сообщение №899

Сцепление, коробка передач и раздаточная коробка

Передача крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля.

На автомобилях повышенной проходимости с колесной формулой 4x4 (ГАЗ-66) применяется I-образная схема трансмиссии, при которой крутящий момент от двигателя к переднему и заднему ведущим мостам передается тремя карданными валами, включая промежуточный вал от коробки передач.

В трехосных автомобилях с колесной формулой 6x6 (ЗИЛ-131, Урал-375) крутящий момент от раздаточной коробки 5 (рис. 63) передается к переднему 1 и среднему 7 ведущим мостам. К заднему ведущему мосту 9 крутящий момент передается карданным валом 8 от среднего ведущего моста.

Рис. 63. Схема передачи крутящего момента на ведущие колеса трехосного автомобиля ЗИЛ-131:
Рис. 63. Схема передачи крутящего момента на ведущие колеса трехосного автомобиля ЗИЛ-131:

1 — передний мост; 2 — коробка передач; 3 — карданный вал переднего моста; 4 — промежуточный карданный вал; 5 — раздаточная коробка; 6 — карданный вал среднего моста; 7 — средний мост; 8 — карданный вал заднего моста; 9 — задний мост.

Сцепление.

По числу ведомых дисков сцепления разделяются на однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Однодисковые сцепления просты по конструкции, имеют малый вес и малую массу ведомых деталей, что облегчает переключение передач и повышает срок службы шестерен коробки передач. Недостаток однодискового сцепления: при передаче значительного крутящего момента приходится увеличивать размеры ведомого диска или число нажимных пружин, что приводит к увеличению силы, необходимой для выключения сцепления.

Двухдисковые сцепления устанавливают на большегрузных грузовых автомобилях и автобусах, а многодисковые — в планетарных коробках передач.

Наибольшее распространение получили однодисковые сцепления (легковые автомобили, автомобили ГАЗ-66 и ЗИЛ-131).

Ведомый диск сцепления обычно имеет гаситель крутильных колебаний, который предохраняет трансмиссию от появления на ее валах крутильных колебаний, возникающих из-за неравномерного вращения коленчатого вала, и резких изменений угловых скоростей в трансмиссии при движении автомобиля по неровным дорогам. Кроме того, гаситель обеспечивает большую плавность включения сцепления.

Ведомый диск 1 (рис. 64) соединяется со ступицей 6 при помощи восьми пружин 2. Каждая пружина вместе с двумя опорными пластинами 3 размещается в отверстиях ведомого диска 1 и диска 5 гасителя. Ступица 6 ведомого диска вместе с приклепанными к ней с двух сторон дисками гасителя и маслоотражателями 4 может поворачиваться относительно ведомого диска в обе стороны на небольшой угол в пределах сжатия пружин. Для увеличения трения (гашение колебаний) в гасителе устанавливают фрикционные накладки 7. Крутильные колебания, возникающие на валах, вызывают угловые смещения ведомого диска относительно его ступицы вследствие деформации пружин, что сопровождается трением между дисками в гасителе и тем самым гашением колебаний.

Рис. 64. Ведомый диск сцепления автомобиля ЗИЛ-131:
Рис. 64. Ведомый диск сцепления автомобиля ЗИЛ-131:

1 — ведомый диск; 2 — пружина гасителя; 3 — опорная пластина; 4 — маслоотражатель; 5 — диск гасителя; 6 — ступица; 7 — фрикционная накладка гасителя; 8 — накладка ведомого диска; 9 — балансировочная пластина.

Ведомый диск балансируется. Дисбаланс устраняют установкой балансировочных пластин 9.

Нажимный 4 и средний ведущий 3 диски двухдискового сцепления автомобилей КрАЗ (рис. 65) связаны с маховиком 1 четырьмя шипами. Ведомые диски 2 вместе со средним ведущим диском 3 зажимаются между маховиком и нажимным диском 28 цилиндрическими пружинами 5. Сцепление выключается муфтой с упорным подшипником 8, нажимающим на муфту 7 рычагов выключения 16. Средний ведущий диск 3 отходит от маховика под воздействием отжимных пружин 18. Отход диска 3 назад во избежание соприкосновения его с задним ведомым диском 2 ограничивается четырьмя регулировочными болтами 17.

