Для эффективного использования автомобилей на дальних перевозках предусмотрены тяжелые автопоезда, удельная мощность которых (по отношению к одиночным автомобилям) меньшая. Снижение удельной мощности компенсируется уменьшением шага передаточных чисел, увеличением числа передач. В настоящее время применяются многоступенчатые коробки передач, состоящие из основной и дополнительной коробок, выполненных в одном агрегате. Дополнительный редуктор может быть установлен впереди основной коробки передач, он служит для деления интервалов между передачами основного ряда и называется делителем.
В передачах с постоянно зацепленными зубчатыми колесами применяются синхронизаторы, которые создают лучшие условия для переключения передач, ускоряют процесс выравнивания угловых скоростей. На некоторых грузовых автомобилях с многоступенчатыми передачами применяются и зубчатые муфты. Коробки передач с зубчатыми муфтами более просты в изготовлении, имеют минимальные осевые размеры, меньшие массу и стоимость. Однако для их применения необходимы более легкие и стабильные условия эксплуатации автомобиля (движение на магистральных дорогах высокого качества, когда нет необходимости в частом переключении передач);квалификация водителей, работающих на таких автомобилях, должна быть более высокой.
В настоящее время широкое распространение находят конструкции с применением внутреннего разделения потока мощности путем установки двух или трех промежуточных валов взамен одного с последующим объединением их на зубчатых колесах каждой передачи. Однако отмеченные качества достигаются при усложнении конструкции, увеличении числа деталей и необходимости выравнивания распределения нагрузок, связанных с различными жесткостями в параллельных ветвях потока.
Исходя из требований экономичности, максимальное число ступеней в коробках передач обычно не превышает 16 для грузовых и пяти для легковых автомобилей (наибольшее число ступеней используется на автомобилях с дизелями, имеющими меньший коэффициент приспособляемости по сравнению с бензиновыми двигателями).
Развитие конструкций ступенчатых коробок передач идет по пути увеличения числа зубчатых колес постоянного зацепления, что дает возможность выполнять их косозубыми. Косозубые зубчатые колеса долговечнее прямозубых;они имеют более низкий уровень шума. Несмотря на несколько большую сложность в изготовлении и наличие осевых сил при работе, косозубые зубчатые колеса практически вытеснили прямозубые, которые применяются лишь на низших передачах и при заднем ходе. Однако увеличение числа зубчатых колес постоянного зацепления приводит к возрастанию приведенного момента инерции коробки передач.
Особенностями конструкции коробки передач, находящейся в одном корпусе с цилиндрической главной передачей, являются возможность включения четвертой передачи через муфту свободного хода и обеспечение наката без выключения сцепления. Это дает возможность понизить частоту вращения коленчатого вала двигателя на единицу пройденного пути, а следовательно, уменьшить расход топлива и износ двигателя. Торможение двигателем осуществляется только на низших передачах. К недостаткам двухвальных коробок передач следует отнести отсутствие прямой передачи. Поэтому зубчатые колеса и подшипники и на высшей передаче работают под нагрузкой, что приводит к дополнительному изнашиванию, повышению уровня шума. Следует отметить значительные ограничения и в получении большого передаточного числа на низшей передаче. Этот недостаток может быть устранен путем уменьшения передаточных чисел на высших передачах с одновременным увеличением передаточного числа главной передачи.
Переднеприводная конструкция получает все большее распространение вследствие компактности силового агрегата, лучшей управляемости и возможности снижения массы автомобиля на 6 10 %.
Двухвальные коробки передач имеют более простую конструкцию, низкий уровень шума и повышенный КПД на промежуточных передачах. Одним из важных преимуществ таких коробок передач являются удобство компоновки, а также простота конструкции трансмиссии при заднем расположении двигателя переднеприводной и полноприводной конструкциях автомобилей.
Основным преимуществом трехвальных коробок передач является наличие прямой передачи, получающейся непосредственным соединением первичного и вторичного валов. Зубчатые колеса, подшипники и промежуточный вал практически не воспринимают нагрузки, а первичный и вторичный валы передают только крутящий момент. В этом случае износ и уровень шума коробок передач минимальны. Другим преимуществом трехвальной конструкции коробки передач является относительная простота получения большого передаточного числа на первой передаче при малом межосевом расстоянии во время работы двух пар зубчатых колес, включенных последовательно. Недостатком таких коробок является некоторое снижение КПД на промежуточных передачах.
К числу важнейших факторов, оказывающих влияние на КПД ступенчатых коробок передач, относятся правильный выбор кинематической схемы, от которой зависит число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче момента, а также частота вращения, передаваемая мощность, эффективность смазочной системы, точность изготовления зубчатых колес и деталей картера. Наибольшее распространение получили трех-и двухвальные коробки передач.
Выбор кинематической схемы
Комментариев нет:
Отправить комментарий