Відкрити велику картинку в новій вкладці »
Мал. 16. Схема роботи чотириступінчастої коробки.
1. Первинний вал; 2. Вторинний вал; 3. Шестерня постійного зачеплення первинного валу; 4. Сапун; 5. Зубчастий вінець синхронізатора IV передачі; 6. Ковзна муфта синхронізатора III і IV передач; 7. Виделка перемикання III та IV передач; 8. Картер коробки; 9. Шестерня та зубчастий вінець синхронізатора III передачі; 10. Шестерня та зубчастий вінець синхронізатора II передачі; 11. Виделка перемикання I та II передач; 12. Ступиця муфти синхронізатора I та II передач; 13. Ковзна муфта синхронізатора I і II передач; 14. Шестерня та зубчастий вінець синхронізатора I передачі; 15. Шестерня заднього ходу; 16. Важіль перемикання передач; 17. Провідна шестерня приводу спідометра; 18. Фланець еластичної муфти; 19. Виделка включення заднього ходу; 20. Шток вилки вмикання заднього ходу; 21. Шток вилки включення III та IV передач; 22. Шток вилки включення I та II передач; 23. Обмежувальний гвинт включення I та II передач; 24. Проміжний вал; 25. Шестерня заднього ходу проміжного валу; 26. Вісь проміжної шестерні заднього ходу; 27. Проміжна шестерня заднього ходу; 28. Ведена шестерня приводу спідометра; 29. Задня кришка коробки передач; 30. Втулка шестерні I передачі; 31. Шестерня I передачі проміжного валу; 32. Блокуюче кільце синхронізатора I передачі; 33. Пробка зливного отвору; 34. Блокуюче кільце синхронізатора II передачі; 35. Шестерня II передачі проміжного валу; 36. Шестерня III передачі проміжного валу; 37. Блокуюче кільце синхронізатора III передачі; 38. Ступиця синхронізатора III та IV передач; 39. Блокуюче кільце синхронізатора IV передачі; 40. Шестерня постійного зачеплення проміжного валу; 41. Картер зчеплення; 42. Пружина блокуючого кільця синхронізатора; 43. Упорна шайба пружини; 44. Тарілчаста пружина; 45. Стопорне кільце ступиці синхронізатора; 46. Стопорне кільце блокуючого кільця синхронізатора; I. Нейтральне становище; ІІ. Початок включення третьої передачі; ІІІ. Повне увімкнення третьої передачі.
1. Первинний вал; 2. Вторинний вал; 3. Шестерня постійного зачеплення первинного валу; 4. Сапун; 5. Зубчастий вінець синхронізатора IV передачі; 6. Ковзна муфта синхронізатора III і IV передач; 7. Виделка перемикання III та IV передач; 8. Картер коробки; 9. Шестерня та зубчастий вінець синхронізатора III передачі; 10. Шестерня та зубчастий вінець синхронізатора II передачі; 11. Виделка перемикання I та II передач; 12. Ступиця муфти синхронізатора I та II передач; 13. Ковзна муфта синхронізатора I і II передач; 14. Шестерня та зубчастий вінець синхронізатора I передачі; 15. Шестерня заднього ходу; 16. Важіль перемикання передач; 17. Провідна шестерня приводу спідометра; 18. Фланець еластичної муфти; 19. Виделка включення заднього ходу; 20. Шток вилки вмикання заднього ходу; 21. Шток вилки включення III та IV передач; 22. Шток вилки включення I та II передач; 23. Обмежувальний гвинт включення I та II передач; 24. Проміжний вал; 25. Шестерня заднього ходу проміжного валу; 26. Вісь проміжної шестерні заднього ходу; 27. Проміжна шестерня заднього ходу; 28. Ведена шестерня приводу спідометра; 29. Задня кришка коробки передач; 30. Втулка шестерні I передачі; 31. Шестерня I передачі проміжного валу; 32. Блокуюче кільце синхронізатора I передачі; 33. Пробка зливного отвору; 34. Блокуюче кільце синхронізатора II передачі; 35. Шестерня II передачі проміжного валу; 36. Шестерня III передачі проміжного валу; 37. Блокуюче кільце синхронізатора III передачі; 38. Ступиця синхронізатора III та IV передач; 39. Блокуюче кільце синхронізатора IV передачі; 40. Шестерня постійного зачеплення проміжного валу; 41. Картер зчеплення; 42. Пружина блокуючого кільця синхронізатора; 43. Упорна шайба пружини; 44. Тарілчаста пружина; 45. Стопорне кільце ступиці синхронізатора; 46. Стопорне кільце блокуючого кільця синхронізатора; I. Нейтральне становище; ІІ. Початок включення третьої передачі; ІІІ. Повне увімкнення третьої передачі.
