ДОПОВІДЬ
на тему
"Трансмісія"
Учня 10-Г класу школи № 173
Приходько Максима
м. Єкатеринбург
2000
Призначення трансмісії і її загальні дані.
Трансмісія або силова передача, служить для передачі обертального моменту від колінчастого вала двигуна до ведучих коліс. На автомобілях так званих класичних моделей двигун встановлений в передній частині машини, а ведучими є задні колеса, що обумовлює необхідність застосування трансмісії, що складається з декількох механізмів.
При русі автомобіля колінчастий вал двигуна розвиває до 5800 об / хв, а ведучі колеса при цьому обертаються зі швидкістю не більше 1300 об / хв. Отже, навіть за сприятливих дорожніх умовах колеса автомобіля обертаються в чотири з лишком рази повільніше колінчастого валу.
А при несприятливих дорожніх умовах, коли зростає опір руху машини і доводиться рухатися з невисокою швидкістю, це відношення зростає.
При експлуатації автомобіля виникає необхідність змінювати не тільки
швидкість руху і величину підводиться до коліс моменту, але також
маневрувати, зупинятися, рухатися заднім ходом.
Виконання всіх цих дій стає можливим завдяки тому, що
розвиває двигун крутний момент підводиться до провідних колесам через механізми, складові трансмісію автомобіля. До цих механізмів відносяться: зчеплення, коробка передач, карданна передача, головна передача, диференціал і піввісь. Кожен з механізмів виконує певні функції.
Зчеплення дозволяє на нетривалий час від'єднати силову
передачу від двигуна і забезпечувати плавне включення трансмісії при рушанні автомобіля з місця або при перемиканні передач.
Коробка передач служить для отримання різних тягових зусиль на ведучих колесах шляхом зміни крутного моменту, що передається від двигуна до карданного валу, а також для зміни напрямку обертання ведучих коліс при русі заднім ходом і для відключення трансмісії від двигуна на тривалий час.
Карданна передача дозволяє передавати крутний момент від вихідного валу коробки передач до задньому мосту при змінному вугіллі між осями валу коробки передач і ведучого вала головної передачі.
Головна передача слугує для того, щоб передати крутний момент під кутом 90 градусів від карданного валу до полуосям, а також для зменшення числа обертів провідних коліс по відношенню до оборотів карданного валу.
Диференціал забезпечує можливість обертання правого і лівого провідних коліс з різними швидкостями на поворотах і нерівній дорозі.
Дві півосі, пов'язані з диференціалом через Півосьові шестерні, передають крутний момент від диференціала до правого і лівого ведучих коліс.
Зчеплення.
Застосовувані на сучасних автомобілях фрикційні зчеплення
мають високу надійність; простотою і технологічністю конструкції;
довговічністю, узгодженої з терміном служби інших механізмів трансмісії; малою трудомісткістю технічного обслуговування при експлуатації; легкістю управління, що не потребує значної витрати фізичної сили; плавністю зміни переданого моменту при включенні; сталістю теплового режиму при роботі (забезпечуваним відведенням тепла від його деталей); мінімальним моментом інерції відомих деталей зчеплення і пов'язаних з ним деталей трансмісії; хорошою врівноваженістю; постійністю натискного зусилля незалежно від
ступеня зношування тертьових поверхонь. Крім того, фрикційні зчеплення повинні забезпечувати зменшення вібрацій і резонансних коливань, переданих від двигуна, а також зберігати коефіцієнт тертя при зміні температури.
Стандартний тип зчеплення - сухе, однодискове, з пружним відомим диском, забезпеченим гасителем крутильних коливань, і з диафрагменной натискною пружиною. Привід включення від педалі до вилки зроблений гідравлічним.
Власне зчеплення складається з двох основних частин: натискного диска в зборі з кожухом і веденого диска, укладених в відлитий з алюмінієвого сплаву картер.
Натискною диск з'єднаний з кожухом трьома сталевими пластинами. Вони розташовані тангенціально і прикріплені однією стороною до кожуха,
а другий - до нажимному диску таким чином, щоб при передачі крутного моменту від маховик до диска пружини працювали на розтягування.
Завдяки пружним властивостям пластин, натискною диск може переміщатися в
поздовжньому напрямку, тобто до маховика (при включенні зчеплення) або від
маховика (при вимиканні зчеплення).
