Реферат коробки передач двухвальные и трехвальные

Обновлено: 04.07.2024

Механическая коробка переключения передач (МКПП) – механизм, осуществляющий ступенчатое изменение передаточного отношения, после выбора передачи водителем (оператором). Переключение передач ведется вручную. На данный момент, механическая коробка переключения передач является самым популярным устройством для регулирования крутящего момента двигателя.

Крутящий момент в МКПП изменяется ступенями, поэтому она относится к ступенчатым коробкам. Передача или ступень – это пара взаимодействующих шестерен. Каждая передача обеспечивает вращение со своей, определенной угловой скоростью, или, как можно сказать, обладает своим передаточным числом т.е. отношением числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Таким образом, высшая передача имеет наименьшее передаточное число, а низшая передача – наибольшее передаточное число.

В зависимости от количества ступеней
различают следующие конструкции:

• четырехступенчатая коробка передач;
• пятиступенчатая коробка передач;
• шестиступенчатая коробка передач;
• и далее.

Самая популярная на сегодняшний момент – пятиступенчатая коробка передач.

Конструкции МКПП подразделяют на два вида:

• трехвальная коробка передач;
• двухвальная коробка передач.

Трехвальную коробку передач устанавливают, как правило, на заднеприводные автомобили, а двухвальную - на переднеприводные.

Предыстория…

Как мы уже говорили в предыдущей статье "Коробка переключения передач", главной особенностью двигателя внутреннего сгорания является то, что нужную рабочую мощность они способны развивать лишь при небольшом диапазоне частот. Именно поэтому, для изменения крутящего момента двигателя обязательно необходимо использование специального механизма.

Превью - увеличение по клику.

По нынешним меркам, первое устройство имело очень примитивную конструкцию. Оно состояло всего из двух шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущей оси и соединены с валом двигателя ремнем. При необходимости, с помощью рычагов, ремень переставлялся с одного шкива на другой. В результате, даже такой простой механизм, позволял регулировать крутящий момент на ведущих колесах. При вращении большого колесного шкива, меньшим шкивом, расположенным на валу мотора, крутящий момент двигателя увеличивался. Это соединение использовалось для того, чтобы тронуться с места. Когда же диаметр шкива на оси был меньше, чем на валу двигателя, то угловая скорость колес возрастала, а усилие двигателя уменьшалось. Немного позже, ремень был заменен на более износостойкую цепь, а вместо шкивов использовали звездочки. Наверное, такой механизм известен всем, ну, по крайней мере тем, кто хоть раз катался на велосипеде.

Устройство коробки передач.

Трехвальная коробка передач:

• ведущий (первичный) вал;
• шестерня ведущего вала;
• промежуточный вал;
• блок шестерен промежуточного вала;
• ведомый (вторичный) вал;
• блок шестерен ведомого вала;
• муфты синхронизаторов;
• механизм переключения передач;
• картер (корпус) коробки передач.

Ведущий вал предназначен для соединения со сцеплением. На валу прорезаны пазы для ведомого диска сцепления. От ведущего вала, крутящий момент предается через шестерню, которая в данный момент зацеплена с ним.

Промежуточный вал параллелен первичному. На валу расположен блок шестерен, находящихся в жестком зацеплении с ним.

Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим. Это возможно благодаря торцовому подшипнику на ведущем валу, который включает ведомый вал. Блок шестеренок ведомого вала не закреплен с валом и свободно вращается на нем, но блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а еще и шестерня ведущего вала находится в постоянном зацеплении.

Муфты синхронизаторов расположены между шестернями ведомого вала. Их работа основана на выравнивании угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. За счет шлицевого соединения, муфты могут двигаться продольно по ведомому валу, поскольку имеют с ним жесткое зацепление. Торцы муфт имеют форму зубчатых венцов, которые входят в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. Сейчас, новые коробки передач, оборудованы синхронизаторами на всех передачах.

Механизм переключения трехвальной коробки передач расположен на корпусе коробки. Он состоит из ползунов с вилками и рычага управления. Блокиратор необходим, для того, чтобы предотвратить одновременное включение двух передач. Так же механизм переключения может иметь дистанционное управление.

Картер коробки передач необходим для размещения конструктивных частей и механизмов и для хранения масла. В качестве материла, для изготовления картера используют алюминиевый или магниевый сплав.

Двухвальная коробка передач:

• ведущий (первичный) вал;
• блок шестерен ведущего вала;
• ведомый (вторичный) вал;
• блок шестерен ведомого вала;
• муфты синхронизаторов;
• главная передача;
• дифференциал;
• механизм переключения передач;
• картер коробки передач.

Ведущий вал, как и в трехвальной коробке, служит для соединения со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестеренок. Ведомый вал, вместе с блоком шестерен расположен параллельно ведущему валу. Шестерни находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и могут свободно вращаться на валу. К ведомому валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Муфты синхронизаторов расположены между шестернями ведомого вала.

Для уменьшения линейных размеров и увеличения числа ступеней, во многих конструкциях коробок передач устанавливается по два, и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, находящаяся в зацеплении с одной ведомой шестерней – так сказать, три главных передачи.

