пица опорного диска 20 установлена на шлицах трубчатого вала 5 при- вода вала отбора мощности (ВОМ). Сцепление имеет тормозок 8. Привод сцепления, состоящий из педали, системы тяг и рычагов, от- водки и пружинного усилителя, устроен подобно описанному в § 2 этой главы.
§ 4. Сцепления с механическим или гидравлическим
приводом
Сцепления этого типа применяются на грузовых и легковых авто- мобилях. Сцепление автомобилей ГАЗ-66, ГАЗ-5ЭА, ЗИЛ-130 — одно- дисковые постоянно замкнутые с пружинным нажимным механизмом.
Сцепление автомобиля ГАЗ-66 (рис. 219, а) состоит из кожуха 12, привернутого болтами к маховику 1, ведомого диска 16, установ- ленного на шлицах первичного вала 10 коробки передач и размещенно- го между плоскостью маховика и нажимным диском, нажимного дис- ка 4, прижатого к диску 16 силой двенадцати пружин 13. Ведомый диск 16 стальной, к нему приклепано шесть волнистых пружинящих пластин 15 и две фрикционные накладки <?; одна накладка приклепана к диску, а другая — к волнистым пластинам. Это обеспечивает плавное включение сцепления.
Гаситель крутильных колебаний состоит из восьми пружин 19, по- мещенных в окна ступицы 18 ведомого диска, диска 16 и пластин //, двух фрикционных шайб 17, зажатых между диском и пластиной. Тре- буемое усилие сжатия шайб подбирается с помощью стальных регули-
ровочных прокладок, устанавливаемых под фрикционные шайбы. Для выключения сцепления служат три отжимных рычага 5, отводка 9 с упорным шарикоподшипником, вилка и гидравлический привод управ- ления. Отжимные рычаги 5 пальцами и игольчатыми подшипниками шарнирно соединены с нажимным диском и с опорными вилками 8, так- же шарнирно закрепленными на кожухе 12 регулировочными гайка- ми 7. Упорный шариковый подшипник отводки 9 смазывается через масленку 6.
Гидравлический привод (рис. 219,6) состоит из главного 13 и ра- бочего 21 цилиндров, соединенных металлическими трубками 15, 17 и гибкими шлангами 16, 19. Главный цилиндр имеет поршень 10 с внут- ренней 11 и наружной 3 манжетами. Между поршнем 10 и внутренней манжетой 11 помещена стальная шайба, отделяющая манжету от пере- пускных отверстий в головке поршня. Поршень 10 отжимается пружи- ной 12 в крайнее заднее (на рисунке вправо) положение. Цилиндр со- общается с резервуаром компенсационным А и перепускным Б отвер- стиями. Первое соединяет резервуар с рабочей частью цилиндра, а вто- рое— с нерабочей (оно расположено между манжетами 3 и И). Жидкость заливается в резервуар через отверстие, закрываемое проб- кой 2. В пробку ввернут штуцер 1, к которому присоединяют шланг шинного насоса для создания избыточного давления при прокачке гид- росистем привода сцепления и тормозов. Внутри манжеты 3 проходит толкатель 7: одним концом он упирается в углубление поршня, а вто- рым шарнирно соединен с промежуточным рычагом 5 эксцентриковым болтом 4. Педаль 14 сцепления соединена с промежуточным рычагом 5 тягой 6. Педаль подвешена на оси и в крайнем заданем положении удерживается оттяжной пружиной 9. В рабочем цилиндре 21 находит- ся поршень 27 с уплотнительной манжетой 28. В корпус ввернут шту- цер с клапаном 20 для выпуска воздуха при прокачивании гидросисте- мы привода.
В углубление поршня вставлен толкатель 22, соединенный с вил- кой 25 выключения сцепления. Пружина 24 отжимает вилку 25, тол- катель и поршень в крайнее левое положение. При нажатии на педаль поршень 10 главного цилиндра 13 перемещается вперед и перекрывает отверстие А. Под действием возросшего давления жидкости кромка манжеты 11 прижимается к стенкам цилиндра, а ее донышко перекры- вает отверстие в головке поршня. Усилие, приложенное к педали через толкатель 7, поршень 10, и жидкость, передается на поршень 27 рабо- чего цилиндра, который, перемещаясь, отжимает вилку 25, и последняя, поворачиваясь вокруг шаровой опоры, действует своим коротким пле- чом на отводку 9 (рис. 219, а) —сцепление выключается.
