Трехвальные коробки передач характеризуются наличием прямой передачи. При этом на прямой передаче трехвальная коробка имеет более высокий КПД, чем двухвальная, так как в этом случае уменьшаются потери на трение. На остальных передачах трехвальной коробки в зацеплении находятся две пары зубчатых колес, в то время, как у двухвальной — одна.
Многие легковые автомобили с мощными двигателями сейчас комплектуются шестиступенчатыми коробками передач. Для повышения жесткости картера коробки передач широко применяют оребрение. Применение новых технологий и материалов дает возможность уменьшить массу коробок передач, а создание новых синхронизаторов обеспечивает улучшение легкости включения передач.
Многовальные коробки передач
Многовальные коробки передач представляют собой четырех-шестиступенчатую трехвальную коробку передач со встроенным или совмещенным редуктором. Редуктор может быть повышающим или понижающим. Повышающий редуктор (делитель) устанавливается перед коробкой передач и предназначен для уменьшения разрыва между передаточными числами соседних передач, незначительно увеличивая диапазон. Делитель имеет обычно две передачи — прямую и повышающую, что позволяет увеличить число передач вдвое.
Понижающий редуктор (демультипликатор) размещается за коробкой передач. Демультипликатор выполняют двух или трехступенчатым и обычно с большим передаточным числом, благодаря чему еще больше расширяется диапазон возможных передаточных чисел.
Механизм переключения передач должен обеспечить четкое переключение, надежную фиксацию включенной передачи и предотвратить возможность одновременного включения нескольких передач. В его состав входят штоки, вилки и фиксаторы. В приводе включения применяют рычаги, тросы и в последнее время гидростатический привод. Для уменьшения трения ползуны механизма переключения покрывают тефлоном или применяют игольчатые подшипники в шарнирах.
Трехвальная коробка передач:
- 1 — первичный вал;
- 2 — крышка подшипника;
- 3 — выключатель света заднего хода;
- 4 — манжета первичного вала;
- 5 — задний подшипник первичного вала;
- 6 — шестерня привода промежуточного вала;
- 7 — сапун;
- 8 — шестерня III передачи;
- 9 — передний картер;
- 10 — шестерня I передачи;
- 11 — шестерня заднего хода;
- 12 — штоки переключения передач;
- 13 — шарик-фиксатор;
- 14 — пружина;
- 15 — рычаг переключения;
- 16 — защитный уплотнитель;
- 17 — колпак рычага;
- 18 — корпус рычага переключения;
- 19 — задний картер;
- 20 — вторичный вал;
- 21 — манжеты удлинителя заднего картера;
- 22 — сталебаббитовая втулка;
- 23 — шестерня привода спидометра;
- 24 — привод спидометра;
- 25 — задний подшипник промежуточного вала;
- 26 — шестерня V передачи;
- 27 — болты крепления оси промежуточной шестерни заднего хода;
- 28 — промежуточная шестерня заднего хода;
- 29 — промежуточный вал;
- 30 — маслозаливная пробка
Трехвальные коробки передач. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-433360 — трехвальная трехходовая пятиступенчатая с двумя синхронизаторами для включения второй и третьей, четвертой и пятой передач.
Детали коробки передач смонтированы в чугунном литом картере, закрытом крышкой. На правом люке устанавливается коробка отбора мощности привода лебедки, левый люк закрыт крышкой.
В правой стенке картера имеется резьбовая пробка контрольно-наливного отверстия, через которое коробка передач заправляется маслом.
Пятиступенчатая коробка передач автомобиля ЗИЛ-433360: 1 — первичный вал; 2, 10, 12, 21, 22, 24, 27 — подшипники; 3, 20 — зубчатые колеса постоянного зацепления; 4 — синхронизатор четвертой и пятой передач; 5, 18 — зубчатые колеса четвертой передачи; 6, 17 — зубчатые колеса третьей передачи; 7 — синхронизатор второй и третьей передач; 8, /5 — зубчатые колеса второй передачи; 9 — подвижное зубчатое колесо первой передачи и заднего хода; 11, 23 — уплотнительные манжеты; 13 — вторичный вал; 14 — зубчатое колесо первой передачи; 16 — зубчатое колесо заднего хода промежуточного вала; 19 — промежуточный вал; 25 — блок зубчатых колес заднего хода; 26 — распорная втулкаваемое резьбовой пробкой, которая снабжена магнитом, притягивающим продукты изнашивания из масла.
Первичный вал 1 является ведущим валом коробки передач. Он изготовлен заодно с зубчатым колесом 3 постоянного зацепления и установлен на двух подшипниках. Передний подшипник 24 установлен в расточке фланца коленчатого вала. Задний подшипник 2 — в передней стенке картера коробки передач. Для устранения утечки масла из картера в крышке подшипника первичного вала установлена резиновая са-моподжимная уплотнительная муфта 23.
Промежуточный вал 19 изготовлен из стали 25ХГМ вместе с зубчатым колесом 14 первой передачи. Он установлен в картере передним концом на цилиндрическом роликоподшипнике 21, а задним — на подшипнике 12. На валу на шпонках закреплены зубчатые колеса 20, 18, 17, 15 и 16 постоянного зацепления четвертой, третьей, второй передач и передачи заднего хода соответственно.
Вторичный вал 13 является ведомым валом коробки передач. Он изготовлен из стали 25ХГМ и установлен передним концом в расточке первичного вала на подшипнике 22, а задним — в стенке картера на подшипнике 10. В крышке подшипников имеется самоподжимная резиновая уплотнительная манжета 11, предотвращающая утечку масла из коробки передач.
По шлицам вала может перемещаться зубчатое колесо 9 включения первой передачи и заднего хода, кроме того, на валу свободно установлены зубчатые колеса 8, 6, 5 второй, третьей и четвертой передач соответственно, входящих в постоянное зацепление с соответствующими зубчатыми колесами промежуточного вала. Все зубчатые колеса постоянного зацепления — косозубые. На зубчатых колесах второй и четвертой передач выполнены конусные поверхности и внутренние зубчатые венцы для соединения с синхронизаторами.
Блок 25 зубчатых колес заднего хода установлен на оси на двух роликоподшипниках 27 с распорной втулкой 26. Ось закреплена в картере и от осевых перемещений удерживается стопорной пластиной. Зубчатый венец большего диаметра блока зубчатых колес находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 16 заднего хода промежуточного вала.
Для включения второй и третьей, четвертой и пятой передач на вторичном валу установлено два синхронизатора 4 и 7 с блокирующими пальцами.
Включение передач осуществляется рычагом через механизм переключения передач. На первой передаче зубчатое колесо 9, перемещаясь, войдет в зацепление с зубчатым колесом 14 первой передачи промежуточного вала. Крутящий момент будет передаваться с первичного вала / на вторичный вал 13 зубчатыми колесами 3 и 20 постоянного зацепления и зубчатыми колесами 14 и 9 первой передачи промежуточного и вторичного валов.
При включении других передач крутящий момент будет передаваться другими парами зубчатых колес, передаточные числа при этом изменяются, а следовательно, будет изменяться и величина передаваемого крутящего момента. При включении передачи заднего хода изменяется направление вращения вторичного вала, так как крутящий момент передается тремя парами зубчатых колес.
Двухвальные коробки передач. Пятиступенчатая двухвальная коробка передач, устанавливаемая на переднеприводных автомобилях, создана в результате модификации четырехступенчатой коробки передач, рассмотренной ранее (см. рис. 12.4). Первичный вал 3 (см. рис. 12.8) и вторичный вал Сделаются более длинными, задние концы их выходят за пределы картера 2. На них устанавливается дополнительная пара зубчатых колес 7 и 9.
Кроме того, на вторичном валу устанавливается третий синхронизатор 8 с блокирующими зубчатыми кольцами. Установка дополнительных зубчатых колес потребовала усиления подшипников, поэтому здесь применяются двухрядные шариковые подшипники. Картер закрывается увеличенной в размерах крышкой .