Крутящий момент от вторичного вала коробки передач к ведущим колесам автомобиля передают главная передача и дифференциал. При необходимости, дифференциал может обеспечивать вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, является дистанционным, так как располагается отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом осуществляется за счет различных тяг или тросов. Самым простым является соединение при помощи тросов, именно поэтому его чаще используют в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки
имеет следующее устройство:

• рычаг управления;
• трос выбора передач;
• рычаг выбора передач;
• трос включения передач;
• рычаг включения передач;
• центральный шток переключения передач с вилками;
• блокирующее устройство.

Выбор передачи осуществляется за счет поперечного движения рычага управления, относительно оси автомобиля, а включение передачи – продольное движение рычага, т.е. к конкретной передачи.

Принцип работы трехвальной механической коробки передач

В нейтральном положении рычага управления, не происходит передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. С перемещением рычага управления, происходит соответствующее перемещение муфты синхронизатора. Муфта же, в свою очередь, обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. Уже после, зубчатый венец муфты зацепляется с венцом шестерни и происходит блокировка шестерни ведомого вала. В итоге, коробка передач осуществляет передачу оборотов с двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Задний ход обеспечивается соответствующей передачей коробки. Сменить направление движения, удается благодаря промежуточной шестерни заднего хода, которую устанавливают на отдельной оси.

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Двухвальная и трехвальные коробки передач работают по схожему принципу, главное в чем они отличаются – особенности работы механизма переключения передач.

Все, что требуется от оператора (водителя), это изменять положение рычага, двигая им продольно или поперечно. Передвигая рычаг поперечно, усилие передается на трос выбора передач. Тот же, воздействует на рычаг выбора передачи. Рычаг, в свою очередь, поворачивает центральный шток вокруг оси и, таким образом, позволяет выбрать передачу.

При продолжении поперечного движения рычага, усилие передается на трос переключения передач, а далее на рычаг переключения передачи. За счет движения рычага, происходит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и блокирует шестерню ведомого вала. В итоге, крутящий момент передается от двигателя на ведущие колеса.

Независимо от модели автомобиля, для того, чтобы он работал, необходимо иметь сцепление и трансмиссию. Сцепление позволяет эффективно передавать вращение от вала двигателя и отсоединять его от трансмиссии (и в свою очередь, от ведущих колес) и поэтому автомашина может спокойно стоять без движения во время остановки. Задача трансмиссии заключается в том, чтобы обеспечить широкий передаточный диапазон коробки скоростей для обеспечения обычного диапазона скоростей во время движения.

Коробка передач– механизм, передающий крутящий момент от двигателя к колесам, в результате чего автомобиль приводится в движение. Современные технологии в автомобилестроении позволяют выбирать между четырьмя видами КПП – механической, автоматической, роботизированной и вариаторной.

Основное предназначение коробки переключения передач — изменение крутящего момента по величине и направлению и передача его от двигателя к ведущим колесам. Иначе говоря, с помощью коробки передач при постоянной мощности двигателя осуществляется изменение силы тяги на ведущих колесах автомобиля. Кроме того, коробка передач позволяет включить движение задним ходом, а также на неограниченное время (в отличие от сцепления) разъединять двигатель и ведущие колеса автомобиля.

Механическая коробка передач (сокращенное название МКПП) пока остается самым распространенным устройством, изменяющим крутящий момент двигателя. Свое название коробка получила от механического (ручного) способа переключения передач. Все вышесказанное обусловило актуальность данной темя курсовой работы.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени коробки передач имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень – наименьшее.

Скорость автомобиля при движении на передаче с заданным передаточным числом i определяется по формуле:

где: Va — скорость автомобиля; N — число оборотов двигателя; — радиус качения колеса; S — путь, пройденный автомобилем; nk — число оборотов колеса на определённом отрезке пути; i0 — передаточное число главной передачи.

В зависимости от числа ступеней различают следующие конструкции:

· четырехступенчатая коробка передач;

· пятиступенчатая коробка передач;

· шестиступенчатая коробка передач;

Наибольшее распространение на современных автомобилях получила пятиступенчатая коробка передач.

Из всего многообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов:

· трехвальная коробка передач;

· двухвальная коробка передач.

Существуют синхронизированные и несинхронизированные механические коробки передач.

В синхронизированной МКПП, включение всех передач (или некоторых) в определённом смысле частично автоматизировано. Специальные устройства — синхронизаторы — не дают включающей муфте перейти с одной шестерни на другую, пока их скорость не выравняется (что также выполняется синхронизатором). У большинства современных легковых автомобилей синхронизированы все имеющиеся передачи, иногда — все передачи переднего хода. У большинства отечественных автомобилей передача заднего хода не имеет синхронизатора.

Роботизированная коробка передач представляет собой нечто среднее между МКПП и АКПП: от первой она унаследовала механизм устройства, а от второй – простоту использования. Принцип работы такой коробки состоит в выжимании сцепления сервоприводами по команде электроники, вследствие чего переключается передача. Автомату она уступает в четкости переключений, поэтому роботов обычно ставят на недорогие модели. За исключением элитных суперкаров, в которых электроника настроена на таком уровне, что передачи переключаются не хуже, чем на МКПП, совершенно без усилий со стороны водителя.

Четвертый вид трансмиссии – вариатор, главная его особенность – отсутствие передач. Передаточное число в ней меняется без ступеней. Таким образом, работа мотора постоянно происходит в оптимальном режиме. Благодаря вариаторной КПП снижается расход топлива. Вариаторные коробки передач пока не очень распространены в автопромышленности – каждый производитель придумывает собственный способ адаптации вариатора к машине. Основным минусом вариатора является его несовместимость с многолитражными моторами. Еще одна проблема бесступенчатой коробки – меньшая экономичность и динамика разгона по сравнению с механической коробкой. По виду вариаторная коробка похожа на автоматическую – управление трансмиссией происходит также с помощью рычага, где выбирается необходимый режим езды.

Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили.

Трехвальная коробка передач имеет следующее устройство (рис.1):

· ведущий (первичный) вал;

· шестерня ведущего вала;

· блок шестерен промежуточного вала;

· ведомый (вторичный) вал;

· блок шестерен ведомого вала;

· механизм переключения передач;

· картер (корпус) коробки передач.

Ведущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Крутящий момент от ведущего вала передается через соответствующую шестерню, находящуюся с ним в жестком зацеплении.

Промежуточный вал расположен параллельно первичному валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.

Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Технически это осуществляется за счет торцевого подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал. Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и поэтому свободно вращается на нем. Блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а также шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

Между шестернями ведомого вала располагаются муфты синронизаторов (обиходное название синхронизаторы). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. Муфты имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На торцах муфты имеют зубчатые венцы, которые могут входить в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

Механизм переключения трехвальной коробки передач обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач механизм оснащен блокирующим устройством. Механизм переключения передач может также иметь дистанционное управление.

Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Картер изготавливается из алюминиевого или магниевого сплава.

Принцип работы трехвальной механической коробки передач. При нейтральном положении рычага управления крутящий момент от двигателя на ведущие колеса не передается. При перемещении рычага управления, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора. Муфта обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. После этого, зубчаты венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Коробка передач осуществляет передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Движение задним ходом обеспечивается соответствующей передачей коробки. Изменение направления вращения осуществляется за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси.

Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных легковых автомобилях.

Двухвальная коробка передач имеет следующее устройство (рис.2):

· ведущий (первичный) вал;

· блок шестерен ведущего вала;

· ведомый (вторичный) вал;

· блок шестерен ведомого вала;

· механизм переключения передач;

· картер коробки передач.

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен.

Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций коробок передач вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней - по сути три главных передачи.

Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки, как правило, дистанционного действия, т.е. расположен отдельно от корпуса коробки. Связь между коробкой и механизмом может осуществляться с помощью тяг или тросов. Наиболее простым является тросовое соединение, поэтому оно чаще используется в механизмах переключения.

Механизм переключения передач двухвальной коробки имеет следующее устройство: рычаг управления; трос выбора передач; рычаг выбора передач; трос включения передач; рычаг включения передач; центральный шток переключения передач с вилками; блокирующее устройство.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи – продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).

Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Движение рычага управления при включении конкретной передачи разделяется на поперечное и продольное. При поперечном движении рычага управления усилие передается на трос выбора передач. Тот, в свою очередь, воздействует на рычаг выбора передач. Рычаг осуществляет поворот центрального штока вокруг оси и, тем самым, обеспечивает выбор передач.

При дальнейшем продольном движении рычага усилие передается на трос переключения передач и далее на рычаг переключения передач. Рычаг производит горизонтальное перемещение штока с вилками. Соответствующая вилка на штоке перемещает муфту синхронизатора и осуществляет блокирование шестерни ведомого вала. Крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса.

Как правило, коробка передач ― довольно надежный агрегат, исправно работающий на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля. Достаточно лишь следить за уровнем масла и при необходимости подливать его либо менять.

В процессе эксплуатации автомобиля следует правильно пользоваться коробкой передач во избежание поломок и преждевременного износа.

1. Стараться двигаться преимущественно на прямой передаче, при техническом наличии её на автомобиле, так как при этом путь крутящего момента получается наиболее коротким, и в его передаче не задействованы лишние шестерни (момент передают только первичный и вторичный валы, которые на прямой передаче соединяются в одно целое; при этом шестерни промежуточного вала, естественно, продолжают вращаться, но крутящего момента не передают), что увеличивает КПД трансмиссии и уменьшает износ;

2. Переключение передач производить согласно приведённым в инструкции к автомобилю значениям максимальной и минимальной скорости на каждой передаче;

3. Включение задней передачи при движении автомобиля вперёд, даже на небольшой скорости, категорически недопустимо.

4. Не следует допускать длительной езды на скорости выше 20 км/ч с выжатым сцеплением, особенно на заднеприводных автомобилях, где это может привести к быстрому износу выжимного подшипника сцепления; нажимать педаль сцепления следует резко, а отпускать — плавно, но не допуская пробуксовки и не трогая акселератор, что значительно ускоряет износ;

5. Недопустимо на скользкой дороге двигаться с выключенным сцеплением или коробкой передач на нейтральной передаче;

6. Следует применять приём торможения двигателем — совместно с торможением автомобиля производится поочередное переключение передач с высшей ступени на низшую. При этом происходит более эффективная остановка автомобиля тормозом и двигателем.

7. Недопустимо переключать передачи в поворотах, так как это может привести к заносу; до начала поворота следует перейти на низшую передачу, а по мере его прохождения — слегка нажать на педаль акселератора.

8. Для облегчения работы синхронизаторов, следует:

При переходе с низшей передачи на более высокую — переключение производить в два приёма, с некоторой паузой в нейтрали;

При переходе с высшей передачи на более низкую, переключение производить в один приём.