Как только педаль будет отпущена, поршень 10 (рис. 219,6) глав- ного цилиндра 13 под действием пружины 12 возвратится в исходное положение и в цилиндре создастся разрежение. Из-за разности давле- ний в противоположных полостях цилиндра манжета 11 отойдет от го- ловки поршня, и ее кромки сожмутся внутрь. Жидкость начнет перете- кать из резервуара через перепускное отверстие Б и отверстия в го- ловке поршня 10 и заполнит рабочую полость цилиндра. Одновременно под действием пружин 13 (рис. 219,а), а также пружины 24 (рис. 219,6) поршень рабочего цилиндра 21 начнет вытеснять жидкость в ту же полость главного цилиндра 13.
Гидравлические приводы автомобилей ГАЗ-66 и ГАЗ-24 «Волга» имеют незначительные конструктивные отличия.
Сцепления автомобилей ГАЗ-53А и ЗИЛ-130 устроены аналогично описанному выше, однако различаются конструкцией механического привода. Кроме того, сцепление автомобиля ЗИЛ-130 отличается от сцепления ГАЗ-66 следующим. Кожух сцепления крепится к маховику восемью болтами и имеет гнезда для шестнадцати нажимных пружин.
Крутящий момент передается от кожуха к нажимному диску четырьмя парами пружинных пластин. Для выключения сцепления служат че- тыре отжимных рычага. Имеются и некоторые другие различия.
§ 5. Сцепления с механическим приводом
и пневматическим или гидравлическим усилителем
Сцепления с пневматическим усилителем применяются на тракто- рах и некоторых автомобилях, имеющих пневматический привод тор- мозной системы.
Сцепление трактора Т-150 К двухдисковое с пружинным нажим- ным механизмом (рис. 220,а).
Ведущими частями сцепления служат маховик 1, промежуточный <3 и нажимной 4 диски, кожух 7; ведомыми частями являются два сталь- ных диска 6 с фрикционными накладками и вал 16 сцепления. Вал 16 полый, установлен впереди на шариковом подшипнике 28, помещен- ном в расточке маховика, а сзади с помощью зубчатого соединения центрируется на первичном вале коробки передач. Ведомые диски 6 ступицами установлены на шлицах переднего конца вала 16 и снабже- ны гасителем крутильных колебаний с восемью пружинами 29.
Сжатие ведущих и ведомых дисков осуществляется двадцатью пружинами 26, размещенными в кожухе 7 и центрированными на при- ливах нажимного диска 4. С обеих сторон промежуточного диска 3 по- мещены отжимные пружины 5, которые устанавливают диск 3 в сред- нее положение между маховиком и нажимным диском при выключении сцепления. Для безударного введения в зацепление шестерен раздаточ- ной коробки предусмотрен тормозок сцепления, который состоит из шкива 17, закрепленного на валу 16, тормозной колодки 18, пружи- ны 19, серьги 20, стакана 21 и муфты 22. Торможение ведомых деталей сцепления и первичного вала коробки передач происходит при выклю- чении сцепления, когда валик 24, вращаясь вместе с муфтой 22, по- средством серьги 20 через пружину 19 прижимает колодку к шкиву. Пружина 19 способствует плавности действия тормозка.
Привод сцепления состоит из отжимных рычагов 8, установленных на нажимном диске 4 и соединенных с кожухом 7 и вилками 9 с регу- лировочными гайками 10, упорного кольца 11, валика 24, вилки 23 и отводки 14 с радиально-упорным шарикоподшипником 25. Отводка ус- тановлена на стакане 15, прикрепленном болтами к картеру 27.
Усилие от рычага 1 педали сцепления (рис. 220, б) к отводке пере- дается тягой 2, следящим механизмом 3, рычагом 7 и далее к вилке 8, сидящей на валике выключения 24 (рис. 220, а)
Пневматический усилитель состоит из пневматической камеры, ус- тановленной на картере 27 (рис. 220,а), и следящего механизма. Сле- дящий механизм (рис. 221, а) корпусом 5 (через переходную гайку 10) соединен с тягой 2 (рис. 220,6), а вилкой 4 (рис. 221, а) плунжера 6 с рычагом 7 (рис. 220,6) валика вилки выключения сцепления. В кор- пусе 5 (рис. 221, а) следящего механизма помещен клапан 1 с пружи- ной 9 и плунжер 6 с манжетами. Выход плунжера 6 из корпуса 5 уп- лотняется сальником 2, помещенным в регулировочную гайку 3. При нажатии на педаль сцепления корпус 5 следящего механизма переме- щается относительно плунжера 6 в сторону сцепления (показано пунктирной стрелкой); при этом задний хвостовик плунжера, преодоле- вая усилие пружины 8, открывает клапан 1, и сжатый воздух из воз- душного баллона пневматической системы привода тормозов по шлан- гу 12 (рис. 220,6) поступает в плость А клапана 1 (рис. 221, а) и далее через отверстие В по отводящему шлангу 4 (рис. 220,6) в пнев- матическую камеру 11 привода сцепления. Шток 10 пневматической камеры, перемещаясь давлением воздуха, поворачивает рычаг вали-
20 А- М. Гуревич, Е. М. Сорокин 305
дается поршню гидроусилителя и приводит в действие детали приво- да — сцепление выключается. Как только педаль будет отпущена, дей- ствие гидроусилителя прекратится, и сцепление под действием своих пружин будет включено. Гидроусилитель снижает усилие на педали до 24—40 Н.
Глава 30
КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ, РАЗДАТОЧНЫЕ КОРОБКИ
И ХОДОУМЕНЬШИТЕЛИ
§ 1. Общие сведения
Коробка передач преобразует крутящий момент по величине и на- правлению и влияет на тяговые и скоростные показатели трактора (ав- томобиля) — его динамические качества.
Крутящий момент колес и скорость движения трактора преобразу- ют, изменяя передаточное число трансмиссии, для чего в зацепление вводят соответствующие шестерни. Эта основная функция ступенчатой коробки передач характеризуется числом переключаемых передач и их передаточными числами.
Ступенчатые (шестеренчатые) коробки передач классифицируют по следующим основным признакам.
Типу шестеренчатой передачи — с неподвижными осями валов и с вращающимися осями валов (планетарные).
Числу валов, определяющему кинематическую схе- му,— двухвальные, трехвальные, четырехвальные.
Способу зацепления шестерен — с подвижными шестер- нями и шестернями постоянного зацепления.
Процессу переключения передач — с остановкой тракто- ра для переключения и с переключением передач на ходу.
Типу механизма переключения передач—■ механи- ческие, гидравлические и автоматические.
Расположению валов относительно продольной оси трактора — с продольным и поперечным расположением (спе- циальные коробки передач).
Монтажным качествам — съемные, выполненные в отдель- ном агрегате, и собранные в общем корпусе с другими механизмами.
Большое разнообразие условий работы и выполняемых трактором технологических процессов, стремление достигнуть максимальной про- изводительности потребовали многоступенчатых коробок передач с ши- роким диапазоном скоростей. Число передач (ступеней) тракторных ко- робок составляет от 5 до 22, а диапазон основных скоростей движения переднего хода — от 0,03 до 9,5 м/с (0,1—34 км/ч) и выше.
Чем больше число передач, тем шире возможности выбрать такую рабочую скорость, которая соответствует оптимальной загрузке двигате- ля, а значит, высокой производительности и экономному расходованию топлива. Однако кинематическая схема коробки передач не должна быть излишне сложной, иначе увеличатся потери мощности на трение, стоимость производства и ремонта.
Передачи тракторов можно условно разделить на три группы: ос- новные, транспортные и замедленные.
Основные передачи соответствуют главным рабочим операциям и используются при агрегатировании трактора продолжительное время. Так, для трактора общего назначения основными являются передачи, применяемые при вспашке почвы, посеве зерновых культур, уходе за по- севами; универсально-пропашные тракторы на основных передачах вы- полняют весь комплекс работ по возделыванию пропашных и техничес- ких культур и т. д. Число основных передач в зависимости от типа трак- тора и его конструкции составля- ет обычно от 4 до 7 (и более). У современных тракторов этим передачам соответствуют скоро- сти движения 1,4—4,2 м/с (5— 15 км/ч); по мере развития тех- ники скорости повышаются.
