Устройство четырехступенчатой коробки передач

Открыть большую картинку в новой вкладке »

---

Коробка передач служит для изменения величины крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса автомобиля, разобщения работающего двигателя от трансмиссии во время стоянки или остановки автомобиля и при его движении накатом (по инерции), изменения направления вращения колес при включении заднего хода.


На большей части автомобилей установлена четырехступенчатая коробка передач, а на части автомобилей пятиступенчатая. Характерной особенностью коробки передач является то, что она компактна и проста по устройству, т. к. имеет небольшое количество передач. Зубчатые колеса первой, второй и третьей передач имеют постоянное косозубое зацепление, что обеспечивает бесшумную и долговечную работу коробки передач. Подобранные передаточные числа обеспечивают интенсивный разгон, высокую среднюю скорость автомобиля и экономичную работу двигателя.

Передаточные числа коробки передач: первая передача - 3,67; вторая - 2,10; третья - 1,36; четвертая - 1,00; задний ход - 3,53.

Коробка передач крепится к картеру сцепления. Двигатель в сборе с картером сцепления и коробкой передач образуют силовой агрегат автомобиля.

Все детали коробки передач расположены в двух базовых деталях: в картере 76 и задней крышке 72. Картер коробки передач отлит из алюминиевого сплава. На наружной поверхности выполнены ребра, которые обеспечивают жесткость картера и хорошую теплоотдачу. К картеру крепятся три крышки: передняя 15, задняя 72 и нижняя 1. Передняя крышка запрессована в картер 17 сцепления в одном положении и уплотнена в посадочном отверстии картера резиновым кольцом. Передняя крышка закрывает задний подшипник 13 первичного вала 16. Между фланцем крышки и подшипником 13 расположена пружинная шайба 11. В передней крышке расположен сальник 14, а в самой крышке имеется отверстие для стока просочившегося через сальник масла. Это предохраняет диски сцепления от замасливания. Крышка установлена отверстием вниз. К передней крышке припаяна направляющая втулка, на которой расположена муфта подшипника выключения сцепления. В боковой стенке картера выполнено заливное, оно же и контрольное отверстие с пробкой 2. Уровень масла должен доходить до обреза заливного отверстия. Задняя крышка отлита из алюминиевого сплава и крепится к картеру коробки передач на шпильках гайками с пружинными шайбами. К задней крышке крепится привод 71 спидометра. Сверху в крышке смонтированы детали рычага переключения передач, а внутри крышки расположены зубчатые колеса заднего хода. Нижняя крышка отштампована из стали. Она закрывает нижний проем картера, через который производится разборка и сборка коробки передач. Крышка крепится на шпильках гайками с пружинными шайбами. В крышке имеется сливное отверстие, закрываемое пробкой 68 с постоянным магнитом.


Полость картера коробки передач сообщается с атмосферой через сапун 39, который установлен в картере сцепления. В корпусе сапуна установлен подпружиненный клапан, препятствующий попаданию в картер воды, грязи, пыли.

В картере коробки передач установлены: первичный вал 18, вторичный вал 50 в сборе с зубчатыми колесами и синхронизаторами и промежуточный вал 5.

Первичный (ведущий) вал вращается в двух шарикоподшипниках. Передний подшипник расположен в торце коленчатого вала. При этом часть длины подшипника заходит в торец коленчатого вала, а часть в отверстие маховика, центрируя его на коленчатом валу. Задний подшипник 13 расположен в гнезде передней стенки картера коробки передач. Его установочное кольцо 16 зажато между картерами сцепления и коробки передач. На валу подшипник зажат между буртиком вала и пружинной шайбой 11, которая запирается на валу стопорным кольцом 12. При такой фиксации подшипника в гнезде и на валу исключается осевое смещение вала.

Первичный вал изготовлен вместе с косозубым венцом шестерни 10, находящимся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 9 промежуточного вала. С торца вала на обработанный поясок напрессован, а затем припаян медью прямозубый венец 42 синхронизатора четвертой передачи. В этом же торце вала проточено гнездо под игольчатый подшипник 40 вторичного вала. На переднем конце вала нарезаны шлицы для размещения ведомого диска сцепления.

Вторичный (ведомый) вал является как бы продолжением первичного вала. Он опирается на три подшипника. Игольчатый подшипник 40 расположен в торце первичного вала, промежуточный подшипник 53 в задней стенке картера, а задний двухрядный шарикоподшипник 67 в гнезде задней крышки коробки передач. Промежуточный подшипник удерживается от смещения в гнезде установочным кольцом и стопорной пластиной 54, которая крепится к стенке картера винтами. На валу подшипник зажат между втулкой 52 и зубчатым колесом 55 заднего хода под усилием пружинной шайбы 11, которая удерживается на валу стопорным кольцом 12. Задний подшипник 67 имеет скользящую посадку в задней крышке. На валу подшипник зажат гайкой 63 между шестерней 70 привода спидометра и фланцем 62 эластичной муфты. Гайка контрится шайбой, которая отгибается на грань гайки. На выходе из крышки вторичный вал уплотнен сальником, рабочая кромка которого прилегает к шлифованной поверхности фланца 62. Сальник защищен от механических повреждений, воздействия воды и грязи грязеотражателем 69. На цилиндрический поясок гайки плотно посажен резиновый уплотнитель 64, затем на конец вала напрессовано центрирующее кольцо 66 и установлено стопорное кольцо 65. При установке эластичной муфты карданной передачи центрирующее кольцо заходит в центрирующую втулку фланца эластичной муфты, чем обеспечивается центрирование вторичного вала коробки передач и карданного вала. При этом уплотнитель 64 прижимается к торцу центрирующей втулки, что создает герметичность этого соединения. На термообработанных шейках вторичного вала вращаются зубчатые колеса 48 и 49 третьей и второй передач. Зубчатое колесо 51 первой передачи вращается на стальной термообработанной втулке 52, зажатой на валу между подшипником 53 и ступицей синхронизатора. Указанные зубчатые колеса имеют по два венца. Косозубые венцы находятся в постоянном зацеплении с одноименными зубчатыми колесами промежуточного вала, а с прямозубыми венцами соединяются муфты 43 и 77 синхронизаторов при включении первой, второй или третьей передач. Для поступления масла к термообработанным шейкам вторичного вала, втулке 52 и к игольчатому подшипнику 40 в зубчатых колесах выполнены радиальные отверстия, а для создания устойчивой масляной пленки на шейках вала и втулке 52 нарезаны продольные канавки. На двух поясках вторичного вала выполнены по три глубоких паза, в которые заходят выступы ступиц муфт синхронизаторов. Ступица 44 синхронизатора третьей и четвертой передач поджата к буртику вала пружинной шайбой и стопорится на валу кольцом. Другая ступица зажата между втулкой 52 и буртиком вала. От осевого смещения она удерживается вместе с промежуточным подшипником 53 и зубчатым колесом 55 пружинной шайбой 11 и стопорным кольцом 12. Зубчатое колесо 55 заднего хода соединено с валом шпонкой.


Синхронизатор инерционного типа, обеспечивает безударное включение передач. Конструкция обоих синхронизаторов одинакова.

Синхронизатор третьей и четвертой передач состоит из ступицы 44, скользящей муфты 43, двух блокирующих колец 46, пружин 47, стопорных колец 45 и венцов синхронизаторов первичного вала и зубчатого колеса 48 третьей передачи. Блокирующее кольцо 46 своими внутренними зубьями соединяется с прямозубым венцом зубчатого колеса 48. на зубчатом венце блокирующее кольцо удерживается стопорным кольцом 45, к которому оно поджимается пружиной 47. Другое блокирующее кольцо таким же образом соединяется с венцом 42 первичного вала. Блокирующее кольцо изготовлено из бронзы. На конической поверхности кольца нарезана мелкая резьба и продольные канавки, что способствует быстрому разрыву масляной пленки в момент контакта конических поверхностей скользящей муфты и блокирующего кольца. А это в свою очередь создает повышенное сухое трение между муфтой и кольцом. Скользящая муфта 43 установлена на шлицы ступицы и может перемешаться вдоль них. Для этой цели в кольцевую проточку муфты заходит вилка 31 переключения передач.

Промежуточный вал 5 выполнен в виде блока четырех зубчатых колес. Вал вращается в двухрядном шарикоподшипнике 6 и роликовом цилиндрическом подшипнике 74. Шарикоподшипник крепится на валу болтом 7 через пружинную и плоскую шайбы. Роликоподшипник зажат на валу между буртиком вала и зубчатым колесом 20 заднего хода. Это колесо установлено на шлицы вала и удерживается на них стопорным кольцом. Для создания осевого натяга между подшипником и колесом установлена пружинная шайба. От осевого смещения промежуточный вал удерживается установочным кольцом переднего подшипника, которое зажато между картерами сцепления и коробки передач.


Промежуточное зубчатое колесо 21 заднего хода расположено на оси 73 на металлокерамической втулке. Ось установлена в отверстиях задней стенки картера и прилива задней крышки коробки передач и стопорится пластиной 54, которая заходит в паз шестерни. В кольцевую проточку колеса 21 заходит вилка 22 включения заднего хода. Промежуточное зубчатое колесо заднего хода изменяет направление вращения вторичного вала при включенной задней передаче. В этом случае она соединяет между собой зубчатые колеса 55 и 20 заднего хода.

