Ступінчасті коробки передач класифікація, вимоги, робота коробки передач

У цій статті докладно розповімо про східчасті коробки передач.

Класифікація

За рухливістю осей та валів бувають: планетарними та з нерухомими валами. У другому випадку рухливими є осі кількох шестерен-сателітів.

За кількістю валів:

За кількістю щаблів для руху вперед:

двох
трьох
чотирьох
п'яти
багатоступінчастими (двоступінчасті коробки використовуються разом з таким пристроєм, як безступінчастий трансформатор)

За способом керування: неавтоматичні, напівавтоматичні, автоматичні.

Перемикання передач у планетарній коробці здійснюється без розриву потоку потужності, яка утворюється завдяки генератору, що певною мірою спрощує керування коробкою передач і дає можливість збільшити кількість щаблів, а також покращити динамічні особливості автомобіля. Однак планетарні коробки є більш складними та дорогими їх маса та габарити, як правило, більше габаритних розмірів та маси коробок передач з нерухомими валами, які набули більшого поширення. Планетарні коробки передач застосовуються як механічна частина безступінчастих КП, а також як коробки передач, які оснащені автоматичним керуванням.

Коробки передач за кількістю щаблів

В даний час найбільшого поширення набули і коробки передач з 4 і 5 ступенями. Коробки передач, кількість ступенів яких становить від 6 до 15, встановлюються на вантажні автомобілі з високою прохідністю та великою вантажопідйомністю.

Неавтоматичними пристроями керують за допомогою підсилювача, який може бути вакуумним,гідравлічним, електромагнітним, пневматичним або комбінованим.

Вимоги до коробок передач:

Забезпечення найкращих тягових та паливно-економічних якостей автомобіля
Великий ККД
Легкість при керуванні
Перемикання передач без ударів
Безшумність під час роботи
Неможливість увімкнення відразу двох передач або передачі заднього ходу, коли автомобіль рухається вперед
Надійне утримання передач під час їх перебування у нейтральному чи включеному положеннях
Простота конструкції та невелика вартість
Невеликі маса та габарити
Зручність при обслуговуванні та ремонті
Надійність конструкції пристрою

Для того, щоб задовольнити першу вимогу, потрібно правильно вибрати кількість сходів у коробці. При збільшенні кількості ступенів можна забезпечити такі режими роботи автомобільного двигуна, які близькі до найвигідніших, якщо розглядати їх з точки зору динамічних якостей та економічної паливності автомобіля. Однак в даному випадку конструкція буде складнішою, зростуть габаритні розміри і маса коробки передач, крім того, важко управління машиною. Разом з тим збільшення кількості щаблів, як правило, викликає збільшення тимчасового проміжку, протягом якого відбуватиметься розрив потоку потужності, що негативно вплине на динаміку автомобіля.

Управління коробкою передачі

Легкість при керуванні коробкою залежить від її конструктивної схеми, способу пересування передач. Передачі перемикають за допомогою рухомих шестерень або кареток, синхронізаторів муфт, зубчастих муфт, електромагнітних або фрикційних пристроїв. Найбільш простими та компактними є коробки передач зкаретками, що перемикаються. Однак каретки не здатні забезпечити ненаголошене перемикання передач, тому необхідно застосовувати особливі способи перемикання, таким чином прискорюючи або пригальмовуючи ведені частини зчеплення.

Довговічність коробки виявляється при цьому абсолютно недостатньою. Зубчасті муфти здатні трохи підвищити її довговічність, так як удари, що відбуваються під час перемикання, сприймає в цьому випадку більше зубів муфт і шестерень, що включаються. Разом з цим і в даному випадку удари не можуть бути повністю виключені, а конструкція коробки передач виходить дещо складніше.

Для ненаголошеного перемикання передач встановлюються синхронізатори, які, тим часом, ускладнюють конструкцію, крім того, збільшують масу та габарити коробки передач. З цієї причини найбільшого поширення набули коробки передач, де вищі передачі перемикаються за допомогою синхронізаторів, а нижчі – за допомогою зубчастих муфт та кареток.

У планетарних коробках передачі перемикаються із застосуванням фрикційних або електромагнітних пристроїв, які іноді використовуються в пристроях, вали яких є нерухомими.

Шум під час роботи коробки залежить в основному від типу шестерень, встановлених у ній, і при заміні прямозубих шестерень косозубими або шевронними, як правило, значно зменшується (останні при цьому застосовуються досить рідко).