Устройство двухвальной коробки передач: устройство, принцип работы и особенности

Содержание

устройство, принцип работы и особенности

Механическая коробка передач (МКПП) сегодня пользуется меньшим спросом, чем различные виды АКПП, однако вплоть до сегодняшнего дня остается наиболее распространенным агрегатом на территории СНГ и ряда других стран. Как и любая другая коробка передач, указанный тип трансмиссии получает, изменяет и затем передает крутящий момент от двигателя автомобиля на ведущие колеса.

При этом данный тип КПП, в отличие от автоматических коробок, полностью управляется вручную, то есть самим водителем. Коробка «механика» является ступенчатой, крутящий момент изменяется ступенчато путем переключения между передачами (ступенями). Каждая ступень фактически являются парой шестерен с разным передаточным числом.

По конструкции механические коробки передач могут иметь разное количество ступеней, а также устройство. При этом зачастую выделяют двухвальные и трехвальные коробки. В этой статье мы рассмотрим, что такое двухвальная коробка передач, как устроена двухвальная КПП, в чем ее особенности, преимущества и недостатки.

Содержание статьи

Двухвальная коробка передач: схема устройства и принцип работы
Принцип работы двухвальной механической коробки передач
Что в итоге

Двухвальная коробка передач: схема устройства и принцип работы

Итак, как уже было сказано выше, МКПП могут иметь разное количество ступеней (передач). Каждая из ступеней имеет свое передаточное число, которое является отношением числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни.

При этом самая низкая ступень (пониженная передача) имеет самое большое передаточное число, тогда как самая высокая (повышенная передача) отличается самым малым передаточным числом.

Сами коробки принято делить по общему количеству ступеней (четырехступенчатая МКПП, пятиступенчатая, шестиступенчатая коробка и т.д.). Кстати, сегодня самое широкое распространение имеет пятиступенчатая коробка передач. Также по конструкции выделяются трехвальные и двухвальные КПП.

При этом трехвальная коробка обычно ставится на легковые машины с задним приводом, тогда как на переднеприводных авто двухвальная механическая коробка передач получила широчайшее распространение.

Обратите внимание, по схеме устройства и принципам работы данные коробки заметно отличаются. Далее мы отдельно рассмотрим двухвальную коробку, так как подавляющее большинство современных автомобилей с передним приводом.

Общее устройство двухвальной механической коробки передач (в отличие от трехвальной с промежуточным валом) предполагает следующие составные элементы:

картер коробки передач;
ведущий (первичный) вал;
ведомый (вторичный) вал;
блоки шестерен и синхронизаторы;
в картере коробки установлена главная передача, а также дифференциал;

Картер изготавливается из алюминия или магниевых сплавов. В картере КПП размещаются основные элементы коробки и механизмы, также он является резервуаром для трансмиссионного масла. Ведущий вал соединен со сцеплением при помощи имеющегося шлицевого соединения. На валу жестко крепится блок шестерен.

Ведомый вал установлен параллельно, также на нем закреплен набор шестерен. При этом шестерни ведомого вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала, а также имеют возможность свободно вращаться на валу.

Также на ведомом валу жестко крепится ведущая шестерня главной передачи.

Еще между шестернями ведомого вала расположены муфты синхронизаторов (синхронизаторы). Их работа представляет собой выравнивание, то есть синхронизацию угловых скоростей шестерен ведомого вала с угловой скоростью самого вала посредством силы трения.

Синхронизаторы находятся в жестком зацеплении с ведомым валом, а также имеют возможность продольно двигаться по валу благодаря шлицевому соединению. Большинство современных КПП сегодня имеют синхронизаторы всех передач. Исключением можно считать бюджетные модели, где первая и задняя передача не синхронизированы.

Через главную передачу и дифференциал осуществляется передача крутящего момента от вторичного вала через ряд элементов трансмиссии на ведущие колеса. Дифференциал при определенных условиях позволяет реализовать вращение колес так, что у них будет разная угловая скорость.

Что касается механизма переключения передач (в отличие от трехвальных КПП, где механизм находится внутри), на двухвальной коробке он расположен отдельно (вынесен наружу из корпуса).

Коробка связана с механизмом переключения посредством тросов (тросовая коробка передач) или специальных тяг. Как правило, самым простым и доступным является соединение тросиками, которое широко используется в устройстве механизмов переключения.

