Строительные машины и оборудование, справочник




Ступенчатые редукторы силовой передачи

Категория:
   Тракторы-2



Ступенчатые редукторы силовой передачи

Передаточное число механической ступенчатой силовой передачи может быть изменено в коробке передач, увеличителе крутящего момента и раздаточной коробке, являющихся механизмами редукторного типа.

Если УКМ и коробка передач являются в основном редукторами, то назначение раздаточной коробки состоит в отборе части мощности двигателя и подводе ее к передним ведущим колесам и ВОМ.

На некоторых колесных тракторах (например, Т-150К) повышенной проходимости раздаточная коробка одновременно является и двухступенчатым редуктором.




Увеличитель крутящего момента устанавливается между муфтой сцепления и коробкой передач и является двухступенчатым редуктором планетарного типа. Он состоит из постоянно замкнутой муфты сцепления А, муфты свободного хода Б и собственно планетарного редуктора В. Водило редуктора связано с кожухом муфты, на шейках водила установлены сателлиты. Большая шестерня г2 сателлита находится в зацеплении с ведущей солнечной шестерней zlt а малая z3 — с ведомой солнечной шестерней z4.

Планетарный редуктор УКМ может работать в двух режимах: прямой передачи вращения с ведущего вала на ведомый (крутящий момент не изменяется) и понижающей передачи (частота вращения ведомого вала снижается, а крутящий момент соответственно увеличивается).

Рис. 1. Кинематическая схема увеличителя крутящего момента (УКМ): А — муфта включения УКМ; Б — муфта свободного хода; В — планетарный редуктор; 1 — ведущий вал; 2 — кожух муфты; 3 — водило; 4 — блок сателлитов; 5 — ведомый вал

На понижающей передаче УКМ, например, трактора ДТ-75 передаточное число равно 1,25. Это означает, что вводимый в коробку передач момент двигателя оказывается увеличенным на 25% за счет снижения частоты вращения.

Раздаточная коробка МТЗ-82 (рис. 2, а) представляет собой одноступенчатый редуктор с муфтами свободного хода и зубчатой. Вращение от коробки передач передается на приводную шестерню раздаточной коробки и далее через заклинивающиеся ролики муфты свободного хода или через зубчатую муфту на вал.

Одноступенчатый редуктор здесь состоит из промежуточной шестерни, получающей вращение от вторичного пала коробки передач, и постоянно соединенной с ней шестерни раздаточной коробки.

Муфта свободного хода состоит из внутренней и наружной обойм с заклинивающими роликами. Включается муфта свободного хода автоматически при буксовании ведущих колес 6%, когда вращение вала замедляется, и наружная обойма обгоняет внутреннюю обойму.

При работе трактора в особо тяжелых дорожных условиях может быть включен постоянный привод передних ведущих колес. В этом случае вал и шестерня соединяются жестко при помощи зубчатой муфты, муфта свободного хода при этом блокируется.

Рис. 2. Кинематические схемы раздаточных коробок: а — трактора МТЗ-82; 1 — вал; 2 и 3 — внутренняя и внешняя обоймы муфты свободного хода; 4 — шестерня привода раздаточной коробки; 5 — ролики; 6 _ зубчатая муфта; б — трактора T-150R; 1 — ведущий вал; 2 и 4 — ведущие шестерни; 3 — зубчатая муфта; 5 и 9 — шестерни; 6 — вал; 7 и 8 — вал и шестерня привода переднего моста

Раздаточная коробка трактора Т-150К — это двухступенчатый редуктор, обеспечивающий привод заднего и переднего ведущих мостов трактора и вала отбора мощности.

Крутящий момент, преобразованный в коробке передач, вводится через вал в раздаточную коробку, фрагмент которой показан на рисунке 2, б. На валу свободно посажены ведущие шестерни I и II ступени редуктора, которые при помощи зубчатой муфты могут поочередно жестко соединяться с ведущим валом. Шестерни находятся в постоянном зацеплении соответственно с шестернями, вращающимися заодно с валом привода заднего ведущего моста.

Передний ведущий мост приводится через вал, который с помощью передвижной шестерни 8 может подключаться к валу через шестерню.

Когда включена I ступень редуктора раздаточной коробки (рабочий ряд передач), вращение передается: на задний мост — через вал, зубчатую муфту, шестерни и вал на передний мост — через вал, зубчатую муфту, шестерни, вал, шестерни и вал.

При работе редуктора на II ступени (транспортный ряд передач) крутящий момент к ведущим мостам подводится так: к заднему — через вал, зубчатую муфту, шестерни, вал к переднему — через вал, зубчатую муфту, шестерни и вал.

Рис. 3. Кинематические схемы коробок передач: а — двухвальной; б — трехвальной с прямой передачей; в - многовальной с редуктором; 1 — первичный (ведущий) вал; 2 — передвижные шестерни (каретки); 3 — вторичный (ведомый) вал; 4 — шестерни; 5 — промежуточный F вал; 6 — шестерни постоянного зацепления

Коробка передач — основной редуктор силовой передачи трактора. Это многоступенчатый редуктор, позволяющий, кроме ступенчатого изменения передаточных чисел силовой передачи, получать также задний ход и разрывать силовую цепь подвода крутящего момента к ведущим органам.

Ступенчатые коробки передач в зависимости от кинематической схемы их построения подразделяются на двух-вальные с однопарным зацеплением, трехвальные с прямой передачей, многовальные с многопарным зацеплением и комбинированные (умножительного типа с редуктором).

Двухвальная коробка передач с однопарным зацеплением (рис. 3, а) состоит из параллельных первичного (ведущего) и вторичного (ведомого) валов с шестернями, установленных в жестком корпусе на подшипниках. На шлицах первичного вала установлены передвижные шестерни (каретки), на вторичном валу жестко закреплены шестерни. Передаточное число зависит от соотношения числа зубьев (диаметров) шестерен, введенных в зацепление. Такие коробки передач просты по устройству, обладают высоким к. п. д. (в передаче участвует только одна пара шестерен), но не дают возможности получить большое количество ступеней при ограниченных габаритах.

Трехвальные коробки передач с прямой передачей (рис. 3, б) являются типично автомобильными, хотя применяются в качестве узлов и тракторных коробок передач. Такая коробка состоит из первичного, промежуточного и вторичного валов, шестерен постоянного зацепления, передвижных шестерен и шестерен, жестко посаженных на промежуточный вал. Включение передач, кроме прямой, здесь осуществляется путем зацепления передвижных шестерен на вторичном валу с соответствующими шестернями на промежуточном валу. Крутящий момент на этих передачах проходит через первичный вал, шестерни постоянного зацепления, промежуточный вал и одну из пар шестерен на вторичный вал.

При включении прямой передачи передняя подвижная шестерня своим внутренним венцом надвигается на соответствующий венец шестерни первичного вала и напрямую соединяет первичный и вторичный валы. Крутящий момент на прямой передаче передается непосредственно с первичного вала на вторичный. Такая коробка передач, хотя и несколько сложнее, но компактнее и, главное, позволяет иметь основную для автомобилей прямую передачу с максимальным к. п. д.

Многовальные коробки передач с многопарным зацеплением имеют три и более параллельных валов с передвижными и жестко закрепленными на валах шестернями. В передаче крутящего момента участвуют три и более пар шестерен. Такие коробки передач компактны и позволяют иметь значительное количество передач, но отличаются значительной сложностью и низким к. п. д.

В настоящее время нашли широкое применение комбинированные коробки передач, которые состоят из основного многоступенчатого и одного или двух вспомогательных (умножительных) редукторов.

Коробка передач трактора МТЗ-80 — характерный пример комбинированной коробки передач. Она состоит (рис. 4) из трех редукторов: переднего А, основного Б и заднего В, включенных в силовую цепь последовательно один за другим.

Передний редуктор А представляет собой двухступенчатый редуктор с двумя парами шестерен постоянного зацепления и зубчатой муфтой. Он выполнен по схеме трех-вальной коробки передач с прямой передачей.

Основной редуктор Б пятиступенчатый. На I ступени применено многопарное зацепление, на II, III и IV ступенях — одиопарное зацепление, высшая V ступень прямая. На основных рабочих ступенях (II, III и IV) и на транспортной прямой ступени основной редуктор обеспечивает максимальный к. п. д.

Задний редуктор В двухступенчатый, выполнен по схеме двухвальной коробки передач с однопарным зацеплением. Такой редуктор обеспечивает высокий к. п. д.

На рисунке 5 изображена схема простейшей трехступенчатой коробки передач с задним ходом, которая дает

Рис. 4. Коробка передач трактора МТЗ-80: а — кинематическая схема; б — продольный разрез

представление о том, как в коробке передач осуществляется отключение силовой передачи от двигателя и изменение направления движения трактора и автомобиля.

