Типы коробок переключения передач, и их классификация

Типы коробок переключения передач, и их классификация

Устройство авто


Любой автомобиль, который находится в движении, должен совершать разного рода маневры, то увеличивая, то уменьшая скорость, для этого и нужна коробка перемены передачи.

По стационарности валов подразделяют на КПП: c неподвижным валом, планетарным. В первом случае двигаются оси некоторых шестеренок. В коробке планетарного типа переключение передач происходит без потерь мощности и крутящего момента для колес. Это упрощает управление КПП и дает возможность для увеличения количества ступеней, а также улучшает динамику всей машины. Но такие КПП имеют высокую стоимость из-за сложности конструкции. Их размер и масса гораздо выше габаритов и веса коробок переключения, использующих неподвижный вал, поэтому последние заслуженно заработали наибольшее применение в автомобилестроении.

КПП с планетарным типом применяются в механике составной части бесступенчатых КПП, а также в коробке переключения передач с автоматикой. КПП с неподвижными валами разделяются по числу валов: два вала, три вала, более трех валов (используются редко в специальной технике). В КПП с двумя валами связь со сцеплением производит ведущий вал, в параллели к которому расположен ведомый вал, содержащий узел шестерен. При необходимости дифференциал обеспечивает разницу в угловых скоростях. Управление обеспечивается с помощью тросов и тяг. Самая распространенная и простая конструкция – с тросами. Перемещение рычага переключения проходит по продольной и поперечной плоскости. Передачи переключаются и работают при взаимодействии всех элементов и узлов.

Типы коробок переключения передач, и их классификация В коробке с тремя валами, как ведущий, так и ведомый валы имеют в своей конструкции специальные синхронизаторы с шестернями и самим переключающим устройством. В этом случае ведущий вал, точно, как и на коробке с двумя валами, производит связь элементов с системой сцепления, но в параллели располагается также и промежуточный вал, несущий в составе блок шестерен.

Переключающий механизм выполнен на корпусе КПП. Он включает в себя рычаг управления переключением передач и ползуны со специальными вилками. Чтобы исключить возможность включения двух передач, предусмотрено управление дистанционно. Такой тип КПП не предназначен передавать крутящий момент на переднюю подвеску. При переключении рычага управления выполняется перемещение муфты, которая синхронизирует скорости вращения валов.

По количеству ступеней (только отвечающих за движение вперед): двух-трехступенчатые, от 4 до 6 ступеней, многоступенчатые. Двух и трехступенчатые КПП в настоящее время используются редко, наиболее распространенными являются КПП с 4 ступенями (часто используются в легковых малолитражных автомобилях) и 5 ступенчатые КПП (они устанавливаются на большинство выпускаемых сегодня автомобилей).

Наиболее часто применяются КПП с прямым ручным управлением движения автомобиля, и с таким же приводом. На КПП с механическим переключением скоростей правильнее делать переход на передачи при количестве больше шести, и поэтому сегодня эта отметка считается ограничителем для этого типа КПП. КПП с 7-15 ступенями используют на специальных автомобилях с высокой проходимостью, высокой грузоподъемностью, а также на спецтехнике.

По управлению автомобилем. Прямое управление, если происходит действие на устройство переключения. Управлять дистанционно, в этом случае рычаг управления действует на устройство переключения скоростей посредством систем рычага и тяг. С преселектором (избирательным режимом переключения скоростей).

По типу используемого привода:
- механика;
- пневматика;
- гидропривод;
- электропривод;
- смешанный вариант привода.
По состоянию работы:
- ручное переключение скоростей;
- полуавтомат для движения авто;
- автоматика.

Число ЭУ, требуемых чтобы включить определенную передачу, на 1 единицу меньше количества степеней свободы КПА. Поэтому КПП различаются еще по количеству степени свободы.

По используемым уровням свободы. Если численность уровней не превышает 7, то КПП осуществляются с 2 степенями свободы. В такой коробке для включения нужной передачи происходит перемещение по оси муфты или передвижной шестерни. В КПП 8-15 ступеней делают 3 степени свободы, так как при переключении и работе передачи задействуют два ЭУ. Если число ступеней 16 и выше - КПП необходимо иметь уже 4 степени свободы.

Развитие конструирования ступенчатых КПП происходит методом повышения количества зубчатых колес с постоянной зацепкой, что позволяет делать их косозубыми. Колеса с косыми зубьями имеют меньший размер, позволяют снизить уровень шумности работы КПП, но при косозубом зацеплении возникают нагрузки на оси, а также увеличивается инерционность КПП ввиду постоянного зацепления.