Устройство коробки передач автомобиля "ЗИЛ-131"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Схема коробки передач автомобиля «ЗИЛ-131»

Схема передачи крутящего на каждой из передач

Типы подшипниковых опор валов и зубчатых колес коробки передач автомобиля «ЗИЛ-131». Фиксация подшипников валов коробки передач в корпусе и на валу

Устройство и принцип работы синхронизаторов (с прорисовкой соответствующих схем)

Работа механизма управления коробкой передач автомобиля ЗИЛ-131

Мероприятия, исключающие одновременное включение нескольких передач коробки передач

Многоступенчатые коробки передач

Список используемой литературы

Схема коробки передач автомобиля «ЗИЛ-131»

коробка передача синхронизатор подшипниковый

Коробка передач механическая, трехходовая, имеет пять передач для движения вперед и одну -- для движения назад. Пятая передача прямая. Коробка передач снабжена двумя синхронизаторами инерционного типа для включения второй и третьей, четвертой и пятой передач.

Передаточные числа:

Первая передача - 7,44

Вторая передача - 4,10

Третья передача - 2,29

Четвертая передача - 1,47

Пятая передача - 1,00

Задний ход - 7,09

Рис. 1. Схема коробки передач

Коробка прикреплена к картеру сцепления на четырех шпильках, ввернутых в тело картера сцепления. Центрирование коробки осуществляется по фланцу крышки 4 заднего подшипника первичного вала. -

Первичный вал 1 установлен на двух шарикоподшипниках. Передний подшипник 53 установлен в расточке фланца коленчатого вала, задний 2 -- в передней стенке картера коробки передач. Задний подшипник имеет защитную шайбу и от осевых перемещений закреплен стопорным кольцом 3, установленным в канавке его наружного кольца.

Передний конец вторичного вала 34 опирается на роликовый подшипник 51. Задний конец вторичного вала опирается на шарикоподшипник 22, закрепленный стопорным кольцом 29 в стенке картера.

Промежуточный вал 44 установлен на двух подшипниках. Передний подшипник 46 роликовый, без внутреннего кольца; ролики катятся непосредственно по шейке вала. Стопорное кольцо 48 ограничивает возможность перемещения наружного кольца подшипника. Отверстие под подшипник в картере закрывается заглушкой 47,

которую устанавливают на краске; при установке коробки на картер сцепления это место дополнительно уплотняется резиновым кольцом 49. Задний подшипник 31 шариковый, с защитной шайбой и с полным заполнением шариками для увеличения срока его службы; подшипник закреплен стопорным кольцом 32.

Блок 57 шестерен заднего хода вращается на двух роликоподшипниках 54, установленных на неподвижной оси 56.

Подшипники коробки передач регулировки не требуют. Шестерня первичного вала1 и шестерня 45 привода промежуточного вала, шестерни четвертой 7 и 41, третьей 8 и 39 и второй 18 и 35 передач имеют косые зубья и находятся в постоянном зацеплении между собой, остальные шестерни имеют прямые зубья.

Шестерни четвертой 7, третьей 8 и второй 18 передач вторичного вала свободно вращаются на соответствующих шейках вторичного вала. При этом соприкасающиеся поверхности шестерен второй и третьей передач и вала, а также шестерни четвертой передачи и втулки 6 работают сталь по стали. Втулка 6 стопорится от проворачивания на валу штифтом.

Рис.2. Вид КП в продольном сечении.

Для предотвращения заедания и обеспечения надежной смазки при работе деталей сталь по стали шейки вала и внешняя поверхность втулки имеют специальную форму в виде чередующихся выступов и впадин; поверхность этих деталей фосфатирована, а фосфатный слой пропитан специальным составом, предотвращающим заедание в период приработки.

При такой установке шестерен на вторичном валу необходимо строго соблюдать соответствие применяемого масла требованиям карты смазки. Применение других масел или загрязненное масло может вызвать заедание шестерен на шейках вторичного вала и втулке.

Шестерни на шейках вала закреплены в осевом направлении замочными кольцами 37 и 43. Опорные шайбы 36 и 42 шестерен четвертой и второй передач имеют шлицевые соединения с валом. Для безударного включения второй и третьей, четвертой и пятой передач в коробке передач установлены два синхронизатора инерционного типа; шестерни имеют конусы для работы с синхронизаторами. Наличие синхронизаторов облегчает переключение передач и увеличивает срок службы коробки передач.

В правой стенке картера имеется резьбовая пробка 59 контрольно-наливного отверстия, через которое производится заправка коробки передач маслом при отсутствии коробки отбора мощности. При наличии коробки отбора мощности масло заливается через пробку в коробке отбора мощности. В обоих случаях масло заливается до уровня контрольно-заливного отверстия в коробке передач. В левой стенке картера внизу имеется спускное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой 60, которая снабжена магнитом, притягивающим мелкие частицы металла из масла. В картере с обеих сторон сделаны два люка с фланцами для крепления коробок отбора мощности.

По особому требованию на автомобиле может быть установлена тяговая лебедка. В этом случае для ее привода на правом люке коробки передач устанавливают коробку отбора мощности. Отбор мощности производится от переднего венца блока шестерен 57 заднего хода.

Механизм переключения передач размещен в крышке 11 коробки передач. Верхняя часть крышки 64 с рычагом 68 переключения передач, промежуточным рычагом 69 включения первой передачи и заднего хода съемная, устанавливается по втулкам 12.

Дополнительное усилие, которое требуется для включения синхронизированных передач, обеспечивается соотношением плеч рычага переключения передач.

Наличие промежуточного рычага 69 уменьшает ход рычага переключения передач при включении первой передачи и заднего хода, вследствие чего ход рычага для включения всех передач одинаков. Промежуточный рычаг 69 блокируется в нейтральном положении пальцем предохранители 62, размещенного в стенке крышки 64 коробки передач.

Чтобы включить первую передачу или задний ход, необходимо рычагом 68 через палец промежуточного рычага и палец предохранители сжать пружину предохранители до упора, затем перевести рычаг 68 в положение, соответствующее положению рычага при включении первой передачи или заднего хода. Чтобы снять верхнюю часть крышки 64 коробки передач, необходимо сначала вывернуть корпус предохранители 62 на 8--9 оборотов. Стержни 71, 72 и 73 переключения передач удерживаются в требуемом положении фиксаторами, состоящими

из шарика 14 и пружины 13; на стержнях имеются канавки под шарик. Для предохранения от случайного включения одновременно двух передач имеется замочное устройство, состоящее из штифта 15 и двух пар шариков 16; при перемещении какого либо стержня два других запираются шариками, которые входят в соответствующие канавки на стержнях.

Схема передачи крутящего на каждой из передач

Работа коробки передач КПП ЗИЛ-131 происходит следующим образом. При включении первой передачи и заднего хода нижний конец рычага (см. рис.3, в) соединяется с промежуточным рычагом, при этом утапливается упор и сжимается пружина предохранителя, что не допускает случайного включения этих передач.

Рис.3. Схема включения передач и направления крутящего момента (показаны стрелками) на различных передачах в пятиступенчатых коробках передач КПП ЗИЛ-131

а -- первая передача; б -- вторая; в -- третья; г -- четвёртая; д -- пятая; е -- задний ход

В передачу заднего хода входит шестерня (см. рис.3, установленная на промежуточном валу КПП ЗИЛ-131. При перемещении зубчатого колеса назад до его зацепления с малой шестерней блока (см. рис.3, б) включается задний ход.

В этом случае крутящий момент через шестерню (см. рис.3, а), зубчатое колесо, шестерню, блок (см. рис.3, б) шестерен и зубчатое колесо передается ведомому валу, который начинает вращаться в обратную сторону по сравнению с направлением его вращения при включении других передач.

На всех передачах крутящий момент передается через шестерню ведущего вала КПП ЗИЛ-131 и зубчатое колесо ведомого вала и далее через синхронизаторы и зубчатые колеса включенной передачи на ведомый вал.

Типы подшипниковых опор валов и зубчатых колес коробки передач автомобиля «ЗИЛ-131». Фиксация подшипников валов коробки передач в корпусе и на валу

Рис.4. Трёхмерная модель коробки передач

Ведущий вал, изготовленный за одно целое с шестерней установлен на двух шарикоподшипниках. Передний шарикоподшипник расположен в гнезде фланца коленчатого вала, а задний-- в передней стенке картера.

