Устройство и работа коробки передач

Коробка передач служит для преобразования крутящего момента по величине и направлению.. Она обеспечивает также длительную работу двигателя на холостом ходу.

На автомобилях «Москвич», ВАЗ и ЗАЗ устанавливается четырехступенчатая коробка передач, имеющая четыре передачи вперед и одну назад. Оиа состоит из картера 6 (рис. 75), первичного 2, промежуточного 27и вторичного 11 валов, шестерен, двух синхронизаторов 9 и 13, подшипников, отдельной оси с одной или двумя (ЗАЗ) шестернями заднего хода и механизма переключения передач с рычагом, расположенным на полу кузова («Москвич» и ЗАЗ) или на картере задней крышки коробки передач (ВАЗ).




Первичный вал (см. рис. 75), изготовленный совместно с шестерней 7, имеющей зубчатый венец, установлен одним концом на подшипнике в выточке коленчатого вала, а вторым — на подшипнике 5 стенки картера 6 коробки передач. На валу имеются шлицы для установки ступицы ведомого диска сцепления. Шестерня первичного вала находится в постоянном зацеплении с шестерней 31 промежуточного вала 27.

Промежуточный вал на автомобиле «Москвич» представляет собой блок с шестернями постоянного зацепления III, II и I-й передач и заднего хода, вращающийся на роликовых цилиндрических подшипниках, между которыми имеется распорная втулка. На автомобиле ВАЗ промежуточный вал, вращающийся в подшипниках, установленных в стенках картера, выполнен заодно целее с четырьмя шестернями, а на шлицах заднего его конца напрессовывается ведущая шестерня передачи заднего хода.

На вторичном валу, установленном передним концом на подшипнике 8 в выточке первичного вала, а задним — на подшипнике 20 в стенке картера, свободно на втулках помещаются ведомые шестерни I, II и III передач и заднего хода, а также два синхронизатора для включения I, II и III, IV передач. На заднем конце вторичного вала помещена ведущая шестерня 19 привода спидометра (см. рис. 75). Все шестерни промежуточного и вторичного валов косозубые и находятся в постоянном зацеплении, кроме шестерен передачи заднего хода, имеющих прямые зубья.

Синхронизатор (рис. 76) служит для безударного (бесшумного) включения передач за счет уравнивания окружных скоростей шлицевой муфты синхронизатора и зубчатого венца включаемой шестерни. Он состоит из ступицы 8, установленной неподвижно на вторичном валу 7, муфты 2 включения, трех сухарей, двух пружин и двух блокирующих колец 3 (с двух сторон) с внутренними коническими поверхностями, имеющими мелкую нарезку для разрыва масляной пленки на конусных поверхностях кольца и венца 5 (рис. 76) шестерни с целью повышения трения между ними.




Действие синхронизатора рассмотрим на примере включения третьей передачи (рис. 76, а, б, в). Скользящая муфта 2 синхронизатора перемещается вилкой 1 по шлицам ступицы 8,установленной неподвижно на вторичном валу, и прижимается внутренним конусом к конической поверхности блокирующего кольца 3. При этом под действием сил трения блокирующее кольцо синхронизатора поворачивается и упирается своими зубьями 11 в торцы зубьев 5 венца ведомой шестерни третьей передачи (см. рис. 76, б, слева). После уравнивания окружных скоростей муфты синхронизатора со ступицей на .вторичном валу и ведомой Шестерни третьей передачи, блокирующее кольцо 11 соскальзывает с конусных поверхностей зубчатого венца 5 под действием осевого усилия, передаваемого от вилки 1 включения передачи. При этом муфта 2 синхронизатора, перемещаясь дальше вместе с блокирующим кольцом 3, своими шлицами соединяет ступицу на вторичном валу с венцом ведомой шестерни третьей передачи (см. рис. 76, в слева). При этом крутящий момент передается от первичного вала на промежуточный и далее через шестерни третьей передачи, муфту синхронизатора и ступицу на вторичный вал. При выключении передачи все детали занимают исходное положение, и блокирующее кольцо отходит обратно под действием пружины 4. Аналогично работает синхронизатор и при включении других передач. Для удерживания штоков и вилок переключения передач в нейтральном и включенном положениях в механизме переключения имеются пружинные фиксаторы, а для предупреждения одновременного включения двух передач — специальные замки.


Включение передач и передачу крутящего момента на разных передачах можно проследить по схемам, приведенным на рис. 77. При включении первой передачи (рис. 77, а) с помощью механизма переключения передач перемещается муфта синхронизатора 6 назад и входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни 8 первой передачи вторичного вала. В этом случае крутящий момент от первичного вала 1 через шестерни постоянного зацепления 2 и 15 будет передаваться на промежуточный вал 16, а от него через постоянно зацепленную пару шестерен 12 и 7 первой передачи и синхронизатор 6 на вторичный вал 9. При включении второй передачи (рис. 77, б) муфта синхронизатора 6, перемещается вперед и входит в зацепление с венцом шестерни 5 второй передачи ведомого вала, а при включении третьей передачи (рис, 77, в) синхронизатор 3 перемещается назад, входя в зацепление с венцом шестерни 4 третьей передачи вторичного вала. Передача крутящего момента на второй и третьей, передачах осуществляется аналогично рассмотренному выше для первой передачи.




При включении четвертой передачи (рис. 77, г) муфта синхронизатора 3 перемещается вперед, зацепляясь непосредственно с венцом шестерни 2 первичного вала, и передает крутящий момент сразу на вторичный вал 9 (прямая передача).

Включение заднего хода (рис. 77, д) осуществляется перемещением вперед каретки с промежуточной шестерней 17 заднего хода, которая одновременно зацепляется с шестернями 8 и 11 промежуточного и вторичного валов. Крутящий момент в этом случае передается в такой последовательности: от первичного вала 1 на промежуточный 16, далее через шестерню 11заднего хода на промежуточную шестерню 17 и от нее через шестерню 8 на вторичный вал 9, который будет вращаться в обратную сторону, обеспечивая движение автомобиля задним ходом.

Коробка передач автомобиля ЗАЗ конструктивно объединена с главной передачей и дифференциалом (рис. 78). Картер коробки передач имеет трисекции. В первой размещается главная передача, во второй — шестерни I, II передач, заднего хода и синхронизатор. Обе секции между собой сообщаются и имеют общую спускную пробку с магнитной вставкой для улавливания металлических частиц, появляющихся в результате износа поверхностей деталей. В третьей секции размещаются синхронизатор включения III, IV передач и шестерни спидометра (позиции 6 и 22—25). Эта секция сообщается с полостью задней крышки коробки передач и также имеет пробку для выпуска масла. Все шестерни коробки передач, кроме двух заднего хода, косозубые и находятся в постоянном зацеплении. I, II и III, IV передачи включаются при помощи синхронизаторов IV передача в отличие от коробки передач автомобилей «Москвич» и ВАЗ является не прямой (передаточное число 1:1), а повышающей с передаточным числом меньше единицы (0,964).



Задний ход получается от шестерни первичного вала через две .шестерни, помещенные на отдельном валу, и ведомую шестерню 20. На задней крышке коробки передач установлен специальный включатель фонарей освещения дороги при движении задним ходом, который включается при помощи выступа на штоке включения передачи заднего хода.