10. Необходимо постоянно проверять уровень масла в картере МКПП и своевременно производить его замену, так как при длительной работе в КПП масло превращается в абразив за счёт повышения содержания частичек металла, неизбежно отделяющихся от шестерён в процессе их естественного износа, что в свою очередь значительно ускоряет износ.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы о преимуществах и недостатках механической коробки передач.

1. Небольшие цена и масса.

3. Не требует отдельной системы охлаждения.

4. Высокая топливная экономичность и динамика разгона.

5. Относительная простота и отработанность конструкции.

6. Достаточно высокая надёжность.

7. Шире набор специальных техник вождения для водителя.

9. МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии.

1. Утомляющее некоторых водителей переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках.

2. Необходимость наличия специфического навыка для достижения плавного переключения передач без рывков.

3. Переключение передач сопряжено со временным разобщением двигателя и трансмиссии, что увеличивает время переключения.

4. Как и у любой ступенчатой КПП, невозможно плавное изменение передаточного отношения при разумном количестве ступеней.

5. Малый ресурс сцепления.

1.Зеленин С.Ф., Молоков В.А. Устройство автомобиля. – М: РусьАвтокнига, 2005. - 80 с.

3.Коллектив авторов НИИАТ под ред. Лапшина, В.И. Краткий Автомобильный Справочник НИИАТ. — 10-е изд. — М.: Транспорт, 1983. — 220 с.

4.Передерий В.П. Устройство автомобиля. - М.: ФОРУМ, 2008. - 288 с.

6.Яковлев В.Ф. Учебник по устройству легкового автомобиля. Учебная литература. – М.: ИД Третий Рим, 2010. - 80 с.

Устройство трехвальной и двухвальной механической коробка передач. Изменение крутящего момента по величине и направлению и передача его от двигателя к ведущим колесам. Анализ расположения муфты синхронизаторов. Обеспечение движения задним ходом.

Рубрика	Транспорт
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	03.04.2020
Размер файла	30,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Коробка передач- механизм, передающий крутящий момент от двигателя к колесам, в результате чего автомобиль приводится в движение. Современные технологии в автомобилестроении позволяют выбирать между четырьмя видами КПП - механической, автоматической, роботизированной и вариаторной.

Основное предназначение коробки переключения передач -- изменение крутящего момента по величине и направлению и передача его от двигателя к ведущим колесам. Иначе говоря, с помощью коробки передач при постоянной мощности двигателя осуществляется изменение силы тяги на ведущих колесах автомобиля. Кроме того, коробка передач позволяет включить движение задним ходом, а также на неограниченное время (в отличие от сцепления) разъединять двигатель и ведущие колеса автомобиля.

1. Виды коробок передач

Скорость автомобиля при движении на передаче с заданным передаточным числом i определяется по формуле:

где: Va -- скорость автомобиля; N -- число оборотов двигателя; -- радиус качения колеса; S -- путь, пройденный автомобилем; nk -- число оборотов колеса на определённом отрезке пути; i0 -- передаточное число главной передачи.

В зависимости от числа ступеней различают следующие конструкции:

· четырехступенчатая коробка передач;

· пятиступенчатая коробка передач;

· шестиступенчатая коробка передач;

Наибольшее распространение на современных автомобилях получила пятиступенчатая коробка передач.

Из всего многообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов:

· трехвальная коробка передач;

· двухвальная коробка передач.

Существуют синхронизированные и несинхронизированные механические коробки передач.

В синхронизированной МКПП, включение всех передач (или некоторых) в определённом смысле частично автоматизировано. Специальные устройства -- синхронизаторы -- не дают включающей муфте перейти с одной шестерни на другую, пока их скорость не выравняется (что также выполняется синхронизатором). У большинства современных легковых автомобилей синхронизированы все имеющиеся передачи, иногда -- все передачи переднего хода. У большинства отечественных автомобилей передача заднего хода не имеет синхронизатора.

Роботизированная коробка передач представляет собой нечто среднее между МКПП и АКПП: от первой она унаследовала механизм устройства, а от второй - простоту использования. Принцип работы такой коробки состоит в выжимании сцепления сервоприводами по команде электроники, вследствие чего переключается передача. Автомату она уступает в четкости переключений, поэтому роботов обычно ставят на недорогие модели. За исключением элитных суперкаров, в которых электроника настроена на таком уровне, что передачи переключаются не хуже, чем на МКПП, совершенно без усилий со стороны водителя.

Четвертый вид трансмиссии - вариатор, главная его особенность - отсутствие передач. Передаточное число в ней меняется без ступеней. Таким образом, работа мотора постоянно происходит в оптимальном режиме. Благодаря вариаторной КПП снижается расход топлива. Вариаторные коробки передач пока не очень распространены в автопромышленности - каждый производитель придумывает собственный способ адаптации вариатора к машине. Основным минусом вариатора является его несовместимость с многолитражными моторами. Еще одна проблема бесступенчатой коробки - меньшая экономичность и динамика разгона по сравнению с механической коробкой. По виду вариаторная коробка похожа на автоматическую - управление трансмиссией происходит также с помощью рычага, где выбирается необходимый режим езды.

2. Устройство трехвальной механической коробка передач

Трехвальная коробка передач устанавливается, как правило, на заднеприводные автомобили.

Трехвальная коробка передач имеет следующее устройство (рис.1):

· ведущий (первичный) вал;

· шестерня ведущего вала;

· блок шестерен промежуточного вала;

· ведомый (вторичный) вал;

· блок шестерен ведомого вала;

· механизм переключения передач;

· картер (корпус) коробки передач.

3. Устройство двухвальной механической коробки передач

Двухвальная механическая коробка передач применяется на переднеприводных легковых автомобилях.

Двухвальная коробка передач имеет следующее устройство (рис.2):

· ведущий (первичный) вал;

· блок шестерен ведущего вала;

· ведомый (вторичный) вал;

· блок шестерен ведомого вала;

· механизм переключения передач;

· картер коробки передач.

Под выбором передачи понимается поперечное движение рычага управления относительно оси автомобиля (движение к паре передач), под включением передачи - продольное движение рычага (движение к конкретной передаче).

Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

4. Рекомендации по эксплуатации МКПП

Как правило, коробка передач Ї довольно надежный агрегат, исправно работающий на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля. Достаточно лишь следить за уровнем масла и при необходимости подливать его либо менять.

4. Не следует допускать длительной езды на скорости выше 20 км/ч с выжатым сцеплением, особенно на заднеприводных автомобилях, где это может привести к быстрому износу выжимного подшипника сцепления; нажимать педаль сцепления следует резко, а отпускать -- плавно, но не допуская пробуксовки и не трогая акселератор, что значительно ускоряет износ;

6. Следует применять приём торможения двигателем -- совместно с торможением автомобиля производится поочередное переключение передач с высшей ступени на низшую. При этом происходит более эффективная остановка автомобиля тормозом и двигателем.

7. Недопустимо переключать передачи в поворотах, так как это может привести к заносу; до начала поворота следует перейти на низшую передачу, а по мере его прохождения -- слегка нажать на педаль акселератора.

8. Для облегчения работы синхронизаторов, следует:

При переходе с низшей передачи на более высокую -- переключение производить в два приёма, с некоторой паузой в нейтрали;

При переходе с высшей передачи на более низкую, переключение производить в один приём. двигатель колесо муфта синхронизатор

Заключение

1. Небольшие цена и масса.

3. Не требует отдельной системы охлаждения.

4. Высокая топливная экономичность и динамика разгона.

5. Относительная простота и отработанность конструкции.

6. Достаточно высокая надёжность.

7. Шире набор специальных техник вождения для водителя.

9. МКПП допускает полное разобщение двигателя и трансмиссии.

1. Утомляющее некоторых водителей переключение передач, особенно в городском цикле и движении в пробках.

2. Необходимость наличия специфического навыка для достижения плавного переключения передач без рывков.

5. Малый ресурс сцепления.

Список использованных источников

1. Зеленин С.Ф., Молоков В.А. Устройство автомобиля. - М: РусьАвтокнига, 2005. - 80 с.

3. Коллектив авторов НИИАТ под ред. Лапшина, В.И. Краткий Автомобильный Справочник НИИАТ. -- 10-е изд. -- М.: Транспорт, 1983. -- 220 с.

4. Передерий В.П. Устройство автомобиля. - М.: ФОРУМ, 2008. - 288 с.

6. Яковлев В.Ф. Учебник по устройству легкового автомобиля. Учебная литература. - М.: ИД Третий Рим, 2010. - 80 с.

Подобные документы

Назначение, устройство и работа коробки передач. Изменение крутящего момента по величине и направлению и длительное отсоединение двигателя от трансмиссии. Неисправности, своевременный ремонт и техническое обслуживание коробки передач автомобиля.

контрольная работа [23,5 K], добавлен 26.05.2012

Устройство трехвальной и двухвальной механической коробки передач. Рекомендации по эксплуатации. Рассмотрение механизма переключения коробки, который располагается непосредственно на корпусе. Преимущества и недостатки механической коробки передач.

реферат [32,7 K], добавлен 06.12.2010

Определение трансмиссии автомобиля как совокупности агрегатов и механизмов, предназначенных для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам и изменения его по величине и направлению. Общие сведения и классификация однодисковых сцеплений.

реферат [559,6 K], добавлен 28.10.2011

Назначение механической коробки передач. Описание ее устройства и схема работы. Передаточное отношение двух шестерен. Действие механизма переключения передач с замковым устройством, валов, картера, синхронизаторов. Основные неисправности коробки передач.

презентация [92,7 K], добавлен 17.05.2011

Общие сведения, диагностика и ремонт коробки передач гусеничного трактора. Классификация шестеренчатых коробок передач. Основные дефекты коробок передач, валов, осей, зубчатых колес, рычагов и вилок переключения. Техника безопасности перед пуском дизеля.

реферат [46,6 K], добавлен 08.06.2010

Оцінка існуючих показників ремонтопридатності засобів транспорту. Аналіз конструкцій коробок передач. Розробка математичної моделі зносу деталей коробки передач при експлуатації. Дослідження процесу зношування деталей коробок передач тракторів.

дипломная работа [3,1 M], добавлен 14.03.2012

Коробка передач є важливим елементом будь-якого автомобіля. Загальна будова, призначення, принцип її роботи. Синхронізатор, механізм перемикання передач, подільник передач. Розгляд коробки передач автомобіля ЗИЛ-130: несправності, технічне обслуговування.

Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности. МКПП получила свое название от “ручного” (или механического) способа переключения передач. Трансмиссия относится к ступенчатым коробкам, в которых крутящий момент изменяется ступенями (передачами). Механическая КПП считается самой надежной, но и самой сложной в управлении, особенно для начинающего водителя.

Принцип работы механической коробки передач

Принцип работы механической КПП следующий: крутящий момент от двигателя через сцепление передается на первичный вал коробки передач, далее преобразуется при помощи пар взаимодействующих между собой шестерен и затем передается на колеса. Каждая пара шестерен (ступень) имеет определенное передаточное число, которое преобразует скорость вращения и крутящий момент коленвала двигателя. Причем если передача увеличивает крутящий момент, то скорость вращения уменьшается и наоборот. В первом случае передача будет называться понижающей, а во втором – повышающая.

Передаточное число определяется отношением количества зубьев у выходной и входной шестерен в паре. В свою очередь, количество зубьев напрямую зависит от размера самой шестерни: чем больше зубьев – тем больше диаметр шестерни. Например, у первой передачи самое большое передаточное число, и, следовательно, входная шестерня (на первичном валу) имеет минимальный размер, а выходная – максимальный. Переключение скоростей в механической КПП происходит только при нажатии на педаль сцепления, поскольку необходимо прервать поток мощности, передающийся от двигателя.

Движение автомобиля, оснащенного МКПП, всегда начинается с первой передачи. Исключение составляют тяжелые грузовики – там это можно делать со второй передачи. Для этого необходимо вручную перевести селектор рычага в соответствующее положение. Переход на повышенные передачи осуществляется последовательным переключением передач друг за другом. Сам момент переключения скорости зависит от показаний спидометра и тахометра, поскольку каждая передача рассчитана на работу в определенном диапазоне оборотов двигателя.

Виды механических КПП

По количеству ступеней механическая коробка передач в основном подразделяется на:

4-х ступенчатую;
5-и ступенчатую;
6-и ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается трансмиссия 5МТ, т.е. пятиступенчатая коробка передач.

В зависимости от количества валов различают следующие виды КПП:

двухвальные механические трансмиссии, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
трехвальные МКПП, которые применяются в основном на заднеприводных автомобилях, а также на грузовых машинах.

Устройство механической коробки передач

Конструктивно механическая коробка передач состоит из следующих элементов:

ведущий или первичный вал;
ведомый или вторичный вал;
промежуточный вал (для 3-х вальной МКПП);
шестерни первичного и вторичного валов;
механизм выбора передач;
муфты синхронизаторов (синхронизаторы);
картер;
главная передача; .

При этом устройство и принцип работы двухвальной и трехвальной трансмиссии отличаются друг от друга.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Этот тип коробки является наиболее распространенным. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления передается на первичный вал. В зависимости от конструкции конкретной коробки передач часть шестерней на первичном и вторичном валах жестко закреплены на них, а часть свободно вращаются. Также на каждом валу расположен минимум один синхронизатор. Шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Понять, какие из них зафиксированы, а какие вращаются, очень просто: шестерни возле синхронизаторов всегда вращаются на валу.

Шестерня главной передачи жестко закреплена на ведомом валу. Крутящий момент от вторичного вала к колесам транспортного средства передают главная передача и дифференциал. Последний обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм выбора передач в двухвальной КПП расположен в корпусе коробки и состоит из вилок и штоков, перемещающих муфты синхронизаторов. Механизм оснащен защитой от одновременного включения двух передач.

Принцип работы двухвальной трансмиссии следующий:

В нейтральном положении рычага переключения передач крутящий момента от двигателя не передается на ведущие колеса, шестерни на валах свободно прокручиваются.
При перемещении рычага водитель перемещает муфту синхронизатора соответствующей вилкой через систему тросиков или тяг.
Муфта синхронизирует угловые скорости соответствующей шестерни и вала, на котором расположен синхронизатор.
Муфта синхронизатора входит в зацепление с шестерней и крутящий момент начинает передаваться с первичного вала на вторичныый.
Происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Для движения задним ходом используется дополнительный вал с промежуточной шестерней заднего хода.

Схемы передачи крутящего момента на каждой из передач:

Трехвальная КПП: устройство и принцип работы

Отличие трехвальной механики от двухвальной в том, что здесь используются три вида валов. Помимо ведомого и ведущего также применяется промежуточный вал.

Первичный вал, соединенный со сцеплением, передает крутящий момент на промежуточный. Передача происходит через соответствующую шестерню – таким образом, валы находятся в постоянном зацеплении.

Промежуточный вал расположен параллельно первичному, все шестерни на нем жестко зафиксированы.

На одной оси с первичным расположен вторичный вал. За это отвечает упорный подшипник на ведущем валу, в который входит вторичный вал. При этом шестерни ведомого вала могут свободно вращаться и не имеют жесткой фиксации с валом. Шестерни вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала. Следовательно, в нейтральном положении КПП крутящий момент от первичного вала передается на промежуточный и далее на шестерни вторичного вала. Но поскольку они свободно вращаются на валу, автомобиль не двигается.

Между шестернями вторичного вала находятся синхронизаторы, работа которых заключается в выравнивании угловых скоростей шестерен вторичного вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения.

Синхронизаторы жестко закреплены на вале и за счет шлицевого соединения могут двигаться по нему в осевом направлении.

В отличие от двухвальной КПП, механизм переключения в трехвальной трансмиссии располагается на корпусе коробки и состоит из рычага управления и штоков с вилками. Механизм также оснащен блокирующим устройством для предотвращения одновременного включения двух передач.

Он может также иметь и дистанционное управление. При этом дистанционный механизм переключения обеспечивает кулиса или шарнирные тросы.

Принцип включения передач в трехвальной КПП аналогичен принципу работы двухвальной трансмиссии.

Немного о синхронизаторе МКПП

Синхронизатор служит для безударного включения передач за счет выравнивания угловых скоростей вала и шестерни. Конструктивно синхронизатор состоит из муфты, двух блокировочных колец, трех сухарей и двух проволочных колец.

В процессе включения передачи вилка передвигает муфту к нужной шестерне, куда вначале перемещается блокировочное кольцо. Возникающая сила трения за счет разности угловых скоростей элементов поворачивает блокировочное кольцо до упора. Дальнейшее движение муфты синхронизатора и зацепление происходит только после выравнивания угловых скоростей. Более подробно почитать про синхронизатор можно в нашей статье Устройство и принцип работы синхронизатора КПП.

Преимущества и недостатки МКПП

Для наглядности положительные и отрицательные стороны механической коробки передач представим в виде сравнительной таблицы.

Преимущества	Недостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП	Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД	Утомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкции	Необходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживание	Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожью
Возможность буксировки автомобиля

Заключение

Несомненно, эксплуатация механической коробки передач сопровождается множеством плюсов. Одна экономическая сторона использования коробки чего стоит! А вкупе с надежностью трансмиссии и более “драйверскими” ощущениями от вождения МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Механическая коробка передач (МКПП) пока остается самым распространенным устройством преобразования скорости движения через ступенчатый редуктор, изменяющим крутящий момент двигателя внутреннего сгорания. Свое название коробка получила от механического способа переключения передач, а не автоматического.

МКПП относится к ступенчатым агрегатом, т.е. крутящий момент в ней изменяются ступенями. Ступенью (или передачей) называется пара взаимодействующих шестерен. Каждая из ступеней обеспечивает вращение с определенной угловой скоростью или, другими словами, имеет свое передаточное число.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Разные ступени имеют разные передаточные числа. Низшая ступень имеет наибольшее передаточное число, высшая ступень – наименьшее.
В зависимости от числа ступеней различают следующие конструкции:

четырехступенчатая коробка передач;
пятиступенчатая коробка передач;
шестиступенчатая коробка передач;
и выше.

Наибольшее распространение на современных автомобилях получила пятиступенчатая коробка передач.

Из всего многообразия конструкций МКПП можно выделить коробки двух основных видов:

трехвальная коробка передач;
двухвальная коробка передач.

Трехвальная коробка передач чаще всего устанавливается на заднеприводные автомобили. Двухвальная механическая КПП применяется на переднеприводных легковых автомобилях. Устройство и принцип работы данных коробок имеют существенные различия, поэтому они рассмотрены отдельно.

Устройство трехвальной механической коробки передач

Трехвальная КПП имеет следующее устройство:

ведущий (первичный) вал;
шестерня ведущего вала;
промежуточный вал;
блок шестерен промежуточного вала;
ведомый (вторичный) вал;
блок шестерен ведомого вала;
муфты синхронизаторов;
механизм переключения передач;
картер (корпус) коробки передач.

ведущий вал
крышка подшипника
выключатель света заднего хода
манжета ведущего вала
задний подшипник ведущего вала
шестерня привода промежуточного вала
сапун
шестерня III передачи
передний картер
шестерня I передачи
шестерня заднего хода
штоки переключения передач
шарик-фиксатор
пружина
рычаг переключения
защитный уплотнитель
колпак рычага
корпус рычага переключения
задний картер
ведомый вал
манжеты удлинителя заднего картера
втулка
шестерня привода спидометра
привод спидометра
задний подшипник промежуточного вала
шестерня V передачи
болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода
промежуточная шестерня заднего хода
промежуточный вал
маслозаливная пробка

- Ведущий вал обеспечивает соединение со сцеплением. На валу имеются шлицы для ведомого диска сцепления. Крутящий момент от ведущего вала передается через соответствующую шестерню, находящуюся с ним в жестком зацеплении.
- Промежуточный вал расположен параллельно первичному валу. На валу располагается блок шестерен, находящийся с ним в жестком зацеплении.
- Ведомый вал расположен на одной оси с ведущим. Технически это осуществляется за счет торцевого подшипника на ведущем валу, в который входит ведомый вал.
- Блок шестерен ведомого вала не имеет закрепления с валом и поэтому свободно вращается на нем. Блок шестерен промежуточного и ведомого вала, а также шестерня ведущего вала находятся в постоянном зацеплении.

Между шестернями ведомого вала располагаются муфты синхронизаторов (обиходное название синхронизаторы). Работа синхронизаторов основана на выравнивании (синхронизации) угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала за счет сил трения. Муфты имеют жесткое зацепление с ведомым валом и могут двигаться по нему в продольном направлении за счет шлицевого соединения. На торцах муфты имеют зубчатые венцы, которые могут входить в соединение с соответствующими зубчатыми венцами шестерен ведомого вала. На современных коробках передач синхронизаторы устанавливаются на всех передачах.