Транспортные передачи служат для перевозки грузов тракторными поездами и холо- стых переездов агрегата.
Число транспортных передач колесных тракторов составляет 3—5, а соответствующие им ско- рости лежат в пределах 4,2— 9,5 м/с; для гусеничных тракто- ров эти показатели соответствен- но 1—2 и 4,2 м/с.
Некоторые технологические процессы (работы с рассадопосадоч- ными, лесопосадочными, корнеклубнеуборочными, мелиоративными ма- шинами, погрузчиками непрерывного действия и др.) выполняются трак- торными агрегатами только на малых скоростях — от 0,4 до 0,03 м/с (и ниже), для чего служат замедленные передачи.
Коробки передач автомобилей имеют от 3 до 5 передач (и выше). Меньшее число передач автомобильных коробок в сравнении с трактор- ными объясняется узкоцелевым назначением автомобиля, различиями в использовании мощности двигателя и регулирования его работы.
Передачи авюмобилей можно разделить на две группы: высшие и низшие.
Высшими передачами пользуются при движении в хороших до- рожных условиях. В свою очередь, различают прямые и ускоряющие высшие передачи. Если передаточное число г'к = 1, то передачу называют прямой; если же гк<1 — ускоряющей.
Низшие передачи служат для трогания автомобиля с места, пре- одолевания подъемов и тяжелых участков дороги.
На тракторах и автомобилях предусматриваются передачи зад- него хода. Автомобиль имеет одну передачу заднего хода для манев- рирования при разворотах. Назначение передач заднего хода тракторов не ограничивается маневрированием: они используются для выполнения различных работ (например, при агрегатировании трактора с землерой- ными машинами, волокушами и Др.). Число передач заднего хода трак- торов достигает 4—6.
Простейшая двухвальная коробка передач (рис. 222, а) включает первичный вал 8, соединенный через сцепление с двигателем, и вто- ричный вал 7, передающий вращение главной передаче трактора. Пер- вичный вал воспринимает крутящий момент двигателя, а вторичный пе- редает преобразованный находящимися в зацеплении шестернями кру- тящий момент главной передаче. Частота вращения первичного вала равна частоте вращения коленчатого вала двигателя, а вторичного — частоте вращения первичного, деленной на передаточное число вклю- ченной передачи.
На первичном валу установлены подвижные шестерни /, 2 и 3, на вторичном — неподвижные 6, 5 и 4. Перемещая рычагом переключения при помощи вилок подвижные шестерни, включают соответствующую передачу. Чтобы одну передачу можно было отличить от другой, их нумеруют в порядке возрастания скорости движения машины. В рас- сматриваемом примере таких передач три: первая—при зацеплении шестерен / и 6, вторая — 2 и 5 и третья— 3 и 4. Каждая передача об- разуется зацеплением одной пары шестерен. Коническая шестерня вто- ричного вала является ведущей шестерней главной передачи, которая, последовательно передавая крутящий момент конечным передачам, со- здает крутящий момент на колесах трактора.
Двухвальная коробка передач имеет ограниченное число ступеней н используется лишь в качестве составного элемента в кинематических схемах коробок передач тракторов.
Трехвальная коробка передач (рис. 222, б) передает крутящий мо- мент от первичного вала 1 вторичному 11 через промежуточный вал 10. Высшая передача включается при соединении первичного 1 и вторич- ного 11 валов, расположенных на одной геометрической оси. Так как передаточное число этой передачи равно единице, она называется пря- мой.
Приведенная схема широко используется на легковых и грузовых автомобилях, а также в качестве составного элемента в тракторных коробках передач.
Коробки с подвижными шестернями в зависимости от числа под- вижных (одинарных или двойных) шестерен называются двух-, трех- и четырехходовыми. Число ступеней коробки передач определяется чис- лом передач переднего хода. Следовательно, коробка передач (рис. 22 2,6) является четырехступенчатой, двухходовой. Передачи заднего хода (они на схемах не показаны) достигаются введением в зацепле- ние промежуточных шестерен для снижения частоты и изменения на- правления вращения с шестернями ведущего и ведомого вала или спе- циальным механизмом реверса.
