Каковы общее назначение и классификация трансмиссий
 Скачать 1.75 Mb.
|
|
1 1. Каковы общее назначение и классификация трансмиссий? Трансмиссия служит для передачи от двигателя к ведущим ко лесам мощности и крутящего момента, необходимых для движения автомобиля. Трансмиссия классифицируется по конструкции: механическая, гидро- объемная, электрическая, гидромеханическая, электромеханическая; по из- менению крутящего момента: ступенчатая, бесступенчатая, комбинирован- ная. 2. Перечислите основные элементы механической трансмиссии. Основные элементы механической трансмиссии: сцепление, коробка передач, раздаточная коробка, карданная передача, главная передача, диффе- ренциал, полуоси. 3. Перечислите основные элементы гидрообъемной трансмиссии. Основные элементы гидрообъемной трансмиссии: гидронасос, трубо- проводы, гидромоторы. 4. Перечислите основные элементы электрической трансмиссии. Основные элементы электрической трансмиссии: генератор, провода, электродвигатели ведущих колес. 5. Назначение, устройство, принцип работы сцепления. Сцепление служит для временного разъединения двигателя и транс- миссии и плавного их соединения. Ведущими деталями являются маховик двигателя, кожух и нажимной диск, ведомыми – ведомый диск, деталями включения – пружины, деталями выключения – рычаги и муфта с подшипником. Кожух прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск соединен с кожухом упругими пластинами. Это обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направлении при включении и вы- ключении сцепления. Ведомый диск установлен на шлицах первичного (ве- дущего) вала коробки передач. Сцепление имеет привод, в который входят педаль, тяга, вилка и муфта с выжимным подшипником. 2 При отпущенной педали сцепление включено, так как ведомый диск прижат к маховику нажимным диском усилием пружин. Сцепление передает крутящий момент от ведущих деталей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с маховиком и нажимным диском. При нажатии на педаль сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипником переме- щается к маховику, поворачивает рычаги, которые отодвигают нажимной диск от ведомого диска. В этом случае ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепление не передает крутящий момент. 6. Какие требования предъявляются к сцеплению автомобиля. К сцеплению автомобиля предъявляют следующие требования: 1. Надежная передача крутящего момента от двигателя к коробке пере- дач. Обеспечивается необходимым запасом момента сцепления (момента трения) на всех режимах работы двигателя, сохранением нажимного усилия в необходимых пределах в процессе эксплуатации. 2. Полнота включения, т. е. отсутствие пробуксовывания ведущих и ве- домых деталей сцепления, обеспечивающая надежную передачу крутящего момента двигателя. Достигается в эксплуатации наличием зазора в механиз- ме выключения и недопущением попадания смазочного материала на трущи- еся поверхности. 3. Полнота («чистота») выключения, обеспечивающая полное разъеди- нение двигателя и трансмиссии. Достигается заданной величиной рабочего хода подшипника выключения и соответственно рабочим ходом педали сцепления. 4. Плавное включение, обеспечивающее заданную интенсивность тро- гания с места автомобиля или после включения передачи. Достигается кон- струкцией сцепления, его привода и темпом отпускания педали водителем. 5. Предохранение трансмиссии и двигателя от перегрузок и динамиче- ских нагрузок. Достигается оптимальной величиной запаса момента сцепле- ния, установкой в нем гасителя крутильных колебаний, специальными меро- приятиями в конструкции ведомых дисков. 3 6. Малый момент инерции ведомых деталей сцепления, снижающий ударные нагрузки на зубья колес при переключении передач. 7. Обеспечение нормально теплового режима работы и высокой изно- состойкости за счет интенсивного отвода тепла от поверхностей трения. 8. Хорошая уравновешенность с целью исключения «биений» и соот- ветственно динамических нагрузок при работе сцепления. 9. Легкость и удобство управления, возможность автоматизации про- цессов включения и выключения. К сцеплениям предъявляют и общие конструкционные требования, та- кие как: простота устройства, малая трудоемкость и удобство технического обслуживания; минимальные размеры и масса; технологичность и низкая стоимость производства; ремонтопригодность; низкий уровень шума. 7. Из каких деталей состоит ведущая часть сцепления? Ведущими деталями являются маховик двигателя, кожух и нажимной диск. 8. Из каких деталей состоит ведомая часть сцепления? Ведомая часть состоит из ведомого диска. 