Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ТРАНСМИССИЙТрансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. При передаче происходит изменение крутящего момента и распределение между ведущими колесами. Крутящий момент определяется ее передаточным числом, равным отношению частот вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес. Потери энергии в трансмиссии при этом не учитывают. Сила тяги Pт, т. е. сила, обеспечивающая движение автомобиля в результате взаимодействия колес с дорогой, определяется отношением величины крутящего момента к радиусу колес Pт. Является суммой нескольких сил: силы сопротивления качению колес, силы сопротивления воздуха, силы сопротивления подъему и силы сопротивления разгону. Сумма сил сопротивления движению может меняться в широких пределах в зависимости от условий движения, соответственно будет изменяться сила тяги на ведущих колесах, т.е. будет меняться крутящий момент в трансмиссии. Сила тяги ограничивается сцеплением ведущих колес с дорогой. Максимальная сила тяги равна произведению коэффициента сцепления колеса с дорогой на сцепной вес, т.е. на часть веса автомобиля, приходящуюся на ведущие колеса. Для движения по дорогам с твердым покрытием достаточно двух ведущих колес, при движении по бездорожью необходим привод по всем колесам. По характеру связи между двигателем и ведущими колесами трансмиссии разделяют на механические, гидрообъемные, электрические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические). Наибольшее распространение получили механические трансмиссии, которые могут быть выполнены по различным схемам в зависимости от назначения автомобиля, расположения на нем двигателя и ведущих колес. Для оценки трансмиссии автомобиля применяют колесную формулу, где первая цифра означает число колес машины, а вторая – число ведущих колес. Механические трансмиссии.Для автомобилей с колесной формулой 4 x 2 наиболее часто используется схема с передним размещением двигателя, задними ведущими колесами и с центральным относительно продольной оси расположением основных частей трансмиссии (МАЗ-5335, ГАЗ-53А, ГАЗ-3110 «Волга», ГАЗ-24, ВАЗ-2101-2107 «Жигули» и др.). Крутящий момент от двигателя 1 (рис.10.1,а) через сцепление 2 передается к коробке передач 3. В коробке передач крутящий момент изменяется в соответствии с включенной передачей (см.рис.10.1,б). Выбор передачи зависит от условий движения. Сцепление и коробка передач, как правило, конструктивно объединены в один блок с двигателем и образуют силовой агрегат. От коробки передач крутящий момент через карданную передачу 4 (см.рис.10.1,а) передается к главной передаче 6, в которой он увеличивается и далее через дифференциал 7 и полуоси 8 подводится к ведущим колесам. Дифференциал распределяет момент между правым и левым колесами (моменты Мп и Мл). Ведущий мост 5 включает главную передачу, дифференциал и полуоси, размещенные в общем картере.
Рис.10.1. Трансмиссия автомобиля 4 х 2: а – схема трансмиссии; б – эпюра моментов; I – III – передачи
Существует и другая схема механической трансмиссии легковых автомобилей с колесной формулой 4x2. Двигатель, сцепление и коробка передач располагаются непосредственно у ведущего моста: задние ведущие колеса и двигатель сзади, как у автомобиля ЗАЗ-968М (рис.10.2,а), или передние ведущие колеса и двигатель впереди, как у автомобилей ВАЗ-2108, 2109, 2110 и др. (см.рис.10.2,б). Привод ведущих колес осуществляется не полуосями, а карданными передачами. В приводе к ведущим управляемым колесам устанавливают карданные шарниры 6 равных угловых скоростей. Такая схема трансмиссии исключает карданную передачу между коробкой передач и ведущим мостом. Рис.10.2. Схема механической трансмиссии автомобиля 4 x 2; (обозначение позиций 1 – 5 см. на рис.10.1)
Рассмотрим механическую трансмиссию автомобиля 4x4 (рис.10.3). В нее дополнительно входят раздаточная коробка 7, от которой крутящий момент подводится как к переднему, так и к заднему ведущим мостам отдельными карданными передачами 4. Передний ведущий мост состоит из главной передачи, дифференциала, полуосей в приводе колес и карданных шарниров 6, которые обеспечивают возможность подведения крутящего момента к передним ведущим управляемым колесам. В раздаточных коробках может быть установлен межосевой дифференциал 8 (см.рис.10.3,в) для распределения крутящего момента между ведущими мостами в определенной пропорции. Крутящий момент к промежуточному и заднему ведущим мостам в механических трансмиссиях трехосных автомобилей может подводиться одним общим валом (см.рис.10.3,б) или раздельно двумя валами (см.рис.10.3,в). В первом случае главная передача промежуточного моста имеет проходной ведущий вал. Трехосные автомобили со всеми ведущими колесами в раздаточных коробках имеют устройство для выключения привода переднего моста (ЗИЛ-131) или межосевой дифференциал (Урал-375), распределяющий крутящий момент в определенной пропорции между передним и двумя другими ведущими мостами. При раздельном приводе промежуточного и заднего мостов в раздаточной коробке предусмотрен межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между этими двумя мостами. В трансмиссиях некоторых трехосных автомобилей, выполненных по схеме рис.10.3,б, межосевой дифференциал иногда установлен в картере промежуточного моста (КамАЗ-5320). У автомобилей с колесной формулой 8 x 8 при необходимости увеличения базы (расстояния между крайними осями) применяют обычно потележечное расположение ведущих мостов. При такой конструкции первый мост сближается со вторым и третий с четвертым. Рис.10.3. Схемы трансмиссий: а – механической автомобиля 4x4; б – механической автомобиля 6x4; в – механической автомобиля 6x6; г – гидрообъемной и электрической автомобиля 4x2; д, ж – механической автомобиля 8х8; (обозначение позиций 1 – 5 см. на рис.10.1) Управляемыми являются колеса двух передних мостов. Они имеют три раздаточные коробки с дифференциалами: одна межтележечная и две межосевые, соединенные карданными передачами. В этом случае на автомобиле иногда применяют два двигателя (см.рис.10.3,д), это требует два сцепления и две коробки передач. Межосевые раздаточные коробки целесообразно ставить не между мостами тележек, а между первым - третьим и вторым - четвертым мостами, как показано на рис.10.3,д. При этом движение возможно при одном работающем двигателе. У автомобиля БАЗ-135Л применена оригинальная схема трансмиссии (см.рис.10.3,ж) - бортовая, а не мостовая, как у всех описанных выше автомобилей с механической трансмиссией. При мостовой схеме крутящий момент подводится к каждому ведущему мосту, а затем распределяется между левым и правым ведущими колесами данного моста. При бортовой схеме крутящий момент сначала подводится к каждому борту (через межбортовую раздаточную коробку), а затем распределяется между колесами данного борта. Межбортовая раздаточная коробка не нужна при двух двигателях, но нужны две бортовые раздаточные коробки, через которые от правого двигателя крутящий момент подводится к колесам правого борта, а от левого двигателя - к колесам левого борта. В трансмиссии БАЗ-135Л нет ни одного дифференциала, главная передача находится у каждого ведущего колеса и состоит из колесного редуктора 11 и бортовой передачи 12. Колеса первой и четвертой осей выполнены управляемыми, поэтому колеса средних осей сближены, а крайних - разнесены. В последнее время все большее распространение получает комбинированная трансмиссия, которая включает гидротрансформатор и механическую коробку передач. Гидротрансформатор устанавливают вместо сцепления (см.рис.10.1,а). Крутящий момент от гидротрансформатора передается к механической коробке передач, в которой передачи включаются с помощью фрикционных механизмов (ЗИЛ-114, БелАЗ-540, автобусы ЛиАЗ-677 и др.). Гидрообъемные и электрические трансмиссииимеют одинаковые структурные схемы. Однако в гидрообъемной трансмиссии насос 9 (см.рис.10.3,г), приводимый от двигателя внутреннего сгорания, соединен трубопроводами с гидромоторами 10, валы которых соединены с ведущими колесами автомобиля. Крутящий момент на валу гидромотора создается за счет гидростатического напора жидкости. В электрических трансмиссиях двигателем внутреннего сгорания приводится в работу генератор 9, ток от которого поступает к электродвигателям 10. Ведущие колеса с гидромоторами или электродвигателями, устанавливаемыми в них, называют гидромотор-колесами или электромотор-колесами. Зубчатые понижающие передачи – колесные редукторы – используют в ведущих колесах при применении быстроходных гидромоторов и электродвигателей. Трансмиссии автопоездов. На автопоездах, предназначенных для движения по бездорожью, для повышения проходимости прицепы (полуприцепы) часто имеют ведущие мосты, мощность к которым подводится от двигателя тягача через механическую, гидравлическую или электрическую передачи. На автопоездах, состоящих из тягача и прицепа (полуприцепа) и предназначенных для движения по дорогам с твердым покрытием, трансмиссию имеет только автомобиль-тягач. Привод дополнительного оборудования, например лебедки, насос подъема платформы и т.д., осуществляют с помощью коробки отбора мощности, которую присоединяют к коробке передач.