§ 2. Основные детали и элементы коробок
передач
Механические коробки передач состоят из шестерен, валов с опо- рами и уплотнениями и механизма переключения передач.
Шестерни, валы, подшипники, помещенные в картерах (корпусах), несут большие нагрузки. Обеспечение высокого срока слу- жбы без ремонта (не менее 6000 ч) требует правильного выбора ки- нематических и силовых схем, материалов и технологии изготовления. Особое значение приобретают надежность уплотнений и качество масел.
Распространенная до сего времени смазка разбрызгиванием усту- пает место принудительной смазке при помощи шестеренчатых насо- сов. Жесткость корпуса коробок передач из чугунного литья увеличи- вается специальными ребрами жесткости или совмещением с корпусом заднего моста (ДТ-75, ДТ-75М).
Валы изготавливают из специальных и углеродистых сталей и под- вергают термической обработке. Основное требование к валу — высо- кая жесткость, так как деформация вала ведет к нарушению правиль- ности зацепления шестерен, быстрому их износу и разрушению под- шипников. Для установки на валы шестерен используются шлицевые соединения прямоугольного профиля с центрированием по наружному диаметру вала и шлицы с эвольвентным профилем. Геометрия шлице- вых соединений н их надежность во многом определяют срок службы шестерен и подшипников. В автомобильных коробках передач все или наиболее нагруженные и более часто включаемые шестерни изготавли- вают косозубыми. Это повышает срок службы шестерен и снижает шум зацепления. Возникающие осевые усилия от подвижных шестерен вос- принимаются косыми шлицами.
В тракторных коробках передач все шестерни прямозубые, за ис- ключнием конической шестерни вторичного вала, которая имеет спи- ральные зубья, и сопрягаемой с ней шестерни.
подвижных шестерен. Вилки 6, 8, 11 закреплены на ползунах 12 и пе- ремещаются вместе с ними. Вилка 7 закреплена на валике переключе- ния 9, который поводком 10 соединен с одним из ползунов 12. Ползу- ны удерживаются во включенном или выключенном положении фикса- торами 3 с пружинами 2.
Передвижение ползунов (валиков) проводится нижним концом ры- чага переключения передач, входящим в выемки А ползунов. Рычаг устанавливается на шаровой опоре в крышке корпуса коробки передач; движение нижнего конца рычага направляется кулисой, которая имеет прорези, ограничивающие перемещение нижнего конца рычага в опре- деленных пределах.
Включение передачи при включенном или не полностью выклю- ченном сцеплении может вызвать поломку шестерен. Для предупрежде- ния этого коробки передач снабжаются механизмами блокировки.
Механизм блокировки не допускает самовыключения ше- стерен; он имеет валик / (рис. 223,б, в), расположенный под фикса- торами 2. На валике сделан паз А (или сверление), в который могут входить концы фиксаторов. При полностью включенном сцеплении паз становится точно над фиксатором и при переключении шестерен отжи- мается валиком переключения 3. Если сцепление не выключено или выключено не полностью, то верхний конец фиксатора упрется в валик (рис. 223, б) и не допустит включения передачи.
Для предупреждения произвольного перемещения валиков перек- лючения служат замки-фиксаторы. Фиксаторы (шариковые или конус- ные) располагаются в сверлениях крышки или корпуса коробки передач и прижимаются к валику переключения 3 (рис. 223. г) пружиной 4. В нейтральном положении или при включенной передаче фиксатор под действием пружины входит в соответствующее углубление валика. Ког- да включается передача, фиксатор выжимается из углубления и дает возможность включить выбранную передачу или занять валику нейт- ральное положение. Сухарик 2 выполняет роль замка — исключает одновременное включение двух передач. Длина сухариков 2 равна рас- стоянию между валиками плюс размер одного углубления на валике. Поэтому возможно перемещение только одного валика, так как второй запирается сухариком.
В коробках передач, выполненных по схеме, как на рисунке 222, переключение передач на ходу трактора исключено, так как движение по инерции при выключенной передаче с тяговой нагрузкой, ограничен- ной низкой скоростью движения, невозможно. В процессе переключения передачи подвод мощности к движителям прекратится, и трактор оста- новится. Переключение передач тракторов на ходу, не прерывая подвода мощности к движителям, можно осуществлять двумя путями — исполь- зованием планетарных передач или фрикционных муфт.
Применение планетарных коробок передач на тракторах сопряжено с большим усложнением конструкции, так как требуемое число ступе- ней нельзя получить одним планетарным элементом, необходима их сложная комбинация. Поэтому планетарные передачи используются на тракторах лишь в качестве дополнительного кинематического эле- мента (редуктора) к обычным коробкам с неподвижными осями валов.
Планетарный редуктор, или увеличитель крутяще- го момента (УКМ) (рис.224, а), размещается между сцеплением трактора и коробкой передач и состоит из трех основных частей: сцеп- ления 8, редуктора и обгонной муфты 2.
Ведущий вал 1 через сцепление трактора соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый вал 5 — с первичным валом коробки пере- дач. Постоянно замкнутое сцепление 8 служит для включения и выклю- чения УКМ.
Редуктор предназначен для из- менения передаточного числа при включении УКМ и состоит из води- ла 3 и размещенного на нем блока сателлитов 7. Обгонная муфта 2 служит для блокирования водила 3 при включении УКМ (ее устройство и работа аналогичны описанию, при- веденному в § 2 главы 24).
Когда сцепление 8 УКМ вклю- чено, обгонная муфта 2 не препят- ствует вращению водила 3, и сцеп- ление УКМ, водило 3 с блоком са- теллитов 7 и ведомым валом 5 вра- щаются как одно целое. Плане- тарный редуктор заблокирован, его передаточное число равно единице, УКМ выключен, преобразования крутящего момента не происходит.
Чтобы включить УКМ, сцепле- ние 8 выключают. При этом крутя- щий момент к ведомому диску сцепления и водилу не передается, водило стремится вращаться в про- тивоположную сторону, но затор- маживается обгонной муфтой. Кру- тящий момент от ведущего вала) к ведомому 5 передается через сол- нечную шестерню 4, блок сателли- тов 7 и солнечную шестерню 6, вра- щая ведомый вал 5 с пониженной частотой, а следовательно с боль- лим крутящим моментом. Тяговое усилие трактора увеличивается, и он преодолевает возросшее сопротивление движению. У тракторов ДТ-75 передаточное число УКМ равно 1,25.
Если на тракторе установлен УКМ, то при переходе с одной основ- ной передачи на другую основную необходима остановка трактора, а переход с основной передачи на смежную дополнительную и обратно осуществляется на ходу. Передачи, включаемые в УКМ, предназнача- ются для преодоления кратковременных сопротивлений движению агре- гата; на длительную нагрузку УКМ не рассчитан. Кроме того, УКМ по- зволяет трогать с места агрегат под нагрузкой на пониженной скоро- сти, с последующим выходом на повышенную, благодаря чему уменьша- ется время разгона. УКМ также используется при движении агрегата на поворотах в конце гона без остановки для переключения передачи.
Рис. 224. Механизм для переключе- ния передач трактора на ходу:
Фрикционные муфты находят все больше применение, так как позволяют переключать передачи на ходу, что повышает произво- дительность агрегата, снижает расход топлива и значительно облегчает труд водителя. Принцип действия коробки передач этого типа просле- дим на упрощенной схеме. Ведущие барабаны муфт 3 и 5 (рис. 224, б) с дисками 8 жестко соединены с первичным валом 1, а ведомые бара- баны с дисками 6 сидят на нем свободно. К ведомым барабанам при- креплены ведущие шестерни 2 и 4 первичного вала. Эти шестерни нахо- дятся в постоянном зацеплении с неподвижно сидящими на вторичном (ведомом) валу 9 шестернями 10 и 11. Включение и выключение муфт производятся давлением жидкости гидравлической системы на нажим- ной диск 7. При движении трактора одна из муфт включена, а другая выключена. При перемене передачи соответствующая муфта выключа- ется, а другая включается. Для того чтобы при переключении передачи подвод мощности к ведущим колесам не прервался и трактор не прек- ратил движение, процесс выключения одной муфты и включения дру- гой проходит с некоторым перекрытием по времени. В реальных схе- мах гидравлическое переключение передач дополняется механическим переключением отдельных групп передав (режимов).
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2025) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление