Основные конструктивные схемы коробок передач

Наиболее распространенными конструктивными схемами сту­пенчатых коробок передач являются двухвальная и трехзальная.

На автомобилях классической компоновочной схемы обычно применяют трехвальные коробки передач (рис. 3.2 а). Особенностью режима работы дорожных автомобилей является то, что у них почти всегда можно выделить передачу, на которой они проходят большую, иногда подавляющую часть пути. Поэтому основным преимуществом трехвальных коробок является наличие в них так называемой прямой передачи, получающейся при непосредственном соединении пер­вичного / и вторичного 3 валов. В этом случае шестерни, под­шипники и промежуточный вал 2 практически освобождаются от нагрузок, а первичный и вторичный передают только крутящий момент. Износ и шум коробки при этом минимальны, а КПД близок к единице. Другим преимуществом трехвальных конструкций является относительная легкость получения большого передаточного числа на низшей (первой) передаче при малом межосевом рас­стоянии. Это объясняется тем, что передаточное число всех передач, кроме прямой, у таких коробок образуется двумя последовательно работающими парами шестерен, в отличие от одной пары в дву-хвальных конструкциях.

Двухвальные коробки передач (рис. 3.3) конструктивно проще, дешевле и имеют более высокий КПД (только на прямой передаче трехвальная коробка имеет более высокий КПД, чем двухвальная). Однако решающим преимуществом двухвальных коробок передач является простота вывода крутящего момента на любую сторону коробки (переднюю или заднюю или на обе сразу), что в некоторых случаях, например при заднемоторных, переднеприводных и пол­ноприводных конструктивных схемах автомобилей, предоставляет большие компоновочные возможности. Трехвальные коробки для вывода крутящего момента с той же стороны картера, с которой он был подведен, приходится делать более сложными и менее тех­нологичными (рис. 3.26), и такие конструкции используют крайне редко.

Рис. 3.2. Конструктивные схемы трехвальных коробок передач а — традиционная; б — с коаксиальными валами

Рис. 3.3. Конструктивная схема двухзальной коробки передач

Для изменения направления крутящего момента и обеспечения возможности движения автомобиля задним ходом между шестернями разных валов вводят одну (рис. 3.2 а) или две дополнительные «па­разитных» шестерни. Так, в коробке передач, изображенной на рис. 3.4, задний ход включается перемещением блока дополнитель­ных шестерен 4, 5 влево. При этом малая шестерня 5 блока за­цепляется с шестерней 2 первой передачи вторичного вала, а большая шестерня 4 с шестерней 3 той же передачи промежуточного вала.

Для получения передачи заднего хода наряду с шестернями низших передач часто используют и специальные шестерни. На­пример, в коробке передач, изображенной на рис. 3.5, блок допол­нительных шестерен 10, 11 неподвижен в осевом направлении и

Рис. 3.4. Трехвальная четырехступенчатая коробка передач

Рис. 3.5. Трехзальная пятиступенчатая коробка передач

постоянно зацеплен своей большой шестерней с шестерней 14 про­межуточного вала. Включение задней передачи производится пе­ремещением шестерни первой передачи 9 вторичного вала вправо, где она зацепляется с малой шестерней 11 блока.

Существуют конструкции, в которых с целью повышения дол­говечности шестерен используется способ включения заднего хода с помощью зубчатой муфты. На рис. 3.10 приведена такая конст­рукция. Следует отметить, что шестерня 11 при движении автомобиля вперед вращается в направлении, противоположном направлению вращения вторичного вала, то есть имеет место большая разница их угловых скоростей.