Вал кпп: Как работает механическая коробка передач — showtamtam.ru

Содержание

Как работает механическая коробка передач

Без КПП (коробки переключения передач) немыслимо представить себе любой автомобиль, оснащенный двигателем внутреннего сгорания. Все дело в том, что стандартный двигатель имеет диапазон оборотов, максимальная мощность которого весьма невелика, данный агрегатный узел, позволяет передавать мощность двигателя на колеса на тех же оборотах двигателя, но с различной скоростью. Поэтому у типового двигателя имеется свой «предел» — крайний порог частоты оборотов, превышать который просто недопустимо, так как подобное явление может привести к выходу мотора из строя.

Сегодня мы с вами подробно коснемся устройства и принципов работы КПП, в особенности одной из ее разновидностей – механической КПП. Согласитесь, что и водителю со стажем и начинающему автолюбителю пригодятся знания, помогающие лучше разобраться в устройстве МКПП и основных нюансах ее работы.

Как устроена механическая КПП

Механическая коробка передач представляет собой агрегат, основной функцией которого является передача и преобразование момента силы от махового колеса двигателя. Механический способ устройства КПП предполагает, соответственно, такой же механический способ переключения передач – посредством рычага. Изначально вращающийся момент передается на вторичный вал, и только потом – на колесный привод.

На самом деле, разобраться с устройством МКПП и принципом работы не так и сложно, так как по своему устройству данный агрегат больше относится к устройствам с несложным строением, не изобилующим большим количеством деталей.

Для плавного включения передач, без вреда шестерням скоростей, в МКПП предусмотрены синхронизаторы, которые выполняют функцию передачи вращающегося момента вала, с подвижной шестерни включенной передачи, на не подвижную шестерню, ожидающей включения передачи. Основная функция механизма переключения передач состоит в последовательной смене передач – именно ее регулировку и выполняет водитель посредством рычага. МКПП обычно оснащена специальным блокировочным устройством, предотвращающим случаи нежелательного самовыключения. Также в устройстве МКПП имеется так называемое «запирающее устройство», блокирующее включение сразу двух передач.

Ступени и валы механической КПП

Существует такое понятие, как передаточное число — соотношением количества зубьев и шестерен, вступающих друг с другом во взаимодействие. К примеру, первая передача соотносится с самой малой ступенью и в то же время с самым большим значением передаточного числа.

В зависимости от количества ступеней МКПП могут делиться на несколько видов. Например, 4-х ступенчатые, 5-ти ступенчатые или же 6-ти ступенчатые. Наибольшее практическое применение находит все-таки 5-ти ступенчатая коробка передач, тогда как, 4-х ступенчатая — это достаточно редкое явление.

Выделяют также разделение МКПП на виды в зависимости от количества валов. В настоящее время существуют 3-х вальные и 2-х вальные коробки передач. При этом 2-х вальные коробки передач наиболее часто устанавливают на легковые авто с передним приводом, а 3-х вальные – на авто, с передним и задним приводом (в том числе большегрузный транспорт).

Что чаще всего ломается в МКПП и почему это происходит

1. Утечка масла. Подобное явление может произойти в случае выхода из строя сальников или специальных изолирующих уплотнителей. Также причиной утечки может служить «расшатывание» крепежных элементов крышки внешнего корпуса. Устранить протечку масла можно просто, сменив сальники и уплотнители на новые, а также отрегулировав крепления на картере.
2. МКПП шумит. Вероятнее всего имеет место выход из строя таких элементов, как шестерни, подшипники или же приходится иметь дело с поломкой синхронизатора. Заменив изношенные детали на новые, вы сможете полностью избавиться от данной неисправности.
3. МКПП тяжело включается. Вероятнее всего в механизме переключения сломалась одна из деталей. Также частой причиной такой неисправности служит износ синхронизаторов или же шестерен. Устраняется поломка аналогично предыдущим – полная замена изношенных и вышедших из строя элементов.
4. Самопроизвольное выключение передач. Частая причина подобной неисправности — это выход из строя механизма блокировки, а также приличный уровень износа синхронизаторов и шестерен. Определив, какой именно элемент вышел из строя и заменив его на новый, вы сможете полностью устранить данную неисправность.

Как правильно пользоваться МКПП – советы и рекомендации

Максимально продлить срок использования МКПП не составит труда, если принять в расчет все имеющиеся нюансы и правила пользования данным агрегатом. Особенно не следует забывать о необходимости умелого применения рычага переключения передач, ведь именно из-за некорректного с ним обращения и происходит большая часть поломок механической КПП. Слишком жесткая эксплуатация рычага (резкие и быстрые движения) с большой вероятностью приведет вас к такой ситуации, когда заменой одного вышедшего из строя элемента вам уже не удастся обойтись – потребуется капитальный ремонт всей коробки передач, а это, как вы понимаете, не совсем дешевое мероприятие.

Переводите рычаг управления без резких движений (плавно), делая при этом небольшие паузы, останавливаясь в нейтральной позиции – это позволит всей системе функционировать в оптимальном режиме. Синхронизаторы будут вовремя срабатывать, тем самым, защищая шестерни от нежелательных поломок.

Позаботьтесь также, о достаточном количестве масла в картере коробки – для этого регулярно контролируйте его уровень и доливайте масло, если того требует ситуация. Не забывайте, что производитель в инструкции всегда указывает рекомендованные сроки полной замены масла, и следовать таким рекомендациям в ваших же интересах.

Соблюдая такие простые правила, вы гарантированно обеспечите коробке передач такую же «долгую жизнь», как и у всего авто в целом, только понаслышке зная о каких-либо возможных неисправностях.

И еще немного о важном!

Безусловно, не будет новостью сказать вам, что свою машину нужно чувствовать! Хороший водитель никогда не пропустит малейшие признаки надвигающейся «угрозы» и уж, тем более, никогда не позволит обращаться со своим железным другом слишком «легкомысленно». Используйте данный подход и забудьте, что такое ремонт автомобиля!

Автор: Кирилл Раченков
Издание: MotorPage.Ru

Как работает механическая коробка передач: подробно и наглядно

                                  Какой автомобильный агрегат приходит на ум сразу после двигателя? Что внушает ужас и трепет ученикам автошкол, но вызывает довольную улыбку на лицах водителей со стажем? С каким механизмом многие из нас работают по несколько часов в день, порой даже не подозревая о принципе его внутреннего устройства? Да, ответ лежит на поверхности: это механическая коробка передач. Рассказав об основных проблемах, возникающих с автоматическими коробками передач, разобравшись с мифами и слухами о бесступенчатых трансмиссиях, мы решили: хватит незаслуженно обделять вниманием самую главную, простую и, несмотря ни на что, популярную вариацию механизма, превращающего мотор из котла для сжигания топлива в сердце автомобиля.

Наглядное пособие

Специально для этого материала компания «PacPac» предоставила нам конструктор «FischerTechnik», схематично показывающий принцип работы механической коробки передач, и мы даже смогли его собрать. Обратим особое внимание на то, что он передает лишь самые базовые свойства, совершенно не учитывая ряд явлений, происходящих в реальной автомобильной КПП: в нем нет ни муфт, ни вилок, ни синхронизаторов, а выбор передачи реализуется посредством перемещения собственно первичного вала. Если бы это была реальная металлическая «механика», она прожила бы совсем недолго, разлетевшись уже после нескольких десятков переключений. Тем не менее, взглянув на эту маленькую бесстрашную «коробочку передачек», лихо подтыкающую их без синхронизации в неподвижный вторичный вал, можно увидеть и понять основное предназначение агрегата: давать возможность менять передаточное отношение при помощи шестерней различного размера. А это уже что-то.

Конструктор FischerTehnik, демонстрирующий принцип работы МКПП

Изобретая велосипед

Начиная повествование о коробке передач, стоит вкратце разобраться – а зачем вообще она нужна? Ведь всем известно, что главное в машине – двигатель, так неужели нельзя напрямую передать выполняемую им работу на колеса, не выдумывая сложных схем с кучей шестерней, третьей педалью в салоне и рычагом, который надо постоянно ворочать? К сожалению, нет.

Для ответа на этот очевидный вопрос лучше всего посмотреть на велосипед, точнее, его эволюцию. Простейший вариант представляет собой две звездочки, связанные цепной передачей. Вращая одну – ведущую – звездочку при помощи педалей, наездник приводит в движение вторую – ведомую, связанную непосредственно с колесом, таким образом вращая его. Велосипед движется вперед, все счастливы и довольны. По крайней мере, были до определенного момента – до тех пор, пока велосипед служил для перемещения по относительно ровным и горизонтальным поверхностям. Внезапно выяснив, что порой на пути встречаются подъемы, рыхлые грунты и прочие неудобства, люди задумались об усовершенствовании конструкции. Результатом стало как раз то, что можно назвать прообразом механической коробки передач – наборы звездочек спереди и сзади, позволяющие изменять передаточное отношение.