Сам механизм переключения передач двухвальной коробки включает в себя рычаг управления, который соединен тросиками с рычагами выбора, а также включения передач. Указанные рычаги присоединены к центральному штоку переключения передач, а шток имеет вилки.

Для выбора передачи нужно совершить поперечное движение рычагом управления по отношению к оси кузова авто, тогда как для включения той или иной передачи нужно выполнить продольное движение относительно упомянутой оси. В этом состоит главное отличие работы механизма переключения передач двухвальных КПП от трехвальных.

Если иначе, все движения рычага КПП можно разделить на поперечные и продольные. Когда совершается поперечное движение, усилие передается на трос выбора передач, который оказывает воздействие на рычаг выбора передач. Рычаг проворачивает центральный шток вокруг оси, позволяя выбрать передачу.

Далее, когда происходит продольное перемещение рычага, усилие передается на трос переключения передач, который оказывает воздействие на рычаг переключения передач. Указанный рычаг инициирует горизонтальное перемещение штока с вилками. Та или иная вилка на штоке осуществляет смещение синхронизатора КПП, блокируя шестерни ведомого вала.

Еще добавим, что для уменьшения размеров КПП, а также с целью добавления ступеней в некоторых агрегатах может стоять не один ведомый вал, а несколько (два вала или три). На каждом из таких ведомых валов жестко крепится шестерня главной передачи, находящаяся в зацеплении с ведомой шестерней. Фактически, такая коробка имеет сразу несколько главных передач.

Принцип работы двухвальной механической коробки передач

Общий принцип работы двухвальной и трехвальной коробки идентичен. Когда рычаг управления находится в положении «нейтраль», передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса не происходит. После того, как водитель перемещает рычаг, вилка также смещает муфту синхронизатора.

Синхронизатор выравнивает угловые скорости шестерни выбранной передачи и ведомого вала.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие бывают виды коробок передач. Из этой статьи вы узнаете о разновидностях КПП, отличиях и особенностях различных типов коробок передач.

Затем зубчатый венец синхронизатор входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни. Результат- шестерня на ведомом валу блокируется (включается передача, шестерни которой формируют пару с тем или иным передаточным числом).

Таким образом, коробка передач начинает передавать крутящий момент от двигателя на колеса. Еще отметим, что задний ход реализован отдельной задней передачей. Само изменение направления вращения становится возможным благодаря использованию промежуточной шестерни заднего хода, которая ставится на отдельную ось.

Что в итоге

Как видно, устройство двухвальной КПП относительно простое по сравнению с трехвальными аналогами. Более того, механизм управления тросиковых коробок позволяет сделать переключения более четкими. Также отсутствует ряд характерных проблем с механизмом выбора и включения передачи, которые присущи коробкам, где указанный механизм находится внутри корпуса коробки в масле.

Рекомендуем также прочитать отдельную статью о том, как устроена коробка переключения передач. Из этой статьи вы узнаете о конструкции коробки передач, составных элементах, назначении и принципах работы.

Напоследок отметим, что при соблюдении правил эксплуатации и своевременном обслуживании, а также качественных настройках и регулировках «кулисы» и других элементов, двухвальная коробка передач отличается достаточно большим ресурсом и высокой надежностью.

Ремонт двухвальной коробки также не представляет особых сложностей для опытных специалистов. Такие качества делают данную КПП надежным и комфортным решением для многих легковых автомобилей с передним приводом.

Ошибка

Автомобиль — модели, марки
Устройство автомобиля
Ремонт и обслуживание
Тюнинг

Аксессуары и оборудование
Компоненты
Безопасность
Физика процесса

Новичкам в помощь
Приглашение
Официоз (компании)
Пригородные маршруты

Персоны
Наши люди
ТЮВ
Эмблемы

Личные инструменты

Представиться системе

Инструменты

Спецстраницы

Пространства имён

Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация, поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

— Sunfab Hydraulics — Каталоги в формате PDF | Техническая документация

Добавить в избранное

Выдержки из каталога

RU Делительный редуктор Делительный редуктор SZ, установленный на кронштейне рамы, позволяет устанавливать сдвоенные насосы на один и тот же отбор мощности. SZ 118/154 Редуктор делителя SZ доступен с передаточным отношением 1:1,18 или 1:1,54, что обеспечивает соответствующее уменьшение размера насоса или дополнительный поток. Делительный редуктор SZ дает неограниченную свободу комбинировать насосы с разным расходом. Возможны изменения конструкции • Подходит для всех насосов Sunfab с фланцем DIN. • Может быть установлен горизонтально или вертикально. Тип Передаточное отношение Макс. непрерывный входной крутящий момент Макс. прерывистый входной крутящий момент Макс. непрерывный крутящий момент/производительность насоса Макс. прерывистый крутящий момент/производительность насоса Вес Смазочное масло, повторно-кратковременный режим работы Другие преимущества делительного редуктора SZ: SZ 118 SZ 154 1:1,18 1:1,54 Н·м 700 700 Н·м 1000 1000 Н·м 300 230 Н·м 420 320 кг 12,3 12,3 л 0,5 0,5