Рис. 65. Двухдисковое сцепление автомобилей КрАЗ:
Рис. 65. Двухдисковое сцепление автомобилей КрАЗ:

1 — маховик; 2 — ведомые диски; 3 — средний ведущий диск; 4 — нажимный диск; 5 — нажимная пружина; 6 — кожух сцепления; 7 — муфта рычагов включения; 8 — упорный подшипник муфты выключения; 9 — вилка выключения сцепления; 10 — вал вилки; 11 — петля пружины рычага выключения; 12 — опорная пластина; 13 — регулировочная гайка; 14 — стопорная шайба; 15 — вилка рычага выключения; 16 — рычаг выключения; 17 — регулировочный болт; 18 — отжимная пластина.

Привод сцепления.

Применяются механический и гидравлический приводы сцепления. При гидравлическом приводе устраняется влияние перекосов двигателя относительно рамы на работу сцепления, уменьшается трение в приводе; педаль можно сделать подвесной, что улучшает герметичность кузова.

Рис. 66. Гидравлический привод выключения сцепления автомобиля ГАЗ-66:
Рис. 66. Гидравлический привод выключения сцепления автомобиля ГАЗ-66:

1 — резиновый буфер; 2 — главный цилиндр; 3 — кронштейн; 4 — эксцентриковый болт; 5 — промежуточный рычаг; 6 — тяга; 7 — толкатель; 8 — поршень; 9 — манжета; 10 — оттяжная пружина; 11 — педаль; 12 — рабочий цилиндр; 13 — поршень; 14 — толкатель рабочего цилиндра; 15 — вилка выключения; 16 — упорный подшипник; 17 — рычаг выключения.

В автомобиле ГАЗ-66 (рис. 66) усилие от педали сцепления 11 передается через толкатель 7 поршню 8 главного цилиндра. Давление тормозной жидкости по трубопроводу и гибкому шлангу передается поршню 13 рабочего цилиндра 12 и через толкатель 14 вилке 15 выключения сцепления.

В гидравлическом приводе сцепления используют спирто-касторовые тормозные жидкости БСК (на бутиловом спирте), ЭСК (на этиловом спирте) или смесь 50% касторового масла и 50% бутилового спирта.

Пневматический усилитель привода выключения сцепления предназначается для снижения усилия на педали при выключении сцепления. Его устанавливают на раме автомобиля (МАЗ-500) и включают параллельно механическому приводу. Воздух подводится из пневматической системы автомобиля.

Усилитель имеет телескопический шток 1 (рис. 67), цилиндр 10, поршень 9 и клапан управления, состоящий из корпуса 7, штока 5, пластинчатого клапана 8, возвратной пружины 6 штока и поводка 4, соединенного с тягой 3 управления усилителем.

Рис. 67. Пневматический усилитель привода выключения сцепления:
Рис. 67. Пневматический усилитель привода выключения сцепления:

1 — шток усилителя; 2 — шланг; 3 — тяга; 4 — поводок; 5 — шток клапана усилителя; 6 — пружина; 7 — корпус клапана усилителя; 8 — клапан; 9 — поршень; 10 — цилиндр усилителя.

При нажатии на педаль сцепления и перемещении тяги 3 поводок 4 нажимает на шток 5 клапана усилителя, и сжатый воздух по шлангу 2 подается в цилиндр 10. Сила, действующая на поршень усилителя, передается на тягу, соединенную с вилкой выключения сцепления, в дополнение к силе, приложенной к педали. При отпускании педали сцепления подвод сжатого воздуха прекращается, и цилиндр 10 сообщается с атмосферой.

Коробка передач.

По способу изменения передаточного числа коробки передач разделяются на ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные (гидромеханические).

В зависимости от числа передач (ступеней) переднего хода ступенчатые коробки передач могут быть трехступенчатыми, четырехступенчатыми (ГАЗ-66) и пятиступенчатыми (ЗИЛ-131, KpA3-256). Ступенчатые коробки могут быть простыми — с неподвижными осями валов, и планетарными с вращающимися осями валов.

При бесступенчатой передаче передаточное число в коробке изменяется плавно и автоматически в зависимости от сопротивления дороги и числа оборотов коленчатого вала двигателя. По способу преобразования крутящего момента бесступенчатые передачи подразделяются на гидравлические, электрические и механические.

