Устройство основных частей коробок передач

Шестерни. Наиболее нагруженные детали коробок передач — это шестерни. Рабочие поверхности их зубьев подвержены истиранию и усталостному разрушению.

Изготовляют шестерни из высококачественных цементирующихся сталей. Зубья нарезают с большой точностью, после чего термически обрабатывают.

Валы. Валы коробок передач должны быть особенно жесткими, так как даже незначительный прогиб приводит к перекосу шестерен и повышенному износу их зубьев.

Для изготовления валов используют, как правило, качественные углеродистые стали.

Если валы делают за одно целое с шестернями, применяют и малоуглеродистые цементирующиеся стали. Для соединения с шестернями обычно на поверхности валов нарезают шлицы и только в редких случаях шестерни закрепляют шпонками.

Подшипники. В коробках передач устанавливают в основном шариковые и роликовые подшипники и лишь в малонагруженных узлах применяют бронзовые или чугунные втулки.

Вал коробки передач обычно устанавливают так, что один шариковый подшипник, называемый установочным, фиксируется в продольном направлении как в корпусе коробки, так и на валу. Другой же подшипник фиксируется только на валу (реже — только в корпусе). Таким образом, относительно корпуса коробки оказывается зафиксированным только один конец вала, благодаря чему его легче монтировать. Кроме того, в случае расширения от нагревания незафиксированный конец вала может перемещаться в корпусе вместе с подшипником.

Внутренние кольца подшипников закрепляют на валах гайками, упорными шайбами, распорными втулками и стопорными кольцами. Примером может служить установка вала, показанная на рис. а.

Схемы установки валов в подшипниках:

а и б — шариковых; в и г — роликовых конических; 1 и 19 — корпуса; 2 и 21 — стаканы; 3 и 8 — подшипники; 4 и 17 — болты; 5 — крышка; 6 и 22 — гайки; 7 и 20 — валы; 5— штифт; 10— втулка; 7/ и 16 — наружные кольца подшипника; 12 — стопорное кольцо; 13—внутреннее кольцо подшипника; 14 — фланец; 15 — ролик; 18 — регулировочные прокладки

Внутреннее кольцо подшипника 3 зажато на посадочном пояске вала 7 гайкой 6, а наружное кольцо — между буртами стакана 2 и крышки 5, которая вместе с фланцем стакана притянута к корпусу 1 болтами 4. Подшипник 8 закреплен на валу втулкой 10 и штифтом 9, наружное же кольцо этого подшипника может перемещаться в продольном направлении в расточке корпуса.

Наружное кольцо иногда фиксируют прямо в расточке корпуса посредством стопорного кольца 12 (рис. б), заложенного в выточку наружного кольца 11 подшипника и зажатого между корпусом 1 и крышкой 5.

Когда вал подвержен воздействию больших радиальных нагрузок, в качестве опор для него используют роликовые цилиндрические подшипники. Поскольку они не могут воспринимать осевых нагрузок, их часто применяют в комбинации с шариковыми ради-ально-упорными подшипниками.

Конические роликовые подшипники одинаково хорошо воспринимают как радиальные, так и осевые нагрузки. Они могут работать лишь в паре, будучи обращены вершинами конусов в разные стороны (рис. в) или друг к другу (рис. г), и только при определенном зазоре между роликами и кольцами. При малом зазоре возможны перегрев и заедание роликов, а при большом — перекосы валов и ударные нагрузки на детали.

Увеличившиеся вследствие износа подшипников зазоры восстанавливают до нормальных путем регулировки. Если вершины конусов обращены в разные стороны, то зазор уменьшают удалением прокладок 18 и подтягиванием фланцев 14 болтами 17, в результате чего сближаются наружные кольца 16 подшипников. Если вершины конусов направлены в разные стороны, то зазор уменьшают или добавкой прокладок под фланец стакана 21, или подтягиванием гайки 22.

Корпуса коробок. Корпус коробки передач отливают из серого чугуна заодно с корпусом заднего моста (тракторы Т-25, Т-40, ДТ-75) или отдельно (тракторы МТЗ-50, Т-4, Т-74, Т-100М). Полость корпуса коробки используют как масляную ванну, она обычно сообщается с полостью корпуса заднего моста.

Механизмы переключения. Такой механизм имеет рычаг 5 (рис. а) и валики 2. На валиках стопорными или стяжными болтами закреплены вилки 1, охватывающие кольцевые выточки кареток 8. Иногда вместо валиков применяют ползуны 2 (рис. б). Рычаг 5 может качаться в поперечном и продольном направлениях на шаровой опоре 4.

Схемы механизмов переключения:

1 — вилка; 2 — валик (ползун); 3 — кулиса; 4 — шаровая опора; б — рычаг переключения; 6 — пружина; 7 — фиксатор; 8 — каретка; 9 — разделительная планка; 10 — ползун редуктора

Когда каретки занимают нейтральное положение, прорези валиков располагаются на одной прямой. Чтобы включить нужную передачу, рычаг 5 заводят в прорезь соответствующего валика и перемещают его в продольном направлении вместе с вилкой и кареткой.

Фиксаторы 7, вдавленные в углубления валиков пружинами 6, удерживают валики и каретки от произвольного перемещения. При переключении передачи скос углубления валика преодолевает сопротивление пружины и выжимает фиксатор вверх. Когда каретки входят в зацепление на всю ширину зуба, под фиксатором оказывается соседнее углубление валика. Входя в него, фиксатор скользит по скосу и уменьшает усилие на рычаге, благодаря чему четко ощущается окончание переключения.

В механизме переключения есть кулиса 3 выполненная, в виде пластины с прорезями, в которых перемещается рычаг 5 при переключении передач. Если нижний конец рычага захватывает сразу два валика, то он оказывается против перемычки между прорезями и перемещение его становится невозможным, что предотвращает одновременное включение двух передач. В некоторых механизмах переключения вместо кулисы применяют разделительные планки 9, неподвижно закрепленные между ползунами или валиками.

Редукторы в коробках передач переключают отдельным рычагом или используют рычаг коробки (тракторы МТЗ-50 и др.). В последнем случае рычаг 5 заводят в прорезь ползуна 10 и включают нужную ступень редуктора. Удлиненная прорезь в ползуне 10 дает возможность возвращать рычаг в нейтральное положение, не выключая редуктора.

Механизмы блокировки. Такой механизм не позволяет переключать передачи без предварительного полного выключения муфты сцепления. В результате блокировки уменьшается износ зубьев шестерен и достигается менее шумное включение. Кроме того, механизм блокировки, запирая фиксаторы, обеспечивает более надежную фиксацию кареток.

Рис. 109. Схемы действия механизма блокировки:
а — муфта включена — переключение передач невозможно; б — муфта выключена — переключение передач возможно; виг — механизмы с продольным перемещением валика блокировки; 1 — педаль муфты сцепления; 2 — тяга; 3 — рычаг; 4 — валик блокировки; 5 — фиксатор; 6— валик переключения

Валик 4 (рис. а) блокировки расположен над фиксаторами и соединен жестко с рычагом 3, который тягой связан с педалью 1. При включенной муфте переключение передач невозможно, так как фиксатор 5, упирающийся в валик 4, не позволяет передвигать валик 6. Когда муфта сцепления выключена (рис. 6), валик 4 оказывается повернутым своим пазом к фиксатору. При этом переключение передач становится возможным.

Схемы механизма блокировки некоторых тракторов отличаются от рассмотренных. У тракторов Т-25 и ДТ-20 валик 4 блокировки движется в продольном направлении (рис. в). Когда муфта сцепления выключена, радиальные сверления валика оказываются против фиксаторов.

У тракторов Т-40 и самоходных шасси Т-16М валик 4 (рис. г) блокировки действует не на фиксаторы, а непосредственно на валик 6 переключения. Последний получает возможность перемешаться только тогда, когда под ним оказывается лыска ползуна.

Согласованность действия механизма блокировки и муфты сцепления достигается регулировкой длины соединительных тяг.