Коробка передач автомобилей семейства КамАЗ, предназначенных для работы без прицепа,- пятиступенчатая. Для автомобилей-тягачей, работающих с прицепами, к основной пятиступенчатой коробке добавляют передний редуктор - делитель_ (рис. 123), удваивающий число передач.
Зубчатое колесо ведущего вала коробки передач, выполненное вместе с валом, находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 22 привода промежуточного вала. Зубчатое колесо ведущего вала имеет конусную часть для соединения с фрикционным кольцом синхронизатора, а также внутренний зубчатый венец, предназначенный для соединения с зубчатым венцом синхронизатора. Передней опорой ведомого вала служит роликоподшипник, установленный в" гнезде ведущего вала, а задней - шарикоподшипник, размещенный и гнезде стенки картера.
На.переднем конце ведомого вала нарезано три зубчатых венца, предназначенных для установки синхронизатора 5 четвертой и пятой передач. На цилиндрической шайбе вала при помощи втулок и роликоподшипников устанавливают зубчатые колеса 6, 7 и 9 соответственно четвертой, третьей и второй передач. Зубчатые колеса 7 и 9 имеют конусы и зубчатые венцы для работы с синхронизатором (5, размещенным между ними на шлицевой части вала, состоящей из трех зубчатых венцов. Крайние венцы имеют меньшую толщину зуба по сравнению со средним венцом, что предотвращает самопроизвольное выключение передач.
Втулка зубчатого колеса 13 первой передачи, соединяющаяся шлицами с валом, имеет наружную часть, выполненную по двум диаметрам. По шлицам цилиндрической части большого диаметра перемещается муфта 12 включения передачи заднего хода и первой передачи, на цилиндрической шейке меньшего диаметра установлен подшипник зубчатого колеса первой передачи. Все зубчатые колеса находятся в постоянном зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами и зубчатыми венцами промежуточного вала, а колесо 10 передачи заднего хода - с малым венцом блока 11 зубчатых колес передачи заднего хода. Зубчатые колеса первой передачи и передачи заднего хода прямозубые, а остальные - косозубые.
Промежуточный вал 21 передним концом опирается на цилиндрический роликоподшипник, установленный в гнезде переднего торца картера, а задним - на сферический роликоподшипник, размещенный в стакане гнезда заднего торца картера. Для соединения с промежуточным валом делителя передний конец промежуточного вала коробки передач имеет шлицы.
Зубчатые колеса третьей и четвертой передач, а также зубчатое колесо 22 привода промежуточного вала напрессованы на вал и зафиксированы сегментными шпонками. Зубчатые колеса передачи заднего хода, первой и второй передач изготовлены вместе с валом. Блок 11 зубчатых колес передачи заднего хода, имеющий два прямозубых зубчатых венца, установлен на двух роликоподшипниках на оси, зафиксированной стопорной планкой. Венец большого диаметра находится в постоянном зацеплении с венцом 17 промежуточного вала 21. Делитель механического типа, удваивающий число передач, состоит из ведущего 1 и промежуточного 25 валов, одной пары зубчатых колес 2 и 23, синхронизатора 4 и механизма переключения передач. Передний шарикоподшипник ведущего вала 1 делителя расположен в расточке коленчатого вала, азадний - в гнезде перегородки картера 24 делителя, выполненного как одно целое с картером муфты сцепления.
Косозубое колесо 2, находящееся в постоянном зацеплении с колесом 23 привода промежуточного вала 25 делителя, свободно вращается на ведущем валу на роликоподшипниках. Зубчатое колесо 2 имеет конус и зубчатый венец для взаимодействия с синхронизатором делителя.
Передний конец промежуточного вала делителя установлен в шарикоподшипнике, помещенном в гнезде перегородки картера делителя, а задний - в роликоподшипнике, укрепленном в гнезде задней стенки картера. Промежуточные валы делителя и коробки передач имеют шлицевое соединение. Зубчатое колесо 23 напрессовано на промежуточный вал 25 делителя и зафиксировано сегментной шпонкой.
Делитель обеспечивает две передачи: прямую, при которой синхронизатор делителя перемещен вправо и соединяет между собой ведущие валы делителя и коробки передач, и повышающую, при которой синхронизатор перемещен влево и соединяет ведущий вал делителя с зубчатым колесом 2 (далее вращение через зубчатое колесо 23 передается на промежуточные валы делителя и коробки передач).
При прямой передаче делителя коробка передач работает как обычная пятиступенчатая. При перемещении муфты 12 вперед или назад происходит включение соответственно передачи заднего хода или первой передачи. При первой передаче вращение с ведущего вала через зубчатое колесо 23 передается на промежуточный вал, а затем через зубчатый венец 15, зубчатое колесо 13 и муфту 12 на ведомый вал. При заднем ходе (муфта включения смещена вперед) вращение с промежуточного вала передается на ведомый вал через зубчатый венец 17, большой венец блока 11 зубчатых колес передачи заднего хода, малый венец, зубчатое колесо 10 и муфту 12.
Вторую передачу включают перемещением синхронизатора 8 второй и третьей передач назад, соединяя с ведомым валом зубчатое колесо 9 второй передачи, находящееся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом 18. Смещением синхронизатора вперед соединяют ведомый вал с зубчатым колесом 7 третьей передачи, находящимся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 19 промежуточного вала.
Четвертую и пятую передачи включают перемещением синхронизатора 5 соответственно назад или вперед. При четвертой передаче вращение на ведомый вал передают зубчатые колеса, а при пятой передаче при помощи синхронизатора соединяются ведущий и ведомый валы (прямая передача). При повышенных передачах промежуточный вал коробки передач получает вращение через зубчатые колеса 2 и 23 делителя в результате смещения синхронизатора 4 делителя вперед. Дальнейшее включение четырех повышающих передач происходит аналогично включению четырех понижающих передач.
При пятой повышающей передаче вращение с промежуточного вала коробки передач передается через зубчатое колесо 22 постоянного зацепления на ведущий вал коробки передач и далее на ведомый вал через смещенный вперед синхронизатор 5.
Для включения передач делителя использован пневмопривод. Воздух из пневмосистемы поступает в редукционный клапан 28 (рис. 123, б), где разделяется на две части и направляется в кран 27 управления и в клапан 31 включения делителя. В зависимости от положения рукоятки переключателя 26 делителя воздух из крана 27 управления поступает в левую или правую часть воздухораспределителя 30 и, перемещая его золотник, направляется из клапана 31 включения делителя в полости А или Б пневмоцилиндра 29,перемещая поршень,а вместе с ним ползун, связанный с синхронизатором. Воздух пройдет через клапан 31 в механизм переключения передач только при полностью включенном сцеплении, так как его толкатель связан с упором 32, закрепленным на толкателе поршня пневмогидроусилителя выключения сцепления.
Рис. 123. Коробка передач автомобилей семейства КамАЗ:
а-общий вид; 6 -схема пневмопривода делителя; 1 - ведущий вал делителя; 2- зубчатое колесо ведущего вала делителя; 3 -ведущий вал коробки передач; 4 -синхронизатор делителя; 5-синхронизатор четвертой и пятой передач; 6 - зубчатое колесо четвертой передачи ведомого вала; 7-зубчатое колесо третьей передачи ведомого вала; 8 - синхронизатор второй и третьей передач; 9 -зубчатое колесо второй передачи ведомого вала; 10- зубчатое колесо передачи заднего хода ведомого вала; 11-блок зубчатых колес передачи заднего хода; 12 - муфта включения переднего и заднего хода и первой передачи; 13 - зубчатое колесо первой передачи ведомого вала; 14 -ведомый вал; 15 - зубчатый венец первой передачи и промежуточного вала; 16 -картер коробки; 17 -зубчатый венец промежуточного вала передачи заднего хода; 18 -зубчатый венец второй передачи; 19 - зубчатое колесо третьей передачи промежуточного вала; 20 -зубчатое колесо четвертой передачи промежуточного вала; 21 - промежуточный вал коробки передач; 22 -зубчатое колесо привода промежуточного вала коробки передач; 23 -зубчатое колесо привода промежуточного вала делителя; 24 -картер делителя; 25- промежуточный вал делителя; 26 -переключатель крана управления; 27 -кран управлении; 28 редукционный клапан; 29- пневмоци-линдр;30-воздухораспределитель; 31- клапан включения делителя; 32- упор штока клапана; А и Б -полости; В и Н -высшая и низшая передачи в делителе
