Файл: Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие.pdf

и сальниках в планетарных коробках имеют место потерн на тре­ ние в выключенных тормозах и фрикционах, которые в много­ ступенчатых коробках могут заметно снизить к. п. д. Смазка планетарных коробок осуществляется под давлением. Это исклю­ чает потери на перебалтывание масла.

Многоступенчатые планетарные коробки передач имеют огра­ ниченное применение. Двух- и трехступенчатые коробки приме-

TZ

TF7,

Рис. VI.4. Однорядный механизм и схемы планетарных коробок передач: а — коробка передач с одним плане­ тарным рядом; 6 — с двумя рядами; в — многорядная коробка Вильсона; г — однорядный механизм;

1—8 — центральные шестерни

няются в гидромеханических передачах. Такая передача состоит из гидротрансформатора (см. гл. VII) и дополнительной ступен­ чатой коробки с автоматическим или полуавтоматическим управле­ нием (ЗИЛ-114, ГАЗ-13 «Чайка»),

На рис. VI.4 представлены кинематические схемы одно-, двух- и многорядных планетарных коробок передач.

Коробка, выполненная по схеме на рис. VI.4, а, применяется на автомобиле ГАЗ-13 «Чайка». Она состоит из планетарного ряда, имеющего одну коронную и две солнечные шестерни 1 и 3, трех длинных с2 и трех коротких сх сателлитов, установленных на общем водиле. Короткие и длинные сателлиты находятся попарно в зацеплении между собой, как показано штриховой

136

стрелкой. Коронная шестерня 2 связана с выходным валом. Включение передач осуществляется двумя многодисковыми фрик­ ционами и двумя ленточными тормозами.

В нейтральном положении коробка имеет три степени свободы. Для включения каждой передачи необходимо включить два из четырех фрикционных элементов.

Фрикцион Фа включается на всех передачах переднего хода и служит для соединения ведущего вала с валом солнечной ше­ стерни 1. Для включения первой передачи водило затормаживается тормозом Тг и коробка работает как простой редуктор. Поэтому

тормоза Та происходит с опережением до полного выключения тормоза Тг. Тем. самым достигается перекрытие передач, пере­ ключение происходит без разрыва в передаче мощности и дви­ гатель не идет вразнос.

На второй передаче коробка работает как планетарный ре­ дуктор, мощность передается не только через полюсы зацепления, но и водилом в переносном движении, к. п. д. возрастает до 0,96.

Третья передача прямая. Она включается фрикционом Ф6. Когда включены оба фрикциона планетарный ряд заблокирован. Включение фрикциона Ф6 происходит также с опережением до полного выключения тормоза Тв.

Таким образом, переключение передач переднего хода состоит в переключении фрикционных элементов Тг, Тв и Фб с некоторым перекрытием.

Для движения задним ходом включают фрикцион Фб и тор­ моз Т г.

Трехступенчатая коробка передач (рис. VI.4, б) состоит из двух планетарных рядов. Первая передача включается тормо­ зами Тг и Тд. Тормоз Тг установлен непосредственно на валу сол­ нечной шестерни 1 левого ряда, а тормоз Тд через муфту свобод­ ного хода M.t связан с валом другой солнечной шестерни 3. При включении тормоза муфта блокируется и затормаживается ше­ стерня.

На первой передаче мощность передается последовательно через оба планетарных ряда при высоком значении к. п. д. (~0,97).

Переключение на вторую передачу осуществляется включе­ нием фрикциона Фп и последующим отпусканием тормоза Тг. Шестерня 3 остается заторможенной тормозом Тд через муфту М 2. Муфта свободного хода М± установлена так, что не препятствует вращению вала шестерни 1. Левый ряд шестерен блокируется фрикционом Фп и работает только правый ряд, к. п. д. коробки возрастает (—0,985).

Переход на третью передачу осуществляется включением фрикциона Фа, который блокирует входной и выходной валы коробки (прямая передача). При переключении фрикцион Фв

137

и тормоз Т д не выключаются, так как муфта /VI2 не препятствует вращению вала шестерни по направлению вращения первичного вала.

Для получения заднего хода включается тормоз Т6, который останавливает водило и связанную с ним коронную шестерню 4. Левый ряд работает как простая передача. От шестерни 1 мощ­ ность подводится через муфту М л к солнечной шестерне правого ряда и отводится от водила. На передаче заднего хода к. п. д. оказывается ниже, чем на остальных передачах, что допустимо.

Коробка передач, показанная на рис. VI.4, б, сложнее коробки на рис. VI.4, а. Это усложнение оправдано повышением к. п. д. Установка муфт свободного хода упрощает переключение со вто­ рой на третью передачу и уменьшает потери в выключаемых фрикционных элементах.

На рис. VI.4, в в качестве примера многоступенчатой коробки представлена схема коробки, состоящей из четырех планетарных рядов. Для включения передач служат четыре ленточных тормоза и конусное сцепление (прямая передача). В нейтральном положе­ нии коробка имеет две степени свободы. Каждая передача вклю­ чается одним фрикционным управляющим элементом. Схема дает три понижающих передачи, прямую и задний ход. Существуют варианты трех- и пятиступенчатых коробок. Эти коробки при­ меняются в Англии на легковых, грузовых автомобилях и авто­

на валу, а также числом сателлитов и параметром К, определяют числа зубьев остальных шестерен.

Полученные расчетом числа зубьев округляют до целых зна­ чений и проверяют на соответствие условиям соосности, сборки

Условие сборки обеспечивает совпадение головок зубьев сателлитов со впадинами центральных шестерен и описывается уравнением

2і + 2а = tix,

где п — любое целое число.'

138

Условие соседства (размещения) заключается в обеспечении зазора между зубьями соседних сателлитов. Для этого должно выполняться неравенство

Если принятые числа зубьев не отвечают условию соосности, то следует применить коррекцию путем смещения исходного кон­ тура при нарезании. У коррегированных шестерен равенство (VI.3) не соблюдается в пределах 1 — 2 зубьев.

О п р е д е л е н и е п е р е д а т о ч н ы х ч и с е л плане­ тарных коробок передач производится при помощи уравнения кинематики дифференциального механизма, которое для одно­ рядного механизма (рис. VI.4, г) имеет вид

Параметр К считается положительным, если центральные шестерни вращаются в одну сторону и отрицательным при раз­ личных направлениях вращения.

При неподвижной солнечной шестерне (сох = 0) получим

Если заторможена коронная шестерня (со2 =*0),

<10= ^ - = 1 - к .

Когда неподвижным является водило (со„ = 0),

il2= J ^ = K -

Для сложного планетарного механизма составляются уравне­ ния кинематики для каждого ряда. Решая полученную систему, можно определить общее передаточное число.

П р и в о д ы у п р а в л е н и я планетарными коробками бывают трех типов: механические, электромагнитные и гидравли­ ческие.

В коробках передач Вильсона применяется механический при­ вод управления с предварительным выбором передач (преселек­ тивное управление).

Процесс переключения расчленен на две операции: выбор пе­

139