Наибольшее распространение имеют ступенчатые коробки передач как простые по конструкции и дешевые в изготовлении.

Крутящий момент, передаваемый от коленчатого вала двигателя к карданному валу, будет тем больше, чем выше передаточное число шестерен, находящихся в зацеплении на той или иной передаче в коробке передач.

Передаточным числом пары шестерен называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Для определения общего передаточного числа нескольких пар шестерен передаточные числа всех этих пар надо перемножить.

На прямой передаче передаточное число в коробке равно единице, так как крутящий момент передается непосредственно от ведущего вала к ведомому и, следовательно, не изменяется. На всех остальных передачах крутящий момент на карданном валу равен крутящему моменту двигателя, умноженному на передаточное число коробки передач.

Рис. 68. Коробка передач автомобиля КрАЗ-257:
Рис. 68. Коробка передач автомобиля КрАЗ-257:

1 — ведущий вал; 2 — ползуны; 3 — шаровая опора; 4 — фиксатор; 5 — вилка; 6 — синхронизатор; 7 — шестерня пятой передачи; 8 — шестерня третьей передачи; 9 — синхронизатор; 10 — шестерня второй передачи; 11 — шестерня первой передачи и заднего хода; 12 — ведомый вал; 13 — промежуточный вал; 14 — шестерня первой передачи; 15 — шестерня второй передачи; 16 — заборник масляного насоса; 17 — шестерня третьей передачи; 18 — шестерня пятой передачи; 19 — шестерня отбора мощности; 20 — шестерня; 21 — масляный насос; 22 — блок шестерен заднего хода; 23 — предохранитель включения заднего хода: 24 — замок.

Увеличение числа ступеней в коробке передач дает возможность двигателю работать на режимах, наивыгоднейших по мощности и экономичности. Однако при этом усложняется конструкция, увеличиваются габаритные размеры и вес коробки передач, затрудняется управление автомобилем.

Пятиступенчатая коробка передач автомобилей КрАЗ-257 (рис. 68) имеет пятую передачу с передаточным числом, меньшим единицы. При включении пятой (ускоряющей) передачи ведомый вал 12 вращается быстрее ведущего вала 1; поэтому при той же скорости движения автомобиля уменьшается число оборотов коленчатого вала, что способствует экономии топлива и уменьшению износа деталей двигателя.

Все шестерни коробки, за исключением шестерен первой передачи 11 и 14, заднего хода 22, и отбора мощности 19, находятся в постоянном зацеплении и имеют косые зубья. Шестерни пятой, третьей и второй передач установлены на ведомом валу на подшипниках скольжения. Масло к этим подшипникам подается насосом 21, приводимым в действие от промежуточного вала 13. Вторая, третья, четвертая и пятая передачи включаются синхронизаторами 9 и 6.

Синхронизатор обеспечивает бесшумное и безударное включение передач, облегчает и ускоряет процесс включения шестерен, способствует более быстрому разгону автомобиля. Основные детали синхронизатора (рис. 69): корпус 4, два конусных кольца 10 и муфта 7 с зубчатым венцом 9. Шестерня постоянного зацепления ведущего вала 1 (см. рис. 68) и шестерни 7, 8 и 10 тех передач, которые включаются при помощи синхронизаторов, имеют конусные поверхности, соответствующие конусным поверхностям колец синхронизатора. Муфта синхронизатора 6 устанавливается на шлицах ведомого вала 12, а муфта синхронизатора 9 — на шлицах втулки, закрепленной на том же валу.

К выступам 6 (см. рис. 69) муфты, входящим в фигурные прорези 3 корпуса, крепится при помощи штифтов 5 обойма 2 вилки переключения передач.

Рис. 69. Синхронизатор коробки передач автомобиля КрАЗ-257:
Рис. 69. Синхронизатор коробки передач автомобиля КрАЗ-257:

1 — конусная поверхность шестерни; 2 — обойма вилки переключения; 3 — прорези корпуса; 4 — корпус; 5 — штифт; 6 — выступ муфты; 7 — муфта синхронизатора; 8 — фиксатор; 9 — зубчатый венец муфты; 10 — конусное кольцо.

При включении одной из передач муфта 7, соединенная с корпусом 4 фиксаторами 5, перемещается вместе с корпусом к шестерне включаемой передачи до соприкосновения кольца 10 с конусной поверхностью 1 шестерни. Вследствие трения между конусными поверхностями шестерни и кольца корпус 4 поворачивается и впадинами прорезей 3 попадает на выступы 6 муфты синхронизатора, что препятствует дальнейшему ее перемещению (муфта и корпус блокируются); Вследствие возникшего трения скорости вращения шестерни и муфты уравниваются, муфта 7 отжимает шарики фиксаторов 8 и передвигается до зацепления ее зубчатого венца с внутренними зубьями шестерни включаемой передачи.

Управление коробкой передач автомобиля КрАЗ-257 осуществляется качающимся рычагом, закрепленным в шаровой опоре 3 (см. рис. 68). Механизм управления, расположенный в крышке коробки, должен обеспечивать включение шестерен на полную длину зубьев и не допускать произвольного выхода шестерен из зацепления. Эту задачу выполняют фиксаторы-шарики 4, входящие в выемки ползунов 2 и нагруженные пружинами. Для предупреждения одновременного включения двух передач служит штифтовой замок 24, расположенный между ползунами в горизонтальной плоскости, а для предупреждения включения заднего хода — предохранитель 23 в виде штифта с пружиной.

Гидромеханическая передача.

Комбинированная, или гидромеханическая передача представляет собой сочетание гидротрансформатора и планетарной коробки передач. Такая передача заменяет фрикционное сцепление и простую ступенчатую коробку передач.

Основным агрегатом гидромеханической передачи является гидротрансформатор, или жидкостный преобразователь крутящего момента, состоящий из трех колес с лопатками 5 (рис. 70) сложной формы. Насосное колесо 3 гидротрансформатора соединено с коленчатым валом 1 двигателя, турбинное колесо 2 — с ведущим валом 6 коробки передач. Третье колесо, называемое реактором 4, устанавливается на муфте свободного хода. Кожух гидротрансформатора заполнен специальным невспенивающимся маслом с высокой прочностью пленки и малоизменяющейся вязкостью.

Рис. 70. Схема гидротрансформатора:
Рис. 70. Схема гидротрансформатора:

1 — коленчатый вал двигателя; 2 — турбинное колесо; 3 — насосное колесо; 4 — реактор; 5 — лопатка; 6 — ведущий вал коробки передач; 7 — кожух.

При вращении насосного колеса 3 масло, находящееся между его лопатками, приходит в движение. Центробежной силой масло отбрасывается к краю колеса и ударяется о лопатки турбинного колеса заставляя его и вал 6 вращаться. Выйдя из турбинного колеса, масло поступает на лопатки реактора. Реактор 4, изменяя направление потока масла, поступающего из турбины в насос, обеспечивает бесступенчатое изменение крутящего момента двигателя гидротрансформатором.

Изменение крутящего момента в гидротрансформаторе зависит от числа оборотов турбинного колеса. Так, при снижении скорости движения автомобиля, вызванном повышенным сопротивлением дороги (подъем и др.), число оборотов турбинного колеса уменьшается, а крутящий момент увеличивается. Наоборот, по мере разгона автомобиля (увеличения числа оборотов турбинного колеса) крутящий момент в гидротрансформаторе и тяговая сила на ведущих колесах автомобиля уменьшаются.

При определенном числе оборотов вала 6 реактор 4 начинает вращаться на муфте свободного хода, а гидротрансформатор автоматически переходит на режим гидравлической муфты (не преобразовывает крутящий момент).

Изменение крутящего момента в гидротрансформаторе сравнительно невелико (максимальное увеличение равно 3,2), и оно не обеспечивает автомобилю необходимых динамических свойств. Кроме того, гидротрансформатор обладает достаточно высоким КПД (0,85—0,90) лишь в небольших пределах изменения передаточного числа. Поэтому гидротрансформатор применяют совместно с планетарной коробкой передач.

Схема планетарной передачи приведена на рис. 71. Шестерня 6 закреплена на ведущем валу 1 коробки передач и находится в зацеплении с шестернями 3, свободно посаженными на своих осях. Оси шестерен 3 в свою очередь жестко соединены с ведомым валом 5. Если при вращении вала 1 вместе с шестерней 6 шестерни 3 будут свободно перекатываться по шестерне 6, вращая при этом барабан 2, то вал 5 будет оставаться неподвижным. Передача вращения от вала 1 к валу 5 возможна, например, при торможении барабана 2 ленточным тормозом 7. Тогда при вращении шестерни 6 шестерни З, перекатываясь по внутренним зубьям неподвижного барабана 2, начнут вращаться вокруг своих осей и одновременно через водило 4 (так называется деталь, в которой закреплены оси шестерен 3) заставят вращаться ведомый вал 5.

Рис. 71. Схема планетарной передачи: 1 — ведущий вал; 2 — барабан с шестерней внутреннего зацепления; 3 — шестерни (сателлиты); 4 — водило; 5 — ведом
Рис. 71. Схема планетарной передачи: 1 — ведущий вал; 2 — барабан с шестерней внутреннего зацепления; 3 — шестерни (сателлиты); 4 — водило; 5 — ведомый вал; 6 — солнечная шестерня; 7 — ленточный тормоз.

Так как шестерни 3 вращаются вокруг своих осей и вокруг ведущей (солнечной) шестерни 6, их называют сателлитами, а всю передачу из-за такого двойного движения — планетарной.

Гидромеханическая передача значительно упрощает управление автомобилем, так как скорость его движения регулируется только двумя педалями — управления дросселем и тормоза, а переключение передач на ходу происходит автоматически (педаль сцепления отсутствует; ручным переключением передач в основном приходится пользоваться только при трогании с места). Кроме того, обеспечивается плавное трогание автомобиля с места и плавный его разгон, исключается возможность случайно остановить двигатель, снижаются ударные нагрузки в трансмиссии, улучшается проходимость автомобиля по мягким грунтам (вследствие плавной передачи тяговой силы к ведущим колесам при трогании с места и малой скорости движения).

Рычаг управления планетарной коробки передач располагается на рулевой колонке и имеет четыре положения: Н — нейтральное; Д — эксплуатационная (вторая) передача; эта передача автоматически переключается на третью (прямую) передачу в соответствии с изменением нажатия на педаль управления дросселем карбюратора и сопротивлением дороги; П — понижающая, или первая передача; ЗХ — задний ход.

Переключение передач осуществляется включением сцеплений 1 и 3 (рис. 72) и ленточных тормозов 4 и 7 путем нагнетания масла под соответствующие поршни; при этом поршни цилиндров тормозов своими штоками нажимают на рычаги 5 и 8, которые стягивают тормозные ленты. Поскольку передачи переключаются при помощи фрикционных элементов, переключение может происходить под нагрузкой без уменьшения нажатия на педаль управления дросселем. Масло под поршни сцеплений и в цилиндры тормозов подается через автомат 18 переключения передач.

Рис. 72. Схема гидромеханической передачи:
Рис. 72. Схема гидромеханической передачи:

1 — первое сцепление, 2 — поршень; 3 — второе сцепление; 4 — первый ленточный тормоз; 5 — рычаг первого тормоза; 6 — задний масляный насос; 7 — второй ленточный тормоз; 8 — рычаг второго тормоза; 9 — скоростной центробежный регулятор; 10 — ведомый вал коробки передач; 11 — двойной сателлит; 12 — передняя солнечная шестерня; 13 — задняя солнечная шестерня; 14 — короткий сателлит; 15 — коронная шестерня; 16 — барабан второго тормоза; 17 — маслоприемник; 18 — гидравлический автомат переключения передач; 19 — передний масляный насос; 20 — силовой регулятор; 21 — поршень; 22 — промежуточный вал; 23 — ведущий вал; 24 — коленчатый вал; 25 — муфта свободного хода; 26 — реактор; 27 — турбинное колесо; 28 — насосное колесо.

Масло в гидротрансформатор и систему гидравлического управления, а также для смазки деталей подается двумя масляными насосами. Передний насос 19 (большей производительности) имеет привод от двигателя через ступицу гидротрансформатора, задний 6 (меньшей производительности) — от ведомого вала 10 коробки передач.

Перед пуском двигателя рычаг на рулевой колонке ставят в положение Н. От коленчатого вала 24 вращение передается насосному колесу 28 гидротрансформатора и масляному насосу 19, который нагнетает масло из маслоприемника 17 в автомат 18 и далее по каналу А на лопатки насосного колеса 28.

Турбинное колесо 27, а следовательно, и ведущий вал 23 начинают при этом вращаться.

При переводе рычага на рулевой колонке в положение Д открывается путь маслу по каналу Б. Поршень 2 перемещается влево, сжимая диски первого сцепления; вращение от ведущего вала 23 передается промежуточному валу 22. Одновременно масло по каналу В подается к поршню, действующему на рычаг 5 первого тормоза 4, и барабан этого тормоза затормаживается. Вращение от задней солнечной шестерни 13, выполненной за одно целое с промежуточным валом 22, передается трем коротким сателлитам 14, а от них трем двойным сателлитам 11. Левые зубчатые венцы сателлитов 11 перекатываются по неподвижной передней солнечной шестерне 12 (она жестко соединена с барабаном первого тормоза), а правые передают крутящий момент коронной (эпициклической) шестерне 15, имеющей внутренние зубья и соединенной с ведомым валом 10 коробки передач.

Упрощенная схема гидромеханической передачи при включении второй передачи приведена на рис. 73.

Рис. 73. Схема взаимодействия деталей гидромеханической передачи. Включены первое сцепление и первый тормоз (обозначения деталей те же, что на рис. 7
Рис. 73. Схема взаимодействия деталей гидромеханической передачи. Включены первое сцепление и первый тормоз (обозначения деталей те же, что на рис. 72)

Третья передача включается автоматически при разгоне автомобиля в зависимости от скорости движения, влияющей на работу центробежного скоростного регулятора 9 (см. рис.72), и степени открытия дросселя, оказывающего влияние на положение силового регулятора 20. Первый тормоз 4 растормаживается; масло, нагнетаемое по каналу Г к поршню 21, сжимает диски второго сцепления. Крутящий момент от ведущего вала 23 через переднее сцепление передается на заднюю солнечную шестерню 13, а через второе сцепление — на переднюю солнечную шестерню 12. Поскольку обе солнечные шестерни связаны между собой через сателлиты, планетарная передача блокируется и ведомый вал 10 начинает вращаться с той же скоростью, что и ведущий вал 23.

При переводе рычага управления коробкой передач в положение П (передача первая; масло воздействует на поршень первого сцепления и рычаг 8 второго тормоза 7 (см. канал Д). Барабан 16 второго тормоза затормаживается, вращение от задней солнечной шестерни 13 передается через сателлиты 14 и 11 на коронную шестерню 15 и ведомый вал 10 коробки передач. Так как при заторможенном барабане 16 оси сателлитов неподвижны, планетарная передача работает как простая шестеренчатая передача с промежуточными шестернями.

При включении заднего хода масло нагнетается к поршню 21 второго сцепления и по каналу Д к поршню, действующему на рычаг второго тормоза 7; барабан 16 затормаживается. Вращение через барабан первого сцепления и диски второго сцепления передается на переднюю солнечную шестерню 12, двойные сателлиты 11 и далее на шестерню 15 и вал 10.

Поскольку вращение передается только через двойные сателлиты, коронная шестерня 15, а следовательно, и ведомый вал 10 получают обратное направление вращения.

Топливная экономичность автомобилей с гидромеханической передачей обычно ниже, стоимость изготовления передачи высокая, они требуют весьма квалифицированного технического обслуживания. Поэтому наиболее целесообразно применение таких передач на городских автобусах, которые работают с частыми остановками и разгонами, а также на грузовых автомобилях особо большой грузоподъемности (БелA3-540), когда большое значение приобретает облегчение управления автомобилем.

Раздаточная коробка.

Раздаточную коробку устанавливают на автомобилях, имеющих несколько ведущих мостов; она распределяет крутящий момент по ведущим мостам, допуская включение и выключение переднего ведущего моста.

В большинстве конструкций раздаточная коробка включает в себя дополнительную коробку (демультипликатор), которая позволяет; увеличить крутящий момент, подводимый к ведущим колесам автомобиля.

Рис. 74. Раздаточная коробка автомобиля КрАЗ-214Б: а — раздаточная коробка; б — схема межосевого дифференциала;
Рис. 74. Раздаточная коробка автомобиля КрАЗ-214Б: а — раздаточная коробка; б — схема межосевого дифференциала;

1 — вал привода переднего моста; 2 — муфта включения; 3 — промежуточная шестерня; 4 — ведущая шестерня привода переднего моста; 5 — промежуточный вал; 6 — ведущий вал; 7 и 18 — шестерни низшей передачи; 8 — ведомая шестерня коробки отбора мощности; 9 и 10 — шестерни привода коробки отбора мощности; 11 и 16 — шестерни высшей передачи; 12 и 21 — шестерни привода среднего ведущего моста; 13 — межосевой дифференциал; 14 и 24 — шестерни привода заднего ведущего моста; 15 — муфта выключения межосевого дифференциала; 17 — синхронизатор; 19 — ведомая шестерня привода переднего моста; 20 — крестовина дифференциала; 22 и 23 — валы привода среднего и заднего мостов.

Раздаточная коробка трехосного автомобиля КрАЗ-214Б состоит из привода на передний ведущий мост, дополнительной коробки и собственно раздаточной коробки. Привод на передний мост состоит из ведущей шестерни 4 (рис. 74), установленной на промежуточном валу 5, промежуточной шестерни 3 и ведомой шестерни 19. Передний ведущий мост включается передвижением муфты 2 при помощи рычага, расположенного в кабине водителя.

Движение автомобиля по хорошим дорогам с включенным передним мостом не допускается, так как увеличивает износ трансмиссии и шин, а также повышает расход топлива.

Шестерни 7 и 11 дополнительной коробки закреплены на ведущем валу 6 и находятся в постоянном зацеплении с шестернями 18 и 16, свободно установленными на промежуточном валу 5. Передачи включаются синхронизатором 17, таким же по конструкции, как и устанавливаемые в коробке передач.

Коробка имеет две передачи — высшую (шестерни 11 и 16) и низшую (шестерни 7 и 18). При включении любой из этих передач крутящий момент передается к межосевому дифференциалу 13, распределяющему момент на валы 22 и 23 привода среднего и заднего ведущих мостов.

Для привода лебедки предназначена коробка отбора мощности. Коробку включают передвижением шестерни 8 вправо до зацепления с промежуточной шестерней 9, которая вращается от шестерни 10, закрепленной на валу 6. На автомобиле-самосвале КрАЗ-256 от коробки отбора мощности осуществляется привод масляного насоса подъемного механизма.

Межосевой дифференциал дает возможность колесам среднего и заднего ведущих мостов иметь различную скорость вращения при движении по неровной дороге, когда колеса каждой оси за один и тот же промежуток времени проходят разные пути.

Крестовина 20 с сателлитами дифференциала укреплена на шлицах вала 5 раздаточной коробки. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с коническими шестернями, выполненными за одно целое с цилиндрическими шестернями 12 и 14. Эти шестерни находятся в постоянном зацеплении с шестернями 21 и 24, закрепленными на валах 22 и 23.

Крутящий момент от вала 5 передается на крестовину 20 сателлитов Далее он поровну распределяется между шестернями 12 и 14 и передается на шестерни 21 и 24, а следовательно, и на валы 22 и 23, которые через карданные передачи связаны с главными передачами среднего и заднего ведущих мостов автомобиля.

Чтобы избежать ухудшения проходимости автомобиля в связи с наличием межосевого дифференциала при движении по труднопроходимым грязным участкам дороги, применен механизм для выключения (блокировки) дифференциала.

При правом положении муфты 15 межосевой дифференциал действует, как описано выше. При перемещении муфты 15 влево ее зубья входят в зацепление с зубьями, имеющимися с правой стороны шестерни 14. В этом случае шестерня 14 начинает вращаться с той же скоростью, что и вал 5 и крестовина 20 сателлитов. Поэтому сателлиты уже не смогут вращаться вокруг своих осей, и дифференциал будет выключен (блокирован).

Движение автомобиля по хорошим дорогам с выключенным межосевым дифференциалом запрещается.

