Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Коробки первого типа устанавливают в трансмиссии базового автомобиля вместо промежуточной опоры карданного вала шасси между выходным валом коробки передач и валом редуктора заднего моста, с которыми она соединяется специально укороченными карданами. Такие коробки обеспечивают передачу мощности либо механизмам крана, либо ведущим колесам при передвижении. Их применяют на кранах КС-1562, К-46, КС-2561Е, К-64, КС-3561 и КС-3562А. [17]
Движение к спидометру передается от коробки передач гибким валом, один конец которого Соединяется со спидометром, другой — с выходным валом коробки передач автомобиля . Гибкий вал для привода спидометра состоит из троса с наконечниками, заключенного в оболочку с ниппелями и гайками. Трос передает вращательное движение. Оболочка укреплена неподвижно, она защищает трос от повреждений и сохраняет смазку, необходимую для длительной и надежной работы троса. Между тросом и оболочкой имеется зазор. [18]
Для гидромеханических трансмиссий по заданной конструктивной и кинематической схеме машины находят: in — постоянное передаточное число от ведущих колес до выходного вала коробки передач ; / 2 — момент инерции вращающихся деталей, приведенный к выходному валу коробки передач, в кгс-м-секг; Jio — момент инерции деталей, связанных с ведущим валом реверса ( с турбинным валом гидротрансформатора) в кгс — м-сек. [19]
ПМ-500; s — зубчатая передача резервного привода; 6 — редуктор-спаривающий понизительный; / — электродвигатель резервный; — муфта эластичная; 9 — коробка, передач; ю — выходные валы коробки передач ; л — электродвигатель маслонасоса; 12 — маслофильтр. [20]
Для гидромеханических трансмиссий по заданной конструктивной и кинематической схеме машины находят: in — постоянное передаточное число от ведущих колес до выходного вала коробки передач; / 2 — момент инерции вращающихся деталей, приведенный к выходному валу коробки передач , в кгс-м-секг; Jio — момент инерции деталей, связанных с ведущим валом реверса ( с турбинным валом гидротрансформатора) в кгс — м-сек. [21]
Главная передача гусеничного трактора Т-130 ( рис. 59) расположена в средней части корпуса трактора. Ведущая коническая шестерня выполнена заодно с выходным валом коробки передач . Зубчатый венец ведомой конической шестерни съемный и соединяется с валом главной передачи при помощи призонных болтов. [22]
При формовании нити толщиной 187 текс двигатель переключается на номинальную скорость вращения ян1000 об / мин, а при толщине 93 5 текс на п 1500 об / мин. Насосный валик установлен в специальной полумуфте, соединенной с полумуфтой выходного вала коробки передач предохранительной пластиной. Эта пластина передает крутящий момент и является механической защитой привода и насоса. [23]
Автоматическое переключение передач производится в зависимости от скорости движения автомобиля и нагрузки двигателя. В качестве датчика скорости наиболее часто используются различные по конструкции центробежные регуляторы, связанные с выходным валом коробки передач . Скорости, на которых производится переключение, выбирают в зависимости от назначения автомобиля либо из условия получения минимального времени разгона, либо из условия наилучшей топливной экономичности. В первом случае переключение производится так, чтобы двигатель работал на режиме максимальной мощности, а во втором случае — на режиме минимального удельного расхода топлива. [24]
В зависимости от способа установки коробки отбора мощности бывают двух типов. Коробки первого типа встраивают в трансмиссии базового автомобиля вместо промежуточной опоры карданного вала шасси между выходным валом коробки передач и валом редуктора заднего моста, с которыми она соединяется специально укороченными карданами. Такие коробки обеспечивают передачу мощности либо механизмам крана, либо ведущим колесам при передвижении. Их применяют на кранах КС-1562А, КС-2561Е, КС-2561К, КС-2561К-1, КС-3561А и МКА-10М с механическим приводом, К-67 и СМК-10 с электрическим приводом и КС-2571А и КС-3575 с гидравлическим приводом. [25]
В зависимости от способа установки коробки отбора мощности бывают двух типов. Коробки первого типа встраивают в трансмиссии базового автомобиля вместо промежуточной опоры карданного вала шасси между выходным валом коробки передач и валом редуктора заднего моста, с которыми она соединяется специально укороченными карданами. Такие коробки обеспечивают передачу мощности либо механизмам крана, либо ведущим колесам при передвижении. Их применяют на кранах КС-1562А, КС-2561Е, КС-3561, КС-3561АиМКА-10М с механическим приводом, К-67 и СМК-10 с электрическим приводом и КС-1571, КС-2571 и КС-3571 с гидравлическим приводом. [26]
Тормозная система предназначена для замедления движения автомобиля или быстрой его остановки независимо от скорости, нагрузки и дорожных условий, а также для удержания остановленного автомобиля на уклоне в любое время. На автомобиле БелАЗ — 540 эта система включает в себя рабочие колодочные тормоза на всех колесах с раздельным пневматическим приводом, управляемым ножной педалью; стояночный тормоз ленточного типа, размещенный на трансмиссионном выходном валу коробки передач , с механическим приводом; вспомогательный гидравлический тормоз-замедлитель с пневматическим управлением, установленный в коробке передач. [27]
Отбор мощности осуществляется от коробки перемены передач трактора. Механизм состоит из редуктора 2 с коническими шестернями, попеременное включение которых обеспечивает прямой и обратный ход. Скорость вращения выходного вала коробки передач 3 изменяется в результате перемещения блоков шестерен, что в сочетании с муфтой реверса позволяет получить четыре скорости прямого хода и четыре — обратного. Скорости переключаются тремя рычагами управления, расположенными в кабине тракториста. [29]
Наиболее ответственным элементом механического привода является устройство для преобразования вращения в гармонические колебания — генератор колебаний. Движение на червяк может передаваться с двух сторон — справа, создавая равномерное вращение, или слева, что приводит к его аксиальным смещениям. Колебания создаются с помощью эксцентрика, связанного с выходным валом коробки передач . [30]
Как устроена коробка-автомат с гидротрансформатором
Достоинство гидротрансформаторной трансмиссии заключается, конечно же, в удобстве управления тягой автомобиля. В упрёк таким трансмиссиям можно поставить медлительность, невысокий КПД и относительно небольшой ресурс. Хотя надо отдать им должное — современные коробки отличаются завидной «скорострельностью».
Не падайте в обморок, ничего сложного здесь нет. Сейчас всё растолкуем. Но сначала давайте определимся с терминологией. Дело в том, что многие по ошибке автоматической коробкой передач называют два агрегата, соединённых воедино: собственно саму коробку и гидротрансформатор.
Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин — центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жёстко связано с коленчатым валом двигателя, турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.
Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости (масла), которая отбрасывается лопатками насосного колеса на лопасти колеса турбинного. Между насосным колесом и турбиной обеспечены минимальные зазоры, а их лопастям придана специальная геометрия, которая формирует непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости. Так что получается, что жёсткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включённой передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.
Надо сказать, что по описанной выше схеме работает гидромуфта, которая просто передаёт крутящий момент, не трансформируя его величину. Чтобы изменять момент, в конструкцию гидротрансформатора введён реактор. Это такое же колесо с лопатками, но оно, имея связь с картером (корпусом) коробки передач, не вращается (заметим, до определённого момента). Лопатки реактора расположены на пути, по которому масло возвращается из турбины в насос, и они имеют особый профиль. Когда реактор неподвижен (гидротрансформаторный режим), он увеличивает скорость потока рабочей жидкости, циркулирующей между колёсами. Чем выше скорость движения масла, тем выше его кинетическая энергия, тем она большее оказывает воздействие на турбинное колесо. Благодаря этому эффекту момент, развиваемый на валу турбинного колеса, удаётся значительно поднять.
Представьте себе стандартную ситуацию — передача в коробке уже включена, а мы стоим на месте и жмём себе на педаль тормоза! Что происходит в этом случае? Турбинное колесо находится в неподвижном состоянии, а момент на нём в раза выше (в зависимости от конструкции) того, что развивает двигатель на этих оборотах. Кстати, момент на выходном валу гидротрансформатора будет тем больше, чем будут выше обороты двигателя. Стоит отпустить педаль тормоза, и автомобиль тронется. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока момент на колёсах не сравняется с моментом сопротивления движению машины.
Когда турбинное колесо приближается по оборотам к скорости вращения насосного колеса, реакторное колесо освобождается и начинает вращаться вместе с двумя «напарниками». В этом случае говорят, что гидротрансформатор перешёл в режим гидромуфты. Так снижаются потери, и увеличивается КПД гидротрансформатора.
А поскольку в некоторых случаях надобность в преобразовании крутящего момента и скорости отпадает, в определённые моменты гидротрансформатор и вовсе может быть заблокирован при помощи фрикционного сцепления. Этот режим помогает довести КПД передачи практически до единицы, проскальзывание между лопаточными колёсами в этом случае исключено по определению.
Но представьте себе такую ситуацию. Вы едете по прямой с постоянной скоростью и вдруг начинаете подниматься в горку. Скорость автомобиля начнёт падать, а нагрузка на ведущие колёса увеличится. На это изменение тут же отреагирует гидротрансформатор. Как только станет уменьшаться частота вращения турбины, реакторное колесо начнёт автоматически затормаживаться, в результате скорость циркуляции рабочей жидкости возрастёт, что автоматически приведёт к увеличению крутящего момента, который будет передаваться на вал от турбинного колеса (читай на колёса). В некоторых случаях увеличившегося момента хватит для того, чтобы преодолеть подъём без перехода на низшую передачу.
Поскольку гидротрансформатор не может преобразовывать скорость вращения и передаваемый крутящий момент в широких пределах, к нему присоединяют многоступенчатую коробку передач, которая, вдобавок ко всему, способна обеспечить и реверсивное вращение (иными словами — задний ход). Те коробки, которые работают в паре с гидротрансформаторами, обычно включают в себя ряд планетарных передач и имеют много общего с привычными нам «ручными» коробками.
В механической коробке шестерни находятся в постоянном зацеплении, при этом ведомые — свободно вращаются на вторичном валу. Включая передачу, мы механически блокируем соответствующую шестерню на ведомом валу. Работа автоматической коробки передач построена на таком же принципе. Но планетарные передачи (или редукторы) имеют некоторые интересные особенности. Они включают в себя несколько элементов: водило, сателлиты, солнечную и кольцевую шестерни.
Приводя во вращение одни элементы и фиксируя другие, такие редукторы позволяют менять передаточные отношения, то есть скорость вращения и передаваемое через планетарную передачу усилие. Приводятся планетарные передачи от выходного вала гидротрансформатора, а их соответствующие элементы фиксируются при помощи фрикционных лент или фрикционных пакетов (в механической коробке эту роль играют синхронизаторы и блокирующие муфты).
Включается передача следующим образом. На фрикцион давит гидравлический толкатель, который в свою очередь приводится в действие давлением рабочей жидкости, той самой, что используется в гидротрансформаторе. Давление это создаётся специальным насосом, а распределяется оно между соответствующими фрикционами передач под неусыпным контролем электроники при помощи специальной системы электромагнитных клапанов — соленоидов в соответствии с алгоритмом работы коробки.
Существенное отличие АКПП от обычных механических коробок заключается в том, что передачи в них переключаются практически без разрыва потока мощности. Одна выключилась, другая почти в тот же момент включилась. Сильные рывки при переключениях практически исключены, поскольку их гасит уже упомянутый выше гидротрансформатор. Хотя, надо отметить, современные коробки со спортивной настройкой не могут похвастать плавной работой. Толчки при их работе обусловлены более быстрой сменой передач: такой расклад позволяет отыграть некоторое количество времени при разгоне, но приводит к ускоренному износу фрикционов. На трансмиссии и ходовой части в целом это тоже сказывается не лучшим образом.
В автоматических трансмиссиях первого поколения системы управления были целиком гидравлическими. В дальнейшем гидравлику оставили только в качестве исполнительной части системы управления, задавать же алгоритм работы стала электроника. Благодаря ей возможно реализовывать различные алгоритмы работы коробки — режим резкого ускорения, спортивный, экономичный, зимний…
В спортивном режиме, например, тяга двигателя используется на все сто процентов. Включение каждой последующей передачи происходит при частотах коленчатого вала, близких к частотам, на которых развивается максимальный крутящий момент. При дальнейшем ускорении частота вращения коленчатого вала доводится до максимальных значений, при которых двигатель развивает максимальную мощность. И так далее. Автомобиль в этом случае развивает значительно большие ускорения по сравнению с теми, что осуществляются при работе «экономичной» или «нормальной» программ.
На большинстве современных автомобилей с автоматической трансмиссией те или иные алгоритмы управления активизируются в зависимости от манеры вождения. Электроника адаптирует работу тандема двигатель-трансмиссия самостоятельно. Компьютер, анализируя информацию от многочисленных датчиков, принимает решение о переключении передач в те или иные моменты, в зависимости от требуемого характера переключений. Если манера движения размеренная и плавная, контроллер делает соответствующие поправки, при которых двигатель не выводится на мощностные режимы работы, что положительно сказывается на расходе топлива. Как только водитель «занервничал» и начал чаще и резче нажимать на педаль газа, искусственный интеллект тут же понимает, что ускорения и разгоны нужно производить резвее, и силовой агрегат сразу же начнёт работать по «спортивной» программе. Если же водитель станет педалировать плавно, «умная» электроника переведёт коробку и двигатель в штатный режим работы.
Всё большее количество автомобилей оснащается коробками, в которых наряду с автоматическим предусмотрен и полуавтоматический режим управления. Здесь команды на переключение передач даёт водитель, а сами переключения обеспечивает система управления. Но это совсем не означает, что электроника позволит вам сильно разгуляться. Часто скорость перехода с одной передачи на другую в этом режиме увеличивают, но многие производители, заботясь о ресурсе силового агрегата, время переключений оставляют таким же, как в автоматическом режиме. Машиностроители называют эти системы — Autostick, Steptronic, Tiptronic.
Кстати, с недавних пор некоторые АКПП можно тюнинговать. А возможно это стало благодаря перепрограммированию блоков управления двигателем и коробки. В угоду скорости разгона в программе управления АКПП меняют моменты перехода с передачи на передачу и существенно сокращают время переключений.
Электроника из года в год становится всё умнее. Компьютеры научили анализировать степень износа фрикционов и генерировать соответствующее давление, необходимое для включения каждой муфты. Регистрируя давление, можно прогнозировать степень износа фрикционных дисков, а следовательно, и коробки в целом. Блок управления постоянно контролирует исправность системы, записывая в свою память коды неисправностей тех элементов, в которых происходили сбои в процессе работы.
В некоторых случаях блок управления начинает работать по обходной программе. Обычно в аварийном режиме в коробке передач запрещаются все переключения, и включается одна передача, как правило, — вторая или третья. Эксплуатировать, в этом случае автомобиль не рекомендуется (да и не получится), но доехать своим ходом до мастерской программа поможет.
Все типы коробок способны доставлять радость владельцам автомобилей своей службой при пробеге в 200 тысяч километров с лишним. Но есть одно «но» — безотказная работа возможна при правильной эксплуатации и регулярном квалифицированном ТО.
Режимы автоматической трансмиссии
«P» — parking. В этом режиме все передачи выключены, выходной вал КПП и «ветка» трансмиссии, связанная с ведущими колёсами, заторможены блокирующим механизмом коробки. При работающем двигателе ограничитель частоты вращения коленчатого вала срабатывает гораздо раньше, чем при разгоне. Такая «защита от дурака» не позволяет «перекручивать» мотор и без толку перелопачивать трансмиссионную жидкость.
«R» — reverse, — задний ход.
«N» — нейтраль. В этом режиме двигатель и ведущие колёса не связаны. Автомобиль может двигаться накатом, его можно также буксировать без вывешивания ведущей оси.
Режим «D» или «Drive» разрешает движение. В этом режиме смена передач осуществляется автоматически.
«S», «Sport», «PWR», «Power» или «Shift» — спортивный режим. Самый динамичный и самый расточительный. При разгонах двигатель «загоняется» в режим максимальной мощности. Скорость перехода с одной передачи на другую (в зависимости от конструкции и программы) может быть увеличена. Двигатель в этом случае всегда находится в тонусе, как правило, работая на оборотах, которые не ниже тех, на которых развивается максимальный крутящий момент. Забудьте об экономичности.
«» — режим, в котором осуществляется переход на пониженную передачу для осуществления интенсивного ускорения, например, при обгоне. Резкий подхват происходит за счёт того что двигатель выводится в режим максимальной отдачи, и за счёт большего передаточного отношения понижающей передачи. Чтобы трансмиссия перешла в этот режим, по педали газа нужно хорошенько топнуть. В трансмиссиях более старшего поколения для срабатывания «кикдауна» нужно было обязательно нажать педаль газа, что называется, «в пол» до характерного щелчка.
При работе в режиме «Overdrive» или «O/D» повышающая передача будет включаться чаще, переводя двигатель на пониженные обороты. «Овердрайв» обеспечивает экономичное передвижение, но его активация может привести к существенной потере в динамике.
«Norm» реализует наиболее сбалансированный режим движения. Переключения на повышающие передачи, как правило, происходят по достижении средних оборотов и на оборотах несколько выше средних.
Если поставить селектор напротив «1» (L, Low), «2» или «3», ваша коробка не будет переходить выше выбранной передачи. Режимы востребованы в тяжёлых дорожных условиях, например, при движении по горным дорогам, при буксировке прицепа или другого автомобиля. В этом случае двигатель может работать в области средних и высоких нагрузок без перехода на повышающую передачу.
«W», «Winter», «Snow» — так называемый «зимний» режим работы АКПП. В целях предотвращения пробуксовки ведущих колёс трогание с места осуществляется со второй передачи. Дабы не спровоцировать лишние проскальзывания, переход с одной передачи на другую в этом случае тоже может осуществляться более мягко и при более низких оборотах. Разгон при этом может быть не слишком динамичным.
Наличие значков «+» и «-» определяет совсем не полюсность, а возможность ручного переключения передач. Разные производители «перемешивать» передачи позволяют : селектором управления АКПП, кнопками на руле или подрулевыми переключателями… В этом режиме электроника не позволит перейти на те передачи, которые, по её мнению, неуместны в данный момент. При работе со знаками «сложения» и «вычитания» скорость смены ступеней не будет выше той, что определена программой в режиме «Sport». Достоинство ручного режима — возможность действовать на опережение.
Механическая коробка передач
Принцип работы механической КП сводится к кинематическому соединению на различных ступенях входного и выходного валов различными комбинациями шестерен с разными передаточными числами.Любая коробка передач представляет собой набор расположенных в едином корпусе (называемом картером) параллельных валов с расположенными на них шестернями.
В трёхвальной КП автомобиля классической компоновки имеются первичный, вторичный и промежуточный валы.
Первичный (ведущий) вал через сцепление соединяется с маховиком двигателя.
Вторичный (ведомый) вал жёстко соединён с карданным валом.
Промежуточный вал служит для передачи вращения от первичного вала вторичному.
Первичный и вторичный валы расположены последовательно, вторичный опирается при этом на подшипник, установленный в хвостовике первичного. Жёсткой связи они не имеют и вращаются независимо друг от друга. Промежуточный вал расположен под первичным и вторичным. На валах находятся блоки шестерён. Чтобы уменьшить шумность работы, шестерни обычно делают косозубыми.
На первичном валу находится ведущая шестерня, приводящая промежуточный вал в движение. На промежуточном валу расположен блок шестерён, шестерни которого жестко соединены с валом и часто изготавливаются как единое целое с ним. На вторичном валу расположены ведомые шестерни, которые могут находиться на шлицах вала и перемещаться по ним, либо вращаются на ступицах, в этом случае их продольное перемещение исключено, а передача включается путем подключения шестерни к валу скользящей муфтой, часто снабженной механизмом, выравнивающим угловые скорости вала и шестерни — синхронизатором. В несинхронизированных КП спортивных автомобилей или спецтехники для этой же цели часто используются кулачковые муфты.
Между шестернями ведомого вала расположены муфты включения передач (или шлицевые муфты). В отличие от шестерен, они закреплены на валу и вращаются вместе с ним, но могут двигаться продольно (вперёд-назад).
На сторонах шестерён вторичного вала, обращённых к муфтам включения передач, имеются зубчатые венцы. Такой же венец имеет задний торец ведущего вала. Ответные зубчатые венцы находятся на муфтах включения.
При движении рычага переключения передач, при помощи специального привода через ползуны приводятся в движение вилки переключения передач, которые могут перемещать муфты включения в продольном направлении. Специальный блокирующий механизм (замок) при этом не допускает одновременного включения двух передач. Замок фиксирует два ползуна в нейтральном положении при движении третьего (в трехходовой КП), что исключает одновременное включение двух передач.
Когда муфта включения движется в направлении шестерни нужной передачи, их зубчатые венцы встречаются, и муфта включения, которая вращается вместе с валом, соединяется с шестернёй передачи, блокируя её. После этого они вращаются вместе, и коробка передач начинает передавать вращение от двигателя на главную передачу через карданный вал.Для безударного включения передач в КП используются синхронизаторы, уравнивающие окружную скорость шестерни и муфты включения и не дающие муфте заблокировать шестерню, пока их скорости не сравняются — что занимает время порядка миллисекунд, и без применения специальных приборов обнаружить блокировку при переключении передач невозможно (см. также раздел «Синхронизированные и несинхронизированные МКП»).
Вал выходной КПП 202
Суть работы коробки передач заключается в изменении крутящего момента с последующей передачей вращения на трансмиссию. Выглядит подобная схема примерно так:
— маховик двигателя соединяется со сцеплением;
— со сцепления вращение принимает входящий (первичный) вал;
— шестерни этого вала сцепляются с шестернями вала промежуточного (в двухвальной КП – вторичного);
— с промежуточного вала вращение передается на вал вторичный;
— вторичный вал соединяется с карданом.
Если КПП-202 рассматривать как единый агрегат, то в ней не два, и даже не три, а сразу пять валов – к названным добавляются промежуточный и вторичный валы демультипликатора. И вторичный вал основной коробки тоже получается в некотором роде промежуточным, а действительно выходным валом должен считаться вал вторичный демультипликатора, то самый, на котором устанавливается фланец крепления карданной передачи.
ПОЧЕМУ ТАК ВАЖЕН ВЫХОДНОЙ ВАЛ
Все просто – именно эта деталь передает вращение дальше на трансмиссию, и ее неполадки будут означать проблемы с передачей крутящего момента дальше к колесам, а также бесполезность работы всех узлов до нее – КПП, сцепления и двигателя. Даже износ в подшипниках (или самих подшипников) приведет к отклонению от оси вращения, что при начальной стадии просто вызовет потери в передачи, а при больших еще и послужит причиной для износа и разрушения контактирующих с ним деталей.
Именно поэтому физические и габаритные характеристики выходного вала КПП-202 должны строго укладываться в нормы и предписания автопроизводителя. Проще говоря – сырье, технология изготовления и конечный результат имеют определенные стандарты, отклонение от которых может привести к очень серьезным проблемам и тратам.
Наша компания ООО «Лидер» предлагает вам купить выходной вал КПП-202 с полной гарантией качества. При этом стоимость товара лишь немного выше заводской, но при этом вам не нужно тратить время и деньги на поиски – просто закажите вал у нас, и мы доставим его в любой нужный регион России. Возможны оптовые поставки, предоставляются отсрочки на оплату (индивидуально).