140 310 100 93 93 M12 25 100 SC 012–034 = 202 SC 047–064 = 228 SC 084–108 = 259 160 При повторно-кратковременной работе в редуктор следует залить 0,5 л гипоидного масла. Циркуляционная смазка необходима при непрерывной работе для обеспечения охлаждения. Соединение промежуточного вала 3405GB0602 Редуктор также может быть оснащен выходным промежуточным валом на дополнительном выходе насоса. Для этого необходимы переходник и приводной фланец. Комплектующие см. в каталоге принадлежностей. Произведено в Швеции компанией Bohman Information AB / Gävle Offset Фланец приводного вала подходит непосредственно к. ..

Все каталоги и технические брошюры Sunfab Hydraulics

АНТИКАВИТАЦИОННЫЙ КЛАПАН
2 страницы
АНТИКАВИТАЦИОННЫЙ КЛАПАН
2 страницы
Промывочный клапан
2 страницы
Датчик скорости
4 страницы
ДИОДНЫЙ ЗАТВОР
2 страницы
ИНЖЕКТОР
2 страницы
SAM 010-130 DIN
7 страниц
SVH 130
20 страниц
SCM 012-130 DIN
7 страниц
SCM 010-130 SAE
12 страниц
SCM 010-130 ISO
12 страниц
SAP 084, 108, оптимизированный по DIN
4 страницы
SAPT 090, 130 DIN
4 страницы
SAP 084, 108 DIN, оптимизированный для инжектора
4 страницы
SAP 012-108 DIN
4 страницы
SCPD 76/76 DIN
4 страницы
SLPD 40/20-64/32 SAE
4 страницы
SLPD 20/20-64/32 DIN SAVTEC
5 страниц
SLPD 20/20-64/32 DIN
4 страницы
SCPD 56/26 DIN Байпас
4 страницы
SCPD 56/26 DIN
4 страницы
SCM 025-108 M2
8 Стр.
SCM 012-130 SAE
12 страниц
SCPT 090, 130 DIN
4 страницы
SCP 012-130 ISO
7 страниц
SCP 084, 108 DIN Оптимизировано для инжектора
4 страницы
SCP 084, 108 DIN оптимизированный
4 страницы
SAP 040-064 DIN
4 страницы
SCP 012-108 DIN
4 страницы
Каталог продукции
25 страниц
Аксессуары Каталог
28 страниц
Аксиально-поршневой гидромотор SAE
11 страниц
Антикавитационный клапан
2 страницы
Редуктор делителя SZ 121
2 страницы
SVH 062, 092, 112
16 страниц
SC 5012-5108 SAE
2 страницы
SC 012-108 DIN
2 страницы
Всасывающий масляный фильтр
2 страницы
гидравлический предохранительный клапан
2 страницы
масляный бак
2 страницы
Коробка отбора мощности двигателя
2 страницы
Гидравлический насос с переменным расходом
16 страниц
многопоточный поршневой гидравлический насос
2 страницы
гидравлический насос для грузовых автомобилей
2 Страницы
SCM 047-090 M2
6 страниц

Архивные каталоги

Двигатель SCM M2 034-108, картридж
6 страниц
Аксиально-поршневой гидромотор постоянного рабочего объема
6 страниц
Аксиально-поршневой гидромотор
10 страниц

Сравнить

Удалить все

Сравнить до 10 продуктов

Информация о типах шестерен и соотношениях между двумя валами

ТОП
Знание передач
Первый шаг конструкции механизма с использованием шестерен
Знать о типах шестерен и взаимосвязях между двумя валами.

Введение

В последнее время продукты с новой и инновационной структурой разрабатываются редко. Скорее, в большинстве случаев вносятся только изменения в спецификации и дизайн существующих моделей.
Поэтому желательно, чтобы инженеры-конструкторы приобрели навыки изменения некоторых конструкций существующих моделей или деталей для разработки новых продуктов.
Инженеры-проектировщики должны нести ответственность в случае отказа из-за серьезного изменения конструкции или конструкции детали из-за произвольных суждений инженера. Таковы текущие ситуации, когда большинство инженеров просто копируют и вставляют с помощью САПР, не изучая принципов структуры и механизмов.

Между прочим, магнитолы и проигрыватели компакт-дисков, которые широко использовались для хобби или использования в автомобиле, имели надежную конструкцию из-за тесно расположенных в узком пространстве звеньев, шестерен и пружин. В настоящее время мы можем воспроизводить музыку, только подключив USB или используя беспроводную связь, и поэтому все, что инженерам-конструкторам необходимо спроектировать, — это шасси, содержащее неподвижные части для размещения электронной подложки.
Такие изменения в нашу эпоху также уменьшили возможности инженеров-конструкторов по разработке механизмов, что в конечном итоге привело к отсутствию творчества для разработки новых конструкций и механизмов.
Теперь, как инженеры-конструкторы машин должны справляться с задачами проектирования механизмов, когда изменение существующих моделей и функций ослаблено?
В этой главе объясняются базовые знания о зубчатых колесах, прежде чем приступить к изобретению механизмов с зубчатыми колесами.

1. Элементы машин

Элементы машины — это наименьшие единицы функциональных частей (например, болт, гайка, шестерня, шпонка и т. д.) среди компонентов, составляющих машину, как показано в таблице ниже (таблица 1-1).

Таблица 1-1 Элементы машины

Шухальная передача
Функция:
передает непрерывное вращательное движение

Пояс и шкив / цепь и звездочка
Функция:
Перепускание Противостояние. движение

Пружина
Функция:
Сохраняет нагрузку, поглощает удары

Подшипник ролика/подшипник скольжения
Функция:
Поддерживает вращающийся вал

Винт / Болт / Гайка / Шайба / Подающий винт
Функция:
Закрепляет детали / Преобразует вращательное движение в поступательное.

Шпонка / штифт / стопорное кольцо
Функция:
Фиксирует ступицу на валу, чтобы не допустить соскальзывания в направлении вращения / Предотвращает соскальзывание детали с вала в осевом направлении

Уплотнительное кольцо / сальник / пылезащитное уплотнение / набивка
Функция:
Уплотняет жидкость или газ / Предотвращает попадание посторонних предметов внутрь

2.

Среди элементов машин элементы приводной передачи подразделяются на следующие группы. (Таблица 1-2)

Таблица 1-2 Типы элементов приводной передачи

Трансмиссия привода	Жесткоконтактная передача	Сетчатая передача	Шестерни и т.д.
	Жесткоконтактная передача	Фрикционная передача	Фрикционные ролики и др.
	Нежесткая контактная передача	Сетчатая передача	Ремни и цепи ГРМ
	Нежесткая контактная передача	Фрикционная передача	Плоские ремни и т.д.
	Бесконтактная передача	Магнитная передача энергии	Магнитные шестерни и т.д.

Среди этих элементов приводной передачи зубчатые передачи с зацеплением используются для общих механизмов.

Зубчатые колеса определяются как «элементы машины для передачи вращательного движения путем последовательного зацепления вогнутой поверхности на одном валу с выпуклой поверхностью (зубьями) на другом валу».

3．Функции редуктора

Ниже приведен список функций редуктора для конструкций механизмов. (Таблица 1-3)

Таблица 1-3 Функции редуктора

Характерные функции шестерен	Объяснение
Изменить направление вращения вала	См. эту главу
Преобразование вращательного движения в линейное движение	См. эту главу
Изменение направления вращения (по часовой стрелке/против часовой стрелки)
Изменение количества оборотов (ускорение вверх/вниз)
Изменение силы вращения (увеличение/уменьшение крутящего момента)

Среди различных характеристик, таких как форма, назначение, материал, конструктору в первую очередь необходимо рассмотреть расположение двух валов, на которых установлены шестерни.
Тип шестерни определяет направление двух валов.
Компоновку вала-шестерни можно разделить на три категории, как показано ниже. (Таблица 1-4)

Таблица 1-4 Шестерни по расположению вала

Шестерни для параллельных валов
Цилиндрические шестерни / Косозубые шестерни / Двойные косозубые шестерни / Внутренние шестерни / Зубчатая рейка (для поступательного движения) косые валы
Цилиндрические червячные передачи / винтовые передачи / гипоидные передачи

Рассмотрим типы и характеристики шестерен для параллельных валов. (Таблица 1-5)

Таблица 1-5 Типы и характеристики шестерен для параллельных валов

Цилиндрические шестерни
Цилиндрические шестерни, следы зубьев которых прямые и параллельны валу. Обладают большей эффективностью машины благодаря расположению зубьев, параллельных валу, но уступают по прочности и бесшумности при зацеплении из-за меньшего коэффициента контакта по сравнению с косозубыми передачами.

Косозубые шестерни
Цилиндрические шестерни, следы зубьев которых расположены по диагонали к валу. КПД машины меньше, чем у цилиндрических шестерен из-за осевых сил, создаваемых диагональными зубьями. Однако они лучше по прочности и бесшумности при зацеплении из-за большего коэффициента контакта, чем прямозубые шестерни.

Двойные косозубые шестерни
Комбинация двух косозубых шестерен с противоположными направлениями закручивания. Используется для уменьшения сил тяги в осевом направлении, потому что шестерни уравновешивают силы тяги, создаваемые зацеплением.

Внутренние шестерни
Шестерни с зубьями внутри цилиндра. След зуба либо параллелен валу, либо прямо, либо по диагонали к валу. Можно использовать для эффективного использования пространства.

Зубчатая рейка
Зубья нарезаны на гладкой пластине или круглом стержне. Рейки можно рассматривать как цилиндрические шестерни с бесконечным радиусом шага.
Шестерни представляют собой обычные цилиндрические шестерни, соединенные с зубчатыми рейками.
Используется для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот.

«Вы можете легко поменять местами вращательное движение и прямолинейное движение, соединив зубчатую рейку и цилиндрическую шестерню!»

Теперь давайте рассмотрим виды и характеристики зубчатых передач для пересекающихся валов. (Таблица 1-6)

Таблица 1-6 Типы и характеристики зубчатых передач для пересекающихся валов

Прямые конические шестерни
Зубчатые колеса, следы зубьев которых прямые, зонтиковидные и совпадают с линейной образующей делительного конуса.

Спирально-конические шестерни
Конические шестерни с криволинейными следами зубьев.
Более прочный и бесшумный из-за большего коэффициента контакта по сравнению с прямыми коническими зубчатыми колесами, как и в случае цилиндрических зубчатых колес.

Вот виды и характеристики шестерен для косых валов. (Таблица 1-7)

Таблица 1-7 Типы и характеристики шестерен для косых валов

Цилиндрические червячные передачи
Общий термин передач, состоящих из червяка и зацепляющегося червячного колеса. Обеспечивает большое передаточное отношение скорости за одну ступень.
Хотя КПД машины заметно снижается по сравнению с другими зубчатыми колесами из-за трения скользящего контакта, однако шум, создаваемый зацеплением, меньше.
При передаточном числе 1/40 и более шестерни могут приводиться в движение от червяка, но не от червячного колеса, что обеспечивает необратимость (также называемую функцией самоблокировки). Иногда возможен привод червячным колесом из-за вибрации.

Винтовые передачи
Пара цилиндрических шестерен используется для передачи движения между наклонными валами. Применяется в механизмах с небольшими нагрузками.

Гипоидные шестерни
Пара конических шестерен, передающих движение между непересекающимися валами.
В то время как передаточное отношение гипоидных передач обычно составляет около 1/10, гипоидные передачи с высоким передаточным числом обеспечивают высокие передаточные числа и могут иметь необратимость.

«Шестерни с необратимостью!? Удивительно!»

В процессе проектирования обычно определяют расположение двух валов перед выбором типа шестерни. Тем не менее, проектировщики должны учитывать, что стоимость зубчатых колес зависит от расположения вала, как показано ниже.

1. Шестерни для параллельных валов (Дешево)
2. Шестерни для пересекающихся валов
3. Шестерни для косых валов (Дорого)

В этом разделе мы обсудили функции зубчатых колес как элементов машин, а также типы и характеристики зубчатых колес.

В следующий раз мы объясним принцип передаточного отношения, один из наиболее важных элементов конструкции механизмов с зубчатыми колесами. (Продолжение следует…)

Ссылки по теме :
了解齿轮种类和两轴的关系

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Цель написания этой статьи состояла в том, чтобы обучить читателей элементарному уровню зубчатой техники.
Мы надеемся, что фактическое проектирование и производство зубчатых передач и машин, использующих шестерни, осуществляется с достаточными техническими и специальными соображениями под полную ответственность пользователя.