Передаточное отношение – частное, получаемое при делении скорости ведущей звезды на скорость ведомой, то есть количества их оборотов. Оно обратно передаточному числу, которое рассчитывается как отношение числа зубьев на ведомой звездочке к их числу на ведущей. Проще говоря, чем меньше ведущая звезда и больше ведомая, тем легче будет ее вращать и тем медленнее она будет двигаться. Снова вспоминаем старые велосипеды: спереди педалями приходилось вращать большую звезду, в то время как звездочка на задней втулке была маленькой. В результате, пытаясь в детстве тронуться на каком-нибудь «Урале», приходилось всем весом налегать на педали, чтобы провернуть заднее колесо. Ну а сейчас магазины изобилуют россыпью двухколесников, даже самые бюджетные из которых имеют по несколько звезд сзади и спереди. Благодаря этому можно, например, изменить набор: ведущая звездочка будет маленькой, а ведомая – большой. Тогда педали будут вращаться очень легко, но особо разогнаться не получится. Зато в горку можно будет ехать, а не тащить.

От велосипеда к автомобилю

К чему относился весь этот подробный велоликбез? Как раз к тому, зачем нужна коробка передач вообще: ведь характеристики источника энергии, будь то велосипедист или двигатель внутреннего сгорания, постоянны. Первый развивает определенную мышечную силу, ограниченную физическими возможностями, а для второго возможности выражаются количеством развиваемых оборотов. Дело в том, что в их рабочем диапазоне просто нельзя подобрать такое передаточное отношение, которое позволит и уверенно тронуться с места, и разогнаться до 150 и более километров в час. Ситуация усугубляется тем, что если у велосипедиста максимальный «крутящий момент» доступен практически «с холостых оборотов», то с ДВС ситуация иная: для его достижения обороты должны быть довольно высокими. Да и максимальная мощность, тоже немаловажная для движения, появляется в верхнем их диапазоне.

Какой из этого следует вывод? Придется прибегать к тому же приему, что и на велосипеде: изменять передаточное отношение. Между чем и чем? Сейчас разберемся.

А теперь – к самой коробке передач

Принципиально от велосипедной трансмиссии автомобильная коробка передач отличается типом привода: если в первой используется цепь, то вторая имеет в своей основе шестеренный механизм. В целом же суть у них одна: и там, и там шестерни (звезды) имеют неодинаковые размеры, обеспечивая разное передаточное отношение. Кстати, изначально, в ранних КПП они были простыми прямозубыми, а позже стали косозубыми, так как в этом случае обеспечивается более тихая их работа.

В общем виде механическая коробка передач представляет собой набор параллельных валов, на которых «нанизаны» шестерни. Их задача – передать крутящий момент с маховика двигателя на колеса. В классическом случае для этого используется либо два, либо три вала. Рассмотрим трехвальный вариант, от которого будет проще перейти к двухвальному.

Итак, в трехвальном исполнении в КПП есть первичный, вторичный и промежуточный валы. Первые два при этом расположены на одной оси, являясь будто продолжением друг друга, но независимы и вращаются отдельно, а третий физически располагается под ними. Первичный вал короткий: одним концом он через сцепление соединен с маховиком двигателя, то есть принимает с него крутящий момент, а на втором конце расположена одна-единственная шестерня, передающая этот момент дальше, на промежуточный вал. Он, как мы помним, находится ниже ведущего и представляет собой уже длинный стержень с шестернями на нем. Их количество совпадает с количеством передач, плюс одна для соединения с первичным валом.

Закреплены шестерни на промежуточном валу жестко, зачастую они вытачиваются из единой металлической заготовки. Их можно назвать ведущими (хоть и приводятся в движение они через первичный вал). Постоянно вращаясь, они передают крутящий момент на ведомые шестерни вторичного вала (их здесь, кстати, уже ровно столько же, сколько передач). Этот третий вал схож с промежуточным, но главное отличие в том, что шестерни на нем являются подвижным элементом: они не связаны с валом жестко, а нанизаны на него и вращаются на подшипниках. Их продольное перемещение при этом исключено, они расположены строго напротив шестерней промежуточного вала и вращаются вместе с ними (хотя существует и другой вариант, когда шестерни могут двигаться вдоль вала). Одним концом вторичный вал, как мы помним, обращен к первичному, а второй служит уже непосредственно для передачи крутящего момента на колеса – например, через кардан и редуктор заднего моста.

Итак, мы получили конструкцию, где первичный вал при сомкнутом сцеплении вращает промежуточный, а тот – одновременно все шестерни на вторичном валу. Однако сам вторичный вал по-прежнему неподвижен. Что нужно сделать? Включить передачу.

Включаем передачу

Включение передачи означает соединение одной из шестерней вторичного вала с ним самим, чтобы они начали вращаться вместе. Осуществляется это так: между шестернями располагаются специальные муфты, которые могут перемещаться вдоль вала, но вращаются вместе с ним. Они выполняют роль «замков», при помощи зубчатых венцов на своих соприкасающихся торцах жестко соединяющих вал с шестерней, к которой примыкает муфта. Она приводится в движение вилкой – этакой «рогаткой», которая, в свою очередь, соединена с рычагом КПП – тем самым, которым орудует водитель. Привод КПП может быть разным: рычажным (с использованием металлического вала), тросовым и даже гидравлическим (такой используют на грузовиках).

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Первая передача

Теперь картинка более-менее сложилась: передвинув муфту к одной из шестерней вторичного вала и замкнув их, мы добиваемся вращения вала и, соответственно, передачи крутящего момента на колеса. Но тут есть еще несколько «фишек», о которых нужно упомянуть.

Синхронизаторы

Для начала представим себе переключение передачи при движении автомобиля. Муфта, отходя от шестерни, разблокирует ее и пойдет к соседней (либо же в дело вступит другая муфта, между другими шестернями). Казалось бы, никаких проблем тут нет… Однако все не так гладко: ведь муфта (и, соответственно, вторичный вал) теперь имеет одну скорость вращения, заданную предыдущей ведомой шестерней, а шестерня следующей передачи – другую. Если просто резко совместить их, произойдет удар, который, хоть и моментально уравняет скорости, ничего хорошего не принесет: во-первых, шестерни и их зубья могут банально повредиться, а во-вторых, переключать передачи таким образом – вообще не лучшая затея. Как же быть? Ответ прост: перед включением передачи скорости движения шестерни и муфты нужно синхронизировать.

Для этих целей используются детали, именуемые – внезапно – синхронизаторами. Принцип их работы прост настолько же, насколько и их название. Для синхронизации скоростей двух вращающихся узлов используется самое простое решение: сила трения. Перед тем, как войти в зацепление с шестерней, муфта подходит к ней вплотную. Контактная часть шестерни имеет коническую форму, а на муфте расположен ответный конус, на котором установлено бронзовое кольцо (или несколько колец, так как эти детали, как можно понять, подвергаются основному износу). Прижимаясь к зубчатому колесу через эту «прокладку», муфта разгоняет или тормозит его до своей скорости. Далее все идет уже как по маслу: поскольку теперь две детали неподвижны относительно друг друга, муфта легко, плавно, без рывков и толчков входит в зацепление с шестерней посредством зубчатых венцов, расположенных в зоне сопряжения, и они продолжают движение вместе.

Прямая и повышающая передачи

Переходим к следующему пункту. Представим себе, что, постепенно разгоняясь, мы достигли такой скорости движения автомобиля, при которой двигатель в состоянии обеспечить то, о чем мы говорили в самом начале, – непосредственное вращение колес без помощи дополнительных шестерней. Какое решение этой задачи будет наиболее простым? Вспоминая, что первичный и вторичный вал в трехвальной КПП располагаются на одной оси, мы приходим к простому выводу: нужно соединить их напрямую. Таким образом мы добиваемся желаемого результата: скорость вращения маховика двигателя совпадает со скоростью вращения вторичного вала, непосредственно передающего крутящий момент на колеса. Идеально! При этом передаточное отношение, очевидно, составляет 1:1, поэтому такая передача называется прямой.

На видео: Коробка передач FischerTechnik — Вторая передача

Прямая передача является весьма удобной и выгодной: во-первых, минимизируются потери энергии на вращение промежуточных зубчатых колес, а во-вторых, сами колеса гораздо меньше изнашиваются, так как на них не передается никакого усилия. Однако мы помним, что шестерни промежуточного и вторичного валов всегда находятся в зацеплении, и оно никуда не пропадает, так что они продолжают вращаться, но уже «вхолостую», не передавая крутящий момент.

А что если пойти еще дальше и сделать передаточное число меньше единицы? Нет проблем: это практикуется уже давно. На деле это означает, что ведомая шестерня будет меньше ведущей, а, следовательно, двигатель при той же скорости, что и на прямой передаче, будет работать на меньших оборотах. Преимущества? Снижаются потребление топлива, шум и износ двигателя. Однако крутящий момент в таких условиях будет далеко не самым высоким, и для передвижения нужно поддерживать большую скорость. Повышающая передача (ее еще называют овердрайв) служит в основном для поддержания этой скорости при постоянном движении, а при обгоне вам, скорее всего, придется переключиться на пониженную.

Задний ход

Ну вот, с тем, как ехать вперед, мы разобрались, а как же реализовать задний ход? Ведь вращение маховика не изменишь, а значит, и первичный вал будет всегда вращаться строго в одном направлении. На самом деле, здесь все еще проще.