- Механизм переключения трехвальной коробки обычно располагается непосредственно на корпусе коробки. Конструктивно он состоит из рычага управления и ползунов с вилками. Для предотвращения одновременного включения двух передач, механизм оснащен блокирующим устройством. Механизм переключения передач может также иметь дистанционное управление.
- Картер коробки передач служит для размещения конструктивных частей и механизмов, а также для хранения масла. Картер изготавливается из алюминиевого или магниевого сплава.

Принцип работы трехвальной механической коробки передач.

При нейтральном положении рычага управления крутящий момент от двигателя на ведущие колеса не передается. При перемещении рычага управления, соответствующая вилка перемещает муфту синхронизатора. Муфта обеспечивает синхронизацию угловых скоростей соответствующей шестерни и ведомого вала. После этого, зубчатый венец муфты заходит в зацепление с зубчатым венцом шестерни и обеспечивается блокировка шестерни на ведомом валу. Коробка передач осуществляет передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса с заданным передаточным числом.

Движение задним ходом обеспечивается соответствующей передачей. Изменение направления вращения осуществляется за счет промежуточной шестерни заднего хода, устанавливаемой на отдельной оси.

Устройство двухвальной механической коробки передач

Двухвальная коробка передач имеет следующее устройство:

ведущий (первичный) вал;
блок шестерен ведущего вала;
ведомый (вторичный) вал;
блок шестерен ведомого вала;
муфты синхронизаторов;
главная передача;
дифференциал;
механизм переключения передач;
картер коробки передач.

задняя крышка картера коробки передач
ведущая шестерня V передачи
шариковый подшипник ведущего вала
ведущая шестерня IV передачи
ведущий вал
ведущая шестерня III передачи
картер коробки передач
ведущая шестерня II передачи
шестерня заднего хода
промежуточная шестерня заднего хода
ведущая шестерня I передачи
роликовый подшипник ведущего вала
сальник ведущего вала
сапун
подшипник выключения сцепления
направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления
ведущая шестерня главной передачи
роликовый подшипник ведомого вала
маслосборник
ось сателлитов
ведущая шестерня привода спидометра
шестерня полуоси
коробка дифференциала
сателлит
картер сцепления
пробка для слива масла
ведомая шестерня главной передачи
регулировочное кольцо
роликовый конический подшипник дифференциала
сальник полуоси
ведомая шестерня I передачи
синхронизатор I и II передач
ведомая шестерня II передачи
ведомая шестерня III передачи
синхронизатор III и IV передач
ведомая шестерня IV передачи
шариковый подшипник ведомого вала
ведомая шестерня V передачи
синхронизатор V передачи
ведомый вал.

Ведущий вал, также как и в трехвальной коробке, обеспечивает соединение со сцеплением. На валу жестко закреплен блок шестерен. Параллельно ведущему валу расположен ведомый вал с блоком шестерен. Шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала и свободно вращаются на валу. На ведомом валу жестко закреплена ведущая шестерня главной передачи. Между шестернями ведомого вала установлены муфты синхронизаторов.

С целью уменьшения линейных размеров, увеличения числа ступеней в ряде конструкций КПП вместо одного ведомого вала устанавливаются два и даже три ведомых вала. На каждом из валов жестко закреплена шестерня главной передачи, которая находится в зацеплении с одной ведомой шестерней - по сути три главных передачи. Главная передача и дифференциал передают крутящий момент от вторичного вала коробки к ведущим колесам автомобиля. Дифференциал при необходимости обеспечивает вращение колес с разной угловой скоростью.

Механизм переключения передач двухвальной коробки имеет следующее устройство:

рычаг управления;
трос выбора передач;
рычаг выбора передач;
трос включения передач;
рычаг включения передач;
центральный шток переключения передач с вилками;
блокирующее устройство.

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Принцип работы аналогичен трехвальной коробке. Основное отличие заключается в особенностях работы механизма переключения передач.

Дата публикации: 27.04.2021 05:55

Пишите, звоните до 21: 00 по Москве:

©Проект-Технарь, 2010-2022
Все работы, чертежи и связанные с ними материалы принадлежат его автору и предоставляются только в ознакомительных целях.
ИНН550705958503

Читайте также:

Реферат коробки передач двухвальные и трехвальные

В зависимости от количества ступеней различают следующие конструкции:

Конструкции МКПП подразделяют на два вида:

Предыстория…

Устройство коробки передач.

Трехвальная коробка передач:

Двухвальная коробка передач:

Механизм переключения передач двухвальной коробки имеет следующее устройство:

Принцип работы трехвальной механической коробки передач

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

1. Виды коробок передач

2. Устройство трехвальной механической коробка передач

3. Устройство двухвальной механической коробки передач

4. Рекомендации по эксплуатации МКПП

Заключение

Подобные документы

Принцип работы механической коробки передач

Виды механических КПП

Устройство механической коробки передач

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Трехвальная КПП: устройство и принцип работы

Немного о синхронизаторе МКПП

Преимущества и недостатки МКПП

Заключение

Устройство трехвальной механической коробки передач

Принцип работы трехвальной механической коробки передач.

Устройство двухвальной механической коробки передач

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

В зависимости от количества ступеней
различают следующие конструкции:

Механизм переключения передач двухвальной коробки
имеет следующее устройство: