Коробки передач

Коробка передач предназначена для изменения в широком диапазоне крутящего момента, а следовательно, и тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и скоростей движения, для обеспечения движения задним ходом, а также для длительного разобщения двигателя от ведущих колес при работе двигателя на холостом ходу. К коробке передач предъявляются следующие требования: — обеспечение оптимальных тягово-скоростных свойств автомобиля при заданной характеристике двигателя; — бесшумность в работе и переключении передач; — легкость управления; — высокий КПД. С появлением первых моторных экипажей появилась необходимость применения устройств для изменения передаточного отношения от двигателя к колесам. Применявшиеся вначале ременные передачи, скопированные со станков, оказались несостоятельными и очень скоро стали вытесняться зубчатыми передачами. По принципу действия коробки передач различают ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные. Ступенчатые коробки передач имеют механический привод перемещения шестерен по валам, а бесступенчатые позволяют изменять крутящий момент на ведущих колесах, не меняя положение педали газа. На большинстве легковых и грузовых автомобилях устанавливают ступенчатые коробки передач. Ступенчатые коробки передач могут иметь разное число применяемых валов. Долгое время на автомобилях применялись только трехвальные коробки передач. Крутящий момент от двигателя передается с помощью сцепления на ведущий вал (первичный) коробки передач, на котором имеется шестерня. Параллельно ведущему валу располагается промежуточный вал с набором соединенных с ним шестерен. Ведущий вал находится на одной оси с ведомым (вторичным) валом и может быть соединен с ним напрямую для получения прямой передачи с передаточным числом, равным единице. Кроме того, одна из шестерен промежуточного вала находится в постоянном зацеплении с шестерней ведущего вала, а другие — со свободно вращающимися на ведомом вале шестернями. Для движения автомобиля задним ходом необходимо добавить еще одну шестерню между шестерней промежуточного и шестерней ведомого вала, что позволит ведомому валу изменить направление своего вращения. Для переключения передач необходимо обеспечить возможность жесткого соединения отдельных шестерен ведомого вала непосредственно с самим валом. На практике задача переключения передач оказалась не такой простой. Для безударного включения передач необходимо, чтобы угловые скорости вращения шестерен на ведомом вале и скорость самого вала были равны. Переключение передач на первых автомобилях было довольно трудной задачей, с которой могли справляться только опытные водители, которые могли сочетать управление автомобилем с четкой работой педалями сцепления, газа и рычагом переключения передач. Процесс переключения передач в механических трансмиссиях существенно упростился после изобретения синхронизатора.

Сцепление Фрикционное однодисковое сцепление Предохранение трансмиссии от динамических нагрузок Синхронизатор Двухвальная коробка передач Шестиступенчатые коробки передач