Ведений диск при монтажі зчеплення своєї маточиною надівається на шліци
первинного валу. Його робоча поверхня з наклепанной на неї з обох сторін фрикційними накладками поміщається між маховиком і натискною диском, а маточина має можливість переміщатися по шліцах первинного вала коробки передач. При натисканні на педаль, коли пружина, спираючись на звернене до маховика опорне кільце, вигинається у зворотний бік, її зовнішній край відходить від маховика, припиняючи тиск на натискною диск. За допомогою трьох фіксаторів пружина, поєднана з натискним диском, відводить його від веденого диска.
Завдяки своїй формі і установці між опорними кільцями Діафрагмова
пружина при відсутності зовнішнього впливу навантажує натискною диск, стискаючи ведений між ним і маховиком. При цьому крутний момент від маховика і постійно пов'язаного з ним через кожух зчеплення і сполучні пластини натискного диска передається через ведений диск на первинний вал і далі через шестерні коробки передач. карданну передачу і задній міст підводиться до ведучих коліс.
Вимкнення зчеплення виробляється переміщенням центральної частини
диафрагменной пружини в бік маховика; зовнішня частина пружини при цьому віддаляється від нього і, тягнучи за собою натискною диск, звільняє ведений від передачі крутного моменту. роз'єднуючи трансмісію.
Для усунення передачі крутильних коливань колінчастого валу на коробку
передач і для зменшення пікових напруг в елементах силової передачі,
виникають при різкій зміні швидкісного режиму, ведений диск з'єднаний з маточиною за допомогою гасителя коливань (демпфера). Цей вузол складається з пружної муфти з шістьма пружинами і фрикційного елемента.
Останній складається з двох фрикційних кілець, між поверхнями яких затиснутий фланець маточини і кільцевої пружини стискає кільця для забезпечення необхідного моменту тертя.
Крутний момент двигуна передається від фрикційних накладок і через заклепки відомому диску і далі до маточини веденого диска через демпферні пружини. При зміні переданого крутного моменту відбуваються кутові переміщення веденого диска щодо його маточини; спрямування цих переміщень взаємно протилежні, тому демпферні пружини, через які передається обертання, стискаючись і розтискаючи, поглинають частину енергії крутильних коливань.
Фрикційний елемент, що є сухий дискової муфтою, має певний момент тертя, в результаті якого виключаються резонансні коливання і частина поглинається енергії крутильних коливань перетворюється на теплову, розсіюється в навколишній простір.
Коробка передач.Як відомо, двигуни внутрішнього згоряння розвивають максимальну потужність тільки при цілком певному й достатньо високому числі оборотів. Для підвищення тягового зусилля на ведучих колесах автомобіля при невисоких швидкостях руху виникає необхідність у збільшенні передавального відносини трансмісії.
Тому всі сучасні автомобілі обладнані тими чи іншими пристроями, що дозволяють при незмінному числі обертів двигуна змінювати число обертів провідних коліс в процесі руху.
В даний час найкращими механізмами такого роду, що працюють з
найменшими втратами. є шестерні багатоступінчасті коробки передач.
В якості прикладу розглянемо триходовий чотириступінчасту коробку передач з чотирма передачами для руху вперед і однієї - заднього ходу.
Всі чотири передачі переднього ходу включаються за допомогою синхронізаторів (з блокуючими конусними кільцями), що полегшують керування коробкою передач і забезпечують безударное включення шестерень.
Коробка передач має три валу: ведучий (або первинний), проміжний і
ведений (або вторинний). Для зменшення шуму роботи шестерень, підвищення
плавності зачеплення і збільшення довговічності шестерні, що знаходяться в
постійному зачепленні, виконані косозубимі. Шестерні заднього ходу зроблені прямозубих.
Характерною особливістю коробки передач є те, що I, II і III передачі мають шестерні постійного зачеплення. При цьому відповідні шестерні вторинного валу можуть на ньому вільно обертатися, і при включенні передачі відповідна шестерня з'єднується з валом за допомогою ковзних муфт синхронізаторів. Ці муфти переміщуються за допомогою вилок включення передач. Вилок всього три. і тому коробка є триходовий.
Коробка передач складається з первинного, вторинного та проміжного валів, картера і механізму перемикання передач.
Первинний вал виготовлений як одне ціле з шестірнею постійного зачеплення. Він обертається на двох кулькових підшипниках, передній запресований у гніздо торця колінчастого валу, задній підшипник поміщений в картері коробки передач і ущільнюється сальником.
Вторинний вал встановлений у трьох підшипниках. Передній голчастий підшипник встановлений в розточенні первинного валу, середній підшипник кульковий, запресований у гніздо картера коробки передач, задній підшипник, розміщений в гнізді задньої кришки, ущільнюється сальником. На вторинному валу вільно розташовані шестерня першої передачі, шестерня другої передачі, шестерня третьої передачі: вони знаходяться в постійному зачепленні з однойменними шестернями проміжного вала.