Принцип роботи шестерної коробки передач заснований на зміні зачеплення тих пар шестерень, які беруть участь у передачі крутного моменту від первинного валу 1 на вторинний вал 2. Це досягається переміщенням ковзних муфт 6 і 13 синхронізаторів або проміжної шестерні передач 27 за проміжною шестернею 27. При цьому змінюються передавальні числа шестерень, а значить і величина крутного моменту, що передається. На прямій четвертій передачі крутний момент, що передається на провідні колеса автомобіля, практично дорівнює крутному моменту на колінчастому валу двигуна. На першій передачі момент збільшується в 3,75 рази, на другий - у 2,30 рази, на третій - в 1,49 рази, а при включенні задньої передачі - у 3,87 раза.
При нейтральному положенні важеля перемикання передач крутний момент на вторинний вал не передається. Але оскільки двигун працює і зчеплення включено, обертання від первинного валу 1 передається на проміжний вал через шестерні 3 і 40 постійного зачеплення. Від шестерень 31, 35 і 36 проміжного валу обертання передається на шестірні 14, 10 та 9 вторинного валу. Так як ці шестерні з валом 2 безпосередньо не пов'язані, всі вони будуть вільно обертатися на вторинному валу. З'єднання цих шестерень з валом 2 здійснюється через синхронізатори.
При включенні першої передачі зусилля від важеля переключення передач через шток і вилку 11 передається на ковзну муфту 13. Переміщаючись по шлицам своєї маточини 12, муфта входить в зачеплення з прямозубым вінцем шестерні 14. Таким чином, муфта синхронізатора з'єднає між собою маточину 12 і шестерню 14. А так як маточина 12 жорстко пов'язана з валом 2, то крутний момент від шестерні 14 через муфту 13 передається на маточину 12 і від неї на вторинний вал коробки передач.
При включенні другої передачі муфта 13 з'єднає маточину 12 з прямозубим вінцем шестерні 10, і момент, що крутить, передається від шестерні 10 на маточину 12 і на вторинний вал.
Третя та четверта передачі включаються іншим синхронізатором. При включенні третьої передачі крутний момент від первинного валу через шестерні 36 9 передається через муфту 6 на маточину 38 і потім на вторинний вал.
Четверта передача називається прямим, так як крутний момент передається безпосередньо з первинного вала 1 на вторинний вал 2, минаючи шестерні проміжного вала. У цьому випадку муфта 6 з'єднує між собою зубчастий вінець 5 первинного вала з маточиною 38. Частота обертання обох валів буде однаковою, а величина крутного моменту, що передається від двигуна на ведучі колеса, не зміниться. При включенні задньої передачі зусилля від важеля переключення передач через шток 20 і вилку 19 передається на проміжну шестерню 27. Переміщаючись на осі 26, вона з'єднає між собою шестерні 25 і 15 заднього ходу, і крутний момент передається від первинного вала через шестерні 5 і 40 на проміжний вал і далі через шестерні 25, 27 і 15 на вторинний вал. При цьому останній буде обертатися у зворотному напрямку, забезпечуючи зворотне обертання ведучих коліс автомобіля.
Як видно зі схеми роботи коробки, всі передачі переднього ходу синхронізовані. Принцип дії синхронізатора при включенні третьої передачі показано на схемах I, II, III. При нейтральному положенні важеля перемикання передач (див. схему I) між ковзною муфтою 6 і блокуючими кільцями 37 є зазор. Блокуючі кільця притиснуті пружинами 42 до стопорним кільцям 46. У цьому положенні зубці блокуючих кілець знаходяться у западинах зубчастих вінців 5 і 9. Внаслідок зазору між муфтою 6 і блокуючими кільцями 37 крутний момент від зубчастого вінця 9 через.
У початковий момент включення третьої передачі (див. схему II) ковзна муфта 6, переміщаючись по шліцях маточини 38, притискається до конічної поверхні блокуючого кільця. Між конічними поверхнями муфти та кільця виникає напівсухе тертя, внаслідок якого блокуюче кільце загальмовується і провертається на невеликий кут (окружний хід від 2,5 до 5 мм). При цьому бічні скоси зубів блокуючого кільця упираються в бічні скоси зубів вінця 9 і подальше провертання блокуючого кільця припиняється. Одночасно створюється опір подальшому осьовому переміщенню муфти 6. Це відбувається доти, доки не зрівняються частоти обертання вторинного та проміжного валів. Як тільки настане такий момент, зменшується сила тертя між конічними поверхнями муфти та кільця. Під дією осьового зусилля, що передається від штока на ковзну муфту синхронізатора, блокуюче кільце починає ковзати по скосах зубців вінця 9 і разом з муфтою переміщається вздовж зубців вінця. Таким чином, муфта з'єднує між собою маточину 38 і зубчастий вінець 9. Відбувається повне включення третьої передачі (див. схему III). У цьому положенні муфта синхронізатора разом із штоком утримується кульковим фіксатором.
Підібрані передавальні числа забезпечують інтенсивний розгін, високу середню швидкість автомобіля та економічну роботу двигуна. А косозубі шестерні постійного зачеплення забезпечують безшумну та довговічну роботу коробки передач.