[an error occurred while processing this directive]

Механическая коробка передач


Механизм переключения передач
Разборка и сборка коробки передач
Уход за коробкой передач
Привод управления коробкой передач

Коробка передач автомобиля "Волга" механическая, шестеренчатая, имеет три передачи вперед и одну назад, снабжена синхронизатором для бесшумного включения второй и третьей передач (рис. 1). Передаточные числа коробки передач: первой передачи 3,115, второй 1,772, третьей 1 и заднего хода 3,738.
Коробка передач в значительной мере унифицирована с коробкой передач автомобиля М-20 "Победа" и отличается от нее конструкцией вторичного вала, задней крышки, шестерен привода спидометра, рычагов для тяг переключения на боковой крышке коробки.
Шестерни коробки передач изготовлены из хромистой стали 40Х, планированы и закалены в масле до твердости НRС 48-56; для повышения усталостной прочности шестерни подвергнуты дробеструйному наклепу. Шестерни постоянного зацепления имеют косые зубья, что обеспечивает бесшумность их работы; шестерни первой передачи в заднего хода имеют прямые зубья.
Шестерни на заводе подбирают и комплектуют парами так, чтобы получались минимальный шум, правильный контакт в зацеплении и боковой зазор в зацеплении, равный 0,1-0,2 мм. При выходе из строя какой-либо шестерни замена только ее одной может вызвать некоторое увеличение шума.
Картер коробки передач отлит из чугуна и прикреплен к картеру сцепления четырьмя шпильками.
Центрирование коробка передач обеспечивается точной посадкой буртика передней крышка в гнездо картера сцепления. Для предотвращения течи масла внутри
передней крышки сделана маслосгонная канавка, сопрягающаяся (с малым зазором) с шейкой первичного вала.
Коробка передач имеет три вала: первичный 1, вторичный 9 и промежуточный 13.
Первичный вал является одновременно ведомым валом сцепления. Как одно целое с ним выполнены ведущая шестерня постоянного зацепления, зубчатый венец для включения прямой передачи и конус для синхронизатора. Вал вращается на двух опорах: передней опорой является шарикоподшипник, установленный в гнезде задней шейки коленчатого вала двигателя; задней опорой служит шарикоподшипник 3, установленный в гнезде передней стенки картера коробки.
Вторичный вал вращается в двух подшипниках: роликовом цилиндрическом 4, расположенном в гнезде первичного вала, и шариковом 10, установленном в задней стенке картера коробки. Роликоподшипник 4 бессепараторный, полностью заполнен роликами. Размеры роликов и беговых дорожек подшипника в первичном и вторичном валах подобраны таким образом, что ролики после их сборки, образуя свод, не выпадают в радиальном направлении. Это создает большое удобство при сборке и разборке коробки. От осевых перемещений ролики удерживает стопорное пружинное кольцо.
На прямых шлицах передней части вторичного вала установлена ступица 5 с наружными зубьями, по которым перемещается в осевом направлении муфта 6 синхронизатора, служащая для включения второй и третьей передач.
На гладкой шейке вала, снабженной смазочной канавкой, свободно вращается шестерня 7 второй передачи. Как одно целое с шестерней выполнены зубчатый венец для включения второй передачи и конус для синхронизатора. Внутри шестерни запрессована бронзовая втулка.
По шлицам средней части вала, перемещается шестерня 8 первой передачи и заднего хода.

Рис. 1. Коробка передач:
1 - первичный вал; 2 - передняя крышка; 3 - задний подшипник первичного вала; 4 - роликоподшипник вторичного клапана; 5 - ступица синхронизатора; 6 - муфта синхронизатора; 7 - шестерня второй передачи; 8 - шестерня первой передачи и заднего хода; 9 - вторичный вал; 10 - задний подшипник вторичного вала; 11 - задняя крышка; 12 - ось промежуточного вала; 13 - промежуточный вал; 14 - картер коробки; 15 - стопор осей; 16 - промежуточная шестерня заднего хода; 17 - ось промежуточной шестерни; 18 - ведущая шестерня спидометра; 19 -стопорная вилка штуцера привода спидометра; 20 - штуцер привода спидометра.

На заднем конце вторичного вала установлены ведущая шестерня привода спидометра, застопоренная шариком, и на шлицах фланец крепления карданного вала.
Промежуточная шестерня 16 заднего хода с запрессованной в ней бронзовой втулкой вращается на оси 17, которая укреплена в специальном приливе картера и задней стенке и застопорена.
Промежуточный вал, представляющий собой блок из четырех шестерен, вращается на двух цилиндрических роликоподшипниках, ролики которых катятся по неподвижной оси 12, установленной в картере коробки и застопоренной с торца стопором 15. Между роликоподшипниками установлена распорная втулка. Осевые усилия блока шестерен воспринимаются торцовыми упорными бронзовыми шайбами и плавающей стальной шайбой, установленной со стороны венца заднего хода.
Устройство и работа синхронизатора
Бесшумное и безударное включение второй и прямой передач обеспечивается синхронизатором, который позволяет включить передачу только после того, как выравнены скорости вторичного вала и шестерни включаемой передачи. Следует иметь в виду, что первая передача и задний ход не имеют синхронизатора; поэтому во избежание поломки зубьев шестерен переключение со второй передачи на первую следует производить только после снижения скорости до 5 км/час, а на задний ход - после полной остановки.
Устройство и схема действия синхронизатора показаны на рис. 2 и 3. На наружной поверхности ступицы 10 (рис. 2) имеются зубья и три равномерно расположенных продольных паза. На зубьях находится скользящая муфта 9, а в пазах помещены ползуны 2. Шарики 4, находящиеся в отверстиях ползунов, пружинами 5 прижимаются к проточке, сделанной в зубьях муфты 9.(см. примечание)
На конусах первичного вала 1 (рис. 2) и шестерни 7 второй передачи посажены блокировочные бронзовые кольца 11. На внутренней конической поверхности колец, одинаковой по конусности с первичным валом и шестерней второй передачи, имеется мелкая нарезка (шаг 0,6 мм), которая нужна для того, чтобы разрывать масляную пленку, увеличивая тем самым трение при работе синхронизатора. На наружной поверхности колец имеются зубчатые венцы, одинаковые с венцами на первичном валу и шестерне второй передачи, а на торцах колец - пазы. Концы ползунов 2 входят в эти пазы с зазором, поэтому блокировочные кольца всегда вращаются вместе со ступицей 10, но могут поворачиваться относительно нее в пределах зазора между ползунами и пазами (приблизительно на половину шага зубьев венцов включения передач). Синхронизатор действует следующим образом: при включении передачи муфта 9, двигаясь в направлении включаемого венца, через шарики 4 перемещает ползуны 2, которые торцами прижимают с небольшим усилием блокировочное кольцо к конусу первичного вала или шестерни второй передачи.
Под действием трения, возникающего между наружными и внутренними конусами, блокировочное кольцо поворачивается в направлении вращения ведущего элемента на величину зазора между ползуном и пазом и занимает положение, показанное на рис. 3, б.


Рис. 2. Синхронизатор:
1 - первичный вал; 2 - ползун; 3 - вилка; 4 - шарик; 5 - пружина шарика; 6 - шестерня второй передачи; 7 - упорное кольцо; 8 - зубчатый венец шестерни второй передачи; 9 - муфта синхронизатора; 10 - ступица синхронизатора; 11 - блокировочное кольцо.

Рис. 3. Схема действия синхронизатора.

В этом положении зубья муфты 9 не могут войти в зацепление с зубьями кольца, так как они упираются своими скосами в скосы зубьев кольца. При этом на скосах зубьев возникают силы: осевая P1, прижимающая кольцо к конусу, и окружная P2, стремящаяся повернуть его против направления вращения.
При нажатии муфты на блокировочное кольцо (осевая сила) увеличивается трение между коническими поверхностями, что способствует выравниванию скоростей вращения шестерни включаемой передачи и муфты.
По мере выравнивания скоростей уменьшается сила трения на конусе, поворачивающая блокировочное кольцо. Когда окружная сила на скосах зубьев становится достаточной, чтобы преодолеть силу трения, поворачивающую блокировочное кольцо, оно поверяется против вращения, и зубья муфты войдут в зацепление с зубьями блокировочного кольца (рис. 3, в).
Дальнейшее продвижение муфты не встречает сопротивления, так как скорости вращения ведущего и ведомого элементов выравнены и если даже против зуба муфты окажется не впадина венца шестерни второй передачи или первичного вала, а зуб, то благодаря скосам на торцах зубьев венец несколько повернется и муфта бесшумно и безударно войдет в зацепление с венцом (рис. 3, а).
Для правильной работы синхронизатора, обеспечивающей бесшумное переключение, необходимо полностью выключать сцепление и передвигать рычаг переключения передач плавно, без рывков. Неполное выключение сцепления или слишком быстрое переключение передач, особенно с прямой передачи на вторую, может повредить механизм синхронизатора.
При эксплуатации автомобиля после значительного пробега может появиться шум при переключении передач даже при правильном пользовании рычагом переключения. Чаще всего это наблюдается при износе резьбы на внутренних конусах блокировочных колец. При этом исчезает зазор между торцами венцов шестерни и кольца (на рис. 2 показан зазор 1 мм у новой коробки передач) и трение между конусами при переключении отсутствует. Вследствие этого действие синхронизатора прекращается.
Для проверки необходимо снять боковую крышку коробки, прижать муфтой блокировочное кольцо к конусу шестерни и щупом проверить зазор. Если зазор меньше 0,2-0,3 мм, то блокировочное кольцо следует сменить.
Механизм переключения передач <<<
Механизм переключения передач смонтирован в боковой крышке 1 (рис. 4). При переключении передач муфта 6 (см. рис. 1) и скользящая шестерня передвигаются вилками 7 и 4 (рис. 4). Вилки своими хвостовиками свободно сидят в отверстиях секторов 5 и 6. Секторы на осях вращаются в гнездах боковой крышки. С наружной стороны крышки на оси секторов на штифтах посажены рычаги 3, связанные с тягами привода управления коробкой передач.
Для удержания секторов, а следовательно, и вилок в заданном положении (нейтральное положение или включение какой-либо передачи), а также для предотвращения одновременного включения двух передач имеется фиксирующее и блокирующее устройство (рис. 5). Фиксирующее устройство состоит из двух секторов с пазами и двух шариков с пружиной между ними. Под действием пружины шарики, входя в пазы секторов, фиксируют их в заданном положении.
Блокирующее устройство состоит из плавающего полого плунжера, блокирующего стержня, вставленного внутрь полого плунжера, и боковых поверхностей тех же секторов. Плавающий полый плунжер 8 перемещается в отверстии бобышки боковой крышки между секторами 1 и 4. Длина плунжера и профиль боковых поверхностей секторов сделаны такими, что при включении какой-либо передачи второй сектор запирается плунжером в нейтральном положении. Правильное действие блокирующего устройства возможно в том случае, если зазор между плунжером и сектором при включении любой передачи будет не более 0,1 мм.

Рис. 4. Механизм переключения передач:
1 - боковая крышка; 2 - ось сектора; 3 - рычаг; 4 - вилка первой передачи и заднего хода; 5 и 6 - секторы; 7 - вилка прямой и второй передачи.

Рис. 5. Фиксирующее и блокирующее устройство:
1 и 4 - секторы; 2 - блокирующий стержень; 3 - плавающий плунжир.

Блокирующий стержень 2, помещенный внутри полого плунжера, предотвращает одновременное включение двух передач. Стержень выбран такой длины, что он не препятствует повороту одного из секторов из нейтрального положения, но делает невозможным одновременный поворот обоих секторов.
Задняя крышка 11 (см. рис. 1) коробки, отлитая из алюминия, является одновременно опорой для щита ручного тормоза; в нижней части крышки имеются приливы для крепления подушек задней опоры двигателя.
В задней крышке установлен привод спидометра. Ведущая шестерня привода находится на вторичном валу коробки, ведомая - в штуцере 20, вставленном в крышку и укрепленном стопорной вилкой 19.
В гнездо задней части крышки вставлен резиновый сальник, работающий по наружной поверхности фланца крепления карданного вала. Перед сальником имеется маслосгонное устройство, представляющее собой маслоотгонную канавку, выполненную в приливе задней крышки и сопряженную с малым зазором с наружной поверхностью фланца крепления карданного вала. Масло, попадая в этот зазор, равный 0,17-0,44 мм, отводится от сальника по маслосгонной канавке. Для предотвращения образования избыточного давления в коробке передач, которое может вызвать течь масла через сальник, в задней крышке установлен, сапун.
Разборка и сборка коробки передач <<<
Коробку передач можно снять с автомобиля и поставить на место, не снимая двигателя. При снятии коробки необходимо только поддержать чем-либо заднюю часть двигателя или картер сцепления от опускания.
Разборку коробки надо производить в следующем порядке: при нейтральном положении шестерен снять боковую крышку, фланец кардана, штуцер привода спидометра и заднюю крышку; снять распорные втулки шестерни спидометра со вторичного вала и спрессовать шарикоподшипник; выпрессовать в сторону задней крышки ось блока шестерен промежуточного вала и опустить блок на дно картера; снять крышку первичного вала и вынуть первичный вал; вынуть через боковой люк картера вторичный вал в сборе с синхронизатором и обеими шестернями.
При этом нужно следить, чтобы муфта синхронизатора не сошла со ступицы; иначе это приведет потере шариков и пружин, с силой выталкиваемых из своих гнезд. При разборке синхронизатора также следует принять меры предосторожности против выпадения и утери шариков и пружин.
Сборку коробки передачи надо производить в обратном порядке. Для правильной работы коробки передач (бесшумность, отсутствие самовыключений, продолжительность) весьма важно, чтобы она была точно сцентрирована с двигателем. Это обеспечивается жесткостью картера сцепления и точной обработкой его поверхностей под посадку коробки, которые обрабатывают в сборке с блоком двигателя, причем базой для обработки являются коренные подшипники коленчатого вала.
При установке коробки передач на место она займет правильное положение в том случае, если картер сцепления с двигателя не снимался и если привалочные поверхности картера и коробки перед постановкой были чистыми, без забоин и при постановке плотно притянуты.
Уход за коробкой передач <<<
Уход за коробкой передач заключается в поддержании уровня масла в картере, в периодической смене его, а также в выявлении в устранении неисправностей. Уровень масла должен доходить до кромки наливного отверстия или быть на 5-10 мм ниже ее. Менять масло следует через каждые 12 000 км пробега. Если применяется трансмиссионное автотракторное масло, то его нужно также менять при смене сезона (весной и осенью).
Отработанное масло следует спускать из картера сразу после остановки автомобиля, пока оно теплое, иначе оно не будет полностью удалено. Необходимо периодически проверять затяжку гайки крепления фланца карданного вала. Ослабление посадки фланца не допускается. Так же надо следить, не засорен ли сапун коробки и, если требуется, прочищать его от грязи.
Привод управления коробкой передач <<<
Привод управления коробкой передач (рис. 6) состоит из рычага 7 переключения передач, вала 5 и двух тяг 13 и 14, соединяющих вал с рычагами секторов боковой крышки коробки.
В верхней части тяги 13 и 14 соединены с рычагами 3 и 2, свободно установленными на валу 5. Рычаг 2 включает вторую и третью передачи, рычаг 3 - первую передачу и задний ход. Внутри вала 5 установлен штифт 6, который входит поочередно в продольные пазы ступиц рычагов. При продольном перемещении вала 5 выбирается передача, т. е. штифт входит в пазы ступиц того или другого рычага, а при повороте вала 5 включается передача. Пружина 10 постоянно отжимает вал 5, а с ним и рычаг переключения в положение, при котором включается вторая и прямая передача. В верхней части вал переключения передачи опирается на направляющий палец 9, ввернутый в корпус 11 переключателя указателей поворотов.

Рис. 6. Привод управления коробкой передач:
1 - колпачковая масленка; 2 - рычаг второй и третьей передач; 3 - рычаг первой передачи и заднего хода; 4 - кронштейн; 5 - вал переключения передач; 6 - штифт; 7 - рычаг переключения передач; 8 - отросток вала переключения передач; 9 - направляющий палец; 10 - пружина; 11 - корпус переключения указателей поворотов; 12 - стопорное кольцо корпуса указателя поворотов; 13 - тяга первой передачи и заднего хода; 14 - тяга прямой и второй передачи; 15 - включатель фонарей заднего света.

При установке пальца 9 его нужно завернуть в корпус до упора, затем отвернуть на 1,5-2 оборота.
Нижней опорой вала является кронштейн 4,. установленный на рулевой колонке. Положение кронштейна на колонке фиксируется отверстием на последней и выступом на кронштейне. Между кронштейном и рулевой колонкой находится накладка, не допускающая перемещения рычагов 2 и 8 в осевом направлении. Между торцами рычагов и торцами кронштейна и накладки поставлены пружинные шайбы для предотвращения зазора и стуков.
Несколько выше кронштейна 4 с помощью хомута, охватывающего колонку, установлен включатель фонарей заднего света. В прорезь на рычаге включателя входит штифт, имеющийся на рычаге 3. Рычаг 7 переключения передач установлен в отростке 8 вала переключения на двух ступенчатых цапфах, разжимаемых пружиной. Для того чтобы снять рычаг с вала, необходимо нажать на наружные торцы цапф внутрь отростка и вынуть рычаг. При этом надо следить за тем, чтобы не потерять цапфы, которые с силой выталкиваются пружиной. На рычаг 7 надета противошумная резиновая втулка.
Осевой ход вала 5 в нейтральном положении (когда штифт 6 может входить поочередно в пазы обоих рычагов 2 и 3) должен быть равен 12 мм. Рычаг и вал должны перемещаться свободно, без заеданий.
Регулировка привода управления коробкой передач осуществляется изменением длины тяг 13 и 14 путем вращения их наконечников.
Для регулировки необходимо:
1. Включить третью передачу, для чего нижний конец переднего рычага боковой крышки переместить в крайнее заднее положение. Изменяя длину тяги 14, добиться, чтобы рычаг переключения передач занимал горизонтальное положение или был немного наклонен вниз.
2. Перевести рычаг 7 в нейтральное положение. Изменяя длину тяги 13, добиться, чтобы вал переключения передач свободно перемещался вдоль рулевой колонки; это означает, что пазы ступиц рычагов 2 и 3 находятся на одной прямой.
3. Убедиться, полностью ли включаются и выключаются все передачи; для этого поочередно включить все передачи и в каждом положении рычагов попытаться покачать рукой за концы оба рычага на боковой крышке коробки. Во всех положениях, соответствующих включенным передачам, и в нейтральном положении рычаги должны надежно фиксироваться. Отсутствие четкой фиксации указывает на неправильную регулировку.
4. Проверить правильность действия включателя фонарей заднего света. При включении заднего хода в задних фонарях должен загораться белый свет. Если фонари не включаются, то необходимо отвернуть болт крепления хомута включателя и повернуть включатель в правильное положение. Следует учитывать, что фонари загораются только при включенном зажигании.
5. После окончания регулировки привода управления коробкой передач наконечники тяг законтрить контргайками.

Начало


Примечание1.
На автомобилях выпуска после 1961 года ползуны с шариками и пружинами заменены на штампованные, из тонкой стали пластинки, расжатые в муфте двумя пружинными кольцами. <<<