СЦЕПЛЕНИЕ
Устройство и работа сцепления
Сцепление предназначено для кратковременного разъединения двигателя и коробки передач и вновь плавного соединения их без резкого изменения нагрузки. При этом должно быть обеспечено плавное трогание автомобиля с места. Кроме того, сцепление предохраняет детали трансмиссии от перегрузок инерционным моментом, создаваемым вращающимися массами двигателя при резком замедлении вращения коленчатого вала. Классификация сцепления по функциональной принадлежности дана на рис.11.1. Сцепление сухое однодисковое, используемое на легковых автомобилях, состоит из ведущих и ведомых деталей, механизма выключения и привода. Ведущими деталями являются нажимной диск 2 (рис.11.2), соединенный с кожухом 1 рычагами 7 и упругими пластинами 5, а также нажимные пружины 6. На ведомом диске 4 собраны ведомые детали. Механизм выключения имеет муфту с оттяжной пружиной и выжимной подшипник 8. Принцип работы сцепления основан на использовании сил трения, возникающих между поверхностями дисков 2 и 4 (см.рис.11.2,а). Ведущий (нажимной) диск 2 связан с маховиком 3 двигателя и вращается вместе с ним, а ведомый диск 4 надет на шлицы ведущего вала 12 коробки передач. При включенном сцеплении пружины 6 через ведущий (нажимной) диск прижимают ведомый диск к маховику, чем обеспечивается передача крутящего момента от коленчатого вала к ведущему валу коробки передач. Рис.11.1. Классификация функционального назначения сцепления
Рис.11.2. Схема действия сцепления: а – сцепление включено; б – сцепление выключено; 1 – кожух; 2 – нажимной диск; 3 – маховик; 4 – ведомый диск; 5 – упругая пластина; 6 – нажимная пружина; 7 – рычаг; 8 – выжимной подшипник; 9 – вилка; 10 – педаль; 11 – оттяжная пружина; 12 – ведущий вал коробки передач Сцепление выключают нажатием на педаль 10 (см.рис.11.2,б), которая через детали привода воздействует на муфту выключения и подшипник 8. Подшипник двигается вперед по валу коробки передач и нажимает на рычаги выключения 7, которые отводят назад ведущий (нажимной) диск. При этом пружины 6 сжимаются, а ведомый диск освобождается и перестает передавать крутящий момент от двигателя к ведущему валу коробки передач. Пружины при плавном отпускании педали возвращают все детали механизма в исходное положение, постепенно прижимая ведомый диск к маховику. Сцепление с центральной диафрагменной нажимной пружиной применяется на автомобилях ВАЗ-2105, ВАЗ-2108 и «Москвич-2140», с периферийным расположением нажимных пружин – на автомобиле ЗАЗ-968М. Привод выключения сцепления у автомобилей ВАЗ-2105, «Москвич-2140» и ЗАЗ-968М гидравлический, а у ВАЗ-2108 - механический. Усилительные пружинные механизмы используются в приводе автомобилей ВАЗ. Сцепление автомобиля ВАЗ-2105. Ведущей частью сцепления является неразборный узел, состоящий из следующих основных деталей: нажимной диск 5 (рис.11.3), центральная нажимная пружина 1 и кожух 8. Этот узел закреплен на маховике 6. Нажимной диск имеет три фиксатора 29 и соединен с кожухом тремя парами пластин 23. Такое положение обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха сцепления на нажимной диск и не препятствует осевому перемещению нажимного диска. Кольца 28 служат опорами нажимной пружины 1 при выключении сцепления. Внутренние прорези пружины образуют лепестки, заменяющие рычаги выключения сцепления. Пластины 24, закрепленные на пружине 1, поджимают к ней упорный фланец 25 с фрикционным кольцом 26. Пружиной 1 соединена с кожухом 8 с помощью заклепок 27. Ведомой частью сцепления является ведомый диск 3 в сборе: к нему приклепаны две фрикционные накладки 2, ведомый диск соединен со ступицей 4 через гаситель крутильных колебаний (демпфер) и не допускает передачи крутильных колебаний коленчатого вала на коробку передач. Ведомый диск состоит из двух фрикционных колец 19, пружинной шайбы 20, передней 21 и задней 22 пластин, демпферных пружин 30 и упорных пальцев 18. Крутильные колебания гасятся за счет сил трения, возникающих при перемещении диска 3 и пластин 21 и 22 относительно ступицы 4, а также за счет действия демпферных пружин. Пальцы 18 ограничивают действие демпфера. Механизм выключения сцепления содержит вилку 15 и муфту 10 с подшипником 11, смазка в который закладывается при его изготовлении. Вилка 15 опирается на шаровую опору 12 и прижимается к ней пружиной 13. Рис.11.3. Сцепление автомобиля ВАЗ-2105: 1 - нажимная пружина; 2 - фрикционные накладки ведомого диска; 3 - ведомый диск; 4 -- ступица ведомого диска; 5 - нажимной диск; 6 - маховик; 7 - картер сцепления; 8 - кожух сцепления; 9 - ведущий вал коробки передач; 10 - муфта подшипника выключения сцепления; 11 - подшипник выключения сцепления; 12 - шаровая опора; 13 - фиксирующая пружина вилки; 14 - толкатель вилки; 15 - вилка выключения сцепления; 16 - рабочий цилиндр; 17 - оттяжная пружина вилки; 18 - упорный палец демпфера; 19 - фрикционное кольцо; 20 - пружинная шайба; 21 - передняя опорная пластина; 22 - задняя опорная пластина; 23, 24 - соединительная пластина; 25 - упорный фланец; 26 - фрикционное кольцо; 27 - заклепка нажимной пружины; 28 - опорное кольцо нажимной пружины; 29 - фиксатор нажимной пружины; 30 - пружина демпфера
Картер 7 закрывает сцепление. Он имеет окна для вентиляции и люк для прохода вилки, которая находится в резиновом чехле. Гидравлический привод сцепления включает (рис.11.4) педаль 15, цилиндр 7 с питательным бачком 3, рабочий цилиндр 1 и соединительный шланг. Рабочая (тормозная) жидкость заполняет всю систему гидропривода. В корпусе главного цилиндра установлены пружина 4 и поршни 6 и 9. Между поршнями и спереди поршня б расположены уплотнительные кольца 5 и 8. Два поршня предназначены для улучшения уплотнения их в цилиндре и уменьшения нагрузки на поршень 6 при действии толкателя 10 на поршень 9. Бачок 3 сообщается с главным цилиндром через компенсационное отверстие А и перепускное отверстие Б. На картере сцепления 16 установлен рабочий цилиндр 1. В корпусе цилиндра находится поршень 29 с двумя уплотнительными кольцами, туда же ввернут клапан 2 выпуска воздуха при прокачивании гидропривода. В гнездо поршня упирается толкатель 25 вилки включения сцепления.
Рис.11.4. Привод сцепления автомобиля ВАЗ-2105: 1 - рабочий цилиндр; 2 - клапан для прокачки привода сцепления; 3 – бачок; 4 - возвратная пружина; 5 - уплотнительное кольцо; 6, 29 - поршень; 7 - главный цилиндр; 8 - уплотнитель; 9 - поршень; 10 - толкатель; 11 - ось педали; 12 - сервопружина; 13 - возвратная пружина; 14 - ограничительный винт: 15 - педаль сцепления; 16 - картер сцепления; 17 - маховик; 18 - нажимной диск; 19 - ведомый диск; 20 - нажимная пружина; 21 - пружина; 22 - муфта с подшипником выключения сцепления; 23 - шаровая опора; 24 - вилка; 25 - толкатель; 26 - регулировочная гайка; 27 - фиксатор; 28 - оттяжная пружина вилки; А - компенсационное отверстие; Б - перепускное отверстие Работа сцепления. Диафрагменная пружина 20 при отпущенной педали 15 прижимает нажимной диск 18 и ведомый диск 19 к махо- вику 17, в результате ведомый диск за счет сил трения будет вращаться вместе с маховиком и нажимным диском и передавать крутящий момент через ступицу на ведущий вал коробки передач. Усилие на поршни 9 и 6, передаваемое толкателем 10, преодолевает сопротивление пружины 4 и перемещает их в главном цилиндре 7. При этом переднее уплотнительное кольцо 5 перекрывает компенсационное отверстие А и полость цилиндра разобщается с бачком 3. Перед поршнем создается избыточное давление жидкости, которое передается на поршень 29 рабочего цилиндра 1. Поршень рабочего цилиндра под давлением жидкости перемещается и через толкатель 25 воздействует на вилку 24 выключения сцепления, которая, опираясь на шаровую опору 23, передвигает муфту 22 в сторону маховика. Диафрагменная пружина 20, выгибаясь, отводит через фиксаторы 27 нажимной ведущий диск от маховика. Ведомый диск освобождается, и передача крутящего момента на ведущий вал коробки передач прекращается. При отпускании педали коробка передач отходит назад под действием пружины 13, детали привода возвращаются в исходное положение под действием оттяжной пружины 28. Уплотнительное кольцо 5 отходит от компенсационного отверстия А, восстанавливая сообщение полостей главного цилиндра и бачка. Передачу крутящего момента на ведущий вал коробки передач обеспечивают диафрагменная пружина 20, которая, изгибаясь, снова зажимает ведомый диск между нажимным диском и маховиком. За счет разрежения, создаваемого в рабочей полости, жидкость через отверстие Б, зазор между задним торцом уплотнительного кольца 5 и канавкой поршня протекает через радиальное отверстие в поршне в рабочую полость цилиндра, что обеспечивает эффективное действие привода выключения сцепления. Зазор между толкателем 10 и поршнем 9 при отпущенной педали сцепления, необходимый для включения сцепления, должен быть 0,1...0,5 мм. Зазор устанавливается ограничительным винтом 14 и определяется свободным ходом педали. Усилительная пружина 12 служит для снижения окончательного усилия, прикладываемого к педали сцепления. Задним концом пружина соединена с кронштейном педалей, а передним – с крючком, закрепленным на верхнем плече педали. При первоначальном нажатии на педаль пружина 12 несколько растягивается и сопротивляется движению педали, но при дальнейшем ходе педали, когда ось пружины пройдет центр оси 11 педали, сжимается и помогает воздействию водителя на педаль. Сцепление автомобиля ВАЗ-2110однодисковое, с центральной нажимной пружиной 11 (рис.11.5). Кожух 3 сцепления крепится к маховику 6 шестью болтами 4, а с нажимным диском 5 соединяется тремя парами упругих пластин. Ведомый диск 7 в сборе с демпфером расположен на шлицах первичного вала 8 коробки передач.
Рис.11.5. Сцепление автомобиля ВАЗ-2110 в сборе: 1 - поводок троса; 2 - вилка выключения сцепления; 3 – кожух сцепления; 4 - болт крепления сцепления к маховику; 5 - нажимной диск; 6 - маховик; 7 -ведомый диск; 8 - первичный вал коробки передач; 9 - нижняя крышка картера сцепления; 10 – картер сцепления; 11 - нажимная пружина; 12 - подшипник выключения сцепления; 13 - фланец муфты подшипника; 14 - втулка муфты подшипника; 15 - направляющая втулка Сцепление на автомобилях с двигателем ВАЗ-2112 отличается характеристиками нажимной пружины ведущей части сцепления и пружинами демпфера ведомого диска. Для различия ведущих частей выполнена метка в виде отверстия в одной из прорезей лепестков нажимной пружины, на двух пружинах демпфера ведомого диска 2112 предусмотрены полоски краски белого цвета. Привод сцепления тросовый, беззазорный (зазоры в приводе отсутствуют). В кронштейне 16 на оси установлена педаль сцепления 14 (рис.11.6). Верхняя часть педали соединяется с наконечником троса 10. Упорная пластина 11 закрепляет верхний наконечник оболочки 12 на кронштейне педали сцепления. Нижний наконечник 2 закреплен в кронштейне 3 на силовом агрегате. Поводок троса 8 соединяется с вилкой выключения сцепления 9.
Рис.11.6. Привод сцепления автомобиля ВАЗ-2110: 1 - оболочка троса; 2 - нижний наконечник оболочки троса; 3 - кронштейн крепления троса; 4 - защитный чехол троса; 5 - нижний наконечник троса; 6 - регулировочная гайка; 7 - контргайка; 8 - поводок троса; 9 - вилка выключения сцепления; 10 - верхний наконечник троса; 11 - упорная пластина; 12 - верхний наконечник оболочки троса; 13 - уплотнитель; 14 - педаль сцепления; 15 - пружина педали сцепления; 16 - кронштейн педали сцепления |
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |