Устройство и принцип действия коробки передач

Многоступенчатые коробки передач (МКП) применяются в легко­вых и грузовых автомобилях, а также в колесных и гусеничных тракторах для согласования скоростных и силовых режимов работы двигателя с режимами работы ходового или рабочего оборудования в различных дорожных и (или) эксплуатационных условиях. В МКП количество ступеней (передач) переднего хода колеблется от трех (в легковых) с одной передачей заднего хода до двенадцати (у тракторов Т-150К) с четырьмя передачами заднего хода. Передачи переднего и заднего ходов бывают замедляющими (понижающими) с передаточ­ными числами U > 1, прямыми с U =1 и ускоряющими (повышающими) с U < 1. Лабораторная установка представляет собой МКП, применяе­мую в саперном гусеничном самоходном понтоне. Прообразом этой коробки были МКП в танках Т-34 и другой военной технике на их ос­нове. В лабораторной установке используется «обнаженный» вариант конструкции, когда отсутствуют корпус и механизм переключения передач, что обеспечивает хорошую наглядность всей конструкции зубчатого механизма и принципа его работы. Переключение передач осуществляется перемещением вручную зубчатых муфт включения М1, М2, М3 из нейтральных в рабочие положения и наоборот.

Лабораторная МКП состоит из трех валов – ведущего (входного) I, промежуточного II и ведомого (выходного) III (см. рис. 13). В само­ходном понтоне и в другой самоходной гусеничной технике вал I полу­чает энергию вращения от двигателя внутреннего сгорания через муф­ту сцепления и промежуточные механические передачи. В лаборатор­ной установке энергия вращения создается вращением вручную маховика с безмозольной рукояткой, установленной на ведущем валу I. Вследствие того, что в МКП ни одна передача не синхронизирована, переключение передач производится при неподвижном состоянии дета­лей зубчатого механизма. Вал I постоянно связан с промежу­точным валом II понижающей конической передачей Z ₁ – Z ₂ со спи­раль­ными зубьями. Так как окружные скорости деталей в рассмат­ри­ваемой коробке относительно медленные, то для связи промежу­точного вала II с выходным валом III используются относительно простые и недорогие прямозубые цилиндрические передачи. При выключенных цилиндрических зубчатых передачах и работающем двигателе (нейтральное положение) промежуточный вал II вращается вхолостую, а выходной вал III остается неподвижным (его можно удержать от вращения рукой при вращении маховика). Для вращения вала III (движение машины) необходимо с помощью одной из муфт включения М1, М2, М3 включить нужную зубчатую передачу. Для движения машины в различных условиях эксплуатации предусмотре­ны пять передач переднего хода и одна передача заднего хода. Для движения машины может быть включена только одна передача из 6-ти, т.е. при включении одной из муфт две другие должны быть в ней­траль­ном положении.

Рис. 13. Кинематическая схема многоступенчатой коробки передач