Передача и изменение крутящего момента в коробке передач осуществляется шестернями различного диаметра.Шестерни коробки передач собраны в так называемые блоки – о шестернях коробок, их устройстве и функционировании, а также их обслуживании и ремонте читайте в статье.
Назначение блоков шестерен и их место в коробке передач
Несмотря на все большее распространение автоматических коробок передач, механическая (или МКПП) не теряет своей популярности и актуальности.Причина этому проста – МКПП просты по конструкции, надежны и предоставляют широкие возможности вождения.К тому же механические коробки проще ремонтировать и обслуживать.
Как известно, в МКПП для изменения крутящего момента используются валы с шестернями различного диаметра, которые могут входить в зацепление друг с другом.При переключении передач включается та или иная пара шестерен, и в зависимости от соотношения их диаметров (и количества зубьев) изменяется крутящий момент, поступающий на ведущие мосты автомобиля.Число пар передач в механической коробке передач легковых и грузовых автомобилей может колебаться от четырех (в старых 3-ступенчатых коробках передач) до семи (в современных массовых 6-ступенчатых коробках передач), при этом одна из пар используется для включения задней передачи.В коробках тракторов и различных машин специальных машин число пар шестерен может достигать десятка и более.
Шестерни в коробке расположены на валах (свободно или жестко, об этом написано ниже), а для повышения надежности и упрощения конструкции некоторые шестерни собраны в единую конструкцию - блок шестерен.
Блок шестерен коробки передач представляет собой цельную конструкцию из двух и более шестерен, которые при работе коробки вращаются с одинаковой угловой скоростью.Объединение шестерен в блоки производится по нескольким причинам:
- Упрощение конструкции коробки с уменьшением количества используемых комплектующих.Поскольку одна шестерня должна иметь свои крепления и привод, объединение в блок делает ненужными отдельные детали для каждой шестерни;
- Повышение технологичности производства деталей коробки передач;
- Повышение надежности трансмиссии (опять же за счет сокращения комплектующих и упрощения конструкции).
Однако у блоков шестерен есть один недостаток: при поломке одной из шестерен придется менять весь блок.Конечно, это увеличивает стоимость ремонта, но такое решение многократно окупается по описанным выше причинам.
Рассмотрим подробнее существующие типы и конструктивные особенности блоков шестерен МКПП.
Виды и конструктивные особенности блоков зубчатых передач.
Блоки передач можно разделить на группы по применяемости и назначению:
- блоки шестерен промежуточного вала;
- Блоки шестерен ведомого (вторичного) вала;
- Блоки задней передачи.
При этом ведущий (первичный) вал обычно выполняют заодно с шестерней, чтобы в нем не выделялся отдельный блок шестерен.
Промежуточные валы КП можно разделить на два типа по конструкции блоков шестерен:
- Цельные – шестерни и вал образуют единое целое;
- Наборная - блоки шестерен и вал являются самостоятельными деталями, собранными в одну конструкцию.
В первом случае вал и шестерни изготовлены из одной заготовки, поэтому представляют собой единую неразборную деталь.Такие валы наиболее распространены, так как имеют самую простую конструкцию и невысокую цену.Во втором случае конструкция собирается из вала и закрепленных на нем двух, трех и более блоков шестерен.Но в любом случае блоки шестерен на промежуточном валу вращаются как единое целое.
Ведомые (вторичные) валы являются только наборными, а блоки шестерен могут свободно вращаться на валу – они фиксируются с помощью муфт только в момент включения той или иной передачи.В силу конструктивных особенностей механической коробки передач блоки ведомых валов содержат не более двух шестерен, и обычно это шестерни близких передач.Например, шестерни 1-й и 2-й, 3-й и 4-й передач, а также 2-й и 3-й передач (если шестерня 1-й передачи расположена отдельно) и т. д. могут быть объединены в блоки.В то же время в автомобильных 5-ступенчатых МКПП передача 5-й ступени выполняется отдельно, так как 4-я передача обычно прямая и при ее включении промежуточный вал «выключается» из коробки передач (в в этом случае поток крутящего момента поступает непосредственно от ведущего вала ведомого устройства).
Реверс-редукторы всегда содержат только две шестерни, одна из которых входит в зацепление с определенной шестерней промежуточного вала, а вторая - с шестерней вторичного вала.В результате такого соединения поток крутящего момента инвертируется и автомобиль может двигаться задним ходом.
Все блоки шестерен коробки передач имеют принципиально одинаковую конструкцию – они изготавливаются из единой стальной заготовки и лишь в некоторых случаях имеют дополнительные элементы для крепления к валу или взаимодействия с муфтами, а также для установки подшипников.В коробке передач используются как косозубые, так и обычные цилиндрические шестерни.В современных коробках чаще используются косозубые шестерни, создающие меньший уровень шума при работе.Однако передачи заднего хода чаще всего выполняются прямозубыми, так как они работают на малых оборотах и уровень шума для них не критичен.В механической коробке передач старого образца все или почти все передачи — прямозубые.
Блоки передач изготавливаются из определенных марок стали, так как в процессе эксплуатации они испытывают огромные нагрузки.Также конструктивно блоки шестерен представляют собой крупные и массивные детали, успешно выдерживающие ударные и другие механические, а также термические нагрузки.Но несмотря на это, блоки шестерен требуют периодического ремонта или замены.
Вопросы ремонта и замены блоков шестерен.
Блоки передач работают в тяжелых условиях, поэтому со временем в них могут возникать различные неисправности.Прежде всего, для шестерен характерен износ зубьев, предотвратить который в принципе невозможно.При бережной эксплуатации автомобиля износ блоков передач не слишком интенсивный, поэтому они могут работать десятилетиями, а замена этих деталей по причине износа требуется редко.
Чаще причиной замены шестерен является их деформация, растрескивание, поломка и скол зубьев или полное разрушение (что обычно происходит при эксплуатации коробки передач с раскрошившимися зубьями).Все эти неисправности проявляются повышенным шумом коробки передач, появлением посторонних звуков, скрежетания или хруста при работе и включении передач, а также плохой работой коробки передач на одной или нескольких передачах.Во всех этих случаях требуется ремонт коробки передач и замена блока шестерен.Порядок выполнения ремонта мы здесь рассматривать не будем, так как он зависит от типа и модели коробки, полное описание можно найти в инструкции по обслуживанию и ремонту автомобиля.
Для продления срока службы блоков шестерен и всей коробки следует проводить регламентные работы трансмиссии, а также внимательно и грамотно эксплуатировать автомобиль – правильно включать и выключать передачи, ездить с оптимальной для текущих условий скоростью и т. д. .
Время публикации: 27 августа 2023 г.