Привод 71 спидометра состоит из корпуса и двух пар зубчатых колес. Шестерня 70 привода спидометра крепится на валу фиксирующим шариком. Зубчатое колесо привода спидометра жестко связано с гибким валом (тросом). Для соединения с тросом в зубчатом колесе выполнено гнездо, в которое вставлен наконечник троса. Трос крепится в корпусе привода спидометра накидной гайкой.

Включение и переключение передач осуществляется через механический привод состоящий из рычага 29 переключения передач, трех штоков с вилками, фиксаторов и замкового устройства.

Рычаг переключения передач выполнен разъемным, чтобы облегчить снятие и установку коробки передач на автомобиле. Стержень рычага соединен с самим рычагом через эластичные втулки демпфера, которые поглощают вибрации и обеспечивают более мягкое включение передач.

Демпфер рычага состоит из упругой подушки 56, двух резиновых втулок 57, пластмассовой распорной втулки 58 и запорной втулки 59. Последняя заходит в канавку стержня и запирает все детали демпфера.

Рычаг переключения передач смонтирован в задней крышке коробки передач. На трех шпильках гайками с пружинными шайбами к крышке коробки передач крепятся направляющая чашка 25 рычага, шаровая опора 26 и фланец уплотнителя. Между ними установлены уплотнительные прокладки. Рычаг переключения передач имеет опорный шар, который поджимается пружиной 28 к поверхности шаровой опоры. Эта же пружина поджимает сверху к шаровой опоре сферическую шайбу 27. Чтобы рычаг не проворачивался в шаровой опоре, в опорный шар запрессован штифт, конец которого заходит в отверстие опоры. Нижняя часть рычага пружиной 23 оттягивается до упора ограничительного выступа в направляющую чашку. В этом положении нижний конец рычага находится в пазу штока 33 включения третьей и четвертой передач. Это положение будет нейтральным. Перемещение нижнего конца рычага при включении первой и второй передач ограничивается болтом, ввернутом в картер коробки передач.

Чтобы включить задний ход, надо нажать на рычаг вниз, сжав пружину 28. При этом ограничительный выступ опустится ниже направляющей чашки 25, что позволит переместить рычаг вправо. Его нижний конец войдет в паз головки штока 35 вилки включения заднего хода. При дальнейшем перемещении рычага назад шток отойдет от выключателя 19 фонаря заднего хода, и при включении задней передачи одновременно загорится лампа фонаря заднего хода.

Шаровая опора рычага защищена от загрязнения резиновым чехлом, а место выхода рычага в салон автомобиля уплотнено снизу манжетой, которая установлена на фланце уплотнителя и поджата к днищу кузова.

Перемещение муфт синхронизаторов и промежуточного зубчатого колеса заднего хода осуществляется вилками, которые закреплены на штоках болтами. Шток 33 вилки включения третьей и четвертой передач установлен в отверстиях передней и задней стенок картера, а штоки 32 и 35 в отверстиях задней стенки и прилива картера. В головках штоков выполнены пазы для прохода нижнего конца рычага переключения передач. Перемещение штоков 32 и 33 вперед ограничено упором штоков в стенку картера, а штока 35 заднего хода упором дистанционной втулки, надетой на шток, в заднюю стенку. Ход штоков назад ограничен упором штоков в бобышки задней крышки коробки передач. Во включенном и в нейтральном положениях штоки удерживаются фиксаторами. Для их размещения на штоках 32 и 33 выполнено по три гнезда, а на штоке 35 два гнезда.

Фиксаторы расположены во втулках, которые запрессованы в отверстиях картера и закрыты общей крышкой 38. Пружина 37 поджимает шарик 36 фиксатора к одному из гнезд штока, удерживая его в нейтральном или включенном положении. При включении передачи шарик выдавливается из гнезда штока, затем заходит в другое гнездо, фиксируя шток в новом положении. Пружина фиксатора заднего хода более жесткая и для отличия имеет кадмиевое покрытие или окрашено в зеленый цвет. Чтобы исключить одновременное включение двух передач, в приводе имеется замковое устройство, состоящее из трех блокировочных сухарей 34. Два крайних сухаря большего диаметра установлены в отверстии задней стенки, а средний в отверстии штока 33. У штоков имеются гнезда для сухарей. При включении, например, заднего хода шток 35, перемещаясь, выдавливает из своего гнезда сухарь, который входит в гнездо штока 33 и одновременно через средний сухарь прижимает другой крайний сухарь к гнезду штока 32. Таким образом, штоки 32 и 33 будут зафиксированы в нейтральном положении. Аналогично запираются два любых других штока при включении других передач.