Губарев А.В., Никифоров С.С. Конструкция автомобилей. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

При перемещении вилки синхронизатора влево по рисунку, его муфта выходит

из зацепления с зубчатым венцом муфты 8 и входит с зацепление с зубчатым вен-

цом муфты 7, которая жестко связана с корпусом. Таким образом эпицикл блоки-

руется на корпус (затормаживается) по пути: ступица 5 – ступица синхронизато-

ра 6 – муфта синхронизатора 6 – муфта 7 – корпус демультипликатора. Планетар-

ный ряд осуществляет передачу крутящего момента с передаточным числом 3,93

(понижающий редуктор) по пути: вал 1 – солнечная шестерня 2 – сателлиты 3

(вращаются) – оси сателлитов 3 – водило 10 и жестко связанный с ним выходной

вал 9 коробки передач. Смазка демультипликатора осуществляется разбрызгива-

нием при вращении крыльчатки 11, рис. 3.90, вал которой шлицевым соединени-

ем связан с промежуточным валом 17 коробки передач.

Переключение передач в демультипликаторе осуществляется посредством

пневматического привода, механизм включения передач в КПП связан с рычагом

переключения передач механическими связями. Переключение передач произво-

дится по схеме, представленной на рис. 3.91. В демультипликаторе переключение

передач происходит автоматически при переходе рычага управления коробкой

передач через положение, обозначенное на рисунке ромбом. При этом срабатыва-

ет клапан в пневмоприводе, обеспечивающий автоматическое переключение де-

мультипликатора. На рычаге ощущается дополнительное усилие, перед включе-

нием передачи рекомендуется выждать 1…1,5 секунды для завершения срабаты-

вания синхронизатора демультипликатора. Как уже отмечалось, включение пере-

дачи заднего хода осуществляется при включенной понижающей передаче де-

мультипликатора. При включении высшего диапазона в демультипликаторе на

панели загорается лампочка зеленого цвета.

Рис. 3.89. Продольный раз-

рез демультипликатора ко-

робки передач КАМАЗ мо-

дели 161. Расшифровка по-

зиций – см. рис. 3.90.

Рис. 3.90. Демультипликатор коробки передач КАМАЗ модели 161: пози-

ции со 2 по 10 см. рис. 3.88; 11 – крыльчатка масляного насоса демультип-

ликатора; 12 и 13 – шестерни передачи заднего хода; 14 и 15 – шестерни 1-й

передачи основной коробки передач; 16 – синхронизатор включения 1-й и

2-й передач основной коробки передач; 17 – промежуточный вал основной

коробки передач

ЗХ

Рис. 3.91. Схема переключения пе-

редач в КПП КАМАЗ модели 161

Десятиступенчатые коробки передач моделей 154 и 152 наиболее широко

применяются на грузовых автомобилях КАМАЗ, см. прил. 2. Эти КПП схожи по

конструкции и состоят из основной пятиступенчатой коробки передач и передне-

го двухступенчатого делителя передач. Основная пятиступенчатая коробка пере-

дач, рис. 3.92, имеет аналогичную конструкцию с КПП модели 142, см. рис. 3.81,

значения передаточных чисел этих коробок передач одинаковы, см. прил. 1.

Первая передача включается зубчатой муфтой 17, для чего ее необходимо пе-

реместить назад (вправо по рис.3.92). Это произойдет при перемещении рычага

переключения передач вперед по ходу автомобиля. Крутящий момент на первой

передаче передается по пути: первичный вал 1 – шестерня 12 – шестерня 13 про-

межуточного вала 3 (либо сразу на промежуточный вал 3 в зависимости от пере-

Рис. 3.92. Конструкция основной трехвальной пятиступенчатой коробки пере-

дач КАМАЗ модели 154: 1 – первичный вал; 2 – вторичный вал; 3 – промежу-

точный вал; 4 – синхронизатор включения 2-й и 3-й передач; 5 – синхронизатор

включения 4-й и 5-й передач; 6 и 7 – шестерни 1-й передачи; 8 и 9 – шестерни

2-й передачи; 10 и 11 – шестерни 3-й передачи; 12 и 13 – шестерни зацепления

первичного и промежуточного валов; 14 и 15 – шестерни передачи заднего хо-

да; 16 – блок промежуточных шестерен; 17 – муфта включения 1-й передачи и

передачи заднего хода; 18 – шток включения 1-й передачи и передачи заднего

хода; 19 и 20 – шестерни 4-й передачи

А-А

дачи делителя) – шестерня 7 – шестерня 6 – муфта 17 – ступица муфты – вторич-

ный вал 2.

Этой же муфтой 17 включается передача заднего хода, для чего муфту необхо-

димо переместить вперед (влево по рис.3.92). Водитель при этом перемещает ры-

чаг переключения передач назад по ходу автомобиля. Крутящий момент на пере-

даче заднего хода передается от промежуточного вала 3 по пути: шестерня 15 –

блок промежуточных шестерен 16 – шестерня 14 – муфта 17 – ступица муфты –

вторичный вал 2. Передача заднего хода и первая передача являются не синхро-

низированными и включаются при неподвижном автомобиле.

Вторая передача включается перемещением муфты синхронизатора 4 назад.

При этом крутящий момент передается от промежуточного вала 3 по пути: шес-

терня 9 – шестерня 8 – муфта синхронизатора 4 – вторичный вал 2. Третья пере-

дача включается перемещением муфты синхронизатора 4 вперед. При этом кру-

тящий момент передается от промежуточного вала 3 по пути: шестерня 11 – шес-

терня 10 – муфта синхронизатора 4 – вторичный вал 2.

Четвертая передача включается перемещением муфты синхронизатора 5 назад.

При этом крутящий момент передается от промежуточного вала 3 по пути: шес-

терня 19 – шестерня 20 – муфта синхронизатора 5 – вторичный вал 2. Пятая пере-

дача является прямой и включается перемещением муфты синхронизатора 5 впе-

ред. При этом первичный вал 1 и вторичный вал 2 соединяются напрямую муфтой

синхронизатора 5.

Делитель передач, рис. 3.93, представляет собой механический редуктор, со-

стоящий из одной пары цилиндрических шестерен 6 и 12, ведущего вала 1, про-

межуточного вала 9 и синхронизатора 5 с блокирующими пальцами. Шестерня 4

установлена на первичном вале 1 делителя на подшипниках 7 и передает крутя-

щий момент на промежуточный вал 9 только в том случае, если муфта синхрони-

затора 5 переведена вперед (влево по рисунку) и через зубчатые венцы соединяет

ее с валом 1. Промежуточный вал 9 делителя посредством шлицев 10 находится в

постоянном зацеплении с промежуточным валом основной коробки передач, см.

рис. 3.95 и 3.96. Такое положение синхронизатора делителя обеспечивает диапа-

зон повышающих передач (обозначается буквой «В») с передаточным числом де-

лителя 0,815. Крутящий момент передается, рис. 3.93, на промежуточный вал ос-

новной коробки передач по пути: вал 1 – муфта синхронизатора 5 – шестерня 4 –

шестерня 12 – вал 9 – шлицы 10. На передаче «5В» крутящий момент с промежу-

точного вала передается через зацепление шестерен 13 и 12 (рис. 3.92) на первич-

ный вал 1 основной коробки передач, который не связан с валом делителя.

При перемещении муфты синхронизатора 5 назад (вправо по рис. 3.93) пер-

вичные валы делителя и основной коробки передач соединяются напрямую, что

соответствует низшему диапазону (обозначается буквой «Н») с передаточным

числом делителя 1,00. Перемещение синхронизатора 5 производится механизмом

переключения передач. Управление механизмом переключения передач пневма-

тическое, рис. 3.94.

Конструкция коробки передач КАМАЗ модели 154 в сборе с делителем пока-

зана на рис. 3.95 и 3.96.

Рис. 3.93. Продольный разрез де-

лителя коробки передач КАМАЗ

модели 154: 1 – первичный вал де-

лителя; 2 – кольцо маслонагне-

тающее; 3 – шарикоподшипник;

4 – крышка подшипника первич-

ного вала; 5 – синхронизатор дели-

теля в сборе; 6 – шестерня первич-

ного вала делителя; 7 – подшипни-

ки шестерни первичного вала;

8 – роликоподшипник задний;

9 – промежуточный вал делителя;

10 – шлицы промежуточного вала;

11 – подшипник; 12 – шестерня

промежуточного вала

Рис. 3.94. Схема пневматической системы управления делителем пере-

дач: 1 – переключатель крана управления; 2 – кран управления; 3 – редук-

ционный клапан; 4 – силовой цилиндр механизма переключения передач;

5 – воздухораспределитель; 6 – клапан включения делителя; 7 – упор;

8 – рычаг вилки выключения сцепления; 9 – пневмоусилитель привода

сцепления; 10 – педаль управления сцеплением

Рис. 3.95. Конструкция десятиступенчатой коробки передач КАМАЗ модели 154: 1

– картер сцепления; 2 – ос-

новная трехвальная пятиступенчатая коробка передач; 3

– делитель; 4 – первичный вал делителя

Рис. 3.96. Продольный разрез десятиступенчатой коробк

и передач КАМАЗ модели 154: 1 – картер сцепления;

2 – основная трехвальная пятиступенчатая коробка передач; 3

– делитель; 4 – первичный вал делителя

Предварительный выбор передачи в делителе производится перемещением пе-

реключателя 1 (рис. 3.94) в положение В или Н, который через трос, заключенный

в оплетку, перемещает золотник крана 2. В результате сжатый воздух направляет-

ся в воздухораспределитель, устанавливая его в одно из крайних положений, т.е.

производится подготовка к переключению передачи в делителе. При выключении

сцепления упор 7 перемещается вправо по рисунку и открывает клапан 6. Сжатый

воздух и клапана 6 через золотник воздухораспределителя 5 поступает в одну из

полостей силового цилиндра 4, его поршень, перемещаясь, передвигает через ры-

чаг муфту синхронизатора делителя. Таким образом, передача в делителе пере-

ключается только при выключении сцепления, хотя выбрать передачу переключа-

телем 1 можно заранее. Переключатель расположен непосредственно на рычаге

переключения передач.

Схема переключения передач в КПП модели 154 аналогична схеме для КПП

модели 141, рис. 3.82, с той лишь разницей, что позиции для 4-й и 5-й передач

меняются местами. Значения передаточных чисел для рассмотренных коробок пе-

редач даны в Приложении 1.

3.21. Коробки передач ZF для автомобилей КАМАЗ

В последнее время на большегрузных автомобилях КАМАЗ устанавливаются

16-ступенчатые коробки передач производства «ZAHNRADFABRIK» (Германия)

моделей ZF 16S 151 и ZF 16S 251. Конструкция их аналогична, продольный раз-

рез и схема представлены на рис. 3.97 и 3.98. В состав этих КПП входит основная

4-х ступенчатая коробка передач, делитель, расположенный перед основной ко-

робкой, и демультипликатор, установленный после основной КПП.

Наличие шестнадцати передач в достаточно широком диапазоне передаточных

чисел, см. прил. 1, позволяет выбрать наиболее экономичный режим работы дви-

гателя в зависимости от дорожных условий. Производитель рекомендует осуще-

ствлять выбор передачи в коробке передач из условия обеспечения частоты вра-

щения коленчатого вала двигателя в диапазоне 1300…1400 об/мин. Скорость

движения автомобиля при этом, естественно, выбирается с учетом дорожных ус-

ловий.

По конструкции рассматриваемые коробки передач ZF имеют много схожего с

КПП КАМАЗ. Основное конструктивное отличие – делитель встроенного типа, а

не отдельный редуктор, как у КПП КАМАЗ моделей 154 и 152. Т.е. промежуточ-

ный вал делителя и коробки передач представляют собой одну деталь 3, рис. 3.97,

с установленными на ней шестернями 11, 13 и 15. Такая конструкция позволяет

достичь максимальной унификации с восьмиступенчатой коробкой передач

ZF 8S 151 (без делителя), у которой на промежуточном вале вместо шестерни 15

устанавливается втулка, а первичный вал имеет одну шестерню, изготовленную с

валом как единая деталь.

В отличие от КПП КАМАЗ моделей 154 и 152 делитель 16-ти ступенчатых ко-

робок передач ZF могут быть понижающим или повышающим, см. прил. 1, в ре-

зультате чего обеспечиваются различные диапазоны передаточных чисел, что по-

зволяет более строго подобрать модификацию КПП для автомобилей различного

назначения.

Демультипликаторы коробок передач ZF и КАМАЗ модели 161аналогичны по

конструкции. Схоже также управление делителем и демультипликатором в ко-

робках передач ZF и КАМАЗ. Схема включения передач в КПП ZF похожа на

схему для КПП модели 161, рис.3.99, но добавляется выбор диапазона «В» или

«Н» делителя переключателем на рычаге управления коробкой, так же, как в КПП

моделей 154 и 152.

Основные коробки (четырехступенчатые редукторы) ZF и КАМАЗ модели

161 из-за узкого диапазона собственных передаточных чисел не могут быть ис-

пользованы в качестве самостоятельных коробок передач, см. табл. 3.1. С другой

стороны, такое конструктивное решение способствует обеспечению прочности

Рис. 3.97. Конструкция многовальной 16-ти ступенчатой коробки передач ZF:

1 – первичный вал; 2 – вторичный вал; 3 – промежуточный вал; 4 – синхрони-

затор включения 1-й и 2-й передач; 5 – синхронизатор включения 3-й и 4-й

передач; 6 и 7 – шестерни 1-й передачи; 8 и 9 – шестерни 2-й передачи;

10 и 11 – шестерни 3-й передачи; 12 и 13 – шестерни зацепления первичного

и промежуточного валов на прямой передаче делителя; 14 и 15 – шестерни

зацепления первичного и промежуточного валов на непрямой передаче дели-

теля; 16 – шестерня передачи заднего хода; 17 – промежуточная шестерня;

18 – синхронизатор переключения делителя; 19 – планетарный ряд демульти-

пликатора; 20 – выходной вал коробки передач; 21 – синхронизатор переклю-

чения демультипликатора

100

конструкции при высоких значениях крутящего момента на входном вале КПП,

см. табл. 3.2, т.е. в сочетании с высокофорсированными двигателями.

Увеличение значения входного крутящего момента в КПП ZF 16S 151 и

ZF 16S 251 достигнуто также за счет применения в системе смазки роторного

масляного насоса, который устанавливается в картере сцепления, рис. 3.100, и

приводится от промежуточного вала коробки передач. Максимальное допустимое

значение входного крутящего момента для КПП ZF 16S 151 составляет 1800 Н·М,

для КПП ZF 16S 251 – 2700 Н·М.

В коробках передач ZF применены синхронизаторы с блокирующими зубьями,

рис. 3.30. Кольца синхронизаторов стальные, рабочие поверхности конусов по-

крыты молибденом.

Рис. 3.98. Схема многовальной 16-ти ступенчатой коробки передач ZF. Рас-

шифровку позиций см. на рис. 3.97.

Рис. 3.99. Схема включения передач

в 16-ти ступенчатых коробках пере-

дач ZF