Силовая передача отключается от двигателя путем разрыва силовой цепи. Для этого передвижные шестерни (каретки) силовой цепи выводят из зацепления с другими шестернями или переводят шестерни постоянного зацепления в режим свободного вращения. Так, если каретку вывести из зацепления с шестернями, а зубчатую муфту оставить в среднем положении, то крутящий момент с первичного вала на вторичный передаваться не будет.

Направление движения трактора изменяют путем последовательного включения в силовую цепь дополнительной шестерни, изменяющей направление вращения вторичного вала коробки передач. В случае необходимости получения заднего хода шестерня первичного вала вводится в зацепление с шестерней заднего хода, которая, в находится в свою очередь зацеплении с шестерней на вторичном валу. Благодаря включению шестерни между шестернями вторичный вал изменяет направление вращения.

Переключение ступеней в современных коробках передач может выполняться несколькими способами (рис. 6): механическими перемещениями каретки вдоль шлицев вала (а), соединением свободно вращающихся шестерен постоянного зацепления с валом посредством зубчатых (б) или фрикционных (в) муфт.

Схема устройства для переключения передач при помощи фрикционных муфт показана на рисунке 6, в. Фрикционы, как и синхронизатор, располагаются между включаемыми шестернями постоянного зацепления. Для включения пары шестерен нажимная муфта с соответствующим усилием перемещается в сторону свободно сидящей на валу шестерни. Диски фрикционной муфты шестерни плотно сжимаются и силой трения соединяют эту шестерню с валом. Шестерня включается другим фрикционом путем прижатия нажимной муфты к шестерне.

Переключение передач при помощи фрикционных муфт с гидравлическим приводом находит применение в тракторных коробках передач. Основное преимущество такой схемы переключения передач — возможность перехода с одной передачи на другую без разрыва потока подводимой к ведущим органам мощности, а следовательно, и без остановки трактора.

Рис. 5. Кинематическая схема трехступенчатой коробки передач с задним ходом:

Рис. 6. Способы переключения шестерен в коробках передач: а — перемещением каретки; 1 — ведущий вал; 2 — каретка; 3 — ведомый вал; 4 — ведомая шестерня; б — зубчатой муфтой; 1 — ведущий вал; 2 и 4 — шестерни повышенной и пониженной передач; 3 — зубчатая муфта; 5,7 — ведомые шестерни; 6 — ведомый вал; 8 — фрикционной муфтой; 1 — ведущий вал; 2 и 3 — шестерни ведущего вала; 4 и 7 — шестерни ведомого вала; 5 — ведомый вал; 6 — фрикционные диски; 7 — нажимная муфта

Механизм управления коробки передач, воздействуя на передвигаемые элементы (каретки, обоймы зубчатых муфт, нажимные муфты), должен включать одновременно только одну передачу. При этом все остальные передачи должны быть непременно выключены и установлены в нейтральном положении. Чтобы исключить самовыключение, положение передвижных элементов включенной передачи должно быть надежно зафиксировано. На многих тракторных коробках передач механизм управления переключением передач сблокирован с механизмом управления муфтой сцепления, что исключает возможность переключения передач при не полностью выключенной муфте сцепления.

Передвигаемые элементы при переключении передач перемещаются рычагом с шаровой опорой в крышке коробки передач. Нижний конец этого рычага захватывает один из валиков переключения (ползунов), на которых закреплено по одной (редко по две) плоской вилке. Захват такой вилки свободно входит в кольцевую проточку каретки или обоймы и, не препятствуя вращению, может перемещать ее вдоль оси вала.

При помощи каждого ползуна обычно включаются две передачи (ходом вперед — одна, ходом назад — другая)

Одновременный захват двух ползунов рычагом переключения передач предотвращается за счет кулисы или специального замка.

Валы и шестерни коробки передач передают значительные усилия при относительно высоких скоростях вращения.

Шестерни изготавливают из специальных легированных сталей. Зубья шестерен обрабатывают с высокой точностью. Широкое применение в коробках передач находят шестерни с косым зубом и постоянным зацеплением. Такие шестерни отличаются плавностью и бесшумностью в работе, меньше изнашиваются.

Валы коробок передач изготавливают из углеродистых или специальных сталей. Во многих случаях рабочие поверхности валов подвергают цементации.

Читать далее:

Категория: - Тракторы-2


Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины