига муфты сцепления, эта вилка имеет две секции плеч вилки, лежащие друг напротив друга и соединенные посредством секции, формирующей поперечину вилки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время известно и доступно на рынке множество вариантов вилок переключения передач, основное назначение таких вилок переключения передач в коробке передач (часто в транспортных средствах) — выполнение осевых передвижений муфты сцепления или подобного ей устройства.

Вилки переключения передач такого типа обычно производятся из тонколистовых металлических элементов, лент листового металла, полосовых элементов или штанг.

Один пример такой вилки переключения передач представлен в патентном документе DE 10158729 А1, где предложено выполнение осевого сдвига муфты сцепления, вращающейся вокруг оси в коробке передач. Эта вилка переключения передач имеет две секции плеч вилки, лежащие друг напротив друга и соединенные посредством поперечной секции вилки, и в данном варианте эта поперечная секция вилки соединяет вилку переключения передач с переключающим штоком. Такая вилка переключения передач по существу выполнена из плоского и тонкого металлического листа. Для экономии веса современные конструкции таких вилок переключения передач содержат вырезы в подходящих местах вилки переключения передач, в частности в секциях плеч вилки. Такая доработка на завершающем этапе создания вилки переключения передач не только увеличивает ее стоимость, поскольку соответствующие устройства и производство должны быть обеспечены возможностью перфорирования подходящих вырезов, но также неблагоприятно влияет на окружающую среду. Производство таких вилок переключения передач создает отходы в виде перфорированного материала, а также требует энергии для выполнения требуемых вырезов.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача, лежащая в основе данного изобретения, — создать вилку переключения передач, которая имеет небольшой вес и, тем не менее, может быть изготовлена эффективным по стоимости и экологичным способом.

РЕШЕНИЕ, ВЕДУЩЕЕ К ДОСТИЖЕНИЮ ЦЕЛИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача, лежащая в основе данного изобретения, решается формированием секций плеч вилки и поперечной секции вилки из проволоки или стержня (прутка).

Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что вилка переключения передач может быть изготовлена особенно простым способом, а также в том, что обеспечивает особенно малый вес вилки. Поскольку при этом не требуется процессов доработок на завершающем этапе создания, в частности процессов перфорирования отверстий, уменьшающих вес (как пример), то вредные воздействия на окружающую среду, например отходы и потребление энергии, присущие указанным процессам, могут быть устранены. Причина таких уменьшений воздействия на окружающую среду заключается в том, что согласно данному изобретению соответствующие этапы производства, например перфорирование вилки переключения передач, более не требуются, что приводит к уменьшению количества отходов.

Кроме того, транспортное средство, в котором используется эта вилка переключения передач, потребляет меньше энергии, в силу особенно малой массы вилки переключения передач, выполненной в соответствии с данным изобретением, либо же уменьшение массы такой вилки переключения передач может быть использовано другим способом. По той же причине транспортное средство с вилкой переключения передач, выполненной в соответствии с данным изобретением, может быть более экологичным в работе.

Дополнительно, использование стержневой структуры делает возможным создать вилку переключения передач, которая по сравнению с вилкой переключения передач, произведенной из тонколистового металла, имеет особо малую массу.

Стержневая структура может быть образована стержневым элементом, который имеет множество изгибов, выполненных таким образом, что формируется вилка переключения передач. Этот стержневой элемент может состоять из одной части или может содержать несколько частей. Преимущество стержневого элемента по сравнению с тонкими металлическими листами состоит в меньшем весе, кроме того, соответствующий процесс изгибания не требует каких-либо дополнительных доработок.

Второй стержневой элемент предпочтительно расположен в соответствии с расположением первого стержневого элемента, в этом случае оба стержневых элемента в поперечной секции вилки переключения передач находятся на расстоянии один от другого, так что между ними имеется зазор. Такое расположение стержневых элементов по отношению друг к другу обеспечивает то преимущество, что стержневая структура приобретает определенную жесткость, и это позволяет вилке переключения передач выполнять свою функцию сдвига вращающихся муфт сцепления.

Стержневые элементы, используемые таким образом, могут обеспечивать требуемую жесткость каждый в отдельности или также одновременно. Существенным в этом случае является именно то, что стержневые элементы обладают требуемым сопротивлением усилию изгиба, что позволяет одному стержневому элементу находить поддержку со стороны другого стержневого элемента, и, таким образом, обеспечивается дополнительное преимущество в терминах сопротивляемости усилию изгиба вилки переключения передач в этой секции. Стержневые элементы могут, однако, также быть расположены в секции иным образом, например на расстоянии друг от друга таким образом, что зазор между ними не закрыт. В этом случае могут быть обеспечены соответствующие дополнительные перекладины для обеспечения жесткости, если требуется. Эти перекладины могут также обеспечиваться внутри зазора, сформированного в поперечной секции вилки.

В предпочтительном варианте осуществления стержневая структура формируется единственным отрезком проволоки. Это подразумевает, что вилка переключения передач формируется единственным отрезком проволоки, который изогнут таким образом, что он соответствует форме проволоки сдвига передач; таким образом, вилка переключения передач фактически содержит полукруг.

В предпочтительном исполнении вилки переключения передач секция, формирующая переход между поперечной секцией вилки и плечом вилки, изогнута по меньшей мере один раз. Однако также возможно, что переход имеет множественные изгибы, так что в секции, формирующей переход между поперечной секцией вилки и плечом вилки, имеется стержневой элемент, фактически проходящий линейно между отдельными изгибами.

Предпочтительно концы плеч вилки снабжены улучшающими устройствами, например скользящим башмаком, для улучшения сцепления и расцепления вилки переключения передач. Однако также возможно, что конец плеча вилки изогнут с формированием скользящего ушка, которое выполняет ту же функцию, что и скользящий башмак. Скользящее ушко может также быть снабжено материалами для уменьшения трения и/или другим скользящим башмаком. В этом случае важно только то, что форма конца плеча вилки не мешает сцеплению и расцеплению вилки переключения передач с соответствующими муфтами сцепления, а наоборот, поддерживает эти процессы.

Предпочтительно ведущий элемент расцепления изогнут по направлению наружу от внутренней стороны вилки переключения передач, так что внутренняя сторона свободна от выступов. Однако также возможно согнуть скользящее ушко в любом желаемом направлении. В этом случае важно только то, чтобы скользящее ушко не мешало функционированию вилки переключения передач.

В предпочтительном варианте осуществления стержневые элементы стержневой структуры вилки переключения передач формируются из отрезка проволоки, который фактически имеет круговое поперечное сечение. Однако поперечное сечение стержневых элемента и соответственно отрезков проволоки может иметь квадратную, прямоугольную или любую другую полигональную либо круговую форму поперечного сечения. В этом случае важно только то, что это поперечное сечение обеспечивает формирование стержневого элемента с соответствующим сопротивлением усилию изгиба, требуемым для выполнения сдвига и толкания вилки переключения передач, особенно в секции плеча вилки.

Предпочтительно вилка переключения передач прочно соединена с переключающим штоком. Это соединение предпочтительно сформировано посредством сварного соединения. Однако также возможно поместить вилку переключения передач в полостях переключающего штока и жестко соединить их между собой любым подходящим способом, например сваркой, зацеплением, склейкой или любыми разъемными способами, например винтовым соединением.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дальнейшие преимущества, характеристики и подробности данного изобретения станут ясными при обращении к описанию предпочтительных вариантов его осуществления, представленных далее, вместе с чертежами, где на указанных чертежах:

фиг.1 — фронтальный вид вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, где эта вилка переключения передач расположена на переключающем штоке, при этом на каждой соответствующей стороне симметричной половины чертежа показаны различные варианты выполнения вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением;

фиг.2 — вид сверху вариантов выполнения вилки переключения передач, в соответствии с направлением А-В на фиг.1;

фиг.3 — вид сбоку первого варианта выполнения вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, в соответствии с направлением E-F на фиг.1;

фиг.4 — вид сбоку второго варианта выполнения вилки переключения передач, в соответствии с направлением D-C на фиг.1;

фиг.4а — альтернативный вариант выполнения конца плеча вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, и

фиг.5 — возможная форма поперечного сечения стержневого элемента вилки переключения передач в соответствии с данным изобретением, по линии V-V на фиг.2.

На фиг.1 показана вилка 1 переключения передач, выполненная в соответствии с данным изобретением; эта вилка переключения передач прочно закреплена на переключающем штоке 2, предпочтительно сваркой. Однако это соединение между вилкой 1 переключения передач и переключающим штоком 2 может также быть выполнено путем склеивания или с помощью любых других неразъемных или разъемных соединений.

На фиг.1 и 2 пунктирной линией в каждом случае показана ось симметрии. На каждой соответствующей стороне от оси симметрии в каждом случае показан вариант выполнения вилки переключения передач согласно данному изобретению, причем один — пунктирной линией, а второй — непрерывной линией. Следовательно, отдельные варианты осуществления в каждом соответствующем случае могут быть воспроизведены симметричным зеркальным способом. Однако также возможно, чтобы вилка переключения передач была сформирована подобно тому, как показано на фиг.1 и 2, то есть несимметричной.

Вилка 1 переключения передач, которая показана на правой стороне от оси симметрии (непрерывной линией), имеет поперечную секцию 3 вилки с множественными изгибами. Рядом с поперечной секцией 3 вилки находится секция 4 плеча вилки. Секция 4 плеча вилки на своем конце 10 снабжена скользящим башмаком 12, который поддерживает соединение с муфтами сцепления, не показанными здесь.

Как можно видеть на фиг.1 и 2, вилка 1 переключения передач образована проволочными или стержневыми элементами 7, 8, которые разнесены между собой в поперечной секции 3 вилки. Между стержневыми элементами 7, 8 имеется, как показано на фиг.2 на виде сверху, зазор 9, который фактически выглядит как пчелиная сота. Стержневые элементы 7, 8, сохраняя некоторое расстояние между собой, фактически идут параллельно один другому, а при приближении к секции 4 плеча вилки расстояние между ними уменьшается, пока в конце концов они не подходят настолько близко один к другому, что зазор 9 закрывается. Таким образом, подразумевается, что стержневые элементы в этом месте выровнены друг относительно друга настолько, насколько это возможно. Предпочтительно стержневые элементы 7, 8 в секции 4 плеча вилки соединены друг с другом посредством сварочного шва. Однако также возможно надежно соединить между собой элементы 7, 8 путем склеивания или прессованным соединением либо любым другим подходящим способом.

На фиг.3 показан на виде сбоку переход поперечной секции 3 вилки в секцию 4 плеча вилки, вид в направлении E-F. В данном варианте показан также конец 10 секции плеча вилки согласно первому варианту выполнения вилки 1 переключения передач. Конец 10 секции плеча вилки в этом варианте снабжен скользящим башмаком 12. В идеале скользящий башмак 12 сделан из синтетического материала, который поддерживает безфрикционное соединение концов 10 секций плеч вилки с соответствующей муфтой сцепления.

Концы 11 секций плеч вилки стержневых элементов 7, 8 могут, однако, также быть сформированы в соответствии с альтернативным вариантом осуществления, показанным на фиг.4 и 4а. Конструкция конца 11 секции плеча вилки предпочтительна в таких случаях, когда стержневой элемент 7 и стержневой элемент 8 содержат единственный отрезок проволоки, то есть вилка 1 переключения передач сформирована либо двумя отдельными отрезками проволоки, как показано элементами 7 и 8, либо вилка 1 переключения передач представляет собой единственный непрерывный отрезок проволоки, и в этом случае место присоединения указанной вилки 1 переключения передач лежит внутри области переключающего штока 2.

Таким образом, как показано на фиг.4а, в случае когда элемент 7, 8 образован единственным отрезком проволоки, конец 11 секции плеча вилки фактически формируется в виде петли.

Как уже указано ранее, вилка переключения передач предпочтительно изготавливается по меньшей мере из одного отрезка проволоки. На фиг.5 показаны возможные формы поперечного сечения отрезка проволоки, соответственно стержневых элементов 7, 8. Возможные формы поперечного сечения могут содержать формы, получаемые из круговой формы, от квадратной до полигональной формы, в этом случае применима любая форма поперечного сечения проволоки, если она обеспечивает достаточное сопротивление усилию изгиба и соответствующую гибкость в процессе обработки.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Вилка переключения передач

2 Переключающий шток

3 Поперечная секция вилки

4 Секция плеча вилки

5 Секция плеча вилки

6 Внутренняя сторона

7 Стержневой элемент

8 Стержневой элемент

9 Зазор

10 Конец секции плеча вилки

11 Конец секции плеча вилки

12 Скользящий башмак

13 Скользящее ушко

А Расстояние

Р Стержневая структура

1. Вилка (1) переключения передач для осевого сдвига муфты сцепления в коробке передач, имеющая две секции (4, 5) плеч вилки, лежащие друг напротив друга и соединенные между собой поперечной секцией (3) вилки,
отличающаяся тем, что секции (4, 5) плеч вилки и поперечная секция (3) вилки сформированы из проволоки или стержня (7, 8).

2. Вилка переключения передач по п.1, отличающаяся тем, что стержневой элемент (7, 8) имеет множественные изгибы.

3. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере два стержневых элемента (7, 8) объединены для формирования вилки переключения передач.

4. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в поперечной секции (3) вилки первый стержневой элемент (7) и второй стержневой элемент (8) связаны между собой и расположены таким образом, что между ними сформирован зазор (9).

5. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в секции (4, 5) плеча вилки первый стержневой элемент (7) и второй стержневой элемент (8) расположены рядом друг с другом.

6. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в секции (4, 5) плеча вилки первый стержневой элемент (7) и второй стержневой элемент (8) разнесены относительно друг друга.

7. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что первый и второй стержневые элементы (7, 8) сформированы из единого отрезка проволоки, физически представляющего собой единый структурный элемент.

8. Вилка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что каждый из первого и второго стержневых элементов (7, 8) сформирован из одного отрезка проволоки и они представляют собой два структурных элемента.

9. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на конце (10, 11) плеча вилки (1) переключения передач имеется скользящий башмак (12).

10. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневой элемент (7, 8) на конце (10, 11) секции плеча вилки (1) переключения передач имеет изгиб.

11. Вилка переключения передач по п.9, отличающаяся тем, что конец (10, 11) секции плеча вилки изогнут по существу так, что имеет U-образную форму.

12. Вилка переключения передач по п.11, отличающаяся тем, что изогнутый (10, 11) конец секции плеча вилки образует скользящее ушко (13).

13. Вилка переключения передач по п.12, отличающаяся тем, что скользящее ушко (13) изогнуто.

14. Вилка переключения передач по п.10, отличающаяся тем, что изогнутый конец (10, 11) секции плеча вилки снабжен скользящим башмаком (12).

15. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневой элемент имеет по существу круговое и/или полигональное поперечное сечение.

16. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневой элемент выполнен из металла и/или пластика.

17. Вилка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стержневая структура (Р) в поперечной секции (3) вилки прочно соединена с переключающим штоком (2).

Механическая коробка передач (МКПП). Синхронизатор КПП

Механическая коробка передач (МКПП) – является устройством для передачи, преобразования и изменения направления крутящего момента от маховика двигателя. В данном виде коробки передач переключение ступеней производится направленными механическими движениями рычага переключения передач.

В МКПП осуществляется ступенчатая передача крутящего момента на вторичный вал и, далее на привод колес. Ступенчатая передача подразумевает под собой определенный коэффициент передачи (передаточное число) в паре взаимодействующих шестерен ведущего и ведомого валов, в отличие, например от вариатора, у которого плавающий коэффициент передачи. Определяется передаточное число соотношением количества зубьев взаимодействующих шестерен. Самое большое передаточное число у меньшей ступени, соответствующей «первой» передаче.

По количеству ступеней механические коробки переключения передач делятся на четырех ступенчатые, пяти и шести ступенчатые. 4-х ступенчатая коробка на данный момент большая редкость, а вот пяти ступка является наиболее распространённой.

По количеству валов, МКПП подразделяются на трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач может применяться в автомобилях с передним и задним приводом, в то время как двухвальная более подходит для  легковых авто с передним приводом. Для большегрузных автомобилей так же применяется коробка трехвальная.

 

Трехвальная МКПП

 

В коробках этого типа применяется три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.

Ведущий вал выходит из корпуса коробки, для соединения своими шлицами с диском сцепления и применяется для передачи крутящего момента на вал промежуточный.

Промежуточный вал располагается параллельно ведущему и соединен с ним при помощи шестерни, которая жестко установлена на ведущем валу. На промежуточном валу так же находится блок шестерен.

Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим, но при этом вращается независимо от него. На ведомом валу располагается блок шестерен, которые не имеют жесткой сцепки с самим валом. Между шестернями располагаются муфты синхронизаторов, которые жестко сидят на валу, но могут двигаться вдоль вала. На конце муфты синхронизатора расположены зубчатые венцы, которые в процессе работы «входят» во «внутрь» шестерни ведомого вала, таким образом, получается жесткое соединение вала и ведомой шестерни заданной передачи. В нейтральном же положении все шестерни ведущего, промежуточного и ведомого вала вращаются в холостом ходу, ведомый вал стоит на месте, поскольку венец синхронизатора не соединен с внутренним венцом шестерни. Работа синхронизатора будет описана ниже.

Вилки переключения находятся в корпусе механической коробки передач, шарнирно связаны с рычагом переключения передач и предназначены для перемещения муфт синхронизаторов вдоль ведущего и ведомого вала.

Корпус МКПП выполнен из легкого металла, предназначен для крепления внутри всего механизма переключения и заливки смазывающего вещества, обычно это трансмиссионное масло. В старых советских версиях коробок передач применялся нигрол.

Рычаг переключения передачи может находиться непосредственно в коробке передач, или смонтированным на кузове автомобиля. В этом случае применяется дистанционное управление с помощью тросов или рычагов на шарнирах. Механизм дистанционного переключения передач в народе именуется «кулиса».

 

Рассмотрим принцип работы трехвальной МКПП. Крутящий момент от диска сцепления передается на первичный вал, который, как говорилось выше, передает вращение на промежуточный вал, шестерни промежуточного вращают шестерни ведомого, но сам ведомый вал не вращается. Водитель поворачивает рычаг включения передачи, например первой скорости, передвигая его влево. В этот момент выбирается нужная для включения вилка, далее происходит продольное движение рычага. Под его действием вилка начинает двигаться вдоль ведомого вала, приводя в действие синхронизатор. Синхронизатор совмещает угловую скорость вала и шестерни, после этого в действие приводится зубчатый венец, который входит в шестерню, жестко связывая ведомый вал и шестерню. Именно этот щелчок вхождения венца и фиксации ощущает на рычаге водитель. После этой процедуры крутящий момент передается на хвостовик коробки передач, далее через карданный вал на задний мост автомобиля (для заднеприводных моделей).

Варьировать передаточное число можно применяя меньшее количество зубьев на ведущей шестерни и большее на ведомой, со ступенчатым изменением количества зубьев в сторону уменьшения, для ведомой. Но наступит тот момент, когда число оборотов двигателя внутреннего сгорания автомобиля приблизится к числу оборотов ведомого вала, тогда передача крутящего момента посредством шестерен теряет смысл. Именно поэтому в трехвальных коробках применяется прямая передача, то есть ведущий вал напрямую, через синхронизатор коробки передач соединен с ведомым валом, коэффициент передачи равен единице. У двухвальных МКПП прямая передача отсутствует.

Для передачи «задний ход» вводится дополнительная шестерня, которая располагается на отдельном валу и включается между промежуточным валом и ведомым, тем самым обеспечивая реверсное вращение ведомого вала. В МКПП применяются косозубые шестерни, благодаря чему происходит «мягкое» включение передач.

 

Двухвальная МКПП

 

В двухвальной коробке есть только два вала – ведущий и ведомый.

Предназначение всех элементов такое же, как и у трехвальной. Различие состоит в параллельном расположении валов, и передача создается одной парой шестерен (у трехвальной работают две пары). У двухвальной механической коробки передач нет прямой передачи. Шестерня главной передачи жестко крепится на ведомом валу, между остальными шестернями находятся синхронизаторы.

Как правило, у двухвальных коробок передач совмещены в одном корпусе непосредственно узел переключения передач, валы, блоки шестерен, синхронизаторы и дифференциал. Для уменьшения продольного размера в двухвальных коробках могут применяться несколько ведомых валов. В этом случае все вторичные валы (попеременно) своей шестерней главной передачи, вращают ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие дифференциал.

Для передачи «задний ход», так же как и в трехвальной коробке применяется дополнительный вал с промежуточной шестерней. Принцип действия тот же.

Для удерживания включенной передачи в МКПП (для всех видов) применяются фиксаторы, а для исключения включения сразу двух передач устройство блокировки.

Существенно отличается и механизм включения передачи в двухвальной коробке. Если в трехвальной переключение происходит выбором вилки рычагом переключения, то в двухвальной применяется шток переключения и рычаги выбора передачи. Сам процесс выглядит следующим образом – при повороте рычага переключения передачи в салоне авто, в действие приводится рычаг выбора передачи, далее следует продольное движение и привод в действие штока, который и толкает нужную вилку для блокировки шестерни на ведомом валу при помощи зубчатого венца муфты синхронизатора.

 

Синхронизатор коробки передач

Схема устройства синхронизатора: 1 — ступица; 2 — муфта; 3 — блокировочные кольца; 4 — сухари; 5 — проволочные кольца.

Как говорилось выше, синхронизатор КПП предназначен для бесшумного включения передачи путем выравнивания угловой скорости вала и шестерни. В устройство синхронизатора входит:

  • муфта
  • два блокировочных кольца
  • сухари
  • проволочные кольца

Ступица жестко крепится на ведомом валу. На ступице имеются пазы для сухарей и наружные зубья. На зубьях ступицы крепится муфта при помощи сухарей, которые находятся в канавках. Сухари прижимаются кольцами или подпружиненными шариками. Блокировочные кольца находятся по краям муфты и имеют снаружи зубья. На конической поверхности блокировочных колец наносятся продольные канавки или резьба для увеличения силы трения.

Работает синхронизатор так: включая передачу вилка, перемещает муфту в направлении нужной шестерни. Вместе с муфтой в сторону шестерни движется и блокировочное кольцо, благодаря усилию сухарей. Из-за разности угловых скоростей шестерни и вала на конической поверхности возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора. Зубья муфты и блокировочного кольца станут друг против друга, значит дальнейшее движение муфты, прекратится. После наступает момент выравнивания скоростей, а затем муфта свободно проходит через блокировочное кольцо и входит в соединение с внутренними зубцами включаемой шестерни, блокируя ее вместе с ведомым валом. Все — передача включена! Синхронизатор может включить поочередно две шестерни ведомого вала.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Снятие, проверка состояния и установка вилок и штоков переключения передач

Снятие, проверка состояния и установка вилок и штоков переключения передач

Конструкция механизма переключения передач

Усилия затягивания резьбовых соединений, Нм

Т: 19.6

СНЯТИЕ

1. Снимите сборку РКПП (см. Раздел Снятие и установка трансмиссионной сборки).
2. Снимите датчики-выключатели огней заднего хода и нейтрального положения РКПП (см. Раздел Снятие, установка и проверка состояния датчиков-выключателей).
3. Снимите раздаточную коробку с корпусом удлинения (см. Раздел Снятие, обслуживание и установка раздаточной коробки и удлинения трансмиссии).
4. Снимите картер трансмиссии (см. Раздел Снятие, установка и проверка состояния картера трансмиссионной сборки).
5. Снимите сборку ведущей шестерни главной передачи (см. Раздел Снятие, обслуживание и установка сборки вала ведущей шестерни главной передачи привода передних колес).
6. Снимите сборку первичного вала (см. Раздел Снятие, обслуживание, установка и регулировка первичного вала РКПП).
7. Снимите сборку переднего дифференциала (см. Раздел Снятие, обслуживание, установка и регулировка переднего дифференциала).

8. При помощи выколотки ST 398791700 извлеките штифт и снимите вилку включения 5-й передачи.

A — Штифт
B — Вилка включения 5-й передачи

9. Выверните пробки, затем извлеките пружины и контрольные шарики фиксаторов.

10. Извлеките штифт и снимите вилку переключения 3/4 передач со своим штоком.

Штифт выбивайте внутрь, чтобы он не уперся в стенку картера. При извлечении штока прочие штоки должны находиться в нейтральном положении.


A — Штифт
B — Шток вилки переключения 3/4 передач
C — Вилка

11. Извлеките штифт и снимите вилку переключения 1/2 передач со своим штоком.
12. Снимите наружное пружинное стопорное кольцо и стащите рычаг со штока вилки включения задней передачи, — постарайтесь не потерять шарик. Далее снимите шарик с пружиной и извлеките из штока блокирующий плунжер. Снимите шток.
13. Снимите рычаг включения задней передачи.

ПРОВЕРКА

1. Проверьте валы и штоки переключения передач на наличие признаков чрезмерного износа, деформаций и прочих механических повреждений. Дефектные компоненты замените.

2. Измерьте величины зазоров между ведомыми шестернями 1-й, 2-й и задней передач. Если результаты измерений не соответствуют требованиями Спецификаций (9.5 мм), обратитесь к приведенной ниже таблице и произведите подбор новой вилки переключения 1/2 передач.

A — Ведомая шестерня 1-й передачи
B — Ведомая шестерня задней передачи
C — Ведомая шестерня 2-й передачи

Перечень выпускаемых вилок переключения 1/2 передач


3. Измерьте величины зазоров между ведущими шестернями 3-й и 4-й передач и муфтой синхронизатора. Если результаты измерений он не удовлетворяют требованиям Спецификаций (9.3 мм), обратитесь к приведенной ниже таблице и произведите подбор новой вилки переключения 3/4 передач.

A — Ведущая шестерня 3-й передачи
B — Муфта синхронизатора
C — Ведущая шестерня 4-й передачи

Перечень выпускаемых вилок переключения 3/4 передач


4. Измерьте величину зазора между ведущей шестерней 5-й передачи и муфтой синхронизатора. Если результат измерения не соответствует требованиям Спецификаций (9.3 мм), обратитесь к приведенной ниже таблице и произведите подбор новой вилки включения 5-й передачи.

A — Ведущая шестерня 5-й передачи
B — Муфта синхронизатора

Перечень выпускаемых вилок включения 5-й передачи


5. Измерьте величины зазоров между наконечниками штоков. Если результаты измерений выходят за пределы допустимых диапазонов, замените соответствующие компоненты.

Зазор А (1/2 — 3/4): 0.4 ÷ 1.4 мм
Зазор В (3/4 — 5): 0.5 ÷ 1.3

УСТАНОВКА

1. Установите на рычаг штока вилки включения задней передачи пружину, шарик и блокирующий плунжер в рычаг, — для временной фиксации плунжера нанесите на него мазок консистентной смазки. Вставьте шток вилки включения задней передачи в отверстие в его рычаге и зафиксируйте сборку наружным стопорным кольцом.
2. Посадите в отверстие штока включения задней передачи в левой части картера трансмиссии шарик с пружиной, установите новую уплотнительную шайбу, затем вверните и затяните пробку.

 Посадка шарика производится при помощи специального приспособления ST 399411700.

3. Через отверстие на задней части картера трансмиссии проденьте шток вилки переключения 1/2 передач в соответствующую вилку.
4. Добейтесь совмещения отверстий на вилке и штоке и вставьте в них новый штифт.

 Прочие штоки следует перевести в нейтральное положение. Удостоверьтесь, что блокирующий плунжер находится на стороне штока вилки переключения 3/4 передач. Для временной фиксации плунжера нанесите на него мазок консистентной смазки.

5. Установите блокирующий плунжер в шток вилки переключения 3/4 передач.
6. Через отверстие на задней части корпуса трансмиссии проденьте шток переключения 3/4 передач в свою вилку.
7. Добейтесь совмещения отверстий на вилке и штоке и вставьте в них новый штифт.

 Шток задней передачи следует перевести в нейтральное положение. Удостоверьтесь, что блокирующий плунжер находится на стороне штока вилки включения задней передачи.

8. Посадите вилку включения 5-й передачи на задний конец своего штока, добейтесь совмещения отверстий и проденьте в них НОВЫЙ штифт.
9. Заправьте шарики, их пружины и новые уплотнительные шайбы в отверстия штоков переключения 1/2 и 3/4 передач, вверните и затяните пробки.
10. Дальнейшая установка производится в порядке, обратном порядку демонтажа компонентов.

Назначение механической коробки передач/ коробки передач в блоке с ведущим мостом автомобиля

23.05.2010

Механические коробки передач и коробки передач в блоке с ведущим мостом

Типичная механическая коробка передач

Механическая коробка передач — это «сердце» трансмиссии многих современных автомобилей. Чтобы дать двигателю выигрыш в силе ведущим колесам, в механической коробке передач используются зубчатые колеса различного размера. Сам двигатель может генерировать только ограниченный крутящий момент при низких значениях частоты вращения. Без достаточного крутящего момента трогание автомобиля было бы невозможно.

В нормальных рабочих условиях мощность передается от двигателя через включенное сцепление к первичному валу коробки передач. Первичный вал передает эту мощность зубчатым передачам в коробке передач, которые изменяют крутящий момент и частоту вращения и затем передают его остальной части трансмиссии.
 
Механические коробки передач используются на автомобилях с задним приводом и приводом на четыре колеса. На переднеприводных автомобилях используются механические коробки передач в блоке с ведущим мостом. Механические коробки передач в блоке с ведущим мостом в основном выполняют туже функцию, что и механические коробки передач. Однако, коробки передач в блоке с ведущим мостом, кроме того, имеют одну дополнительную функцию: они содержат дифференциал, который выполняет функции главной передачи и позволяет колесам вращаться с разными скоростями. Дифференциал устанавливается внутри картера коробки передач в блоке с ведущим мостом. Дифференциал получает крутящий момент прямо от выходной шестерни, расположенной внутри коробки передач в блоке с ведущим мостом. Затем он использует передаточное число для увеличения крутящего момента и передает крутящий момент через полуоси к колесам.

Назначение зубчатых передач

Задача зубчатых передач, расположенных внутри коробки передач или коробки передач в блоке с ведущим мостом, — передавать вращательное движение. Зубчатые колеса обычно устанавливаются на валах. Зубчатые передачи передают вращательное движение от одного вала другому. Зубчатые колеса и валы взаимодействуют друг с другом в соответствии с одним из трех способов:

•    Вал может приводить в движение зубчатое колесо.
•    Зубчатое колесо может приводить в движение вал.
•    Зубчатое колесо может свободно вращаться на вале.

Зубчатые передачи могут использоваться для увеличения крутящего момента и уменьшения частоты вращения, уменьшения крутящего момента и увеличения частоты вращения, передачи крутящего момента и сохранения постоянства частоты вращения или изменения направления крутящего момента.

Вращение зубчатых колес

Для выполнения диагностики и ремонта необходимо понимать, как вращаются зубчатые колеса внутри механической коробки передач или коробки передач в блоке с ведущим мостом.

Основное правило, которое применяется к зубчатым колесам, таково: два зубчатых колеса с внешним зацеплением вращаются в противоположном направлении.

Это означает, что двигатель, который приводит зубчатое колесо во вращение по часовой стрелке, заставляет любое другое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с этим зубчатым колесом, вращаться против часовой стрелки. Чтобы заставить это зубчатое колесо вращать ведомые колеса в направлении почасовой стрелке, должно быть добавлено третье зубчатое колесо.
 
Другое основное правило для зубчатой передачи заключается в том, что, когда вводится третье зубчатое колесо, выходное направление вращения комплекта зубчатых колес соответствует направлению вращения на входе.

Конструкция зубчатой передачи

Имеются много типов зубчатых передач и каждая имеет свои собственные рабочие характеристики. Наиболее распространенные типы зубчатых передач, которые используются в механических коробках передач и коробках передач в блоке с ведущим мостом, это:

•    Прямозубая цилиндрическая зубчатая передача
•    Косозубая цилиндрическая зубчатая передача
•    Прямозубая коническая зубчатая передача

Прямозубая цилиндрическая зубчатая передача

Прямозубая цилиндрическая зубчатая передача -это самая простая по конструкции зубчатая передача, используемая в механических коробках передач/ коробках передач в блоке с ведущим мостом.

•    Ее главное преимущество заключается в прямой нарезке зубьев, и поэтому зубчатые колеса могут перемещаться в осевом направлении и таким образом входить в контакт с другими зубчатыми колесами и выходить из контакта.
•    Ее главный недостаток- шум при работе. Прямозубые цилиндрические зубчатые передачи при высокой частоте вращения издают вой.
•    В механической коробке передач/ коробке передач в блоке с ведущим мостом прямозубая цилиндрическая зубчатая передача обычно используется только для передачи заднего хода.

Косозубая цилиндрическая зубчатая передача

Косозубая цилиндрическая зубчатая передача — это наиболее распространенная зубчатая передача, используемая в механических коробках передач и коробках передач в блоке с ведущим мостом. В ней зубья нарезаны под углом коси вращения передачи. В процессе работы это позволяет всегда находиться в полном контакте двум или большему количеству зубьев.

•    Главное преимущество косозубой цилиндрической зубчатой передачи заключается в том, что она работают намного более  спокойно и имеет намного большую несущую способность по сравнению с прямозубой цилиндрической зубчатой передачей.
•    Главный недостаток косозубой цилиндрической зубчатой передачи заключается в том, что в ней нельзя перемещать зубчатые колеса, вводя их в контакт с сопрягаемыми зубчатыми колесами и выводя из контакта. Они должны находиться в постоянном зацеплении. Косозубая цилиндрическая зубчатая передача иногда упоминается как передача постоянного зацепления.
•    Косозубая цилиндрическая зубчатая передача используются для всех передач движения вперед и в некоторых случаях — также для
передачи заднего хода.

Прямозубая коническая зубчатая передача

Прямозубая коническая зубчатая передача позволяет зубчатому колесу вращаться на оси, которая располагается под углом 90 градусов к зубчатому колесу, с которым обеспечивается зацепление.

•    Прямозубые конические зубчатые колеса используются только в качестве сателлитов и полуосевых шестерен дифференциала на механической коробке передач в блоке с ведущим мостом.

Передаточные числа

Древнегреческий инженер Архимед однажды сказал «Дайте мне рычаг достаточной длины и точку опоры и я приподниму Землю». Эта формулировка относится к способности рычага увеличивать усилие. Зубчатые колеса — это комплект рычагов, расположенных по окружности. Зубчатые передачи увеличивают усилие благодаря различию в размерах и числе зубьев в ведущем и ведомом зубчатом колесе. Передаточное число -это термин, который описывает разницу в числе зубьев зубчатых колес, находящихся в зацеплении.

Например:

•    Оба зубчатых колеса одного размера и имеют одинаковое число зубьев.
•    Каждый раз, когда ведущее зубчатое колесо (шестерня) делает полный оборот, также поворачивается ведомое зубчатое колесо.
•    Оба зубчатых колеса вращаются с одной и той же частотой вращения, и т.к. они одного размера и имеют одинаковое число зубьев, они имеют одинаковый крутящий момент.
•    Единственное различие между зубчатыми колесами заключается в том, что они вращаются в противоположных направлениях.
•    Зубчатые колеса одного размера и с одинаковым числом зубьев образуют передачу с передаточным числом 1:1, потому что на каждый оборот ведущего зубчатого колеса приходится один оборот ведомого зубчатого колеса.
•    Передаточные числа обычно пишутся с использованием двоеточия, в данном примере -1:1.

Понижающее передаточное число

Когда ведущее зубчатое колесо меньше чем ведомое зубчатое колесо, ведомое колесо вращается медленнее, чем ведущее, поэтому зубчатая передача работает с понижением. Это уменьшение частоты вращения ведомого колеса увеличивает крутящий момент.

•    Меньшее зубчатое колесо имеет 12 зубьев и приводит в движение большее зубчатое колесо, которое имеет 24 зуба.
•    Ведущее зубчатое колесо (шестерня) с 12 зубьями вращается с крутящим моментом 10 Нм. Но зубчатое колесо с 12 зубьями делает
два оборота на каждый оборот ведомого зубчатого колеса с 24 зубьями.
•    Это заставляет ведомое зубчатое колесо иметь вдвое больше крутящий момент на каждый оборот. Ведомое зубчатое колесо теперь вращается с крутящим моментом 20 Нм.
•    Это — понижающее передаточное число 2:1.

Пример передаточных отношений в механической коробке передач:

•    Передача заднего хода = 3.40:1
•    1-ая передача = 3.97:1
•    2-ая передача = 2.34:1
•    3-ья передача = 1.46:1
•    4-ая передача = 1:1
•    5-ая передача = 0.79:1

Как вы можете видеть, передача заднего хода и передачи с 1-ой по 3-ью — понижающие. 4-ая передача имеет передаточное число 1:1. Это означает, что ведущее и ведомое зубчатые колеса имеют одинаковое число зубьев и вращаются с одинаковой частотой вращения. Она называется прямой передачей.
 
Если двигатель, который вырабатывает крутящий момент 407 Нм, подсоединяется к трансмиссии, которая имеет передаточное число 10:1, в результате к колесам прикладывается крутящий момент 4 070 Нм, который является количеством энергии, необходимой для перемещения автомобиля массой 1 360 кг.

Однако, в понижающих передаточных числах имеется и недостаток. Ведущее зубчатое колесо должно делать намного больше оборотов, чем ведомое зубчатое колесо. Поэтому двигатель, который работает с частотой вращения 6 000 об/ мин, будет проворачивать трансмиссию с переда¬точным числом 10:1 только с частотой 600 об/мин.

Вследствие наличия центробежной силы после того, как автомобиль начинает движение, ему не требуется столь же много мощности для сохранения своей скорости, как это требуется для инициирования начала движения автомобиля. Благодаря этой силе можно изменять передаточные числа, чтобы обеспечить увеличение частоты вращения.

Повышающее передаточное число

Передаточное число, при котором ведущее зубчатое колесо вращается медленнее чем ведомое зубчатое колесо, называется повышающим передаточным числом.

Повышающее передаточное число позволяет трансмиссии фактически вращаться быстрее двигателя, поэтому при высокой скорости для поддержания движения автомобиля необходим очень небольшой крутящий момент. Т.к. повышающие передаточные числа позволяют двигателю работать при более низкой частоте вращения, они обеспечивают лучшую экономию топлива.

Чтобы определить общее передаточное число всей трансмиссии, все, что следует сделать, это умножить передаточное число конкретной передачи коробки передач на передаточное число дифференциала. Например, предположим, что дифференциал имеет передаточное число 3.78:1. Чтобы определить фактическое передаточное число, которое используется на любой конкретной передаче, только умножьте это передаточное число на 3.78. Если 1-ая передача коробки передач имеет передаточное число 3.97:1, умножьте это значение на передаточное число дифференциала 3.78:1, и вы определите, что полное понижающее передаточное число трансмиссии на пути от двигателя к колесам равняется 15.01:1. Поэтому крутящий момент двигателя увеличивается трансмиссией в 15.01 раз.

Работа базовой механической коробки передач

Чтобы понять, как работает современная коробка передач, сначала мы должны рассмотреть работу базовой 3-ступенчатой коробки передач. В этом разделе, чтобы увидеть, как работает базовая 3-ступенчатая коробка передач, мы рассмотрим простой зубчатый редуктор.
 
Поток мощности

Путь, по которому в механической коробке передач мощность проходит от первичного вала к вторичному валу, называется потоком мощности. Понимание потока мощности очень важно для диагностики проблем, связанных с механической коробкой передач.

Хотя поток мощности в некоторых коробках передач может слегка отличаться вследствие наличия различий в элементах, поток мощности во всех механических коробках передач очень похож.

В типичной механической коробке передач первичный вал приводится в движение посредством сцепления и, в свою очередь, приводит в движение промежуточный вал. Затем промежуточный вал посредством синхронизатора передает мощность зубчатым передачам, соединяемых с вторичным валом.

Понижающая передача

Чтобы включить 1-ую передачу в механической коробке передач используются четыре зубчатых колеса и три вала.

•    Маленькая шестерня на первичном вале, идущем от двигателя, приводит в движение большое зубчатое колесо, установленное на
промежуточном вале коробки передач.
•    Другая маленькая шестерня, установленная на промежуточном вале, приводит во вращение большое зубчатое колесо,  установленное на третьем вале, называемом вторичным валом.

Глядя на величину зубчатых колес, вы можете видеть, что имеется понижающая зубчатая передача между шестерней первичного вала и зубчатым колесом промежуточного вала. Кроме того, имеется дополнительное понижение между зубчатым колесом 1-ой передачи, установленном на промежуточном вале, и зубчатым колесом 1-ой передачи, установленном на вторичном вале.

Обратите внимание на то, что первичный и вторичный валы вращаются водном направлении, потому что промежуточный вал действует между ними как промежуточное зубчатое колесо.

Прямая передача

3-ья передача в нашей базовой коробке передач -прямая. В прямой передаче нет никакого понижения.
•    Первичный вал механически соединяется прямо со вторичным валом.
•    Каждый оборот первичного вала приводит к одному обороту вторичного вала, создавая передаточное число 1:1.

Передача заднего хода

Чтобы создать передачу заднего хода в механической коробке передач, требуется использование дополнительного зубчатого колеса и соответствующей оси. Это зубчатое колесо обычно известно как промежуточное зубчатое колесо (промежуточная шестерня) передачи заднего хода. В некоторых коробках передач промежуточное зубчатое колесо передачи заднего хода фактически имеет переменный контакт со смежными зубчатыми колесами (т.е. входит в зацепление и выходит из него по мере необходимости). В других коробках передач это косозубое зубчатое колесо, которое находится в постоянном зацеплении.

•    На передаче заднего хода мощность передается в коробку передач посредством первичного вала, а к зубчатому колесу —  посредством промежуточного вала.
•    Однако, зубчатое колесо передачи заднего хода на промежуточном вале и зубчатое колесо  передачи заднего хода на вторичном вале не находятся в прямом контакте.
•    Для того чтобы зубчатое колесо передачи заднего хода на промежуточном вале передавало вращение к зубчатому колесу передачи заднего хода на вторичном вале, промежуточное зубчатое колесо передачи заднего хода входит в зацепление с обоими вышеуказанными зубчатыми колесами.
•    Нормальное вращение вторичного вала реверсируется. Вал вращается в противоположном направлении.

Обратите внимание на то, что зубчатое колесо передачи заднего хода на промежуточном вале меньше по величине чем зубчатое колесо передачи заднего хода на вторичном вале, что обеспечивает понижающее передаточное число, увеличивая мощность на передаче заднего хода. Это понижение требуется по той причине, что движение в режиме заднего хода может быть начато только из состояния покоя (при неподвижном автомобиле).

Элементы механической коробки передач

Хотя работа механической коробки передач очень проста, чтобы обеспечить правильную ее работу, необходимо много различных элементов.

Синхронизаторы и зубчатые колеса различных передач

В коробке передач зубчатые колеса/ шестерни называются по названию передачи, для которой они используются. Например, зубчатое колесо, которое используется для 1-ой передачи, называется зубчатым колесом 1-ой передачи. Все передачи движения вперед в современных коробках передач используют косозубые зубчатые колеса. Косозубые зубчатые колеса тихо работают и имеют дополнительную прочность. Однако, т.к. зубья косозубых зубчатых колес наклонены, такие зубчатые колеса нельзя вводить в зацепление и выводить из него. По этой причине зубчатые колеса не устанавливаются на соответствующих валах с использованием шлицевого соединения. Внутренние отверстия этих зубчатых колес гладкие, что позволяет им свободно вращаться относительно вала. Когда зубчатое колесо нуждается в соединении с валом, перемещается муфта синхронизатора, которая входит в зацепление со специальным зубчатым венцом, расположенным сбоку на зубчатом колесе.

•    Муфта синхронизатора блокируется с зубчатым колесом соответствующей передачи.
•    Посадочное отверстие муфты синхронизатора имеет зубья с внутренним зацеплением, которые скользят по сопрягаемым зубьям ступицы синхронизатора.
•    Ступица синхронизатора устанавливается на вале с помощью шлицевого соединения.

Зубчатое колесо соответствующей передачи соединяется со вторичным валом посредством синхронизатора, позволяя передавать крутящий момент зубчатого колеса.

В большинстве случаев каждый синхронизатор работает с зубчатыми колесами двух передач, потому что его муфта может скользить и вперед и назад. По этой причине синхронизаторы будут называться по названию передач, которыми они управляют. Например, синхронизатор 1-ой/2-ой передач работает с зубчатыми колесами 1-ой и 2-ой передач.

Синхронизация частоты вращения зубчатого колеса и вала

Другой задачей синхронизатора является приведение в соответствие значений частоты вращения зубчатых колес соответствующих передач и их вала перед тем, как зубчатое колесо будет жестко соединено с валом. Частота вращения зубчатого колеса отличается от частоты вращения вала. Если частота вращения зубчатого колеса и вала не станут одинаковыми перед тем, как муфта синхронизатора сцепится с соответствующим зубчатым венцом на зубчатом колесе, втулка и этот зубчатый венец могут быть повреждены.

Когда выбирается какая-либо передача, вилка переключения передач толкает муфту синхронизатора в направлении зубчатого колеса.

•    Блокирующее кольцо, которое имеет коническую внутреннюю поверхность, входит в контакт с коническим выступом зубчатого колеса.
•    По мере того, как муфта синхронизатора продолжает перемещаться, она сжимает сухари синхронизатора, преодолевая усилие
соответствующих пружин.
•    Когда она перемещается дальше, шлицы муфты входят в зацепление с зубьями блокирующего кольца.
•    Трение между блокирующим кольцом и выступом зубчатого колеса заставляет зубчатое колесо, которое свободно проворачивается на вале, ускоряться или замедляться до достижения той же частоты вращения, что и синхронизатор.
•    Блокирующее кольцо предотвращает сцепление шлицов муфты синхронизатора с зубчатым венцом синхронизатора на зубчатом  колесе до тех пор, пока они не начнут вращаться с одинаковой частотой вращения.
•    Когда зубья блокирующего кольца (которое соединяется с синхронизатором) и зубчатого венца синхронизации на зубчатом колесе
выравниваются относительно друг друга, муфта синхронизатора может переместиться на зубчатый венец синхронизации на зубчатом
колесе, таким образом жестко фиксируя
зубчатое колесо на вале.
•    Как только это происходит, поджатые сухари перемещаются в выемку на посадочном диаметре муфты синхронизатора, помогая удерживать последнюю на месте.

Механизмы переключения передач

Переключение передач в коробке передач выполняется посредством механизмов переключения передач. Общие элементы механизмов переключения -это:

•    Вилки переключения передач
•    Штоки переключения передач
•    Замки
•    Фиксаторы

Вилки и штоки переключения передач

Переключение передач в коробке передач выполняется посредством вилок переключения передач, которые вставляются в канавку в центре муфты синхронизатора. Вилки базируются на штоках переключения передач, которые перемещаются водителем, использующим рычаг переключения передач. Когда водитель перемещает рычаг переключения передач, будет перемещаться шток выбора передач, заставляя вилку переключения передач переместить муфту синхронизатора и ввести в зацепление зубчатое колесо соответствующей передачи.

Вилки переключения передач обычно имеют на концах вкладыши, которые плотно вставляются в муфту синхронизатора и предотвращают износ вилки переключения передач.

Замки и фиксаторы

Чтобы предотвратить повреждение коробки передач, в механизме переключения передач используются специальные замки (блокираторы). Эти устройства могут подсоединяться к штокам выбора передач или к крышке механизма переключения передач. Замки предназначаются для того, чтобы предотвратить одновременное включение более одной передачи.

Фиксаторы

Фиксаторы используются для того, чтобы удерживать вилки переключения передач в требуемом положении после выбора передачи. Фиксаторы обычно представляют собой конструкцию, состоящую из шарика и пружины, и могут или входить в выемки на штоках выбора передач или в рычаге смещения. После перемещения вилки переключения передач пружина фиксатора вводит шарик в выемку на рычаге выбора передач или на штоке переключения передач, блокируя вилку переключения передач в требуемом положении.

Промежуточный вал

Промежуточный вал представляет собой ряд зубчатых колес и может быть изготовлен из одного куска закаленной стали или может иметь набор отдельных зубчатых колес, которые имеют шлицевое соединение с соответствующим валом. Некоторые промежуточные валы могут иметь наряду со шлицевыми зубчатыми колесами синхронизаторы и зубчатые колеса с гладким посадочным отверстием.

Подшипники

Все валы коробки передач и многие из зубчатых колес устанавливаются на подшипниках. Это могут быть игольчатые роликовые подшипники, шариковые подшипники или конические роликовые подшипники, снабженные сепараторами. Подшипники предназначаются для того, чтобы обеспечить свободное вращение при создании необходимой опоры для элемента. Многие из подшипников, расположенных внутри коробки передач, требуют для снятия и установки использования специальных инструментов.

Картер коробки передач

Валы и зубчатые колеса коробки передач размещаются в картере. Элементы картера включают в себя картер коробки передач, выступающую часть картера и верхнюю крышку. Секции крепятся вместе болтами с использованием прокладок и уплотнений, обеспечивающих герметичное уплотнение всех стыков. Картер заполняется трансмиссионной жидкостью, что позволяет обеспечить постоянную смазку и охлаждение вращающихся шестерен и валов.

Насос

В некоторых новых механических коробках передач используется насос, позволяющий улучшить охлаждение и смазку внутренних элементов. Большинство насосов, используемых в механических коробках передач — это насосы героторноготипа, которые приводятся в движение промежуточным валом.

Маслоохладитель

Другая новая система, устанавливаемая на некоторые автомобили, — это маслоохладитель. Маслоохладитель является частью радиатора и использует охлаждающую жидкость двигателя также и для охлаждения трансмиссионного масла. Насос коробки передач посылает горячее масло в охладитель по маслопроводам. В радиаторе масло охлаждается, используя охлаждающую жидкость двигателя. Затем масло возвращается в коробку передач.

Работа механической коробки передач в блоке с ведущим мостом

Механическая коробка передач в блоке с ведущим мостом принципиально может быть разделена на две секции: секция коробки передач и секция дифференциала. В секции коробки передач используются те же элементы, что и в механической коробке передач. Вилки переключения передач, синхронизаторы и зубчатые колеса в основном имеют ту же самую конструкцию. Но имеется одно главное различие между механической коробкой передач в блоке с ведущим мостом и механической коробкой передач: нет никакого промежуточного вала. Промежуточный вал не требуется по той причине, что вращение от первичного вала и вторичного вала передается к дифференциалу, который затем передает крутящий момент к колесам в том же самом направлении вращения, что и первичный вал (кроме случая движения автомобиля задним ходом).

Элементы механической коробки передач в блоке с ведущим мостом

Хотя работа механической коробки передач в блоке с ведущим мостом аналогична работе коробки передач, чтобы заставить ее работать, требуется много других элементов.

Дифференциал

Дифференциал коробки передач в блоке с ведущим мостом передает мощность к колесам, обеспечивает функции главной передачи и дает возможность колесам вращаться с различной частотой вращения при прохождении поворотов. Это выполняется с использованием четырех маленьких зубчатых колес, установленных внутри дифференциала, который, в свою очередь, приводится в движение коронной шестерней от выходной шестерни вторичного вала.

•    Внутри чашки дифференциала располагаются две полуосевые шестерни. Эти шестерни имеют шлицевое соединение с полуосями.
•    Между полуосевыми шестернями, обеспечивая связь между ними, находятся два сателлита, которые базируются на оси, которая крепится в чашке дифференциала.
•    Полуосевые шестерни имеют соединение с чашкой дифференциала только посредством сателлитов. Поэтому сателлиты фактически приводят в движение полуосевые шестерни.

Первичный и вторичный валы в сборе
 
Первичный вал

Первичный вал коробки передач в блоке с ведущим мостом передает вращение от коленчатого вала к вторичному валу. На первичном вале располагаются ведущие зубчатые колеса (шестерни) различных передач. Некоторые из них являются неотъемлемой частью первичного вала. Другие зубчатые колеса с синхронизаторами только опираются на первичный вал, как и в случае зубчатых колес механической коробки передач, опирающихся на вторичный вал.

На первичном вале шестерни 1-ой и 2-ой передач и передачи заднего хода нарезаны непосредственно на вале. Шестерни 3-ей и 4-ой передач опираются на вал и при работе должны быть зафиксированы на нем посредством синхронизатора. Шестерня 5-ой передачи съемная, но имеет шлицевое соединение с валом.
 
Вторичный вал

Вторичный вал коробки передач в блоке с ведущим мостом передает мощность дифференциалу в соответствии с выбранной передачей. На показанном изображении вторичного вала зубчатые колеса 1-ой, 2-ой и 5-ой передач и передачи заднего хода базируются на вале и вводятся в зацепление посредством синхронизатора 1-ой/2-ой передач и 5-ой передачи/ передачи заднего хода соответственно. Ведомые зубчатые колеса 3-ей и 4-ой передач нарезаны прямо на вторичном вале. Кроме того, имеется съемная выходная шестерня для дифференциала, имеющая шлицевое соединение с валом.

Промежуточное зубчатое колесо передачи заднего хода

В коробках передач в блоке с ведущим мостом используются два основных типа промежуточных зубчатых колес передачи заднего хода: с постоянным зацеплением и прямозубые. Постоянное зацепление аналогично используемому в механических коробках передач, в то время как прямозубые зубчатые колеса — скользящего типа: они вводятся в зацепление вилкой переключения передач.

Постоянное зацепление

Постоянное зацепление — это синхронизированное, косозубое промежуточное зубчатое колесо передачи заднего хода.

•    Оно находится в постоянном зацеплении с шестерней передачи заднего хода на первичном вале и ведомым зубчатым колесом на вторичном вале.
•    Передача заднего хода включается, когда синхронизатор 5-ой передачи/ передачи заднего хода фиксирует ведомое зубчатое колесо передачи заднего хода на вторичном вале.
 
Прямозубое зубчатое колесо

Некоторые коробки передач в блоке с ведущим мостом имеют прямозубое промежуточное зубчатое колесо передачи заднего хода, которое перемещается вилкой переключения передач вдоль собственной оси.

•    При включенной передаче заднего хода промежуточное зубчатое колесо находится в зацеплении с прямозубым ведущим зубчатым колесом на первичном вале и прямозубым ведомым зубчатым колесом, сцепленным с вторичным валом посредством синхронизатора 1-ой/2-ой передач.
•    Это зубчатое колесо реверсирует направление вращения вторичного вала и дифференциала и позволяет автомобилю двигаться задним ходом.

Синхронизатор передачи заднего хода

Включение передачи заднего хода синхронизируется синхронизатором 5-ой передачи/ передачи заднего хода.

•    Когда водитель выбирает передачу заднего хода, ступица синхронизатора 5-ой передачи поджимается к блокирующему кольцу  передачи заднего хода, которое поджимается к держателю блокирующего кольца передачи заднего хода.
•    Этот держатель соединяется с первичным валом.
•    Когда коническая поверхность блокирующего кольца сцепляется с конической поверхностью держателя, последний останавливает вращение первичного вала и позволяет обеспечить плавность зацепления промежуточного зубчатого колеса передачи заднего хода и
зубчатого колеса передачи заднего хода.

Рычажные механизмы переключения передач

Вследствие специфики расположения коробки передач в блоке с ведущим мостом между ней и рычагом переключения передач внутри автомобиля должен использоваться рычажный механизм переключения передач. Имеются два основных типа рычажных механизмов (рычажных приводов).

Привод типа «вилка-шток»

В приводе типа «вилка-шток» используется шток, который подсоединяется к штокам переключения передач внутри коробки передач в блоке с ведущим мостом. Привод типа «вилка-шток» обеспечивает перемещение штоков переключения передач, которые, в свою очередь, перемещают вилки переключения передач внутри коробки передач в блоке с ведущим мостом. В этом типе привода между механизмом переключения передач и коробкой передач в блоке с ведущим мостом также имеется стабилизатор. Шток подсоединяется к рычагу переключения передач посредством опорных втулок.

Тросовый привод

Некоторые коробки передач в блоке с ведущим мостом оснащаются тросовым приводом переключения передач. Т.к. тросы крепятся к полу вместе, тросы выбора и переключения передач можно заменять только парой. Тросы в приводе этого типа подсоединяются к механизму выбора передач на коробке передач в блоке с ведущим мостом. Чтобы позволить водителю выбирать передачи, эти тросы работают в комбинации друг с другом.

Механизм выбора передач в системе с тросовым приводом

Системы с тросовым приводом требуют использования механизма выбора передач. Тросы выбора и переключения передач подсоединяются к этому механизму, а перемещения рычагов выбора передач в этом механизме задают передачу коробки передач в блоке с ведущим мостом.

Кузовные детали

Вилка — переключение — передача

Вилка — переключение — передача

Cтраница 1

Вилки переключения передач втулками, запрессованными в отверстия их головок и приваренными для большей надежности, установлены подвижно на осях 34 и 54, расположенных над валом заднего хода, и 49 — над дополнительным валом. На оси 34 подвижно установлена вилка 33 переключения первой и второй передач, связанная с блоком 32 шестерен первой и второй передач, и вилка 31 переключения третьей и четвертой передач, связанная с блоком 13 шестерен третьей и четвертой передач. На оси 54 также установлены поводок 73 и вилка 52 переключения передачи заднего хода, а на оси 49 — вилка 48 переключения пятой и шестой передач и вилка переключения седьмой передачи, связанные соответственно с блоком 78 шестерен пятой и шестой передач и шестерней 77 седьмой передачи. Головки вилок 31, 33, 52 и поводок 73 сверху имеют призматические выступы, каждый из которых входит в поперечный паз одной из четырех планок 61 переключения. Выступ вилки 33 переключения первой и второй передач входит в паз крайней правой планки, выступ вилки 31 переключения третьей и четвертой передач — в паз средней правой планки, выступ вилки 52 переключения передачи заднего хода — в паз крайней левой планки и, наконец, выступ поводка 73 — в паз средней левой планки. Между планками переключения неподвижно установлены разделительные, а по сторонам — боковые пластины.  [1]

На вилках переключения передач не допускаются деформации. Штоки должны свободно скользить без значительного зазора в отверстиях картера. Следует проверить состояние блокировочных сухарей штоков, а также состояние пружин и шариков фиксаторов. При обнаружении на деталях следов заедания или при потере упругости пружин их необходимо заменить новыми.  [2]

На вилках переключения передач не допускаются деформации. Штоки должны свободно скользить без значительного зазора в отверстиях картера.  [3]

Все три вилки переключения передач P mr wue M3 — мом, смонтированным на боковой крышке коробки, отлитой из алюминиевого сплава.  [4]

На каждом штоке установлены вилки переключения соответствующих передач. Вилки зафиксированы на штоках установочными винтами, которые контрятся шплинтовочной проволокой.  [6]

Фиксация положения, занимаемого вилками переключения передач, производится двумя способами: стопорами и замками.  [8]

В проточку этого кольца входит вилка переключения передач.  [10]

Фланец каретки входит в паз вилки переключения передач. Во фланце выполнены шесть отверстий, края которых обработаны на конус. В средней части каждого блокирующего пальца выполнена выточка с коническими боковыми поверхностями. В середине наружной поверхности фиксирующего пальца сделана выточка с коническими боковыми поверхностями. Опоры запрессованы в конусные кольца. Фиксирующие пальцы связывают нежестко конусные кольца с кареткой. Поэтому конусные кольца вместе с блокирующими пальцами могут смещаться относительно каретки.  [11]

Флан ец каретки входит в паз вилки переключения передач. Во фланце выполнены щ есть отверстий, края которых обработаны на конус. В трех отверстиях фланца установлены с зазором блокирующие пальцы 20, жестко связывающие ме жду собой два конусных кольца 22 и 261 В средней части каждого блокирующего пальца выполнена выточка с коническими боковыми поверхностями. В ijpex других отверстиях фланца каретки установлены фиксирующие пальцы.  [12]

В табл. 141 приведена операционная технологическая карта механической обработки вилки переключения передач.  [13]

Отвернуть две гайки крепления и снять крышку фиксаторов для штоков вилок переключения передач с прокладкой, вынуть пружины и шарики фиксаторов. Пружина для шарика фиксаторов штока 9 ( см. рис. 99, в) вилки переключения заднего хода отличается от двух других упругостью.  [15]

Страницы:      1    2    3

Вилка КПП 3-4 -ой передачи ВАЗ 2108-099, ВАЗ 2110

Уважаемые покупатели, во избежание ошибок при отправке вилки 3-4 -ой передачи КПП ВАЗ 21083, в строке «Комментарий» указывайте модель вашего автомобиля, год выпуска.

         На любом автомобиле семейства ВАЗ имеется механизм переключения передач, который состоит из рычага переключения передач, шаровой опоры, тяги, штока выбора передач и коробки переключения передач.

         Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, развиваемого двигателем с целью получения различных тяговых усилий на ведущих колесах при трогании автомобиля с места, разгоне, движении и преодолении дорожных препятствий; изменения скорости и направления движения автомобиля; возможности движения автомобиля с малыми скоростями, которые не могут быть обеспечены двигателем, и отсоединения на длительное время двигателя от трансмиссии на стоянке или при движении автомобиля по инерции (накатом).

         Коробка КПП ВАЗ 21083 – двухвальная, пятиступенчатая коробка передач, которая объединяется дифференциалом и основной передачей, включается рычагом, находящимся в салоне машины.

         Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона автомобиля. Чтобы исключить самопроизвольное выключение передач в привод управления КПП введена реактивная тяга, один конец которой связан с силовым агрегатом, а к другому концу прикреплена обойма шаровой опоры.

1 — вторичный вал; 2 — вилка переключения I и II передач; 3 — вилка переключения III и IV передач; 4 — вилка включения V передачи; 5 — шток вилки включения V передачи; 6 — шарик фиксатора; 7 — пружина фиксатора; 8 — крышка фиксатора; 9 — направляющая ось блокировочных скоб; 10 — выключатель фонаря заднего хода; 11 — трехплечий рычаг переключения передач; 12 — пробка фиксатора вилки включения заднего хода; 13 — вилка включения заднего хода; 14 — картер коробки передач; 15 — блокировочные скобы; 16 — корпус механизма переключения передач; 17 — ось рычага переключения передач; 18 — пружина рычага переключения передач; 19 — шток переключения передач; 20 — рычаг штока переключения передач; 21 — шток вилки переключения III и IV передач; 22 — шток вилки переключения I и II передач; 23 — картер сцепления; 24 — втулка; 25 — сальник штока; 26 — конический винт крепления шарнира; 27 — защитный чехол шарнира; 28 — корпус шарнира тяги привода переключения передач; 29 — втулка шарнира; 30 — ось шарнира; 31 — наконечник шарнира; 32 — хомут тяги привода переключения передач; 33 — корпус рычага переключения передач; 34 — тяга привода переключения передач; 35 — защитный чехол тяги; 36 — шаровая опора рычага; 37 — сферический палец рычага; 38 — рычаг переключения передач; 39 — ось рычага; 40 — втулка оси рычага; 41 — стопорная скоба

         Исполнительный механизм состоит из штоков 5, 21, 22, и механизма выбора передач 16. На трех штоках закреплены вилки 2, 3 и 4 включения передач с первой по пятую. Вилки находятся в постоянном зацеплении с соответствующими синхронизированными муфтами включения передач. На четвертом штоке находится паразитная шестерня заднего хода. Механизм выбора передач передает движение от штанги переключения передач на одни из штоков.

         Механизм переключения передач работает следующим образом. Кулиса передает на штангу вращательное и возвратно-поступательное движение. Вращательное движение штанги преобразуется в возвратно-поступательное движение рычага выбора передач, т.е. поднимает его или опускает, тем самым определяет выбор штока.

         Возвратно-поступательное движение штанги преобразуется во вращательное движение рычага выбора передач, которое смещает выбранный шток в одну или другую сторону (возвратно-поступательно), перемещая посредством закрепленной на штоке вилки синхронизированную муфту и включая выбранную передачу.

         Во избежание случайного включения заднего хода в механизме кулисы установлен блокиратор, который отключается движением вверх блокирующей рукоятки.

         На штанге переключения передач имеется механизм, позволяющий откорректировать установку кулисы и положение штанги относительно исполнительного механизма в коробке передач.

Отличие вилок 3-4й и 5-й передач только одно, в наличии лыски на вилке 5-й передачи. При отсутствии вилки 5-й передачи, ее можно изготовить из вилки 3-4й, сняв на наждачном круге 2-3 мм метала. При отсутствии вилки 3-4й передачи можно установить вилку 5-й, при этом переделка никакая не требуется.

         Корпус КПП ВАЗ 21083 изготовлен из сплава алюминия и состоит из 3-х частей: картера КПП (7), картера сцепления (25) и задней крышки картера КПП (1). Между частями нанесен бензомаслостойкий герметик-прокладка. Гнездо картера оснащено специальным магнитом, на котором собираются металлические остатки износа.

Уровень масла в коробке передач (КПП) ВАЗ всегда должен быть «на уровне». Ведь даже незначительное его падение может погубить пятую передачу. КПП — не двигатель, масло в ней не «горит» и исчезает лишь из-за негерметичности уплотнений.

В КПП ВАЗ с завода заливают масло ТМ-5-9п, которое рассчитано на пробег 70-80 тысяч километров.

         Ремонт КПП необходим при следующих признаках: шум при включении передач, трудное включение и выключение передач, самопроизвольное включение передач, утечка трансмиссионного масла.

Проверьте состояние штоков включения передач. Если штоки включения передач погнуты или на штоках появились задиры, заусенцы или выработки лунок под фиксаторы — замените штоки. Проверьте состояние вилок переключения передач. Если вилки переключения передач погнуты, либо изношены лапки, замените вилки переключения передач.

 

         В некоторых случаях можно обойтись только добавлением масла. Если признаки неисправности не исчезли, необходимо переходить к ремонту КПП. Первый вариант – это обратиться на СТО. Ремонт КПП ВАЗ вполне реально и у себя в гараже.

Другие артикулы товара и его аналогов в каталогах: 2108 -1702030-00, 21080170203000.

ВАЗ 2108, Ваз 2109-099, ВАЗ 2110-2111, ВАЗ 2112, ВАЗ 2113-2115, ВАЗ 1117-1119, ВАЗ 2170, ВАЗ 2190.

 

Любая поломка – это не конец света, а вполне решаемая проблема !

Как самостоятельно заменить вилку КПП ВАЗ 2108 3-4 -ой передачи на автомобиле семейства ВАЗ.

С интернет – Магазином AvtoAzbuka затраты на ремонт будут минимальными.

 

Просто СРАВНИ и УБЕДИСЬ !!!

Не забудьте поделиться со своими друзьями и знакомыми найденной информацией, т. к. она им тоже может понадобится — просто нажмите одну из кнопок социальных сетей, расположенных выше.


Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о