На передньому кінці вторинного валу є три шліца, на яких розташована маточина ковзної муфти синхронізатора III і IV передач.
Маточина ковзної муфти синхронізатора I і II передач пов'язані з валом аналогічно. Шестерня заднього ходу кріпиться на валу шпонкою. На задній шийці валу розміщена ведуча шестерня приводу спідометра. Фланець еластичної муфти карданного валу насаджений на шліци валу і фіксується гайкою.
Проміжний вал виготовлений як одне ціле з блоком шестірень і спирається на два підшипники; передній підшипник 6-кульковий, фіксується на валу шайбою і болтом, задній підшипник - роликовий, циліндричний. На шліцах валу розташована шестерня заднього ходу.
Проміжна шестерня заднього ходу вільно обертається на осі, запресованої в отворах картера коробки передач і його задньої кришки.
Важіль перемикання передач складовою, його нижня частина з'єднується з верхньою частиною через демпферного пристрій. Таке з'єднання дозволяє знімати коробку передач з автомобіля без «зайвої» розбірки.
Карданна передача.Карданна передача автомобіля служить для передачі крутного моменту від коробки передач на головну передачу заднього ведучого моста при змінному вугіллі між осями вторинного валу коробки передач і ведучого вала головної передачі.
Карданна передача складається з переднього (проміжного) валу, проміжної опори і заднього валу.
Проміжний карданний вал - сталевий. Він зварений з тонкостінної труби і наконечників. На передній наконечник, що має шлицевую частина, надіта сталева ковзна втулка, яка з'єднана з вилкою вторинного валу коробки передач через пружну гумову муфту. Наявність в трансмісії пружної муфти дозволяє не тільки передавати крутний момент при незначних змінах кута між віссю вторинного валу коробки передач і віссю підшипника проміжної опори, а й захищає трансмісію від жорстких ударів.
Передня частина проміжного валу сцентрирован щодо вторинного валу коробки передач за допомогою центруючого кільця, на яке при установці валу надівається запресована в ковзаючу вилку сталева центруюча втулка.
Передня частина шліцьового з'єднання ущільнені гумовим кільцем спеціального профілю, що є на вторинному валу коробки передач.
Задній карданний вал на відміну від проміжного має два карданних шарніра, за допомогою яких він з'єднаний своєю передньою частиною з проміжним валом, а задньою частиною - з ведучим валом головної передачі. Вал цей виготовлений із сталевої тонкостінної труби, до якої з обох сторін приварені ковані вилки. Як проміжний, так і задній карданні вали після складання динамічно збалансовані; приварені до них металеві пластини служать для усунення дисбалансу. Кожен з двох карданних шарнірів складається з двох вилок, розташованих під кутом 90 градусів один до одного і з'єднаних хрестовиною, і чотирьох голчастих підшипників.
Задній міст.Задній міст автомобіля агрегатований і складається з головної передачі з
диференціалом і піввісь, поміщених в картер (балку) заднього моста.
Зазначені механізми дозволяють збільшити крутний момент, що підводиться
карданної передачею. і передають його під кутом 90 градусів до провідних колесам
автомобіля.
Картер заднього моста складається з верхньої та нижньої половинок, відштампованих з листової зв'язку і зварених між собою двома поздовжніми швами. До кінців картера, що має форму труб, приварені два сталевих кованих фланця, в яких розточені гнізда для установки підшипників півосей, сальників і оброблені отвори для чотирьох болтів, якими до картера кріпляться пластини і щити гальм. До консольним частинам верхньої половини картера приварені дві подушки для установки пружин підвіски, кронштейни для кріплення верхніх штанг підвіски, кронштейн для важеля приводу регулятора тиску задніх гальм і деякі інші деталі.
До консольним частинам нижньої половини картера прикріплені зварюванням кронштейни кріплення нижніх штанг і амортизаторів задньої підвіски.
Механізм головної передачі з диференціалом заднього моста розміщений в чавунному литому картері. При монтажі він встановлюється в картер заднього моста таким чином, що в зібраному вигляді утворюється єдина жорстка система, що має власну масляну ванну.
До балці заднього моста кріпиться редуктор, в якому і розташовані головна передача і диференціал. Ведуча та ведена шестірні головної передачі спарені по контакту і шуму, тому при пошкодженні однієї з них замінюються обидві.