На видео: коробка передач FischerTechnik, задняя передача

Имея ведущую и ведомую шестерни и необходимость изменить направление вращения последней, достаточно просто расположить между ними третью – промежуточную. Вопрос решен! Задний ход в автомобилях, как правило, выполнен именно так. Соответственно, ведущая и ведомая шестерни по-прежнему располагаются на своих местах, а вторичный вал при этом вращается в обратную сторону – противоположную первичному.

Двухвальные коробки передач

Как мы и обещали, от трехвальной КПП перейдем к двухвальной. На самом деле различий в их устройстве и работе – минимум. Главное заключается в том, что промежуточный вал отсутствует, а его роль в полном объеме берет на себя первичный. На нем располагаются неподвижные шестерни, и он же напрямую передает крутящий момент на вторичный вал.

Также из несоосного расположения вторичного вала относительно первичного проистекает второе отличие двухвальной КПП: отсутствие прямой передачи в силу банальной физической невозможности жестко соединить напрямую эти два вала. Это, конечно, не мешает подобрать передаточное отношение повышенных передач таким образом, чтобы оно стремилось к значению 1:1, но привод в любом случае будет осуществляться через шестерни со всеми сопутствующими этому потерями.

Из явных плюсов двухвальной коробки можно отметить ее компактность по сравнению с трехвальной, но из-за отсутствия промежуточного ряда шестерней сокращается вариативность подбора передаточных отношений. Таким образом, ее можно использовать там, где меньший вес и размеры играют большую роль, чем высокий крутящий момент и широкий диапазон передаточных чисел.

Вместо заключения

Разумеется, в этом материале мы оставили за бортом некоторые технические тонкости и нюансы. Точное устройство синхронизаторов с сухарями, пружинами, шариками и стопорными кольцами, особенности эксплуатации несинхронизированных КПП, различия и преимущества существующих типов привода муфт включения передач – все это было сознательно оставлено в стороне, чтобы не перегружать детальной информацией тех, кто только пытается разобраться в принципах работы «механики». Как раз для такой аудитории этот текст и написан – вряд ли человек, знакомый с внутренним устройством коробки передач, почерпнет из него что-то новое. А вот для новичков, желающих узнать, что же там, на другом конце салонного рычага МКПП, статья может быть полезна. Ведь знания дают не только теоретическую подкованность – теперь многим станет ясно и то, как правильно эксплуатировать свой автомобиль: почему не стоит включать передачи, не предназначенные для движения на выбранной скорости, почему не стоит торопиться в переключениях или изображать раллийного гонщика с «секвенталкой» при эксплуатации гражданского автомобиля в обычных городских условиях, почему все же нужно менять масло не только в двигателе, но и в коробке передач. И если кто-то задумается или сделает для себя новые выводы – значит, все это было написано не зря. А это, как известно, самое важное.

<a href=»http://polldaddy.com/poll/9116941/»>Ну как, теперь понятно, как работает МКПП?</a>

Читайте также:

Промежуточный вал – разбираем его назначение и ищем поломки + видео » АвтоНоватор

Основной функцией коробки переключения передач является достижение наиболее оптимального значения крутящего момента, а главными ее элементами можно назвать первичный (ведущий), вторичный (ведомый), а также промежуточный вал КПП. Заинтересовало? Тогда давайте разберемся в работе этого узла.

Коробка переключения передач и правильная эксплуатация

Существует несколько типов коробок передач:

механическая, в этом случае речь идет о ручном переключении, при этом конструктивно она представляет собой цилиндрический многоступенчатый редуктор;
автоматизированная, способная (в зависимости от ряда факторов) обеспечить выбор правильного передаточного числа без непосредственного участия водителя;
роботизированная, которая представляет собой стандартную механическую КП, но уже с автоматизированными функциями переключения сцепления и самих передач;
вариаторная, позволяющая передавать усилие движка к ведущим колесам бесступенчато.

Основными причинами возникновения поломок являются, как правило, нарушения правил эксплуатации: это использование некачественных масел, и, конечно же, эксплуатация авто с неисправной системой сцепления. Кроме того, негативно отразится довольно низкое качество комплектующих, а также проведение неквалифицированных ремонтных работ и технического обслуживания. Поэтому прежде чем обращаться в тот либо иной сервис, убедитесь в том, что в нем работают действительно специалисты. А теперь разберем устройство КП.

Промежуточный вал и другие комплектующие КПП

Абсолютно каждая коробка переключения передач является ничем иным, как набором валов и шестерен, которые заключены в корпус и взаимодействуют друг с другом. А посредством сцепления с маховиком соединен ведущий вал. Ведомый же, в свою очередь, имеет жесткое соединение с карданном. Функцию же передачи вращения от ведущего к ведомому валу берет на себя промежуточный вал. Первые два вала имеют последовательное расположение, при этом вторичный опирается на подшипник, установленный в хвостовике первичного, однако, никакой жесткой связи нет, и они работают независимо.

Что же насчет промежуточного вала, так он располагается непосредственно под ними. Кроме того, не последнюю роль в обеспечении переключения передач играют шестерни и муфты. Во время перемещения рычага КПП приводятся в движение специальные вилки, отвечающие за переключение передач. Они же в свою очередь перемещают муфты, при этом специальный замок исключает возможность одновременного включения нескольких передач.

Как узнать, когда сломался подшипник или сальник промежуточного вала?

Существует множество причин, по которым могут возникнуть проблемы с КПП, в основном о них свидетельствует характерный стук, причем, чем он больше, тем сильнее неисправность. Это может быть и истирание зубьев шестерен. Тогда необходима комплексная замена абсолютно всех шестеренок, так как их зубья деформируются равномерно. Еще о данной проблеме свидетельствуют и такие внешние признаки, как затрудненное включение передач, а также их самопроизвольное выключение.

Кроме того, возможно вышел из строя подшипник промежуточного вала, в этом случае появится характерный шум во время работы КПП, и опять-таки проявится самопроизвольное неконтролируемое выключение передач. В этом случае необходимо в срочном порядке заменить неисправную деталь.

О некорректной работе промежуточного вала свидетельствует и следующий признак, при котором во время включения либо всех передач, либо только 2-й, 3-й и 5-й на карданный вал не передается необходимый крутящий момент. В этом случае возникло ослабление в посадке шестерен промежуточного вала. Исправить данную поломку можно двумя способами: или при помощи сварки закрепить необходимую шестерню, или же заменить весь промежуточный вал целиком. А вот появление течи масла говорит о том, что в срочной замене нуждается сальник промежуточного вала.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Промежуточный вал коробки передач — основные неисправности

Устройство коробки передач

Более-менее опытные водители знают, что назначением коробки передач служит обеспечение самого оптимального вращающего момента. Она состоит из трех основных составляющих – это первичный вал, или, как его называют – ведущий, вторичный вал (ведомый) и промежуточный. Первичный вал принимает вращающий момент от маховика двигателя, а вторичный, в свою очередь передает эту энергию на карданный вал автомобиля. Никакой жесткой связи между этими валами нет, и они работают независимо друг от друга. Роль связующего звена выполняет, как раз, промежуточный вал, отсюда и его название.

В целом же, коробка передач представляет собой совокупность шестерней и валов и управляется с помощью рычага переключение передач, находящегося в салоне автомобиля. Во время переключения специальные вилки включают в процесс соответствующие шестерни, а блокирующие замки исключают возможность включения сразу нескольких передач.

Неисправности коробки переключения передач и их причины

Коробка переключения передач может выйти из строя по многим причинам, но в основном – это неправильная эксплуатация. Использование трансмиссионного масла и комплектующих деталей низкого качества, приводят к износу многих частей механизма, и выводит из строя коробку целиком. Кроме того, причиной многих поломок может стать неквалифицированное проведение ремонтных работ, несвоевременное и неправильное техническое обслуживание агрегата и агрессивный стиль езды, предусматривающий неправильное или резкое переключение передач на разных скоростях движения автомобиля.

Все остальные причины сводятся к естественному износу деталей всего механизма. Это могут быть сальники, подшипники, шестерни или даже валы.

Среди неисправностей КПП можно отметить появление различных шумов, стуков и затрудненное включение передач. Они свидетельствуют о выходе из строя синхронизаторов, шестеренок, муфт и различных подшипников. Причем, если стуки и трудности при включении наблюдаются только у одной передачи, значит, проблема коснулась только нее. Чаще всего, проблема скоростей заключается в износе синхронизатора соответствующей скорости и устраняется его заменой.

Неисправности промежуточного вала

В процессе работы промежуточного вала может наблюдаться течь масла. Она говорит о том, что сальник находится в неудовлетворительном состоянии. Повреждения сальника промежуточного вала могут сказаться на состоянии всей коробки целиком, так как выход трансмиссионного масла отразится на всех узлах коробки.

Рис. Общий вид вторичного вала.

