Содержание
Введение
1. Назначение
2. Общее устройство коробки передач
3. Главная передача с дифференциалом
4. Автоматические коробки передач
5. Неисправности коробки передач
6. Заключение
Литература
Автомобилю приходится двигаться со скоростями от очень маленькой до сотни-другой километров в час - а потому диапазон, в котором изменяются обороты колес, получается огромным - раз в 50. Но двигатель внутреннего сгорания способен эффективно работать лишь в интервале 2000-6000 об/мин, то есть менять скорость вращения коленчатого вала всего раза в три. Поэтому и приходится между ним и колесами ставить ту самую коробку, чтобы получить требуемую скорость движения при близких к оптимальным оборотах двигателя.
Кстати, не все известные моторы требуют применения такого преобразователя на шестеренках. Например, паровая машина и электродвигатель развивают немалый крутящий момент, что называется, "от нуля" - именно поэтому в троллейбусах (как и в паровозах) нет ни третьей педали, ни рычага коробки передач.
На различных автомобилях устройство коробки передач может отличаться, но принципиальная схема остаётся примерно одинаковой. Во втором разделе мы рассмотрим общее её устройство.
В четвёртом разделе мы выясним можно-ли заставить коробку передач работать, автоматически подстраиваясь к режиму движения. Рассмотрим три самых распространенных сегодня варианта.
В пятом разделе будут рассмотрены основные неисправности коробки передач и способы их устранения.
Назначение
Назначение коробки передач -- изменять силу тяги, скорость и направление движения автомобиля. У автомобильных двигателей с уменьшением частоты вращения коленчатого вала крутящий момент незначительно возрастает, достигает максимального значения и при дальнейшем снижении частоты вращения также уменьшается. Однако при движении автомобиля на подъемах, по плохим дорогам, при трогании с места и быстром разгоне необходимо увеличение крутящего момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам. Для этой цели и служит коробка передач, в которую входит также передача, позволяющая автомобилю двигаться задним ходом. Кроме того, коробка передач обеспечивает разъединение двигателя с трансмиссией.
Ступенчатая коробка передач состоит из набора зубчатых колес, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным условиям движения. Коробка передач должна работать бесшумно, с минимальным износом; этого достигают применением зубчатых колес с косыми зубьями.
Ступенчатые коробки передач по числу передач переднего хода делят на четырех- и пятиступенчатые. Обычно коробки передач легковых автомобилей, малогабаритных автобусов и грузовых автомобилей небольшой грузоподъемности имеют четыре ступени, а коробки передач больших автобусов и грузовых автомобилей значительной грузо-подъемности -- пять ступеней.
Ступенчатые коробки передач могут быть простые и планетарные. В основном на автомобилях применяют простые ступенчатые коробки передач, переключение передач в которых происходит двумя способами: передвижением зубчатых колес или передвижением муфт.
Иногда автомобили оборудуют бесступенчатыми коробками передач с плавным изменением передаточного числа и комбинированными коробками передач, в которых использованы оба способа изменения передаточного числа.
В простой ступенчатой коробке передач (рис. 1) имеются три вала: ведущий (первичный) А, связанный через сцепление с коленчатым валом двигателя; ведомый (вторичный) Б, соединенный через карданную передачу и другие механизмы с ведущими колесами автомобиля; промежуточный В. С ведущим валом как одно целое изготовлено ведущее зубчатое колесо 1, находящееся в постоянном зацеплении с ведомым зубчатым колесом 8, жестко соединенным с промежуточным валом. При включении сцепления вращаются ведущий и промежуточный валы.
Рис.1. Схема трехступенчатой коробки передач: А -- ведущий вал; Б -- ведомый вал; В -- промежуточный вал; Г -- ось зубчатого колеса передачи заднего хода; 1-8 -- зубчатые колеса.
На ведомом валу установлены подвижные зубчатые колеса 2 и 3, а зубчатые колеса 7, 6 и 4, так же как и колесо 8, жестко соединены с промежуточным валом. Отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего колеса, обратное отношению их частот вращения, называют передаточным числом. Например, передаточное число передачи, состоящей из зубчатых колес 8 и 1,
где z8 -- число зубьев ведомого зубчатого колеса 8; z1 -- число зубьев ведущего зубчатого колеса 1.
Когда какое-либо зубчатое колесо ведомого вала входит в зацепление с одним из зубчатых колес промежуточного вала, крутящий момент от двигателя через ведущий, промежуточный и ведомый валы коробки передач передается карданной передаче и далее на ведущие колеса автомобиля. Для включения первой передачи колесо 3 передвигают вперед, вводя его в зацепление с шестерней 6 первой передачи промежуточного вала. Общее передаточное число первой передачи определяют как произведение передаточных чисел отдельных пар зубчатых колес, т. е.
где z3 и z6 -- числа зубьев соответственно колеса 3 и шестерни 6.
При включении первой передачи крутящий момент Мк на ведомом валу коробки передач увеличивается по сравнению с крутящим моментом двигателя Мд в u1 раз, т. е.
и имеет максимальную величину, так как шестерня 6 является наименьшей из зубчатых колес промежуточного вала, а колесо 3 -- наибольшим из зубчатых колес ведомого вала.
Первой передачей пользуются при движении автомобиля в самых тяжелых дорожных условиях, на крутых подъемах, а также при трогании с места на плохой дороге и с грузом.
Вторая передача обеспечивается включением зубчатых колес 2 и 7. Тогда
где z2 и z7 -- числа зубьев зубчатых колес соответственно 2 и 7.
Вторая передача является промежуточной. В приведенной схеме трехступенчатой коробки она единственная. В четырех- и пятиступенчатой коробках передач может быть две или даже три промежуточные передачи.
При включении прямой (в данном случае третьей) передачи ведущий и ведомый валы соединяются непосредственно через зубчатые колеса 1 и 2 (u3 = 1). Прямая передача является основной передачей, используемой при движении автомобиля по хорошей дороге.
Переключение передач выполняют при выключенном сцеплении, вводя подвижные зубчатые колеса (каретки) ведомого вала в зацепление с неподвижными зубчатыми колесами промежуточного вала. Это зацепление сопровождается ударами торцов зубьев и их повышенным износом. Поэтому на автомобилях часто применяют коробки передач с постоянным зацеплением зубчатых колес, отличающиеся высокой долговечностью.
С зубчатым колесом 4 промежуточного вала в постоянном зацеплении находится промежуточное зубчатое колесо 5 передачи заднего хода, которое на рис. 1 условно изображено в плоскости чертежа. Для включения передачи заднего хода зубчатое колесо 3 передвигают назад, вводя его в зацепление с промежуточным зубчатым колесом 5 передачи заднего хода, свободно вращающимся на своей оси.
Общее устройство коробки передач
На различных автомобилях устройство коробки передач может отличаться, но принципиальная схема остаётся примерно одинаковой. В этом разделе мы рассмотрим общее её устройство.
Коробка передач (рис. 1) механическая, трехходовая, четырехступенчатая, с четырьмя передачами вперед и одной назад. Зубчатые колеса первой, второй, третьей и четвертой передач косозубые. Ведущее и ведомое зубчатые колеса заднего хода прямозубые. Промежуточное зубчатое колесо заднего хода косозубое.
ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТИ
CПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ ИЛИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
Тpудность пеpеключения пеpедач
Ослабли кpепления вилок механизма пеpеключения пеpедач
Кpепление вилок надежно закpепить
Погнутость вилок и заедание ползунов
Погнутые вилки выпpямить или заменить. Устpанить заедание ползунов
Заусенцы на внутpенней повеpхности зубьев муфт синхpонизатоpов или зубьев шестеpен
Зачистить заусенцы
Непpавильное положение упоpа заднего хода на боковой кpышке коpобки пеpедач
Отpегулиpовать положение упоpа
Одновpеменное включение двух пеpедач
Износ замков штоков или толкателя замков
Самопpоизвольное выключение пеpедачи
Износ тоpцов и pабочей повеpхности зубьев муфт синхpонизатоpов и зубьев фиксатоpов
Заменить изношенные детали
Ослабление пpужин фиксатоpов
Заменить пpужины
Неполное включение пеpедачи
Пpовеpить pазмеp штока и вилки. В случае большого износа заменить
Увеличенный зазоp между шестеpней заднего хода и ступицей
Заменить изношенные сопpяженные детали
Значительный износ вилки включения заднего хода
Заменить вилку в сбоpе с сухаpем
Самопpоизвольное выключение пеpеключателя, ползунов
Ненадежное кpепление вилок
Ослаблена пpужина ползунов, изношены кpомки канавки
Шум в коpобке пеpедач
Износ подшипников валов
Заменить
Износ или выкpашивание pабочей повеpхности зубьев шестеpен
Отсутствие масла в коpобке пеpедач или уpовень масла пониженный
Пpовеpить уpовень масла и пpи необходимости долить
Неполное включение сцепления
Пpовести pегулиpовку
Ослабли гайки кpепления кpышек подшипников и фланцев каpдана
Гайки подтянуть
Повышенный нагpев коpобки пеpедач
Малый уpовень масла в каpтеpе или значительное уменьшение его вязкости
Наличие металлических частиц или стpужки в масле
Пеpекосы в зацеплениии шестеpен или заедание валов в подшипниках
Течь масла из коpобки пеpедач
Повышенный уpовень масла в каpтеpе коpобки пеpедач
Пpовеpить уpовень масла
Износ сальников коpобки пеpедач
Заменить повpежденные сальники
Износ сталебаббитовых втулок удлинителя
аменить удлинитель в сбоpе с втулками или запpессовать и pасточить новые втулки
Загpязнение сапуна
Сапун очистить
Ослабление пpобок каpтеpа и удлинителя, болтов кpепления кpышек
Подтянуть пpобки, затянуть болты
Разpыв пpокладок кpышек или забоины и повpеждения на пpивалочных повеpхностях
Заменить повpежденные пpокладки или зачистить забоины и пpитеpеть пpивалочные плоскости
Заключение
В этой работе были рассмотрены такие вопросы как назначение, устройство, принцип действия, неисправности, коробки перемены передач. Мы выяснили, что по принципу действия коробки передач могут быть механическими и автоматическими, рассмотрели их отличия.
Мы также выяснили что не все известные моторы требуют применения такого преобразователя на шестеренках. Например, паровая машина и электродвигатель развивают немалый крутящий момент, что называется, "от нуля" - именно поэтому в троллейбусах (как и в паровозах) нет ни третьей педали, ни рычага коробки передач. ДВС для автомобилей - мотор не самый лучший. А поскольку скорой замены ему пока нет, совсем без коробки передач в ближайшие годы обойтись не удастся.
В одном из разделов были рассмотрены основные неисправности коробки передач и способы их устранения.
Данную работу можно использовать при изучении курса автомобилей, как в школе, так и в средних специальных и высших учебных заведениях.
1. Вершигора В.А., Пятков К.Б., Автомобили ВАЗ. - М.: “Транспорт” 1973. - 366 с.
2. Игнатов А.П., Новокшенов К.В., Пятков К.Б., Альбом по устройству и эксплуатации автомобилей ВАЗ-2108, ВАЗ-2109. - М.: “Третий Рим” 1996. - 80 с.
3. Каленников В.М., Ильин Н.М., Буралёв Ю.В., Автомобиль категории В, 4-е изд., стереотип. М.: Транспорт, 1986. - 320 с., ил., табл.
4. Калисский В.С. и др., Автомобиль: Учебник для водителя третьего класса, Учебник. - М.: Транспорт 1978. - 448 с., ил.
5. Михайловский Е.В., Серебряков К.Б., Тур Е.Я., Устройство автомобиля, Учебник. - М.: “Машиностроение” 1987. - 350 с.
6. Роговцев В.Л., Пузанков А.Г., Олдфильд В.Д., Устройство и эксплуатация автотранспортных средств, Учебник. - М.: “Транспорт” 1996. - 430 с.