 |
Устройство механизма переключения коробок передач
|
|
|
|
БИЛЕТ 1,2
- Виды автотранспортных средств
Автомобиль – это самодвижущаяся машина, предназначенная для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а так же для буксирования прицепов.
Классификация
В основу современной классификационной системы отечественных автотранспортных средств положены следующие признаки:
· Вид автотранспортных средств;
· Основной технический параметр;
· Тип двигателя;
· Общая компоновка;
· Другие признаки классификации.
Этот перечень постоянно обновляется и дополняется в соответствии с развитием автомобилестроения.
Виды автотранспортных средств
По видам автомобильный подвижной состав подразделяют на:
· Пассажирский (включает легковые автомобили, автобусы, пассажирские прицепы и полуприцепы);
· Грузовой (включает грузовые автомобили, автомобили – тягачи, грузовые прицепы и полуприцепы);
· Специальный (включает автомобили, прицепы и полуприцепы, оснащённые специальным оборудованием, имеющим технологическое или иное назначение).
Иногда особо выделяют четвёртый вид автомобилей – специализированные. Это, как правило, грузовые автомобили, приспособленные для перевозки однородных грузов (хлебовозки, санитарные, почтовые и т.п.).
Классификация по основному техническому параметру
Внутри видов автотранспортные средства классифицируются по какому-либо основному параметру.
Легковые автомобили (пассажирские автомобили с числом мест до 8, включая водительское) подразделяются на пять классов по мощности (рабочему объёму двигателя):
-Особо малый с рабочим объёмом до 1,099 литра;
-Малый – 1,1…1,799 литра;
-Средний – 1,8…3,499 литра;
|
|
|
-Большой – более 3,5 литра;
-Высший (особо большой) – рабочий объём не регламентируется.
Автобусы (пассажирские автомобили с числом мест 9 и более, включая водителя) подразделяют по габаритной длине:
-Особо малый, длиной менее 5 метров;
-Малый – длиной 6…7,5 метров;
-Средний – 8,5…10 метров;
-Большой – 11…12 метров;
-Особо большой – 16,5…24 метра.
Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы подразделяют в зависимости от полной массы (без названия классов): до 1,2 тонн, 1,2…2т.; 2…8 т.; 8…14 т.; 14…20 т.; 20…40 т.; более 40 тонн.
Не общепринята, но существует классификация грузовых автомобилей по грузоподъёмности (для автомобилей с грузовой платформой):
-Особо малый – грузоподъёмность до 1 тонны;
-Малый – 1 … 3 т.;
-Средний – 3 … 8 т.;
-Большой – 8 … 15 т.;
-Особо большой – 15 … 26 т.;
-Сверхбольшой – более 26 тонн.
По типам двигателя автомобили подразделяют на:
-Карбюраторные (бензиновые с искровым воспламенением);
-Дизельные (с воспламенением от детонации топливовоздушной смеси);
-Альтернативные (газогенераторные, газовые);
-Электрические;
-Паровые;
-Газотурбинные;
Автомобили с комбинированной силовой установкой (например, электромобиль с двигателем внутреннего сгорания).
По общей компоновке легковых автомобилей выделяют три схемы:
-Классическая (двигатель спереди, ведущий мост – задний); мерс
-Переднеприводная компоновка (двигатель спереди, ведущий мост - передний);
-Заднеприводная (двигатель сзади, ведущий мост – задний).
По первой схеме выполняют легковые автомобили среднего, большого и высшего класса. Она обеспечивает хороший доступ к двигателю, большой объём багажного отсека, но, при этом, имеет относительно большую длину. Туннель в полу для прохода карданного вала загромождает внутренний объём салона. Вторую схему часто применяют в автомобилях особо малого, малого и среднего классов. Она хороша тем, что двигатель, сцепление и коробку можно сделать с единым картером, автомобиль этой схемы хорошо устойчив и управляем, длина меньше, чем в первой схеме, нет туннеля в полу, но затруднён доступ к двигателю.
|
|
|
Третья схема типична для автомобилей особо малого класса, применяется редко. Грузовые автомобили различают по взаимному расположению двигателя и кабины на три вида:
-Кабина за двигателем;
-Кабина над двигателем;
-Кабина перед двигателем.
Первая схема обеспечивает хороший доступ к двигателю, простоту компоновки сцепления и коробки передач, комфортное и относительно безопасное размещение водителя и пассажиров. Однако, при этом, увеличивается длина автомобиля и ухудшается передний обзор. Вторая схема позволяет удлинить грузовую платформу, увеличить загрузку мостов до оптимальных пределов (догружается передний мост), улучшить переднюю обзорность, но затрудняет доступ к двигателю (требуется опрокидывать кабину). Третью схему применяют при компоновке многоосных полноприводных автомобилей. Она позволяет равномерно распределить нагрузку между осями, имеет хорошую обзорность, но уменьшает длину грузовой платформы и ухудшает доступ к двигателю. Автобусы компонуют, располагая двигатели впереди переднего моста, над передним мостом, под полом в пределах базы или за задним мостом. Наиболее приемлем последний вариант компоновки. Здесь обеспечиваются хороший доступ к двигателю, возможность рациональной компоновки салона, минимальный шум и вибрация в салоне, однако, в такой схеме затруднено (из-за удалённости от места водителя) управление силовым агрегатом, возникают проблемы с охлаждением двигателя.
Автобусы, например, классифицируют по назначению:
-Городские автобусы – для перевозки пассажиров внутри города, вместимость от особо малой (маршрутные такси) до особо большой (автобусы с полуприцепами), в них обязательно наличие накопительных площадок. Они многодверные, допускают перевозку стоящих пассажиров по всей длине платформы;
-Междугородние автобусы служат для перевозки пассажиров на расстояния до нескольких сотен километров, обычно двухдверные (не считая дверей водителя), допускают перевозку стоящих в межкресельных проходах пассажиров;
|
|
|
-Автобусы дальнего следования для перевозки по межобластным маршрутам, имеют высокую степень комфорта, большие багажные отсеки, перевозят только сидящих пассажиров. В технической характеристике автотранспортного средства приводятся данные по многим другим признакам: колёсная формула (отношение общего числа колёс к числу ведущих), осевая формула (отношение общего числа осей к числу ведущих), число мест, собственная масса, максимальная скорость, время разгона и т.д.
Индексация автомобилей
С 1966 года введена в действие новая система индексации, в соответствии с которой индекс автомобиля состоит из аббревиатуры завода - изготовителя и 4-значного числа. Первая цифра обозначает класс автомобиля по основному техническому параметру (для легковых автомобилей – рабочий объём двигателя, для грузовых – полная масса, для автобусов – длина). Вторая цифра соответствует эксплуатационному назначению (1 - легковые, 2 - автобусы, 3 - грузовые бортовые, 4 - седельные тягачи, 5 - самосвалы, 6 - цистерны, 7 - фургоны, 8 - резерв, 9 - специальные автомобили). Третья и четвёртая цифры индекса обозначают номер модели. Для обозначения модификации модели вводят пятую цифру.
До 1966 года в СССР система индексации автомобилей строилась на следующем принципе. Индекс автомобиля состоял из буквенной аббревиатуры завода изготовителя и 2-х - 3-х-значного числа. Например, Горьковскому автозаводу ГАЗ был выделен диапазон от 1 до 100, его автомобили имели марку (индекс), например, ГАЗ 21, ГАЗ 24, ГАЗ 53 и т.д. Московскому заводу имени Лихачёва ЗИЛ выделен диапазон от 100 до 200 и его автомобили имели, например, индексы ЗИЛ 110, ЗИЛ 114, ЗИЛ 131 и т.д.
Другие предприятия имели свой диапазон чисел и аббревиатуру для индексации выпускаемых ими автомобилей.
- Синхронизаторы
Для перехода с одной передачи на другую, как показано выше, необходимо муфту вывести из зацепления с одним зубчатым венцом и ввести в зацепление с другим. Если процесс выведения из зацепления не представляет сложности, то введение в зацепление муфты с венцом вновь включаемой передачи осложняется тем, что муфта и венец имеют разные скорости вращения. Для облегчения процесса включения в конструкциях, переключающих муфт, предусматривается специальное устройство, называемое синхронизатором. это устройство в коробке передач, предназначенное для безударного включения передачи за счет предварительного выравнивания угловых скоростей соединяемых деталей.
|
|
|
Рассмотрим его устройство и принцип действия на примере синхронизатора третьей и четвёртой передач автомобиля «Москвич-407. Шестерня первичного вала и шестерня третьей передачи вторичного вала имеют зубчатые венцы 3 и 6 и конусные поверхности по концам. Между этими шестернями расположен собственно синхронизатор. Он состоит из ступицы 12 с сухарями 5 и пружинными кольцами 11, передвижной муфты 13 и двух бронзовых блокирующих колец 9 и 14. 42
Ступица 12 установлена на шлицах вторичного вала 8 и закреплена стопорным кольцом 2. В трех пазах 16 на ступице установлены сухари 5, разжимаемые двумя пружинными кольцами 11 и входящие своими выступами в кольцевую канавку 15 на внутренней поверхности передвижной муфты 13, которая своими зубьями надвинута на зубья ступицы. В наружную выточку муфты 13 входит вилка 4 переключающего механизма. По обеим сторонам ступицы установлены блокирующие кольца 9 и 14, имеющие внутри конусную поверхность, а снаружи зубчатый венец со скошенными торцами зубьев. В пазы 10 колец входят концы сухарей.
Действие синхронизатора заключается в следующем. При включении передачи (например, четвертой) муфта 13 передвигается с помощью вилки 4 по зубьям ступицы 12 к шестерне 1 первичного вала. При этом сухари 5, удерживаемые в муфте кольцами 11, своими торцами надавливают на блокирующее кольцо 14 и слегка прижимают его к конусной поверхности шестерни 1. Вследствие трения и разности скоростей вращения первичного и вторичного валов кольцо 14 провернется в сторону вращения шестерни 1 на величину бокового зазора С между сухарями и пазами кольца. Зазор С равен половине толщины зуба зубчатых венцов. При этом скошенная поверхность торцов зубьев муфты 13, упираясь в скошенную поверхность торцов зубьев кольца 14, не даст зубьям войти в зацепление, поэтому блокирующие кольца (под давлением со стороны рычага переключения) сильнее прижимаются к конусной поверхности шестерни 1. В результате трения между конусами скорости вращения ведущего и ведомого валов выравниваются. После этого сопротивление скошенных поверхностей торцов зубьев уменьшается и, муфта 13 сдвигается дальше, при этом сухари 5 выжимаются из канавки муфты и зубья муфты проходят через зубья венца кольца 14 и надвигаются на зубья венца 3 шестерни 1, производя безударное включение четвертой передачи.
|
|
|
Состав и действие синхронизаторов для включения других передач аналогичны описанному выше.
Устройство механизма переключения коробок передач
Механизм переключения коробки состоит из вилок, закрепленных на ползунах рычага переключения. Рычаг прижимается пружиной 2 к сферической поверхности крышки 26. В состав механизма переключения входят, также, шариковые фиксаторы 25,предотвращающие самопроизвольное включение и выключение передач, атакже замок, исключающий одновременное включение двух передач и пружинный предохранитель 33, затрудняющий включение передачи заднего хода. Замок состоит из двух сухарей 30 и 32, размещенных в горизонтальном отверстии крышки коробки между средним и крайними ползунами, и штифта 31, находящегося в отверстии среднего ползуна. На ползунах выполнены углубления под сферические концы сухарей 30 и 32 и по три углубления под шарики фиксаторов. На ползунах также выполнены головки с поперечными (по отношению к оси ползуна) пазами, в которые вводится нижний конец рычага переключения. При передвижении верхнего конца рычага влево по рисунку его нижний конец окажется в прорези головки правого ползуна 29. Если теперь, верхний конец рычага переместить вперед (влево по рисунку), то ползун 29 нижним концом рычага переместится назад (вправо по рисунку) и, при этом, зубчатая каретка 6 вилкой 7 будет введена в зацепление с венцом 12 промежуточного вала 20 и включится первая передача.
Если же верхний конец рычага переместить назад, то нижний его конец переместится вперед (влево по рисунку) и каретка 6 внутренними шлицами войдет в зацепление с дополнительным (малым) венцом зубчатого колеса 5 и включится вторая передача.
Если отклонить верхний конец рычага вправо (по движению автомобиля) почти без усилия, то нижний его конец окажется в прорези головки ползуна 28. И теперь при перемещении рычага вперед или назад ползун 28 переместится назад или вперед (вправо или влево по рисунку). При этом вилка 3 переместит муфту синхронизатора 21 до положения включения соответственно четвертой или третьей передачи.
Если верхний конец рычага отклонить вправо с усилием, то, нижний конец его, преодолевая усилие пружины предохранителя 33, окажется в прорези головки ползуна 27, включения заднего хода. Если дальше переместить верхний конец рычага назад по движению, то нижний его конец переместит с помощью вилки 8 блок шестерен заднего хода влево по рисунку до зацепления шестерни 15 с колесом 6, а шестерни 14 с зубчатым венцом 12 и включится передача заднего хода.
Шарики фиксаторов, закатываясь в одно из трех углублений, фиксируют положения ползунов в трех положениях, соответствующих включению двух соседних передач и нейтральному положению.
Замки, предохраняющие от включения одновременно двух передач, работают следующим образом. При перемещении, например, среднего ползуна оба сухаря 30 и 32 выдавливаются из углублений в среднем ползуне и входят в углубления крайних ползунов, исключая их смещение. Если же перемещать один из крайних ползунов, сухарь, взаимодействующий с ним, выходит из углубления на своем ползуне, запирает средний ползун и, действуя через штифт 31 на другой сухарь, запирает также и другой крайний ползун.
Рулевые механизмы
Рулевой механизм должен обеспечить лёгкий поворот управляемых колёс, что возможно при достаточно большом передаточном отношении в нём. Однако слишком большое передаточное отношение увеличивает время поворота, поэтому его ограничивают. Для легковых автомобилей iр.м= 12…20, а для грузовых - 15…25, для облегчения управления применяют специальные усилители. Иногда передаточные отношения делают переменным по ходу рулевого колеса. В среднем положении его делают большим чтобы уменьшить удары на рулевое колесо при наезде на неровности дороги, а в крайних положениях iр.м делают меньше, что сокращает время поворота. В процессе эксплуатации детали рулевого механизма изнашиваются, особенно в средней части зацепления, соответствующей прямолинейному движению. Износ приводит к увеличению свободного хода в рулевой системе, что снижает безопасность. По этой причине в рулевых механизмах любой конструкции должна быть предусмотрена возможность регулировки зазоров в зацеплениях.
Рулевые механизмы в современных автомобилях разделяют на: червячные, винтовые и шестеренчатые. В червячном рулевом механизме момент от рулевого колеса к приводу передаётся от червяка, закреплённого на рулевом валу, к червячному сектору, установленному на одном валу с сошкой. У многих рулевых механизмов червяк выполняют глобоидным, а зубья сектора заменяют роликом, вращающимся на подшипниках. Здесь сохраняется зацепление до больших углов поворота, снижаются потери на трение и износ деталей червячной пары.
В винтовом рулевом механизме вращение винта преобразуется в прямолинейное перемещение гайки, на которой нарезана зубчатая рейка, входящая в зацепление с зубчатым сектором. Сектор установлен на валу сошки. Для уменьшения трения соединение винт-гайка осуществляют через шарики. Передаточное число в таком механизме определяется отношением размера начальной окружности сектора к шагу винта.
К шестеренчатым рулевым механизмам относят реечные механизмы и механизмы с коническими зубчатыми передачами.
|
|
|