9. Устройство и принцип работы однодискового сцепления. Кожух прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск соединен с кожухом упругими пластинами. Это обеспечивает передачу крутящего мо- мента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осе- вом направлении при включении и выключении сцепления. Ведомый диск установлен на шлицах первичного (ведущего) вала коробки передач. Сцепление имеет привод, в который входят педаль, тяга, вилка и муфта с выжимным подшипником. При отпущенной педали сцепление включено, так как ведомый диск прижат к маховику нажимным диском усилием пружин. Сцепление передает крутящий момент от ведущих деталей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с маховиком и нажимным диском. При нажатии на педаль сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипником переме- 4 щается к маховику, поворачивает рычаги, которые отодвигают нажимной диск от ведомого диска. В этом случае ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепление не передает крутящий момент. 10. Назначение, устройство и принцип работы гасителя крутильных колебаний. Гаситель крутильных колебаний, устанавливаемый в некоторых кон- струкциях сцеплений, служит для предохранения трансмиссии от крутиль- ных колебаний, которые могут возникнуть в ней вследствие неравномерно- сти вращения коленчатого вала двигателя, вызываемой его крутильными ко- лебаниями. К ведомому диску с его фрикционными накладками и балансировочной пластиной сцепления присоединен заклепками диск гасителя, который уста- новлен между двумя дисками, прикрепленными к фланцу ступицы ведомого диска. В дисках гасителя и фланца ступицы имеются окна (например, их мо- жет быть восемь), в которых при сборке установлены пружины гасителя вме- сте с опорными пластинами. К фланцу ступицы прикреплены также маслоот- ражательные кольца, благодаря чему исключается возможность выпадания пружин из дисков. Между дисками фланца ступицы и диском гасителя рас- положены фрикционные элементы (в виде кольца или пластин). Диск гасите- ля, не связанный жестко со ступицей, при возникновении крутильных коле- баний получает угловое перемещение относительно дисков фланца ступицы, которое сопровождается трением между указанными деталями и фрикцион- ными элементами. Этим и достигается поглощение энергии крутильных ко- лебаний и как следствие гашение колебаний ведущего вала коробки передач и связанных с ним деталей трансмиссии. Их работа основывается на двух принципах: • энергия колебаний не поглощается, а гасится за счет динамического воздействия в противофазе; • энергия колебаний поглощается. 5 11. Из каких деталей состоит механизм включения и выключения сцепления? Детали включения: пружины; детали выключения: рычаги и муфта с подшипником. 12. Какие типы приводов применяются для управления сцеплением? Применяются следующие типы приводов: механический, гидравличе- ский. 13. Как устроен и работает пневмогидравлический усилитель сцеп- ления? Привод сцепления — гидравлический с пневматическим усилителем. Привод включает в себя (рис. 4.24, б) педаль 14, главный цилиндр 15, рабо- чий цилиндр 23, пневматический усилитель 19, следящее устройство 20, вил- ку и муфту выключения с подшипником, трубопроводы 18 и шланги для по- дачи рабочей жидкости от главного цилиндра к рабочему, а также воздухо- провод 21 для подачи воздуха в пневмоусилитель. При выключении сцепления усилие от педали через рычаг и шток пе- редается поршню главного цилиндра, из которого рабочая жидкость под дав- лением по трубопроводам одновременно поступает в рабочий цилиндр и в корпус следящего устройства. Следящее устройство обеспечивает при этом поступление сжатого воздуха в пневмоусилитель из воздухопровода. Оно ав- томатически изменяет давление воздуха в пневмоусилителе пропорциональ- но усилию на педали сцепления. Суммарное усилие, создаваемое давлением воздуха в пневмоусилителе и давлением жидкости в рабочем цилиндре, пе- редается через шток на вилку выключения сцепления и от нее на муфту вы- ключения с выжимным подшипником. 14. Какие типы трансмиссий применяются на легковых и грузовых автомобилях? Механическая, электрическая, гидромеханическая, электромеханиче- ская; по изменению крутящего момента: ступенчатая, бесступенчатая, ком- бинированная. 6 1. Назначение, устройство и работа коробок передач? Коробка передач служит для изменения крутящего момента на веду- щих колесах автомобиля, длительного разъединения двигателя и трансмис- сии и получения заднего хода. Коробка передач представляет собой меха- низм, состоящий из набора шестерен, которые могут вводиться в зацепление в различных сочетаниях. Зацепление различных пар шестерен осуществляет- ся при помощи кареток (шестерен), передвигаемых вдоль валов коробки. 2. Каковы основные требования к коробкам передач? К коробкам передач предъявляются следующие основные требования: обеспечение высоких тягово-скоростных свойств и топливной экономично- сти автомобиля; высокий КПД в рабочем диапазоне передаточных чисел (уменьшает расход топлива); минимальные вибрации и шум (улучшают ком- фортабельность автомобиля); удобство и легкость управления; отбор мощно- сти для привода дополнительною оборудования (в коробках передач специ- альных и грузовых специализированных автомобилей). 3. Каковы назначение и классификация ступенчатых коробок пере- дач, их основные конструктивные отличия, преимущества и недостатки? В общем случае ступенчатая коробка передач представляет собой зуб- чатый (шестеренный) механизм, в котором изменение передаточного числа происходит ступенчато. Классификация по числу передач: трех, четырех, пяти, многоступенча- тые. Классификация по числу валов: двух, трех, многовальные. По зацеплению шестерен: с подвижными шестернями, с постоянным зацеплением; с комбинированным зацеплением. Из достоинств механической КПП можно выделить следующие: доступная цена; облегченный запуск в холодное время года; допускается езда «накатом»; меньший расход масла; 7 не слишком большой вес; отсутствие необходимости установки охлаждающей системы; максимальное использование КПД мотора; высокая динамика разгона; экономия топлива; простота конструкции и обслуживания; возможность разобщения двигателя и трансмиссии. Есть у популярной механики и недостатки необходимы определенные навыки вождения, особенно в части управ- ления и работы со сцеплением; наличие дополнительного узла (сцепление); риск перегрузки мотора из-за неумелого переключения передач; небольшое увеличение времени на переключение скоростей по сравне- нию с «автоматом»; меньший уровень комфорта, поскольку требуется внимание и концен- трация; необходимость обслуживания узла сцепления, срок службы которого не слишком продолжителен. 4. Как установлены шестерни постоянного зацепления на ведущем и ведомом валах? Шестерни постоянного зацепления на ведущем и ведомом валах уста- новлены на против друг друга. 5. Перечислите названия валов в трехвальной КП. Ведущий, промежуточный и ведомый. 6. Перечислите способы переключения передач. При каком способе можно обеспечить автоматичность переключения передач? Способ переключения «скользящими шестернями»; переключение «зубчатыми муфтами». Оба этих способа приводят обязательно к разрыву потока мощности. 8 Переключение с помощью фрикционной муфты позволит избежать разрыва мощности. Применяя гидравлику для управления муфтой, можно изменять закон ее включения и добиться выполнения вышепоставленной за- дачи. Способ включения в рабочее состояние и выключения из него шесте- ренчатых передач с помощью многодисковых «мокрых» сцеплений- фрикционов, работающих в масляной среде коробки передач. процессы включения и выключения можно поручить исполнительным устройствам, т. е. автоматизировать управление. 7. Какие механизмы вводят в КП с целью сохранения зубьев шесте- рен при переключении передач? С целью сохранения зубьев шестерен при переключении передач вво- дят синхронизаторы, блокирующие устройства. 8. Назначение, устройство и работа синхронизатора коробки пере- дач. Синхронизатор обеспечивает принудительное выравнивание угловых скоростей шестерни и соединяемого с ней вала, что упрощает, облегчает и ускоряет процесс переключения, способствует увеличению долговечности зубчатой муфты переключения и зубьев шестерен. В настоящее время в ав- томобильных коробках передач используются несколько вариантов кон- струкций синхронизаторов. Достаточно распространенным типом являются синхронизаторы с толкающими сухарями (рис. 1). В такой конструкции на шлицах вторичного вала 12 закреплена ступи- ца 8 синхронизатора, на поверхности которой имеются свои продольные шлицы и сделаны три продольных паза 9. В эти продольные пазы устанавли- ваются сухари 7, имеющие в средней части выступы. На шлицы ступицы надета муфта 3, при этом выступы сухарей 7 входят в кольцевую выточку, которая сделана в средней части ее внутренних зубьев 14. Сухари поджаты к внутренним зубьям двумя пружинами 5. 9 С обеих сторон ступицы установлены латунные блокирующие кольца 2. На их внутренней конической поверхности имеется мелкая резьба для уве- личения трения в момент соприкосновения с коническими поверхностями 10 и 11 шестерен 1 и 6 при переключениях. На наружной поверхности каждого блокирующего кольца имеется блокирующий зубчатый венец 15 (см. рис. 3.13, б), а на каждой шестерне имеется переключающий зубчатый венец 13. Эти венцы выполнены с треугольным заострением зубьев в сторону муфты Л внутренние зубья 14 которой имеют аналогично оформленные концевые участки. Величина угла заострения зубьев венцов 15 определяется необходи- мостью обеспечения (на начальном этапе процесса) блокировки включения и выравнивания угловых скоростей переключаемой шестерни и сидяшей на шлицах вала муфты. Угол заострения венцов 13 определяется исходя из об- легчения (на конечном этане процесса) их зацепления с внутренними зубья- ми 14 муфты 3 (рис. 3.13, б и в). При включении передачи муфта 3 перемешается вилкой переключения 4 в сторону включаемой шестерни и увлекает за собой зафиксированные в выточках внутренних зубьев 14 сухари 7, которые прижимают соответству- ющее блокирующее кольцо к конусу 10 или 11 шестерни. Возникающие при этом силы трении увлекают во вращательное движение блокирующее кольцо 2 и повертывают его относительно муфты 3 на некоторый угол в пределах имевшегося между сухарем 7 и пазом в торце блокирующего кольца 2 зазора, равного половине ширины зуба блокирующего венца 15 (см. рис. 3.13, б и в). Торцевые скосы внутренних зубьев 14 муфты 3 в этой ситуации оказываются прижатыми к торцевым скосам зубьев блокирующего венца /5 (см. рис. 3.13, в), что нс позволяет произвести включение передачи. Чем сильнее водитель давит на рычаг, тем с большим усилием внутренние зубья 14 муфты вдавят на скосы зубьев венца 15блокирующего кольца 2, создавая все больший тор- мозящий момент на конусной поверхности шестерни, противодействующий ее инерционному моменту. В конечном итоге, угловые скорости шестерни и муфты 3 выравниваются, противодействие инерционных моментов исчезает, 10 а воздействие внутренних зубьев 14 муфты 3 вынуждает блокирующее коль- цо 2 занять свое первоначальное положение, после чего происходит беспре- пятственное зацепление зубьев муфты и зубьев персключаюшсго венца ше- стерни 13 (рис. 3.13, в и г). 11а конечном этапе процесса включения передачи выступы прижатых пружинами 5 сухарей 7 выходят из кольцевой выточки внутренних зубьев 14. Рис. 3.13. Синхронизатор с толкаюшими сухарями: 1 – шестерня первичного вала; 2 – блокирующее кольцо; 3 – муфта; 4 – вилка; 5 – пружина; 6 – свободно сидяшая шестерня вторичного вала; 7 – су- харь; 8 – ступица; 9 – пазы; 10, 11 – конические поверхности; 12 – вторичный вал; 13 – переключающий зубчатый венец; 14 – внутренний зуб муфты; 15 блокирующий венец. 11 9. Каковы устройство и принцип действия механизма переключения передач? Самым простым по конструкции механизм управления ступенчатой коробкой передач получается при ее расположении в непосредственной бли- зости от рабочего места водителя. Такое расположение коробки передач ти- пично для легковых автомобилей классической компоновки, Д1Я передне- приводных легковых автомобилей с продольным расположением двигателя перед передней осью, для грузовых автомобилей и автобусов капотной и по- лукапотной компоновки и задними ведущими колесами, для джипов 4 х 4. В указанных случаях рычаг управления 1 устанавливается на шаровой опоре 2 непосредственно в верхней крышке 3 картера коробки передач (рис. 3.16) и снабжается удобной рукояткой, расположение которой по отношению к телу водителя выбирается в соответствии с требованиями эргономики. 12 Рисунок 3. 16. Механизм переключении ступенчатой коробки передач: 1 – рычаг переключении: 2 – шаровая опора; 3 – верхняя крышка кар- тера; 4 – фиксатор; 5 – плунжеры; 6 – разжимной штифт; 7,8 – вильчатые втулки; 9 – переключающие вилки; 10 – лунка замка: 11 – ползуны: 12 – упор нижнего конца рычага переключения (подпружиненный) Основными деталями механизма переключения передач являются пол- зуны 11, на которых жестко закреплены переключающие вилки 9 и вильча- тые втулки 7и 8. При переключении нижний коней рычага 1 входит в паз втулки 7 или 8 (или одной из вилок 9, имеющей такой паз) и перемещает со- ответствующий ползун вместе с закрепленной на ней вилкой 9 вперед или назад в соответствии с перемещением рукоятки рычага. Это перемещение обеспечивает необходимый для осуществления включения выбранной пере- дачи ход муфты синхронизатора, зубчатой переключающей муфты или самой 13 переключаемой шестерни в зависимости оттого, каким способом осуществ- ляется процесс переключения в данной коробке. 10. |