Сцепление автомобилей КамАЗ сухое двухдисковое, с периферийным расположением нажимных пружин, позволяющее передавать крутящий момент от двигателя к коробке передач до 650 Н*м. Привод управления сцепления гидравлический с пневматическим усилителем. Общий вид сцепления показан на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Механизм сцепления:
1 - ведомый диск; 2 - ведущий средний диск; 3 - установочная втулка; 4 - нажимной диск; 5 - вилка отжимного рычага; 6 - отжимной рычаг; 7 - пружина упорного кольца; 8 - шланг смазывания муфты; 9 - петля пружины; 10 - выжимной подшипник; 11 - отжимная пружина; 12 - муфта выключения сцепления;
13 - вилка выключения сцепления; 14 - упорное кольцо; 15 - вал вилки; 16 - наружная нажимная пружина; 17 - кожух сцепления; 18 - теплоизолирующая шайба; 19 - болт крепления кожуха; 20 - картер сцепления; 21 - маховик; 22 - фрикционная накладка; 23 - внутренняя нажимная пружина; 24 - первичный вал; 25 - диск гасителя крутильных колебаний; 26 - внутренняя пружина гасителя крутильных колебаний; 27 - наружная пружина гасителя крутильных колебаний; 28 - кольцо ведомого диска; 29 - механизм автоматической регулировки положения среднего ведущего диска
Сцепление состоит из механизма и привода, имеет следующие конструктивные особенности:
Механизм сцепления имеет устройство для автоматической установки среднего ведущего диска в среднее положение при выключенном сцеплении. Это устройство не требует регулирования в процессе эксплуатации;
Форма кожуха обеспечивает фиксацию нажимных пружин;
Ведомый диск имеет термостойкую фрикционную накладку с большим сроком службы;
Педаль сцепления подвесная, не нарушающая герметичность кабины, а металлопластмассовые втулки в опорах педали не требуют пополнения смазки.
Механизм сцепления (рис.2.5) состоит из картера 20, нажимного диска 4 с кожухом 17, нажимными пружинами 16 и оттяжными рычагами 6, двух ведомых дисков 1 с фрикционными накладками 22 и гасителями крутильных колебаний; среднего ведущего диска 2.
Штампованный кожух 17 сцепления установлен на маховике с помощью двух установочных втулок 3 и закреплен десятью болтами М10 и двумя М8.
Ведущие диски нажимной 4 и средний 2 имеют на наружной поверхности по четыре шипа, которые входят в специальные пазы маховика и передают крутящий момент двигателя на поверхности трения ведомых дисков, ступицы которых установлены на шлицах ведущего вала коробки передач или делителя.
Между кожухом 17 сцепления и нажимным диском 4 размещены нажимные пружины 16, под действием которых ведомые и средний ведущий диски зажимаются между нажимным диском и маховиком.
Средний ведущий диск 2 имеет рычажный механизм 27. Он автоматически устанавливает диск 2 в среднее положение при выключенном сцеплении.
Выключающее устройство сцепления состоит из уравновешенных на нажимном диске 4 оттяжных рычагов с упорным кольцом 14, муфты выключения сцепления 12 с упорным подшипником 10, смонтированной на крышке подшипника ведущего вала коробки передач или делителя, и вилки выключения 13, размещенной на валике в картере сцепления (делителя).
Привод сцепления (рис. 2.6) состоит из педали 1 сцепления с оттяжной пружиной 11, главного цилиндра 2, компенсационного бачка 5 с рабочей жидкостью, пневмогидравлического усилителя 18 трубопроводов и шлангов для подачи рабочей жидкости от главного цилиндра к усилителю сцепления и подвода воздуха от пневматической системы к усилителю сцепления.
Пневмогидравлический усилитель привода служит для уменьшения усилия на педали сцепления. Он закреплен двумя болтами к фланцу картера сцепления (делителя) с правой стороны силового агрегата.
При нажатии на педаль сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается по трубопроводам и шлангам в пневмогидроусилитель сцепления на гидравлический поршень и на поршень следящего устройства, которое автоматически изменяет давление воздуха в силовом пневмоцилиндре усилителя пропорционально усилию на педали сцепления.
В процессе эксплуатации, по мере износа накладок ведомых дисков, следует регулировать привод сцепления для обеспечения свободного хода муфты выключения сцепления.
Рис. 2.6 Привод механизма сцепления
1 - педаль; 2 - цилиндр главный; 3, 10 - упоры нижний и верхний; 4 - кронштейн; 5 - бачок компенсационный; 6 - трубопровод гидравлический; 7 - рычаг; 8 - толкатель поршня; 9 - палец эксцентриковый; 11 - пружина оттяжная; 12 - пробка; 13 - трубопровод; 14 - клапан выпуска воздуха; 15 - гайка сферическая регулировочная; 16 - толкатель поршня пневмогидроусилителя; 17 - чехол защитный; 18 - пневмогидроусилитель; I-воздух сжатый.
|
фрикционное, сухое, двухдисковое с периферийным расположением нажимных пружин |
|
|
Передаваемый крутящий момент, Н*м (кгс*м) | |
|
Число трущихся поверхностей | |
|
Диаметр фрикционных накладок, мм: | |
|
наружный | |
|
внутренний | |
|
Толщина ведомого диска с накладками, мм | |
|
Толщина накладки, мм | |
|
Количество нажимных пружин | |
|
Усилие пружин при включенном сцеплении, Н (кгс) |
13150...15300 (1315...1530) |
|
Усилие пружин при выключенном сцеплении, Н (кгс) |
14090...16200 (1405...1602) |
|
Количество оттяжных рычагов нажимного диска | |
|
Передаточное число оттяжных рычагов | |
|
Гаситель крутильных колебаний |
пружинно-фрикционного типа |
|
Привод сцепления |
гидравлический, с пневматическим усилителем. |
Таблица 3. Техническая характеристика сцепления.
Устройство и работа коробки передач автомобиля КаМАЗ-5320
На автомобиле КамАЗ-6320 установлена механическая десяти ступенчатая коробка передач, которая объединяет трехвельную, трехходовую, пятиступенчатую основную коробку передач и передний двухвальный редуктор-делитель. Такая коробка устанавливается на всех модификациях автомобилей КамАЗ, предназначенных для постоянной работы в составе автопоезда. На модификациях, предназначенных для работы без прицепа, может быть установлена только пятиступенчатая коробка передач»
Общее устройство коробки передач с делителем показано на рис. 4.8.
В редукторной части коробки применены косозубые шестерни постоянного зацепления, кроме первой Передачи и передачи заднего хода. Основная коробка снабжена двумя синхронизаторами инерционного типа для включения пятой» четвертой, третьей и второй передач. Первая передача и задний ход включается зубчатой муфтой. Переключение в делителе передач осуществляется
синхронизатором инерционного типа.
Картер 20 основной коробки передач крепится к картеру 3, являющемуся общим для сцепления и редуктора-делителя передач, В картере 2д на подшипниках установлены первичный 5, вторичный 18 и промежуточный 26 валы. Первичный и вторичный валы фиксируются от смещения в осевом направлении при помощи шариковых подшипников 7 и 16, а промежуточный вал при помощи двойного сферического роликоподшипника 19. Блок шестерен заднего хода 22 установлен на оси на двух роликоподшипниках. Шестерня 8 первичного вала выполнена заодно с валом. На промежуточной валу шестерни заднего хода 23, первой 21 и второй 25 передач выполнены заодно с валом, а остальные укреплены на валу при помощи шпоном и распорного кольца. Большая шестерня 27 привода промежуточного вала находится в постоянном зацепление с шестерней первичного вала, образуя первую ступень понижения передач основной коробки. Все шестерни вторичного вала установлены на специальных роликоподшипниках. Между шестерней первичного вала и шестерней 10 четвертой передачи вторичного вала установлен инерционный синхронизатор 9 включения пятой и четвертой передач, а между шестернями 11(третьей и 13 второй передач вторичного вала установлен инерционный синхронизатор 12 включения этик передач. Включение первой передачи и заднего хода осуществляется зубчатой муфтой 15.
Редукторная часть делителя передач состоит из. первичного
1 и промежуточного 28 валов, установленных на них шестерен 4
и 29 и инерционного синхронизатора 6, размещенных в картере 8 делителя, выполненном заодно с картером сцепления. Валы 1 и 28 фиксируются От смещения в осевом направлении шарикоподшипниками 2 и 30, установленными в перегородке картера. Шестерня 4 первичного вала установлена на роликоподшипниках, а шестерня 29 промежуточного вала жестко соединена с валом при помощи шпонки. Переключение передач в делителе осуществляется инерционным синхронизатором.
На автомобиле КамАЗ-5320 установлена механическая десяти- ступенчатая коробка передач, которая объединяет трехвальную, трехходовую, пятиступенчатую основную коробку передач и передний двухвальный редуктор-делитель. Такая коробка устанавливается на всех модификациях автомобилей КамАЗ, предназначенных для постоянной работы в составе автопоезда. На модификациях, предназначенных для работы без прицепа, может быть установлена только пятиступенчатая коробка передач.
Общее устройство коробки передач с делителем показано на рис. 9.
В редукторной части коробки применены косозубые шестерни постоянного зацепления, кроме первой передачи и передачи заднего хода. Основная коробка снабжена двумя синхронизаторами инерционного типа для включения пятой, четвертой, третьей и второй передач. Первая передача и задний ход включается зубчатой муфтой. Переключение в делителе передач осуществляется синхронизатором инерционного типа.
Картер 20 основной коробки передач крепится к картеру 3, являющемуся общим для сцепления и редуктора-делителя передач. В картере 20 на подшипниках установлены первичный 5, вторичный 18 и промежуточный 26 валы. Первичный и вторичный валы фиксируются от смещения в осевом направлении при помощи шариковых подшипников 7 и 16, а промежуточный вал при помощи двойного сферического роликоподшипника 19. Блок шестерен заднего хода 22 установлен на оси на двух роликоподшипниках. Шестерня 8 первичного вала выполнена заодно с валом. На промежуточном валу шестерни заднего хода 23, первой 21 и второй 25 передач выполнены заодно с" валом, а остальные укреплены на валу при помощи шпонок и распорного кольца. Большая шестерня 27 привода промежуточного вала находится в постоянном зацеплении с шестерней первичного вала, образуя первую ступень понижения передач основной коробки. Все шестерни вторичного вала установлены на специальных роликоподшипниках. Между шестерней первичного вала и шестерней 10 четвертой передачи вторичного вала установлен инерционный синхронизатор 9 включения пятой и четвертой передач, а между шестернями 11третьей и 13 второй передач вторичного вала установлен инерционный синхронизатор 12 включения этих передач. Включение первой передачи и заднего хода осуществляется зубчатой муфтой 15.
Редукторная часть делителя передач состоит из первичного 1 и промежуточного 28 валов, установленных на них шестерен 4 и 29
Рис. 9. Устройство коробки передач автомобиля КамАЗ-5320: 1 -первичный вал делителя передач; 2, 7, 16, 30 - шарикоподшипники; ,3 картер делителя передач; 4 - шестерня первичного вала делителя; 5 - первичный вал коробки передач; 6-синхронизатор делителя передач; 8 - шестерня первичного вала коробки передач; 9- синхронизатор четвертой - пятой передач: 10 - шестерня четвертой передачи вторичного вала; 11-шестерня третьей передачи вторичного вала; 12- синхронизатор второй-третьей передач; 13 - шестерня второй передачи вторичного пала; 14- крышка картера коробки передач; 15 - муфта включения первой передачи и заднего хода; 17 - привод к спидометру; 18-вторичный вал; 19- двойной сферический подшипник; 20- картер коробки передач; 21- шестерня первой передачи промежуточного вала; 22- блок шестерен заднего хода; 23- шестерня заднего хода промежуточного вала; 24 - шестерня заднего хода вторичного вала; 25 - шестерня второй передачи промежуточного вала; 26-промежуточный вал; 27 - шестерня привода промежуточного вала; 28 - промежуточный вал делителя передач; 29 - шестерня промежуточного вяла делителя передач
и инерционного синхронизатора 6, размещенных в картере 3 делителя, выполненном заодно с картером сцепления. Валы 1 и 28 фиксируются от смещения в осевом направлении шарикоподшипниками 2 и 3O, установленными в перегородке картера. Шестерня 4 первичного вала установлена на роликоподшипниках, а шестерня 29 промежуточного вала жестко соединена с валом при помощи шпонки. Переключение передач в делителе осуществляется инерционным синхронизатором.
На рис. 4.9 приведены схемы передачи крутящего момента через делитель передач и основную коробку на различных передачах. При прямой передаче в делителе от его первичного вала 1 на первичный вал 5 основной коробки осуществляется понижающая передача. На рис. 4.9 этому положению соответствуют номера передач с литерой «Н». При передаче крутящего момента через промежуточный вал делителя получают ускоряющие передачи. На рис. 4.9 эти положения обозначены литерой «В». В правой части графиков приведены значения передаточных чисел на соответствующих передачах.
Смазка деталей коробки осуществляется в основном разбрызгиванием. Однако смазка роликовых подшипников шестерен вторичного вала циркуляционная, под давлением. На первичном валу делителя установлено маслонагнетающее кольцо для принудительной подачи смазки в осевой канал, по которому смазка подается через радиальные сверления к подшипникам шестерен.
Рис. 10. Схема передачи крутящего момента в десятиступенчатой коробке автомобиля КамАЗ-5320 на различных передачах
В полости картера коробки обеспечивается поддержание нормального давления при помощи сапуна или отводящей трубки, которая устанавливается на коробках герметизированного. исполнения. Выходной конец отводящей трубки располагается выше максимальной глубины брода, преодолеваемого автомобилем.
В картере коробки имеются два люка для установки коробок отбора мощности.
Привод к спидометру смонтирован в крышке подшипника выходного конца вторичного вала. В зависимости от передаточного числа применяемой на автомобиле главной передачи и размеров шин для обеспечения правильности показания спидометра предусмотрены сменные цилиндрические шестерни.
Механизм переключения передач в коробке состоит из синхронизаторов, зубчатой муфты включения, вилок переключения с ползунами, замков, фиксаторов и устройства для предохранения от случайного включения заднего хода.
Синхронизатор инерционного типа обеспечивает легкое и безударное включение передач путем выравнивания скоростей зубьев соединяемых шестерен до их введения в зацепление. В коробке и делителе применены одинаковые по принципу действия синхронизаторы, отличающиеся только размерами и некоторыми деталями устройства.
Муфта синхронизатора (рис. 11.), имеющая два зубчатых венца А, установлена на шлицах вторичного вала. Два конусных кольца 2 жестко связаны между собой пальцами 3. В средней части пальцев имеются проточки с коническими боковыми поверхностями, а в отверстиях фланца муфты 1 - конические фаски, являющиеся блокирующими поверхностями муфты.
Рис. 11. Муфта синхронизатора. А -зубчатый венец; 1 - муфта; 2 - конусное кольцо: 3-палец; 4 - сухарь; 5-пружина.
Конусные кольца жестко с муфтой не связаны и могут перемещаться относительно нее в осевом направлении. В среднем положении кольца удерживаются фиксирующими сухарями 4, которые прижимаются к полукруглым проточкам в пальцах 3 пружинами 5.
При передвижении муфты 1 для включения передачи конусные кольца 2 передвигаются вместе с муфтой до соприкосновения поверхности одного из колец с конической поверхностью шестерни включаемой передачи. Возникающей при этом силой трения кольца поворачиваются относительно муфты до упора коническими поверхностями проточек пальцев 3 в блокирующие поверхности конических фасок фланца муфты. Дальнейшее продольное продвижение муфты 1 становится невозможным до момента выравнивания частот вращения муфты (вторичного вала) и шестерни включаемой передачи, которое обеспечивается трением между коническими поверхностями кольца и шестерни включаемой передачи.
Когда частоты вращения будут выравнены, от усилия, прикладываемого к муфте через вилку выключения, пальцы 3 занимают среднее положение в отверстиях фланца муфты, и блокирующие поверхности не будут препятствовать ее перемещению. Сухари 4 фиксаторов, выходя из полукруглых выточек, сжимают пружины, муфта освобождается и, передвигаясь дальше, соединяется своим зубчатым венцом с зубчатым венцом шестерни включаемой передачи.