Ведомый вал передним концом опирается на роликовый подшипник, расположенный в выточке ведущего вала, а задним -- на шарикоподшипник, закрепленный в картере крышкой, внутри которой установлен маслоотражатель. На шлицах этого вала установлено зубчатое колесо первой передачи и передача заднего хода, которое перемещается посредством вилки.

Промежуточный вал передним концом опирается на роликовый подшипник, расположенный в передней стенке картера, а задним -- на шарикоподшипник. Шестерня изготовлена за одно целое с промежуточным валом, а шестерни и зубчатые колеса установлены на нем на шпонках.

Шестерня и зубчатое колесо, шестерня и зубчатое колесо четвертой передачи, зубчатое колесо и шестерня третьей передачи, зубчатое колесо и шестерня второй передачи находятся в постоянном зацеплении.

Устройство и принцип работы синхронизаторов (с прорисовкой соответствующих схем)

Рис.5. Синхронизатор (а) коробки передач КПП ЗИЛ-131 и его включения(б -- г)

Синхронизатор служит для безударного включения зубчатых колес в коробке передач ЗИЛ-131. Синхронизатор инерционного типа включает вторую и третью передачи, синхронизатор -- четвертую и пятую передачи.

Оба синхронизатора по устройству одинаковы, отличаются только размерами.

Синхронизатор КПП ЗИЛ-131 (рис.5, а) представляет собой передвижную муфту с зубчатыми венцами, и диском, на который воздействует вилка механизма переключения передач.

Диск имеет по три отверстия для блокирующих пальцев, жестко связывающих бронзовые конусные кольца, и по три отверстия для пальцев фиксаторов, которые состоят из двух полуцилиндров и двух пружин.

Работа синхронизатора коробки передач (см. рис.5, а) выглядит следующим образом. В нейтральном положении (рис.5, б) муфта 8 синхронизатора расположена посередине между шестернями.

При включении передачи (рис.5, в) она, перемещая пальцы фиксаторов, прижимает конусное кольцо к конусу шестерни ведущего вала.

Муфта, соединенная с ведомым валом, и шестерня ведущего вала имеют разные частоты вращения.

Из-за трения между коническими поверхностями кольцо (см. рис.5, а) поворачивается относительно диска муфты до соприкосновения конусных фасок отверстий диска с блокирующими пальцами. При этом происходит блокировка конусных колец 1 и муфты 8.

При выравнивании частот вращения шестерни 9 и ведомого вала муфта перемещается дальше по полуцилиндрам фиксаторов, сжимая их пружины (рис.5,г). При этом зубчатый венец муфты бесшумно входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни 9 пятой передачи.

Механизм переключения передач КПП ЗИЛ-131 (рис.5, в) состоит из рычага и трех ползунов. На ползуне установлена вилка включения первой передачи и заднего хода, на ползуне-- вилка включения четвертой и пятой передач, на ползуне -- вилка второй и третьей передач.

Для предотвращения возможности включения двух передач одновременно между ползунами установлено блокирующее устройство, состоящее из четырех шариков, штифта и фиксаторов.

На схеме показано положение рычага переключения передач КПП ЗИЛ-131 на различные передачи

Работа механизма управления коробкой передач автомобиля ЗИЛ-131

Механизм переключения передач смонтирован в крышке картера.

Для предотвращения движения назад, при включенных первых передачах, применяют предохранитель 7, который состоит из плунжера с пружиной и расположен в корпусе 10 рычага переключения передач.

Рис. Механизм переключения передач автомобиля ЗИЛ:

а - устройство, б - предохранитель включения заднего хода, в - схема переключения рычага передач, 1 - крышка, 2 - ползуны, 3 - рычаг переключения передач, 4 - пружина фиксатора, 5 - шарик фиксатора передачи, 6 - вилки, 7 - предохранитель включения заднего хода, 8 - шарики замка, 9 - штифт замка, 10 - корпус рычага, 11 - промежуточный рычаг включения первой передачи и заднего хода, I-V - передачи, 3Х - задний ход.

Два шарика замкового устройства размещаются в крышке между ползунами 2 и штифтом. Выемки, на ползунах, при нейтральной передаче, располагаются против шариков 8. при перемещении среднего ползуна, два других ползуна оказываются запертыми шариками. В случае перемещения крайнего ползуна, шарик выходит из паза, перемещает соседний шарик, который входит в паз среднего ползуна, перемещает штифт 9, который давит на вторые шарики и запирает средний и другой крайние ползуны.

Для фиксации включенной передачи служит фиксатор, состоящий из пружины 4 и шарика 5. При включении передачи шарик под действием силы пружины входит в углубление ползуна 2 и препятствует его передвижению

Мероприятия, исключающие одновременное включение нескольких передач коробки передач

Следующая функция механизма управления КПП - предохранение от одновременного включения двух и более передач. При включении более чем одной передачи вращение выходного вала КПП невозможно, т.е. коробка передач заклинивается.

Механизм переключения передач смонтирован в чугунной крышке картера коробки передач и состоит из трех штоков, на которые установлены три вилки и две головки, из трех фиксаторов штоков, предохранителя включения первой передачи и передачи заднего хода и замочного устройства для предотвращения одновременного включения двух передач. Механизм переключения передач управляется рычагом, установленным в отдельном картере на шаровой опоре, которая поджата конической пружиной. Рычаг переключения передач уплотнен резиновым чехлом. На автомобиле ЗИЛ-131 чехол рычага зажат двумя хомутами (на рычаге и горловине картера рычага) для обеспечения герметичности коробки передач.

Штоки механизма переключения передач установлены в отверстия перегородок крышки через отверстия в передней стенке, закрываемые заглушками. В вертикальных отверстиях задней перегородки размещены шарики и пружины фиксаторов штоков.

C помощью каждого из штоков включаются две передачи, поэтому на штоках выполнены по три фиксирующих лунки, в которые под действием пружины западают шарики фиксаторов при нейтральном положении рычага включения передач и при включении передач. На штоке первой передачи и передачи заднего хода установлены головка с пазом для рычага и вилка, на штоке второй и третьей передач также головка и вилка, на штоке четвертой и пятой передач  -- вилка с пазом для  рычага.

Головки и вилки закреплены на стержнях болтами, которые стопорятся проволокой от выворачивания.

Для включения первой передачи и передачи заднего хода необходимо перемещать колесо на большее расстояние, чем каретку синхронизаторов. Поэтому, чтобы был одинаковый ход рукоятки рычага на всех передачах, в картере рычага имеется промежуточный рычаг, установленный на своей оси. В паз в средней части этого рычага входит головка рычага переключения передач, а нижняя головка промежуточного рычага -- в паз головки штока первой передачи и передачи заднего хода. Для предотвращения случайного включения первой передачи или передачи заднего хода в крышке коробки передач имеется предохранитель, сухарь гсь торого под действием пружины постоянно поджимает штифт, установленный в промежуточном рычаге, и препятствует перемещению рычага. Водителю для того, чтобы включить первую передачу или передачу заднего хода, необходимо при поперечном наклоне рычага через штифт и сухарь сжать пружину предохранителя, приложив дополнительное усилие.

Многоступенчатые коробки передач

На автомобили с двигателями небольшой мощности для обеспечения высоких тягово-скоростных и топливно-экономических характеристик устанавливаются многоступенчатые коробки передач (более шести передач), которые выполняются по обычной схеме и имеют увеличенные осевые размеры, а следовательно, длинные не жесткие валы.

Увеличение числа передач достигается усложнением конструкции коробки передач или применением дополнительных коробок передач, которые обычно выполняются двухступенчатыми, вследствие чего удваивается число передач основной коробки. При этом происходит разбиение всех передаточных чисел на два ряда в зависимости от того, какая передача включена в дополнительной коробке передач. Разбиение передач на ряды можно делать двумя способами.

В первом случае включение в дополнительной коробке передач не равного единице передаточного числа дает передачу, делящую интервал между передаточными числами соседних передач основной коробки передач таким образом, что все десять передаточных чисел примерно подчиняются закону геометрической прогрессии. Такие дополнительные коробки передач называются делителями.

Во втором случае передаточное число первой передачи дополнительной коробки передач превышает передаточное число первой передачи основной коробки передач. Такие дополнительные коробки передач называются демультипликаторами.

Дополнительные коробки передач могут располагаться перед основной коробкой передач или позади нее. Удвоение числа передач можно достичь и при выполнении делителя в общем с коробкой передач картере.

Коробка передач автомобилей марки «КамАЗ», автомобилей тягачей, работающих с прицепами, состоит из основной пятиступенчатой коробки передач и дополнительной коробки передач (делителя), удваивающей число передач основной коробки передач.

Делитель состоит из ведущего вала, промежуточного вала, зубчатого колеса ведущего вала, зубчатого колеса промежуточного вала, находящихся в постоянном зацеплении, и синхронизатора делителя.

Коробка передач состоит из ведущего вала с зубчатым колесом постоянного зацепления и зубчатым венцом включения пятой передачи; ведомого вала с зубчатыми колесами четвертой, третьей, второй и первой передач (зубчатые колеса четвертой, третьей, второй и первой передач свободно сидят на валу и находятся в постоянном зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами, жестко сидящими на промежуточном валу); промежуточного вала коробки передач, соединенного шлицевой частью с промежуточным валом делителя; блока зубчатых колес заднего хода, свободно сидящего на оси; двух синхронизаторов переключения передач (второй и третьей, четвертой и пятой), находящихся в зацеплении шлицевой частью с ведомым валом коробки передач; механизма управления.

Делитель может обеспечивать подачу крутящего момента двумя путями:

* синхронизатор делителя соединяет ведущие валы делителя и коробки передач, крутящий момент передается через зубчатое колесо постоянного зацепления коробки передач и далее на промежуточный вал коробки передач для включения первой, второй, третьей, четвертой передач, пятая «прямая»;

* синхронизатор делителя соединяет ведущий вал делителя с зубчатым колесом ведущего вала делителя, крутящий момент передается с зубчатого колеса ведущего вала делителя на зубчатое колесо промежуточного вала делителя и далее на промежуточный вал коробки передач для включения повышающих передач (первой, второй, третьей, четвертой, пятой передач).

Рис. Коробка передач автомобилей марки «КамАЗ»: а -- общий вид; 6 -- схема пневмопривода делителя; 1 -- ведущий вал делителя; 2 -- зубчатое колесо ведущего вала делителя; 3 -- ведущий вал коробки передач; 4 -- синхронизатор делителя; 5 -- синхронизатор четвертой и пятой передач; 6 -- зубчатое колесо четвертой передачи ведомого вала; 7 -- зубчатое колесо третьей передачи ведомого вала; 8 -- синхронизатор второй и третьей передач; 9 -- зубчатое колесо второй передачи ведомого вала; 10 -- зубчатое колесо передачи заднего хода ведомого вала; 11 -- блок зубчатых колес передачи заднего хода; 12 -- муфта включения переднего и заднего хода и первой передачи; 13 -- зубчатое колесо первой передачи ведомого вала; 14 -- ведомый вал; 15-- зубчатый венец первой передачи и промежуточною вала; 16 -- картер коробки; 17 -- зубчатый венец промежуточного вала передачи заднего хода; 18 -- зубчатый венец второй передачи; 19 -- зубчатое колесо третьей передачи промежуточного вала; 20 -- зубчатое колесо четвертой передачи промежуточного вала; 21 -- промежуточный вал коробки передач; 22 -- зубчатое колесо привода промежуточного вала коробки передач; 23 -- зубчатое колесо привода промежуточного вала делителя; 24 -- картер делителя; 25 -- промежуточный вал делителя; 26-- переключатель крана управления; 27-- кран управления; 28 -- редукционный клапан; 29 -- пневмо цилиндр; 30 -- воздухо распределитель; 31 -- клапан включения делителя; 32 -- упор штока клапана; А -- блок зубчатых колес передач заднего хода; Б и В -- полости; / и // -- высшая и низшая передачи в делителе.

Список используемой литературы

Автомобиль ЗИЛ-131 и его модификации, 1980.

Гоголев Л. Д. Автомобили-солдаты: Очерки об истории развития и военном применении автомобилей. -- М.: Патриот, 1990.

Кузнецов А.С. Практическое руководство по ремонту ЗИЛ 130, 131, 2004.

Зубарев А. А. Регулировка автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131.

Шляхтинский К. Автомобиль в России. -- М.: ХоббиКнига, 1993.

Размещено на Allbest.ru