Другая неисправность может проявиться при включении всех передач или только определенного ряда, чаще всего, это вторая, третья и пятая. При включении этих передач не происходит требуемая передача крутящего момента на карданный вал автомобиля. Это говорит о появлении ослабления правильной посадки шестеренок промежуточного вала. При появлении такой проблемы можно пойти двумя способами решения. Первый заключается в замене промежуточного вала в целом. В этом случае, сразу подвергаются замене его подшипники и сальники. Второй же, подразумевает сварку ослабшей шестерни. Главным недостатком этого способа является то, что при выходе из строя данной шестерни, вал необходимо будет менять целиком, что весьма не экономично.

Видео — Промежуточный вал комбинированного редуктора

Устройство и работа механической коробки передач

То, что любому автомобилю необходима коробка передач не вызывает сомнений ни у кого. Ее необходимость обусловлена физическими свойствами двигателя внутреннего сгорания. Во-первых, у любого двигателя есть так называемая красная зона – максимум оборотов, за которые нельзя заходить без последствий для двигателя. Во-вторых, у любого двигателя диапазон оборотов, где мощность и крутящий момент на максимальном уровне достаточно узок. Например, двигатель может производить максимальную мощность при 5,500 об/мин. Трансмиссия позволяет менять передаточные числа между двигателем и ведущими колесами при ускорении и замедлении автомобиля. Наиболее оптимальным режимом будет естественно тот, при котором Вы, переключая передачи, добиваетесь того, чтобы двигатель находился в районе диапазона оборотов своей эффективной работы.

В идеале трансмиссия должна быть настолько гибкой в подборе передаточных чисел, что двигатель постоянно находится на определенных оптимальных с точки зрения тяги оборотах.

Эта идея лежит в основе постоянно изменяющейся трансмиссии (CVT) или вариатора.

Ну а теперь непосредственно о механической трансмиссии.

Трансмиссия соединяется с двигателем через сцепление. Входной вал трансмиссии вращается со скоростью вращения двигателя. Любая коробка передач реализует в себе столько передаточных чисел, для того, чтобы изменить скорость выходного вала, сколько передач она имеет. В частности пример типичных передаточных чисел для 5-ти ступенчатой МКПП приведен в таблице:

Передача	Передаточное число	Обороты выходного вала при вращении входного 3,000 об/мин
1-я	2.315:1	1,295
2-я	1.568:1	1,913
3-я	1.195:1	2,510
4-я	1.000:1	3,000
5-я	0.915:1	3,278

Для того, чтобы понять принцип работы МКПП, рассмотрим схему, демонстрирующую работу простейшей 2-скоростной коробки передач.

Вал зеленого цвета (он называется первичным) соединяется с двигателем через сцепление. Напомним, что сцепление – это устройство, которое позволяет соединять и отсоединять двигатель от трансмиссии. Таким образом, при включенном сцеплении первичный вал и шестерня вращаются со скоростью вращения двигателя.

Вал с шестернями красного цвета называется промежуточным валом. Он также выполнен единым целым, то есть все шестерни и вал вращаются совместно. Первичный и промежуточный валы напрямую соединены друг с другом, то есть при вращении первичного вала всегда вращается и вторичный. Таким образом, промежуточный вал всегда получает крутящий момент от двигателя при включенном сцеплении.

Вал желтого цвета (выходной вал) – это вал с пазами, который напрямую соединяется с карданным валом (приводными валами), а далее через дифференциалы с колесами автомобиля. Таким образом, если колеса крутятся, то выходной вал также вращается.
Пазы в выходном валу служат для фиксации шестерни определенной передачи (они обозначены на рисунке синим цветом) и передачи через это соединение крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Данные шестерни покоятся на подшипниках, поэтому они могут свободно вращаться вокруг выходного вала МКПП в случае, если не включена ни одна передача. Таким образом, если двигатель выключен (или двигатель включен, но ни одна из передач не включена), а машина едет свободным ходом, то выходной вал может вращаться внутри шестерен соответствующих передач в то время, когда сами эти шестерни и промежуточный вал остаются без движения.

Для соединения выбранной шестерни передачи с выходным валом предназначены так называемые муфты. Муфта соединяется через шлицы напрямую с выходным валом и вращается вместе с ним. Сама муфта может скользить влево и вправо вдоль вала. Это необходимо для того, чтобы вводить в зацепление с выходным валом (включать) одну из шестерен. Муфта при этом сама входит в зацепление с ведомой шестерней

Включение и работа на выбранной передаче

Для включения первой передачи муфта включает шестерню справа:

На этом рисунке первичный вал от двигателя проворачивает промежуточный вал, который вращает включенную шестерню выбранной передачи. Эта шестерня передает энергию вращения двигателя через муфту к ведущему валу. Одновременно с этим шестерня второй передачи (слева) вращается свободно на подшипнике без зацепления с выходным валом.

Когда муфта находится между двумя шестернями, трансмиссия работает на нейтральной передаче.

Для включения второй передачи необходимо вывести муфту из зацепления с правой шестерней и ввести в зацепление с левой.

Вы, наверное, понимаете, что ввести в зацепление две вращающиеся с разными скоростями детали достаточно сложно. К тому же в рассмотренной выше трансмиссии нет достаточно важных элементов МКПП – синхронизаторов. Поэтому при использовании такой трансмиссии Вам приходилось бы дважды выжимать сцепление. Первое нажатие на педаль сцепления (выключение) позволяет нам отсоединить двигатель от трансмиссии, ослабить (снять) давление со шлицев муфты, вывести муфту из зацепления и перевести ее в нейтральное положение. Двигатель при этом уменьшает обороты, и при отпуская педаль сцепления Вы тем самым снижаете и скорость вращения ведущего и промежуточного валов коробки передач (выравниваете скорости на уровне включаемой передачи). В этом случае очередная шестерня (шестерня следующей передачи) и муфта вращаются с одинаковой скоростью, и мы можем ввести в зацепление с шестерней шлицы муфты. После этого мы снова выключаем сцепление и перемещаем муфту до зацепления с шестерней следующей передачи. Сложно? Медленно? Тем не менее всего лишь лет 30 назад это широко использовалось.

Механические трансмиссии современных автомобилей используют синхронизаторы для того, чтобы не выжимать сцепление дважды при каждом переключении передачи. Задача синхронизатора – обеспечить между муфтой и шестерней передачи фрикционный контакт до того, как шлицы начнут входить в зацепление. Это позволяет муфте и шестерне передачи синхронизировать их скорости перед зацеплением. Процесс зацепления показан на рисунке 4.

Конусный выступ синей шестерни входит в конусное углубление в муфте. В результате трение между муфтой и конусом шестерни синхронизуют их скорости. Внешняя часть муфты затем легко входит в шлицы шестерни передачи.

5-ступенчатая механика довольно распространена в сегодняшних машинах. Внутри она выглядит следующим образом:

Три вилки управляются тремя стержнями, которые приводятся в движение рычагом КПП. Посмотрим на вид стержня КПП сверху:

Обратите внимание, что стержень КПП вращается относительно своей средней точки. Когда Вы толкаете рычаг КПП вперед для включения 1-й передачи, на самом деле стержень и вилка КПП перемещаются назад.

Вы видите, что перемещение ручки КПП влево или вправо задействует разные вилки (и, соответственно, разные муфты).

Движение ручки КПП вперед или назад зацепляет одну муфту с одной из двух шестерней передач.

Задняя передача реализуется за счет маленькой холостой шестеренки (фиолетового цвета). Все время синяя шестерня задней передачи вращается в направлении, противоположном всем другим синим шестерням. Именно поэтому невозможно перевести трансмиссию в положение задней передачи в то время, как машина движется вперед – шлицы никогда не состыкуются. Однако, шум Вам будет обеспечен!

Таким образом, основываясь на изложенных принципах, функционируют практически все механические коробки передач.

Промежуточный вал КПП Камаз

Промежуточный вал 11 имеет две опоры: цилиндрический роликовый подшипник, установленный в гнезде переднего торца картера, и сферический роликовый подшипник, закрепленный в стакане 34.

Передний конец промежуточного вала имеет шлицы и предназначен для соединения с промежуточным валом делителя (в десятиступенчатой коробке передач).

Роликовый подшипник расположен на шейке вала до упора через упорную шайбу в торец шестерни 9 и закрыт крышкой 10.

Шестерни первой передачи, заднего хода и второй передачи выполнены заодно с валом, шестерни 5 третьей передачи, 6 четвертой передачи и 9 привода промежуточного вала напрессованы на вал и дополнительно закреплены сегментными шпонками.

Все шестерни фиксируются на валу упорным кольцом, установленным в канавку вала между внутренним кольцом подшипника и торцом шестерни привода промежуточного вала.

Шестерни первой передачи и заднего хода прямозубые, остальные — косозубые.

На заднюю стенку промежуточного вала установлен сферический подшипник.

Внутреннее кольцо подшипника напрессовано до упора в торец шестерни первой передачи и зафиксировано на валу упорной шайбой, привернутой к валу двумя болтами.

Наружное кольцо подшипника установлено в стакане 34.

Осевые усилия, возникающие при работе коробки передач, воспринимаются сферическим роликовым подшипником.

Блок 2 шестерен заднего хода установлен на оси в двух роликовых подшипниках. Ось зафиксирована в картере стопорной планкой. Блок имеет два прямозубых зубчатых венца.

Венец большего диаметра находится в постоянном зацеплении с венцом промежуточного вала, а венец меньшего диаметра — с шестерней заднего хода вторичного вала.

Осевые перемещения блока шестерен ограничены двумя упорными шайбами. Шайбы от проворачивания зафиксированы штифтами.

Для обеспечения плавного выравнивания окружных скоростей зубчатых колес и тем самым возможности безударного включения четвертой и пятой, второй и третьей передач установлены инерционные синхронизаторы с конусными фрикционными кольцами.

Синхронизатор второй и третьей передач состоит (рис. 2) из каретки 5, двух фрикционных колец 2 к 4. восьми блокирующих пальцев 3 и четырех пальцев 1 фиксаторов.

На каретке проточена канавка, в которую входят сухари вилки включения второй и третьей передач. Каретка имеет внутреннее шлицованное отверстие, состоящее из трех зубчатых венцов, которыми она соединяется со шлицованной частью вторичного вала.

Каретка постоянно вращается вместе со вторичным валом. Крайние зубчатые венцы тоньше среднего и в комплексе с зубчатым венцом вторичного вала при включении второй или третьей передачи образуют «замок», предотвращающий самовыключение передач на ходу автомобиля. В каретке по окружности параллельно оси выполнены восемь отверстий под блокирующие пальцы и четыре отверстия под пальцы фиксаторов.

Отверстия под блокирующие пальцы имеют с обеих сторон фаски с углом, равным углу фасок блокирующих пальцев.

В нейтральном положении блокирующие пальцы находятся в отверстиях кареток с зазором. На наружные концы блокирующих пальцев до упора в их торцы напрессованы фрикционные кольца.

На конической поверхности колец выполнены прямоугольные канавки для удаления продуктов изнашивания, а по окружности нарезаны винтовые канавки для выдавливания с конических поверхностей трения масла при прижатии кольца к конусу включаемого зубчатого колеса, что увеличивает силу трения между ними.

Пальцы 1 фиксаторов установлены в отверстиях каретки между фрикционными кольцами 2 и 4. В средней части пальцы имеют канавку, в которую входит шарик 7, поджатый пружиной 6.

В нейтральном положении под действием пружины 6 шарик прижимается к кольцу, входит в его канавку и предотвращает самопроизвольное перемещение каретки. Для вывода каретки из среднего положения необходимо приложить усилие.

Работа синхронизатора заключается в следующем. При включении, например, третьей передачи (рис.2 б) каретка 5 синхронизатора под действием вилки переключения передач стремится сдвинуться влево.

При начальном перемещении каретка движется вместе с пальцами фиксаторов и фрикционными кольцами до касания конусной поверхности кольца с конусом шестерни третьей передачи. Так как до этого движение осуществлялось на второй передаче, а каретка жестко соединена со вторичным валом, то окружная скорость каретки меньше окружной скорости шестерни третьей передачи вторичного вала, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней третьей передачи промежуточного вала.

При соприкосновении конуса фрикционного кольца с конусом шестерни третьей передачи последняя под действием сил трения увлекает за собой каретку, поворачивая ее относительно блокирующих пальцев 3.

Фаски отверстий каретки упираются в фаски блокирующих пальцев, и дальнейшее ее перемещение до полного выравнивания окружных скоростей прекращается.

Угол наклона фасок подобран так, что, пока действует момент трения, т. е. пока происходит синхронизация кольца 4 и шестерни 22 (см. рис 1), дальнейшее продвижение каретки по шлицам вторичного вала невозможно.

Когда окружные скорости станут равными, исчезнет момент трения, блокирующие пальцы 3 (рис. 2) займут нейтральное положение относительно отверстий в каретке 5 и она под действием вилки переключения передач продвинется в осевом направлении. При этом шарики фиксаторов 7 утапливаются и каретка по большим диаметрам блокирующих пальцев 3 передвигается в сторону третьей передачи.

Зубчатый конец каретки бесшумно входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни третьей передачи.

Включение второй передачи происходит аналогично с той лишь разницей, что в этом случае окружная скорость каретки будет больше окружной скорости шестерни 4 (см. рис. 1) второй передачи и при соприкосновении конусов каретка под действием момента трения будет тормозиться, проворачиваясь относительно блокирующих пальцев в обратном, чем при включении третьей передачи, направлении.

Принцип действия синхронизатора четвертой и пятой передач ничем не отличается от принципа действия синхронизатора второй и третьей передач, но конструктивно он выполнен несколько иначе.

Механическая коробка передач (МКПП). Синхронизатор КПП

Механическая коробка передач (МКПП) – является устройством для передачи, преобразования и изменения направления крутящего момента от маховика двигателя. В данном виде коробки передач переключение ступеней производится направленными механическими движениями рычага переключения передач.

В МКПП осуществляется ступенчатая передача крутящего момента на вторичный вал и, далее на привод колес. Ступенчатая передача подразумевает под собой определенный коэффициент передачи (передаточное число) в паре взаимодействующих шестерен ведущего и ведомого валов, в отличие, например от вариатора, у которого плавающий коэффициент передачи. Определяется передаточное число соотношением количества зубьев взаимодействующих шестерен. Самое большое передаточное число у меньшей ступени, соответствующей «первой» передаче.

По количеству ступеней механические коробки переключения передач делятся на четырех ступенчатые, пяти и шести ступенчатые. 4-х ступенчатая коробка на данный момент большая редкость, а вот пяти ступка является наиболее распространённой.

По количеству валов, МКПП подразделяются на трехвальные и двухвальные. Трехвальная коробка передач может применяться в автомобилях с передним и задним приводом, в то время как двухвальная более подходит для легковых авто с передним приводом. Для большегрузных автомобилей так же применяется коробка трехвальная.

Трехвальная МКПП

В коробках этого типа применяется три вала: ведущий, промежуточный и ведомый.

Ведущий вал выходит из корпуса коробки, для соединения своими шлицами с диском сцепления и применяется для передачи крутящего момента на вал промежуточный.

Промежуточный вал располагается параллельно ведущему и соединен с ним при помощи шестерни, которая жестко установлена на ведущем валу. На промежуточном валу так же находится блок шестерен.

Ведомый вал располагается на одной оси с ведущим, но при этом вращается независимо от него. На ведомом валу располагается блок шестерен, которые не имеют жесткой сцепки с самим валом. Между шестернями располагаются муфты синхронизаторов, которые жестко сидят на валу, но могут двигаться вдоль вала. На конце муфты синхронизатора расположены зубчатые венцы, которые в процессе работы «входят» во «внутрь» шестерни ведомого вала, таким образом, получается жесткое соединение вала и ведомой шестерни заданной передачи. В нейтральном же положении все шестерни ведущего, промежуточного и ведомого вала вращаются в холостом ходу, ведомый вал стоит на месте, поскольку венец синхронизатора не соединен с внутренним венцом шестерни. Работа синхронизатора будет описана ниже.

Вилки переключения находятся в корпусе механической коробки передач, шарнирно связаны с рычагом переключения передач и предназначены для перемещения муфт синхронизаторов вдоль ведущего и ведомого вала.

Корпус МКПП выполнен из легкого металла, предназначен для крепления внутри всего механизма переключения и заливки смазывающего вещества, обычно это трансмиссионное масло. В старых советских версиях коробок передач применялся нигрол.

Рычаг переключения передачи может находиться непосредственно в коробке передач, или смонтированным на кузове автомобиля. В этом случае применяется дистанционное управление с помощью тросов или рычагов на шарнирах. Механизм дистанционного переключения передач в народе именуется «кулиса».

Рассмотрим принцип работы трехвальной МКПП. Крутящий момент от диска сцепления передается на первичный вал, который, как говорилось выше, передает вращение на промежуточный вал, шестерни промежуточного вращают шестерни ведомого, но сам ведомый вал не вращается. Водитель поворачивает рычаг включения передачи, например первой скорости, передвигая его влево. В этот момент выбирается нужная для включения вилка, далее происходит продольное движение рычага. Под его действием вилка начинает двигаться вдоль ведомого вала, приводя в действие синхронизатор. Синхронизатор совмещает угловую скорость вала и шестерни, после этого в действие приводится зубчатый венец, который входит в шестерню, жестко связывая ведомый вал и шестерню. Именно этот щелчок вхождения венца и фиксации ощущает на рычаге водитель. После этой процедуры крутящий момент передается на хвостовик коробки передач, далее через карданный вал на задний мост автомобиля (для заднеприводных моделей).

Варьировать передаточное число можно применяя меньшее количество зубьев на ведущей шестерни и большее на ведомой, со ступенчатым изменением количества зубьев в сторону уменьшения, для ведомой. Но наступит тот момент, когда число оборотов двигателя внутреннего сгорания автомобиля приблизится к числу оборотов ведомого вала, тогда передача крутящего момента посредством шестерен теряет смысл. Именно поэтому в трехвальных коробках применяется прямая передача, то есть ведущий вал напрямую, через синхронизатор коробки передач соединен с ведомым валом, коэффициент передачи равен единице. У двухвальных МКПП прямая передача отсутствует.

Для передачи «задний ход» вводится дополнительная шестерня, которая располагается на отдельном валу и включается между промежуточным валом и ведомым, тем самым обеспечивая реверсное вращение ведомого вала. В МКПП применяются косозубые шестерни, благодаря чему происходит «мягкое» включение передач.

Двухвальная МКПП

В двухвальной коробке есть только два вала – ведущий и ведомый.

Предназначение всех элементов такое же, как и у трехвальной. Различие состоит в параллельном расположении валов, и передача создается одной парой шестерен (у трехвальной работают две пары). У двухвальной механической коробки передач нет прямой передачи. Шестерня главной передачи жестко крепится на ведомом валу, между остальными шестернями находятся синхронизаторы.

Как правило, у двухвальных коробок передач совмещены в одном корпусе непосредственно узел переключения передач, валы, блоки шестерен, синхронизаторы и дифференциал. Для уменьшения продольного размера в двухвальных коробках могут применяться несколько ведомых валов. В этом случае все вторичные валы (попеременно) своей шестерней главной передачи, вращают ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие дифференциал.

Для передачи «задний ход», так же как и в трехвальной коробке применяется дополнительный вал с промежуточной шестерней. Принцип действия тот же.

Для удерживания включенной передачи в МКПП (для всех видов) применяются фиксаторы, а для исключения включения сразу двух передач устройство блокировки.

Существенно отличается и механизм включения передачи в двухвальной коробке. Если в трехвальной переключение происходит выбором вилки рычагом переключения, то в двухвальной применяется шток переключения и рычаги выбора передачи. Сам процесс выглядит следующим образом – при повороте рычага переключения передачи в салоне авто, в действие приводится рычаг выбора передачи, далее следует продольное движение и привод в действие штока, который и толкает нужную вилку для блокировки шестерни на ведомом валу при помощи зубчатого венца муфты синхронизатора.

Синхронизатор коробки передач

Схема устройства синхронизатора: 1 — ступица; 2 — муфта; 3 — блокировочные кольца; 4 — сухари; 5 — проволочные кольца.

Как говорилось выше, синхронизатор КПП предназначен для бесшумного включения передачи путем выравнивания угловой скорости вала и шестерни. В устройство синхронизатора входит:

муфта
два блокировочных кольца
сухари
проволочные кольца

Ступица жестко крепится на ведомом валу. На ступице имеются пазы для сухарей и наружные зубья. На зубьях ступицы крепится муфта при помощи сухарей, которые находятся в канавках. Сухари прижимаются кольцами или подпружиненными шариками. Блокировочные кольца находятся по краям муфты и имеют снаружи зубья. На конической поверхности блокировочных колец наносятся продольные канавки или резьба для увеличения силы трения.

Работает синхронизатор так: включая передачу вилка, перемещает муфту в направлении нужной шестерни. Вместе с муфтой в сторону шестерни движется и блокировочное кольцо, благодаря усилию сухарей. Из-за разности угловых скоростей шестерни и вала на конической поверхности возникает сила трения, которая поворачивает блокировочное кольцо до упора. Зубья муфты и блокировочного кольца станут друг против друга, значит дальнейшее движение муфты, прекратится. После наступает момент выравнивания скоростей, а затем муфта свободно проходит через блокировочное кольцо и входит в соединение с внутренними зубцами включаемой шестерни, блокируя ее вместе с ведомым валом. Все — передача включена! Синхронизатор может включить поочередно две шестерни ведомого вала.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Высокоточные валы редукторов | Специальные валы коробки передач

Проектирование и спецификация коробки передач и валов коробки передач

Правильная конструкция коробки передач может повлиять на производительность, эффективность, надежность и стоимость. Каждая коробка передач содержит четыре основных компонента: входной вал, выходной вал, шестерни и подшипники. Валы поддерживаются подшипником, уменьшающим трение. Это могут быть цельные валы или валы с полым отверстием. Коробка передач с полым отверстием позволяет использовать валы разной длины, диаметра и материала вала.

Шестерни являются важным компонентом коробок передач, поскольку они передают мощность от одного вала к другому. В зависимости от размера коробки передач изменяется передаточное число или соотношение между скоростями вращения последней и первой передач. Если передаточное число больше единицы, выходной вал вращается с меньшей скоростью, чем входной. Обратное верно, если передаточное число меньше единицы.

При разработке коробки передач в соответствии с вашими потребностями важно помнить об этих компонентах, а также о предполагаемом применении.Чтобы обеспечить максимальную долговечность и эффективность вашей коробки передач, учитывайте следующие критерии:

Основные характеристики

В зависимости от предполагаемого приложения основные характеристики будут отличаться. Технические характеристики, которые могут быть разработаны, включают передаточные числа и номинальные люфты. Большинство коробок передач имеют передаточное число от 1: 1 до 120: 1, но при необходимости оно может быть выше. Аналогичным образом, большинство редукторов имеют номинальный люфт менее 1 градуса (или 60 угловых минут). Они могут быть спроектированы с низким люфтом или менее 4 угловых минут.

Рабочий цикл

Типичный полный рабочий цикл редуктора составляет от 8 до 12 часов 5 дней в неделю, но его можно изменить в зависимости от условий эксплуатации. В некоторых случаях требуется низкий рабочий цикл, что может повлиять на размер коробки передач. Редукторы меньшего размера могут использоваться в определенных ситуациях, чтобы обеспечить малые рабочие циклы без снижения срока службы или разрушения зубьев шестерен.

Окружающая среда

Температура и общие условия окружающей среды, в которых будет работать коробка передач, повлияют на ее конструкцию.В зависимости от температуры может потребоваться специальная смазка или масло. Например, при температуре окружающей среды -20 градусов Цельсия и ниже требуется специальная смазка, чтобы выдерживать низкие температуры. Влага также влияет на конструкцию, а для работы с соленой водой и смывом потребуется коробка передач, которая лучше защищена от проникновения.

Потребности на входе и выходе

Отверстия, валы и выходное вращение можно изменить в соответствии с вашими потребностями. При необходимости отверстия и валы могут быть шестигранными, квадратными, D и шлицевыми.Выходные вращения могут быть созданы по часовой стрелке или против часовой стрелки и даже могут быть двойными валами, вращающимися в противоположных направлениях.

Ondrives предлагает различные конструкции валов коробки передач

Мы производим редукторы и валы редукторов в соответствии с вашими потребностями. Наши валы редукторов, изготовленные из высококачественных материалов и оснащенные канавками, плоскостями, фасками и т. Д., Идеально подходят для всех ваших областей применения. Предлагаем два вала коробки передач, в том числе:

Валы червячной коробки

Валы с червячной коробкой от Ondrives доступны в одностороннем и двустороннем исполнении и предназначены для использования с червячными редукторами P и PF.Мы обеспечиваем высочайшее качество инструментов и производим наши валы из устойчивой к коррозии, прочной нержавеющей стали.

Червячный редуктор сконструирован с червяком, который находится в зацеплении с червячной передачей. Червяк — это шестерня в виде винта, который может легко поворачивать шестерню. Однако червячная передача не может вращать червяк, что позволяет червячной коробке передач выполнять функцию торможения. Эти редукторы используются в таких отраслях, как текстильная, химическая, сахарная, агитаторная, горнодобывающая, небольшие шаровые мельницы, промышленное оборудование, а также нефть и нефть.

Выходные валы с поперечной осью

Выходные валы с поперечной осью от Ondrives доступны в одностороннем и двустороннем исполнении для использования с прямоугольными цилиндрическими редукторами типа E. Эти валы редукторов, изготовленные из нержавеющей стали высочайшего качества, устойчивы к коррозии, изготовлены с высокой точностью и надежны даже в суровых условиях.

Редукторы с поперечной осью, также называемые косозубыми редукторами, являются наиболее распространенным типом редукторов для трансмиссий транспортных средств и оборудования. Они могут создавать большие осевые нагрузки, используя подшипники для поддержки осевой нагрузки.При установке на перпендикулярные валы косозубые редукторы можно использовать для регулировки угла поворота на 90 градусов.

Применения коробки передач

Коробки передач находят широкое применение. Это могут быть стационарные установки, такие как ветряные турбины, а также сельскохозяйственное, промышленное, строительное, горнодобывающее и автомобильное оборудование. К популярным промышленным применениям редукторов относятся:

Производство электроэнергии
Нефтепереработка
Погрузочно-разгрузочные работы
Военный
Морской
Целлюлоза и бумага
Аэрокосмическая промышленность
Офисные машины
Конвейеры
Производственное оборудование
Радар
Солнечная
Химическая промышленность
Управление водным хозяйством

Ondrives предлагает редукторы разных стилей и размеров, которые удовлетворяют всем вашим требованиям.Благодаря нашему ассортименту конструкций и размеров мы будем работать с вами, чтобы найти правильный редуктор с лучшими валами для ваших нужд.

Контактные приводы валов коробки передач

В дополнение к нашим стандартным валам и редукторам мы также можем изготовить нестандартные валы для удовлетворения ваших потребностей. Наши высокоточные валы могут изготавливаться из различных материалов, а также иметь индивидуальные особенности, такие как канавки, шейки, лыски, резьбовые отверстия и т. Д.

Червячные редукторы и наши цилиндрические редукторы доступны для немедленной доставки.Валы коробки передач могут быть изготовлены по индивидуальному заказу из любой длины и из любого материала, а диаметр вала, выступающего из коробки, может быть больше или меньше диаметра отверстия коробки передач. Эти нестандартные валы редукторов могут иметь резьбу, канавки, отверстия, лыски или другие функции в соответствии с конкретными потребностями клиентов.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших валах редукторов или запросить коммерческое предложение сегодня. Угловые редукторы

| 3-ходовые коробки передач

>>> Трехходовая коробка передач с прямым углом

Нажмите на изображение для увеличения

Трехходовые прямоугольные редукторы

оснащены одним входным и двумя выходными валами, что позволяет легко поворачивать передачу мощности на 90 градусов.Эта конструкция позволяет изменять вращение оси вместе с плавной передачей мощности с минимальным люфтом.

Поиск трехходовой коробки передач, отвечающей вашим требованиям по размеру, нагрузке и передаче крутящего момента, является одной из проблем. Другой — поиск устройств передачи мощности под прямым углом с достаточно прочной конструкцией, обеспечивающей длительный срок службы. На рынке доступно множество вариантов прямоугольных редукторов, поэтому может быть приятно знать, что вы нашли правильное решение для своей области применения.

Crown Gear — это торговая марка Zero-Max, Inc, предлагающая самую надежную и надежную передачу мощности на рынке. Наши трехходовые редукторы, не требующие обслуживания, имеют длительный срок службы и предназначены для надежной и экономичной передачи скорости или мощности. Эти высококачественные шестеренчатые передачи 90 ° компактны и оснащены эффективными, бесшумными спирально-коническими зубчатыми колесами и доступны с передаточным числом 1: 1 и 2: 1. Доступен также широкий ассортимент валов редуктора под углом, а также устройства, специально разработанные для большинства применений.

Наши 3-ходовые редукторы отличаются улучшенной конструкцией.

Crown Gear 90-градусные редукторы передают мощность с помощью тихих, точных и надежных спирально-конических зубчатых колес. Наши мотор-редукторы премиум-класса оснащены закаленными коническими зубчатыми колесами и немагнитными валами из нержавеющей стали, а также не требуют обслуживания. Эти трехходовые редукторы также компактны и имеют несколько вариантов монтажа. Полностью закрытая конструкция гарантирует, что шестерни с внутренним шестернями не могут выйти из центровки, заклинивать или загрязняться обломками.

Литой алюминиевый корпус трехвальных редукторов Zero Max премиум-класса разработан для обеспечения максимальной прочности и отвода тепла. Мы предлагаем приводы с валами диаметром до 1 дюйма с соотношением 1: 1 и 2: 1, а также можем предложить несколько уникальных типов валов, в том числе:

Квадратный
Шлицевой
Расширенный
Укороченный
Ступенчатый

Коробка передач Crown Особенности и преимущества Трехходовые коробки передач Zero-Max 90 ° изготовлены из высококачественных материалов и рассчитаны на длительную работу.Некоторые из характеристик и преимуществ наших коробок передач с угловой трансмиссией:

Валы разделены на 90 градусов
Низкий уровень шума, плавная передача мощности
Постоянная смазка; не требует обслуживания
Низкий люфт
Высококачественные спирально-конические шестерни AGMA класса 10
1 вход, 2 выхода
Также доступны версии с противоположным вращением
Доступны модели с соотношением 1: 1 и 2: 1

Применение в редукторах с прямым углом Редукторы Crown Gear с углом 90 градусов используются во многих отраслях промышленности для изменения крутящего момента и скорости в компонентах привода.Для любого использования, требующего надежной передачи скорости или мощности, вы можете найти коробку передач с маркой Crown Gear. Редукторы с 3-ходовой трансмиссией находят бесчисленное множество применений, в том числе:

Промышленные сушилки
Фальцевальные машины
Щеточное оборудование
Оборудование для передачи энергии
Насосы
Органы управления заслонкой
Открывалки для ящиков
Перемотчики бумаги
Испытательное оборудование

Contact Zero-Max для прямоугольных коробок передач Crown Gear — это торговая марка Zero-Max, Inc, предлагающая самые надежные и надежные продукты для прямоугольных трансмиссий на рынке.Запросите коммерческое предложение в Интернете или обратитесь к местному торговому представителю, чтобы узнать больше о коробках с прямоугольной конической спиралью премиум-класса Crown Gear.

3 типа зубчатых передач

Монтаж:

Существует два способа установки зубчатой передачи в систему — на лапах или на валу. Как и расположение вала, монтаж определяется пространственными и конструктивными ограничениями в системе. Зубчатые передачи на лапах крепятся к фундаменту или опорной плите через отверстия для болтов в их ножках.Это может показаться простым, но для этого требуется, чтобы фундамент был достаточно жестким, чтобы выдерживать привод и крутящий момент, проходящий через него. Эти приводы чувствительны к «мягкой опоре» — состоянию, которое возникает, когда опоры не выровнены друг относительно друга, что вызывает смещения между валами. Приводы, монтируемые на лапах, также должны быть на фундаменте, который хорошо связан с фундаментом двигателя и приводимого оборудования. Это предотвращает перемещение оборудования независимо друг от друга, что также вызывает смещение и вибрацию.

Если невозможно разместить фундамент для двигателя, зубчатой передачи и ведомого оборудования в приложении, зубчатый привод может быть установлен на валу в приложении. В этом случае низкооборотный вал зубчатой передачи жестко соединен с валом ведомого оборудования. Это можно сделать, сделав низкооборотный вал зубчатой передачи полым и закрепив его на месте вокруг сплошного вала приводного оборудования с помощью втулки и стопорной пластины. Это также можно сделать с помощью жесткой фланцевой муфты, которая соединяет вместе продаваемые валы зубчатой передачи и ведомого оборудования.

Когда зубчатая передача установлена на валу, она висит в пространстве за счет соединения низкоскоростного вала. Двигатель может быть напрямую соединен с зубчатым приводом через переходник, лопатку или поворотное основание. Его также можно установить сверху или рядом с редуктором с помощью ремней или цепей. Зубчатая передача и система двигателя захотят вращаться вокруг низкоскоростного вала зубчатой передачи, поэтому требуется моментный рычаг, который можно закрепить болтами в какой-либо конструкции и предотвратить вращение.

Со временем термин «установка на валу» стал почти синонимом относительно небольших зубчатых передач, которые разработаны без ножек для легких конвейерных систем.При выборе и подборе зубчатой передачи имейте в виду, что ориентация валов и тип крепления должны использоваться для полного определения зубчатой передачи!

Робин Олсон

Робин — директор по разработке приложений в Rexnord Industries, Gear Group. В 1995 году Робин присоединилась к компании Falk, которую в 2005 году приобрела компания Rexnord, и в течение своей карьеры ранее работала в группах инженерно-технических услуг, гарантийного обслуживания, проектирования продукции и морской продукции.Она является активным членом Американской ассоциации производителей зубчатых передач (AGMA), выступая в качестве члена комитета по оценке винтовых зубчатых передач, председателя подкомитета AGMA 925 (повреждение поверхности зубчатых колес) и имеет честь выступать в качестве представителя США в рабочих группах ISO 6. (Расчет зубчатых колес) и 15 (Микропиттинг). Робин имеет степень бакалавра физики Университета Висконсина — Лакросс и степень магистра физики Университета Висконсина — Мэдисон. Вал привода коробки передач

| GGB

GGB: МИРОВОЙ ЛИДЕР АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Менее 10 процентов автомобилей в США.S. оснащены стандартной механической коробкой передач, по сравнению с Европой, где 90% автомобилей оснащены стандартной коробкой передач. Чтобы помочь европейским автопроизводителям предлагать автомобили, сочетающие в себе характеристики стандартной трансмиссии с удобством и комфортом автоматической трансмиссии, заказчик разработал собственную коробку передач с сервоприводом, которая в настоящее время используется многими крупнейшими мировыми производителями автомобилей .

Важным компонентом этой коробки передач является вал привода, который соединен с командным блоком — селектор вилки, который включает и отключает передачи, выбираемые водителем.Вал привода, поддерживаемый двумя цилиндрическими подшипниками, колеблется от семи до восьми градусов, передавая движение вилочному переключателю. Важнейшим компонентом вала привода являются подшипники, которые подвергаются радиальным нагрузкам до 600 ньютонов и температурам от 150 ° C до 160 ° C.

ИННОВАЦИОННОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ НА ЗАКАЗ

Чтобы предоставить компании индивидуальное подшипниковое решение, GGB порекомендовала свои бессвинцовые подшипники высокого давления DP4 ^® за их превосходные характеристики износа и трения в широком диапазоне нагрузок, скоростей и температурных условий.Подшипники со стальной опорой содержат волокна из редкоземельных элементов во внутреннем слое скольжения, что дает множество преимуществ:

Высокая статическая и динамическая грузоподъемность
Подходит для вращательных, колебательных и возвратно-поступательных движений
Компактный и легкий
После сборки не требуется механическая обработка
Стабильность размеров
Диапазон рабочих температур от -200 ° C до + 280 ° C

Исключительная стойкость подшипников скольжения DP4 ^® к потоку и кавитационной эрозии делает их особенно подходящими для приложений пуска / останова, таких как вал привода в коробке передач.Антифрикционные подшипники скольжения GGB DP4 ^® также не содержат свинца и соответствуют строгим экологическим нормам, таким как Директива по отработанным транспортным средствам ( ELV ) об исключении опасных материалов в конструкции легковых автомобилей и легких грузовиков. и Директива об ограничении использования опасных веществ ( RoHS ).

Редуктор конический с полым валом

ТАНДЛЕР описание: конический редуктор со спиральными зубьями серии HW | HWS | HWK | HWZ

Конический редуктор с полым валом идеально подходит для прямого соединения приводных валов и для установки специальных соединительных валов.Исключая муфты, они обеспечивают компактное решение для передачи крутящего момента в небольших помещениях. Доступны различные версии со шпоночным пазом, прямолинейными шлицами, эвольвентными шлицами и стяжной шайбой.

Технические характеристики

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ С ПОЛЫМ ВАЛОМ
Размер коробки передач	Доступно 9 размеров коробки передач
Передаточные числа	1: 1 — 1,25: 1 — 1,5: 1 — 1,75: 1 2: 1 — 2,5: 1 3: 1 — 3,5: 1 4: 1 — 5: 1 — 6: 1 Альтернативные передаточные числа по запросу
Макс.крутящий момент	до 10.000 Нм
Макс. скорость	До 3.000 мин ^-1 Более высокие скорости по запросу
Люфт	Максимум 6-7 футов в зависимости от размера коробки передач
Пониженный люфт	Не более 4 футов
Диаметр вала или отверстия	От 9 до 90 мм в зависимости от размера коробки передач
Зубчатая передача	Доступно множество различных передач

Доступны различные версии со шпоночным пазом, прямолинейным шлицевым отверстием, внутренним эвольвентным шлицем или усадочной шайбой.

HW — с keaway

HWK — с прямым шлицевым отверстием

HWZ — с внутренним эвольвентным шлицем

HWS — со стяжной шайбой

Дополнительная информация

Обзор — Конические редукторы

Конический редуктор выключатель

ТЕХНОЛОГИЯ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

| Как работает зубчатая коробка передач

Технология шестеренчатого редуктора основана на прямозубой цилиндрической зубчатой передаче с двумя узлами зубчатой передачи, подключенными на выходном конце.Комбинация обоих узлов зубчатой передачи с их различными зубчатыми парами создает отдельные зубчатые колеса.

Они равномерно разнесены по ступеням переключения передач, что имеет эргономичный смысл для конкретного диапазона применения, в зависимости от типа коробки передач. Шестерня не имеет перекрытия шестерен. Кроме того, низкие значения КПД и износ цепи являются проклятием для технологии редукторов Pinion. Кроме того, мы достигаем коэффициента передачи более 630%, что означает, что вы можете выбрать идеальное оборудование для любой ситуации.

Все передачи можно переключать последовательно или пропускать в любом порядке. В этом случае не имеет значения, движется велосипед или нет. Стандартные ступичные трансмиссии обычно имеют относительно большое количество компонентов в ячейке для передачи усилия. Однако в Pinion усилие передается только через две зубчатые пары. Эта техническая особенность обеспечивает неизменно прямое ощущение езды без потерь на любой передаче.

ЗАКРЫТЫЙ МОДУЛЬ

Уплотнения между частями корпуса надежно предотвращают воздействие воды, грязи и очистки на трансмиссию.

ЦЕПЬ ИЛИ РЕМЕНЬ

В зависимости от области применения доступны звездочки различных размеров из стали и алюминия. Доступны инновационные ременные приводы.

БЕЗ УТЕЧЕК!

Комбинированная система уплотнения с простым лабиринтом и уплотнением вала гарантирует 100% защиту в области приводных валов.

СТРУКТУРА

На схеме показана внутренняя структура P1.18 трансмиссия. Полная трансмиссия состоит из 2 последовательных суб-трансмиссий с шестернями 6×3. Это умножается, чтобы получить 18 передач.

ПЕРВАЯ ПОДПЕРЕДАЧА

Первая, 6-ступенчатая пониженная трансмиссия. Эта под-трансмиссия отвечает за близкие ступени переключения передач.

2-я ПОД-ТРАНСМИССИЯ

Вторая дополнительная передача умножает передачи первой дополнительной передачи без перекрытия и обеспечивает ширину полосы передаточного отношения переключения.

ВХОДНОЙ ВАЛ

Здесь усилие передается в коробку передач. Все ведущие шестерни 1-й передачи жестко соединены с первичным валом.

CORE

Шестерни переключаются на верхнем валу. Одно зубчатое колесо в каждой дополнительной трансмиссии передает усилие с помощью защелки, соединенной с валом переключения.

ВЫХОДНОЙ ВАЛ

Это полый вал, поддерживаемый на первичном валу игольчатыми подшипниками.Он передает усилие педалирования на звездочку или ременной шкив.

ИЗБРАННАЯ ШЕСТЕРНЯ

Здесь выбирается седьмая передача. Обозначены зубчатые пары двух дополнительных трансмиссий, передающих усилие. Все остальные передачи движутся по инерции без нагрузки.

Усилие передается переключающим валом на вторую вспомогательную трансмиссию и передается на шестерню выходного вала.

ПОТОК МОЩНОСТИ

Каждая шестерня на переключающем валу имеет внутренние зубья, которые входят в зацепление с собачкой и позволяют переключать передачу.Вал переключения передает усилие от выбранной передачи первой дополнительной трансмиссии на выбранную передачу второй дополнительной трансмиссии.

Молниеносное переключение

В коллективной трансмиссии вращательное движение рычага переключения передач передается на распределительный вал трансмиссии. Это контролирует собачки.

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ

Вращение

Распредвал

приводит в действие

следующая собачка и новая d

передача выбрана.

ПРОЧНЫЙ

Шарикоподшипники увеличенного размера, работающие в масляной ванне, гарантируют долговечность каретки.

Несоосность коробки передач: признаки и причины

Несоосность коробки передач широко признана основной причиной большинства ремонтов и неисправностей коробки передач. Это может снизить производительность машины, сократить среднее время между ремонтами (MTBR) и сократить срок службы редуктора, двигателя и ведомого оборудования.

Виды и причины перекоса коробки передач

Правильное совмещение вала редуктора и вала двигателя или ведомого оборудования (например, конвейера или привода) означает, что валы коллинеарны, то есть расположены по прямой линии. Несоосность вала может быть параллельной (также называемой несоосностью «смещения») или угловой. Параллельное смещение — это расстояние между осями вращения валов, измеренное в плоскости передачи мощности (обычно в центре муфты), и выражается в мил (1 мил = 0.001 дюйм) или мм. Угловое смещение — это разница наклона одного вала относительно наклона другого вала, выраженная в мил / дюйм или мм / 100 мм.

Несоосность валов может быть параллельной (слева) или угловой (справа).
Изображение предоставлено: Rexnord

Несоосность редуктора часто является результатом установки и настройки. Но даже если центровка находится в пределах допустимых допусков во время установки, условия эксплуатации и окружающей среды могут в конечном итоге привести к смещению валов смещения.Например, нагрузки, возникающие во время работы и передачи мощности через коробку передач, могут вызвать отклонение валов или других компонентов коробки передач. Тепловые эффекты также могут вызывать расширение или сжатие валов или компонентов коробки передач (особенно корпуса коробки передач), что приводит к смещению валов. В крайних случаях несоосность может быть настолько серьезной, что изгибающее напряжение валов может привести к их поломке и поломке.

Чем быстрее вращается вал, тем меньше будет допустимое значение перекоса.

Показания перекоса коробки передач

Признаки несоосности коробки передач включают повреждение уплотнений или муфт, уменьшение срока службы подшипников, вибрацию коробки передач и повреждение самих шестерен. При значительном угловом смещении первым признаком часто бывает утечка через уплотнение (особенно для насосов и оборудования с уплотнениями вала) из-за отклонения уплотнения из-за смещения вала. Другим результатом часто является чрезмерная предварительная нагрузка на подшипники, поддерживающие вал, хотя это может не проявиться до тех пор, пока не произойдет перекос.Эти чрезмерные нагрузки на подшипники в конечном итоге проявляются в виде точечной коррозии дорожек или шариков и возможного разрушения сепаратора. Поврежденные подшипники со временем вызовут чрезмерную вибрацию. Точно так же сами шестерни могут иметь ямки из-за повышенных нагрузок между зубьями шестерни.

Валы коробки передач

часто соединяются с другим оборудованием через гибкие муфты, которые могут компенсировать небольшие отклонения от оси, но в хороших конструкторских решениях не требуется, чтобы муфта компенсировала перекосы.