Рычаги раздаточной коробки: включения переднего моста, управления раздаточной коробкой, включения отбора мощности и выключения межосевого дифференциала расположены в кабине водителя; схемы переключений рычагов помещены на переднем щитке кабины автомобиля.

Рис. 75. Схема управления раздаточной коробкой автомобиля ЗИЛ-131:
Рис. 75. Схема управления раздаточной коробкой автомобиля ЗИЛ-131:

1 — рычаг переключения передач; 2 — электровоздушный клапан; 3 — трубка сапуна; 4 — раздаточная коробка; 5 — шланг, соединяющий клапан 2 с диафрагменной камерой; 6 — фланец привода переднего моста; 7 — стержень включения высшей передачи; 8 — стержень включения низшей передачи; 9 — трубка к тормозному крану; 10 и 11 — тяги; 12 — коробка передач.

Раздаточная коробка автомобиля КрАЗ-257 аналогична описанной, но не имеет привода на передний мост.

На рис. 75 приведена схема управления раздаточной коробкой трехосного автомобиля ЗИЛ-131. При перемещении рычага 1 назад включают высшую (прямую) передачу, при перемещении вперед — низшую.

Для облегчения управления автомобилем и предотвращения перегрузок трансмиссии предусмотрен электровоздушный клапан 2, обеспечивающий автоматическое включение переднего моста при включении низшей передачи в раздаточной коробке.

Рис. 76 Раздаточная коробка автомобиля ЗИЛ-131:
Рис. 76 Раздаточная коробка автомобиля ЗИЛ-131:

1 — вал привода переднего моста; 2 — пневматическая диафрагменная камера; 3 — ведущий вал; 4 и 10 — шестерни низшей передачи; 5 — муфта включения высшей передачи; 6 — шестерня вала привода среднего моста; 7 — муфта включения переднего моста; 8 — шестерня высшей передачи; 9 — муфта включения низшей передачи; 11 — шарики стопорного устройства; 12 — стержень включения низшей передачи; 13 — выключатель включения переднего моста; 14 — диафрагма; 15 —возвратная пружина; 16 — шток диафрагменной камеры; 17 —  выключатель контрольной лампы; 18 — стержень включения высшей передачи; 19 — фиксатор.

При включении низшей передачи выключатель 13 (рис. 76), установленный на стержне 12, замыкает цепь обмотки 3 электромагнита (рис. 77) электровоздушного клапана.

При этом из обмотки выталкивается сердечник 4, шток 5 открывает впускной клапан 1 и закрывает выпускной клапан 2. В результате воздух от тормозного крана через электровоздушный клапан поступает в пневматическую диафрагменную камеру 2 (см. рис. 76), которая воздействует на шток 16, перемещающий муфту 7 включения переднего моста.

При выключении низшей передачи размыкается цепь электромагнита, закрывается впускной клапан электровоздушного клапана, и под действием возвратной пружины 15 автоматически выключается передний мост. На штоке 16 установлен выключатель 17, при замыкании которого в кабине на щитке приборов загорается контрольная лампа.

Рис. 77. Электровоздушный клапан: 1 — впускной клапан; 2 — выпускной клапан; 3 — обмотка электромагнита; 4 — сердечник; 5 — шток; 6 — пружина клапано
Рис. 77. Электровоздушный клапан: 1 — впускной клапан; 2 — выпускной клапан; 3 — обмотка электромагнита; 4 — сердечник; 5 — шток; 6 — пружина клапанов.

Для включения переднего моста на высшей передаче раздаточной коробки (например, при скользкой дороге) цепь электровоздушного клапана может быть принудительно замкнута переключателем, установленным на переднем щитке кабины.

Одновременное включение двух передач в раздаточной коробке предотвращается стопорным устройством 11 шарикового типа.

Все стыки картера раздаточной коробки, крышки подшипников и верхнего люка (для крепления коробки отбора мощности) уплотнены специальной пастой.

На трехосных автомобилях ЗИЛ-133 (6x4) дополнительная коробка изготовлена в виде отдельного агрегата и располагается за коробкой передач. Она имеет прямую и понижающую передачи, включаемые при помощи электропневматического клапана, включатель которого находится в кабине водителя.

В.М. Кленников, Н.М. Ильин

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Глава «Шасси автомобиля»: