Для чего служит коробка передач трактора
Назначение и схема трансмиссии трактора
Большинство колесных и гусеничных тракторов работают по одному принципу, ведь наличие ряда конструктивных особенностей позволяет технике удобно передвигаться и выполнять отведенные задачи. Трансмиссия является незаменимой частью любого трактора, ведь ее основная задача — передавать и преобразовывать полученную энергию к потребителю. Причем передача проходит максимально удобно и просто, а значит управлять трактором сегодня достаточно просто.
Нынешние тракторы создаются в различных вариантах трансмиссии, можно выделить две основных трансмиссии:
Также производители создают несколько трансмиссий, которые различаются по изменению передаточного числа. В зависимости от этого выделяют комбинированную, ступенчатую и бесступенчатую трансмиссии.
Механическая и гидромеханическая трансмиссии
Наиболее популярной, недорогой и практичной считается механическая трансмиссия, она достаточно удобная и неприхотливая в работе. В основе механической коробки лежат такие главные механизмы как: сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал, конечные передачи, механизм поворота и карданная передача.
Также в зависимости от производителя выбранного трактора в его трансмиссию могут устанавливаться ходоуменьшители, раздаточная коробка и система повышения крутящего момента.
Также следует понимать, что нынешние зарубежные тракторы могут предлагаться с трансмиссиями электрического и смешанного типа. Вышеуказанные виды трансмиссий обычно различаются по способу обработки крутящего момента.
Классификация по преобразованию передаточного числа
В тракторах принято использовать ступенчатые трансмиссии, они удобные, неприхотливые в обслуживании и недорогие.
Особенности трансмиссии гусеничного трактора
Для работы трактора на гусеничном ходу используется иная трансмиссия, предполагает наличие двух больших гидравлических передач. На каждой передаче устанавливается регулируемый насос и гидравлический мотор.
Гидравлические насосы созданы таким образом, что соединяются с двигателем, гидравлические моторы в передачах соединяются с ведущими звездочками. Непосредственно данные звездочки уже соединены зубчатым механизмом. Схемы трансмиссии гусеничного трактора позволяют проще оценить принцип работы и все особенности.
Какое использовать масло в трансмиссию трактора?
Для полноценной работы такого узла трактора как трансмиссия приходиться использовать специальное масло, характеристики которого устанавливаются еще на заводе производителе. Трансмиссионное масло создается согласно ГОСТ 17479.2-85, при маркировке масла производитель может указать буквы ТМ.
Также марка масла обозначается цифрами, обозначающими наличие присадок и определенную вязкость. Приведем пример: масло ТС-3-1H можно расшифровать как трансмиссионное, относиться к 3 группе и создано по 4 классу вязкости.
Масло для сельскохозяйственной техники имеет в составе дистиллятную и нефтяную разновидности, хорошее масло должно иметь присадки, уменьшающие износ и появление задиров. В основе могут содержаться такие компоненты как фосфор, сера, хлор и т. д.
При использовании на тракторе ведущего моста и гипоидной скорости обязательно требуется использование специального смазочного вещества — гипоидного масла. Также играют важную роль — защищают от появления задиров. Любое трансмиссионное масло должно выполнять единственную роль — смазка внутренних механизмов трансмиссии и обеспечение правильного теплоотвода.
Видео
Коробки перемены передач тракторов и автомобилей (назначение, классификация, общее устройство).
Коробка передач необходима для изменения тягового усилия на ведущих элементах движителя тракторов и автомобилей, а также для движения задним ходом и отключения двигателя от движителя на длительный период.
По способу изменения передаточного числа коробки передач делят на бесступенчатые и ступенчатые.
Бесступенчатые коробки передачобеспечивают получение бесконечного (в определенном интервале) множества передаточных чисел. По принципу работы эти коробки бывают механические, гидравлические и электрические.
Ступенчатые коробки передач устанавливают на большинстве, отечественных тракторов и автомобилей и представляют собой зубчатые редукторы, позволяющие получать несколько передаточных чисел, используя различные варианты зацеплений шестерен. В отличие от бесступенчатых передаточные числа в них изменяются не плавно, а ступенчато.
Коробки передач грузовых автомобилей имеют от 5 до 10 передач переднего хода. У тракторных коробок число ступеней несколько больше, чем у автомобильных (от 7 до 24). Это объясняется большим разнообразием работ, выполняемых тракторами, и требующимися при этом различными скоростными и тяговыми показателями агрегатов.
Ступенчатые коробки передач подразделяют по числу передач, способу зацепления шестерен, числу основных валов и их расположению.
По числу основных валов коробки передач могут быть двухвальные, трехзальные и составные.
Двухвальные коробки передач. В них энергия передается через пару шестерен от первичного к вторичному валу (исключение составляют передачи заднего хода).
Т р е х в а л ь н ы е коробки передач характеризуются наличием трех основных валов (первичного, вторичного и промежуточного). Вторичный вал может располагаться как соосно с первичным валом, так и параллельно ему.
Составные коробки передач применяют при необходимости получения большого числа передач. Эти конструкции представляют собой комбинации из двух последовательно расположенных коробок, которые выполняются либо в общем картере (трактор МТЗ-80), либо в отдельных (Т-4).
По способу зацепления шестерен коробки передач могут быть со скользящими шестернями и с шестернями постоянного зацепления, причем в автомобильных вальных коробках передач используются шестерни постоянного зацепления (за исключением шестерни I передачи и заднего хода). В автомобильных коробках с шестернями постоянного зацепления передачи переключают с помощью зубчатых муфт, снабженных синхронизирующими устройствами. Коробки передач тракторов со скользящими шестернями установлены на тракторах Т-74, ДТ-75В, МТЗ-80, а на тракторах Т-150, Т-150К, К-700, МТЗ-100 переключение передач возможно без остановки трактора. В них используются шестерни постоянного зацепления, свободно посаженные на первичном или вторичном валу, каждая из которых может соединяться с валом через многодисковую фрикционную муфту.
Основное различие между конструкциями автомобильных и тракторных коробок передач — разница в характере выполняемых этими машинами работ,
Приводы управления служат для переключения передач водителем или автоматически.Привод непосредственного действия. Наибольшее распространение получила конструкция с установкой рычага в шаровой опоре.Командный привод— это такой привод, когда водитель сам не затрачивает усилий, а воздействием на управляющий элемент влияет на переключение, которое чаще всего происходит за счет энергии гидронасоса или электродвигателя. Устройство командного привода рассмотрим на примере четырехступенчатой с шестернями постоянного зацепления коробки передач трактора Т-150К.
Передачу включают с помощью многодисковых фрикционных муфт 14 (рис. 5.18), 15, 16 и 17, расположенных на вторичном валу и включаемых за счет энергии давления масла. Привод состоит из источника энергии (гидравлического насоса 11, имеющего постоянный привод от двигателя); емкости для масла (бака 1), в которую масло заливается через горловину 4; заборного фильтра 13; масляного радиатора 3; гидроаккумулятора 8; фильтра нагнетания 12; распределителя 18; клапанов 2, 5, 7,9, 10 и 20, позволяющих поддерживать требуемые температуру и давление масла в системе на различных режимах работы трактора. Давление в системе контролируют по манометру 6. Привод работает следующим образом.
Масло из корпуса раздаточной коробки (поскольку картер основной коробки передач — сухой, чтобы уменьшить потери энергии на разбрызгивание масла) засасывается насосом 11 через заборный фильтр 13 и, пройдя фильтр линии нагнетания, подается одновременно к перепускному клапану 5 и распределителю гидросистемы 18. Направляемое золотником 19 распределителя масло по каналам вторичного вала попадает к поршню фрикционной муфты включаемой передачи, который сдвигается, зажимает диски и включает передачу (другие муфты в это время соединены со сливом). Одновременно масло через перебросные клапаны 7, 9 я 10 поступает к гидроаккумулятору 8.
Прошедшее через перепускной клапан масло по трубопроводам поступает для смазывания фрикционных элементов коробки передач, к баку 1 и радиатору 3 системы. Из бака оно сливается в корпус раздаточной коробки. Для переключения передач тракторист поворачивает рукояткой золотник 19 распределителя 18, соединяя фрикцион включаемой передачи с насосом, а выключаемой — со сливом.
Гидроаккумулятор 8 необходим для поддержания давления во фрикционе выключаемой передачи на некоторый период времени, чтобы не допустить разрыва потока мощности в коробке передач при переключении.
Автоматический привод отличается от командного тем, что сигнал к переключению передач подается не водителем, а автоматическим устройством (в зависимости от скорости движения машины и загрузки двигателя).
Автоматическое переключение передачи с низшей на высшую происходит следующим образом: на низшей передаче золотник клапана 5 (рис. 5.19) переключения смещен вправо и соединяет нагнетающую магистраль насоса 3 с гидро-цилиндром фрикциона низшей передачи. Полость гидроцилиндра 7 фрикциона высшей передачи при этом положении золотника соединена со сливом.
Датчик скорости (регулятор 4) связан с ведомым валом коробки передач. Золотник регулятора, вращаясь вместе с ведомым валом, под действием центробежной силы смещается к периферии, передавая сопротивление пружины и давления масла на торец левого пояска золотника. При этом изменяется проходное сечение сливного отверстия и, следовательно, изменяется давление масла на правый торец золотника клапана 5 в зависимости от скорости движения машины.
Силовой регулятор связан с приводом к дроссельной заслонке и изменяет давление масла на левый торец золотника клапана 5 пропорционально углу открытия дроссельной заслонки.
Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем дальше вправо смещается золотник регулятора и меньше вытекает масла через сливное отверстие «б». Поэтому от угла открытия дроссельной заслонки зависит давление масла на левый торец золотника клапана 5. Когда сопротивление движению машины уменьшится, при неизменном угле открытия дроссельной заслонки частота вращения коленчатого вала двигателя увеличится, что приведет к повышению скорости движения машины и, следовательно, к увеличению давления на правый торец клапана. Золотник клапана 5 переместится влево, в результате чего включится фрикцион высшей передачи и выключится фрикцион низшей передачи.
Тангес в= ширина на высоту центра тяжести.
Гидромеханическая передача представляет собой сочетание гидромеханического трансформатора с дополнительной ступенчатой (фрикционно-зубчатой) коробкой передач. Такая передача необходима для автоматической и бесступенчатой трансформации энергии двигателя в зависимости от сопротивления движению машины. Свойством бесступенчатой трансформации энергии обладает гидротрансформатор, а механическая коробка передач служит для расширения диапазона передаточных чисел, поскольку передаточное число гидротрансформатора, которое называют коэффициентом трансформации, сравнительно невелико.
Гидромеханические трансмиссии применяют в трансмиссиях автомобилей семейства БелАЗ и МоАЗ, автобусах ЛАЗ-695Ж и ЛиАЗ-677, на тракторах ДТ-175С и Т-330.
Гидромеханические передачи в эксплуатации должны иметь силовой диапазон в соответствии с назначением машины. Минимально допустимый КПД должен быть не менее 0,75. 0,8. Совместная работа гидротрансформатора с двигателем должна обеспечивать требуемую экономичность, т. е. перерасход топлива по сравнению с работой на заблокированном трансформаторе в основных эксплуатационных режимах не должен превышать 6. 8 %. С помощью этих передач должен обеспечиваться пуск двигателя в условиях низких температур, а также с буксира.
Срок службы передачи зависит от надежности и долговечности работы от дельных ее агрегатов. В гидротрансформаторе наибольшему изнашиванию подвергаются уплотнения рабочей полости, муфты свободного хода и подшипники опор колес. В дополнительной коробке передач изнашиваются фрикционные элементы, шлицевые и зубчатые соединения.
Эффективность использования гидромеханической передачи зависит от правильности расчета совместной работы двигателя, трансформатора и коробки передач, а также от правильности выбора водителем передачи в зависимости от условий движения или характера выполняемой работы.
Гидротрансформатор состоит из нескольких (чаще всего трех или четырех) рабочих колес: насосного (ведущее), турбинного (ведомое) и одного или двух колес реактора, воспринимающих реактивный момент.
При работающем двигателе насосное колесо воздействует лопатками на жидкость, которая не только вращается вместе с колесом, но и перемещается вдоль лопаток по направлению от входа к выходу. Выйдя из насосного колеса, поток жидкости проходит через турбинное колесо, затем — через реактор и возвращается на вход насосного колеса, образуя замкнутый круг циркуляции. При этом насосное колесо передает энергию потоку жидкости, а она — турбинному колесу. Энергия потока жидкости и силовое воздействие на лопатки зависят от значения и направления абсолютной скорости жидкости. Наличие двух колес 4 и 5 реактора, каждое из которых установлено на муфте 10, позволяет получить более приемлемый показатель изменения КПД гидротрансформатора (рис. 5.22) по мере повышения передаточного числа I. Из графика видно, что при увеличении передаточного числа i отключается сначала одно колесо, и трансформатор с режима «а» переходит на режим «б». После отключения второго колеса трансформатор переходит на режим «в» (гидромуфты). Так оба колеса реактора заторможены в интервале максимальных тяговых усилий (40. 80 кН) при скорости движения агрегата от 0 до 7,5 км/ч.
В интервале тяговых усилий 12,5. 40,0 кН и скоростей движения 7,5. 17,5 км/ч колесо первого реактора начинает вращаться вместе с турбинным колесом.
На транспортном режиме, когда тяговое усилие на крюке находится в интервале от 0 до 12,5 кН при скорости движения 17,5 км/ч, вращаются оба колеса реактора. Гидротрансформатор рассчитан на длительную работу в режиме трансформации и оборудован системами питания, охлаждения и фильтрации.
Зачем нужна коробка передач и ее назначение для трактора
Главное назначение коробки передач заключается в изменении скорости движения трактора с одновременным изменением его тягового усилия, а также для получения заднего хода и отъединения двигателя от механизмов, передающих вращение ведущим колесам при протяженных остановках трактора.
Тракторный двигатель при работе на регуляторе с полной подачей топлива и нормальной нагрузкой развивает номинальную мощность при соответствующем крутящем моменте и числе оборотов коленчатого вала.
При увеличении этого соотношения число оборотов колес или ведущих звездочек гусениц и скорость движения трактора снижаются, а сила тяги возрастает. При уменьшении соотношения скорость движения возрастает, а сила тяги уменьшается.
Для изменения соотношения чисел оборотов ведущих колес трактора и коленчатого вала двигателя применяют коробку передач, которую располагают на тракторе за муфтой сцепления.
Коробка передач нужна для передачи крутящего момента от двигателя через механизмы силовой передачи к ведущим колесам или гусеницам трактора
Из-за чего при взаимодействии с почвой развивается сила тяги, используемая как для передвижения трактора, так и для тяги присоединенных к нему машин и орудий.
В зависимости от условий работы трактора сила тяги, развиваемая на колесах или гусеницах, будет соответствующей.
Так, при движении машины на холостом ходу требуется такая тяга, которая затрачивается только на преодоление сил сопротивления перекатыванию трактора.
Применение на сельскохозяйственных работах
При работе с сельскохозяйственными машинами и орудиями, назначение коробки передач заключается в увеличении силы тяги, которая соответствует тем силам сопротивления, которые преодолеваются при движении агрегата.
При работе трактор движется со скоростью соответствующей виду работ. Например, при транспортировке, когда скорости движения высокие, в отличии от работы с сельскохозяйственными машинами и орудиями.
Величины максимальных скоростей движения отдельных машин и орудий определяются агротехническими соображениями. Иногда от трактора требуется получить медленное движение, например во время работы с рассадопосадочными машинами.
Общее устройство коробки передач и ее работа
Коробка передач трактора состоит из главных частей и деталей:
Конструкция
Корпус коробки передач представляет собой каркас, отлитый из чугуна в виде отдельной детали или совместно с корпусом заднего моста трактора. Сверху корпус закрыт крышкой.
Для понятия общего устройства коробки передач, рассмотрим схему простейшой кпп, в корпусе которой размещаются на подшипниках два основных вала.
Верхний вал соединяется с валом муфты сцепления и называется ведущим. На шлицованную поверхность вала насажены передвижные шестерни-каретки: одинарные или двойные. Шлицевое соединение перемещает каретки по валу при совместном их вращении.
На нижнем ведомом валу неподвижно закрепляются ведомые шестерни, число зубьев которых и диаметр подобраны так, чтобы при зацеплении с ними соответствующих ведущих шестерен было обеспечено получение необходимых передаточных чисел.
На заднем наружном конце ведомого вала закреплена малая ведущая коническая шестерня главной передачи, входящая в постоянное зацепление с большой ведомой шестерней заднего ведущего моста трактора.
Механизм переключения кпп
Рычаг переключения передач располагают в приливе крышки корпуса на шаровой опоре. Рычаг качается в разных направлениях.
Нижний конец рычага входит в пазы головок вилок или поводков, закрепленных на передвижных стержнях. Стержни свободно вставлены в отверстия приливов крышки или корпуса.
Вилки закрепленные на стержнях, входят в выточки на передвижных каретках и не препятствуют их вращению. Передачи включают при стоящем тракторе.
1 — рычаг переключения передач; 2 — переключающая вилка двойной каретки; 3 — фиксатор; 4 — передвижной стержень двойной каретки; 5 — передвижной стержень одинарной каретки; 6 и 7 — шестерни двойной каретки; 8 — коническая шестерня ведомого вала; 9, 10 и 11 — шестерни ведомого вала; 12 — двойная шестерня заднего хода; 13 — ведомый вал; 14 — валик шестерни заднего хода; 15 — одинарная каретка; 16 — ведущий вал; 17 — корпус коробки передач; 18 — переключающая вилка одинарной каретки; 19 — крышка корпуса; 20 — кулиса; 21 — шаровая опора рычага.
При введении малой ведущей шестерни каретки в зацепление с большой ведомой получают первую передачу. Введением в зацепление пары шестерен с меньшей разницей в диаметрах включают вторую передачу и, зацепляя шестерни с наименьшей разницей в диаметрах, — третью.
Для получения заднего хода между двумя шестернями ведущего и ведомого валов помещают дополнительную двойную шестерню, насаженную свободно на специальный валик, закрепленный в корпусе. При перемещении шестерни вперед она войдет в зацепление с передней шестерней и вращение ведомому валу будет передаваться в обратную сторону.
Для исключения перемещения стержней одновременно, что приведет к включению двух передач сразу и поломке шестерен, нижний конец рычага проходит через вырезы кулисы. Она определяет положение рычага, при котором нижний его конец входит в паз головки только одного стержня.
Стержни и шестерни после включения передачи и в нейтральном положении стопорятся фиксаторами, шарики или штифты которых с пружинами помещаются в гнездах крышки и входят в выемки на стержнях.
Включать передачи можно только при остановке ведущего вала с шестернями
Это достигается выключением главной муфты сцепления. В противном случае при включении передачи зубья вращающейся ведущей шестерни ударятся о зубья шестерни ведомого вала, стоящего неподвижно, и они поломаются.
Для исключения включения передачи при не выключенной главной муфте сцепления, коробку передач оборудуют блокирующим устройством. Для этого в приливе крышки коробки передач над фиксаторами монтируют блокирующий валик, соединенный рычагом и тягой с педалью или рычагом управления главной муфтой сцепления.
На валике сделан паз, в который входят штифты фиксаторов. При включенной муфте сцепления валик располагается против штифтов стороной, не имеющей паза. При этом фиксаторы, входя в гнезда на переключающих стержнях, упираются штифтами в валик и удерживают стержни, не позволяя их передвигать и переключать передачи.
При нажатии на педаль или переводе рычага при выключении муфты сцепления, блокирующий валик проворачивается и против штифтов фиксаторов располагается его паз. В этом случае фиксаторы освобождаются и перемещаются вверх, выходя из гнезд стержней при их передвижении и позволяя переключать передачи.
Назначение, принцип работы, классификация и схемы коробок передач
Главные вкладки
Основное назначение коробки передач — изменять силу тяги и скорость движения трактора в зависимости от условий работы. Кроме того, ее используют для получения заднего хода и остановки трактора при работающем двигателе.
Производительность трактора и количество расходуемого топлива зависят от степени использования мощности двигателя. Наибольший эффект получают при нагрузке, близкой к максимальной мощности двигателя.
Нагрузка на двигатель зависит от сопротивления, оказываемого передвижению трактора при выполнении им различных работ, и от скорости его передвижения. Поскольку во время работы сопротивление изменяется, то для поддержания наивыгоднейшего режима работы двигателя нужно соответственно изменять и скорость движения трактора.
Коробка передач на тракторах позволяет при увеличении сопротивления увеличивать силу тяги за счет уменьшения скорости движения и наоборот.
Простейшую коробку передач можно представить в виде двух параллельных валов с шестернями. Вал 9 (рис. ниже), называемый первичным, или ведущим, получает вращение от двигателя через муфту сцепления. Вторичный, или ведомый, вал 8 через механизмы заднего моста соединен с ведущими колесами (звездочками). На одном из валов шестерни закреплены неподвижно, а на другом могут перемещаться по шлицам. Подвижные шестерни называют каретками.
Схема действия коробки передач:
а — нейтральное положение; б — включена II передача; в — включена I передача; г — включен задний ход; 1, 2 и 3 — подвижные шестерни (каретки); 4 — промежуточная шестерня заднего хода; 5, 6 и 7 — неподвижные шестерни; 8 — вторичный вал; 9 —первичный вал
Когда шестерни первичного и вторичного валов не находятся в зацеплении (нейтральное положение, рис. а), трактор неподвижен. Если же шестерню 2 ввести в зацепление с шестерней 6 (рис. б), предварительно остановив первичный вал путем выключения муфты сцепления, то после ее включения трактор будет двигаться со скоростью, пропорциональной числу оборотов вала 8, и развивать необходумую силу тяги. Положение шестерен, показанное на рис. б, соответствует включению II передачи.
Предположим, что сопротивление движению увеличивается (вспашка более плотной почвы, преодоление подъема и т.п.). Когда оно достигнет величины, соответствующей максимальной мощности двигателя, последний будет работать на самом выгодном режиме. Однако при дальнейшем увеличении сопротивления двигатель окажется перегруженным (его крутящий момент будет недостаточен для преодоления сопротивления) и может заглохнуть.
Остановку двигателя можно предотвратить, своевременно включив I передачу. Для этого каретку смещают влево, в результате чего шестерня 2 выйдет из зацепления с шестерней 6, а шестерня 1 войдет в зацепление с шестерней 7 (рис. в). Теперь число зубьев ведущей шестерни уменьшилось, а ведомой— увеличилось. Поэтому число оборотов вала 8, а следовательно, и скорость трактора уменьшатся. Но зато соответственно увеличится крутящий момент на валу 8 и сила тяги трактора.
Если возросшее сопротивление обеспечивает полную загрузку двигателя на I передаче, то он снова будет работать в наивыгоднейшем режиме. Но если после переключения передачи трактор сможет развить силу тяги большую, чем это необходимо для преодоления возросшего сопротивления, то двигатель окажется недогруженным.
Очевидно в данном случае для получения наивыгоднейшего режима работы двух передач недостаточно» Необходима еще какая-то промежуточная передача, при которой вал 8 вращался бы быстрее, чем на I передаче, но медленнее, чем на II. Поскольку сопротивление движению изменяется в широких пределах, то нужно иметь по возможности большее число передач, которое позволит маневрировать скоростями и добиваться наивыгоднейшего режима работы двигателя.
Поэтому коробки передач современных тракторов имеют по 6—9 и даже больше передач. В их числе имеются рабочие передачи, обеспечивающие высокопроизводительную и экономичную работу трактора на повышенных скоростях (6—9 km/h), передачи замедленного хода (0,7—1,5 km/h), используемые на некоторых работах, а также транспортные, позволяющие колесным тракторам двигаться со скоростью 20—30 km/h.
Для получения заднего хода вторичному валу нужно сообщить обратное направление вращения. Это достигается введением в зацепление шестерни 3 с промежуточной шестерней 4, постоянно соединенной с шестерней 5. У некоторых тракторов (Т-25, Т-4 и др.) есть специальный механизм — реверс, позволяющий получать несколько передач заднего хода.
Коробки передач на тракторах различают по следующим признакам:
по числу передач (ступеней) — четырехступенчатые, пятиступенчатые и т.д.;
по числу подвижных кареток — двухходовые, трехходовые и т. д.;
по числу валов, участвующих в передаче вращения, — двухвальные, многовальные (трехвальные и т.д.);
по расположению валов — с продольным и поперечным расположением валов;
по характеру зацепления шестерен — с шестернями, вводимыми в зацепление только на время включения передачи (скользящие шестерни) и с постоянно зацепленными шестернями;
по устройству механизма переключения — с механическим приводом и с гидравлическим приводом.
Двухвальные коробки передач (см. рис. выше) просты по устройству, потери энергии в них на трение невелики, так как в каждой передаче, кроме заднего хода, участвует только одна пара шестерен. Однако получение большого числа передач в таких коробках ограничено чрезмерным удлинением валов.
Многовальные коробки выполняют по различным схемам. На рис. 105, а показана схема трехвальной коробки с прямой передачей. Вместе с первичным валом 1 через шестерни 2 и 11 вращается промежуточный вал 10. Если с его шестернями 9, 8 и 7 последовательно зацепить шестерни 3, 4 и 5, передвигая их по шлицам вторичного вала 6, то соответственно будут получены I, II и III передачи, при которых вторичный вал вращается медленнее первичного.
Если же шестерню 3 сместить влево и внутренним зубчатым венцом соединить с шестерней 2, то будет получена IV прямая передача, так как валы 1 и 6 будут вращаться как одно целое. Подобное расположение валов может быть в коробках и без прямой передачи.
Схемы многовальных коробок передач:
а — с прямой передачей; б — с редуктором; 1 — первичный вал; 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 и 11 — шестерни коробки; 6 — вторичный вал; 10 — промежуточный вал; 12—ведущий вал редуктора; 13—шестерня редуктора; 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23 и 24 — шестерни коробки 14 — каретка редуктора; 15 — ведомый вал редуктора; 20 — вторичный вал; 25 — блок шестерен; 26 — ось блока шестерен
Для увеличения числа передач применяют коробки с редукторами. Примером такого устройства может служить коробка, схема которой показана на рис. б.
От муфты сцепления вращение передается на ведущий вал 12 редуктора. Его ведомый вал 15 одновременно служит первичным валом коробки передач. Когда в редукторе кареткой 14 включена прямая передача, то зацеплением шестерен 16 и 24, 17 и 23, 18 и 22, 19 и 21 получают четыре передачи.
Если в редукторе шестерню 14 соединить с малым зубчатым венцом блока 25 шестерен, то вал 15 будет вращаться медленнее вала 12. Поэтому, используя те же шестерни, получают еще четыре замедленные передачи.
Иногда редуктор используют не только для снижения числа оборотов первичного вала 15, но и для изменения направления его вращения. В этом случае такой редуктор называют реверс-редуктором.
У некоторых тракторов (МТЗ-50, Т-74 и др.) шестерни редуктора не обособлены в отдельный узел, а установлены прямо на валах коробки передач. На тракторе ДТ-75 устанавливают планетарный редуктор, который называют увеличителем крутящего момента. Он позволяет изменять число оборотов первичного вала коробки передач без остановки трактора.
Во всех коробках передач, выполненных по рассмотренным выше схемам, шестерни, передающие вращение вторичному валу, вводятся в зацепление только на время включения соответствующей передачи.
На новых моделях тракторов все большее применение получают коробки передач с постоянно зацепленными шестернями. Принципиальная схема такой коробки показана на рис.
Схема коробки передач с шестернями постоянного зацепления:
1, 5, 6 и 7 — шестерни первичного вала; 2 и 4 — дополнительные зубчатые венды шестерен; 3—зубчатая муфта; 8 — первичный вал; 9 и 10 — фрикционные муфты; 11 — вторичный вал; 12, 13, 14 и 15 — шестерни вторичного вала; 16 — зубчатая втулка
Шестерни 15, 14, 13 и 12, закрепленные на вторичном валу 11, находятся в постоянном зацеплении с шестернями 7, 5, 6 и 7 первичного вала. Эти шестерни лишь опираются на первичный вал, но имеют возможность свободно вращаться на нем. Поэтому, если первичный вал получает вращение от двигателя, а все передачи выключены, то шестерни 5, 6 и 7 остаются неподвижными.
Переключение передач достигается поочередным соединением шестерен 1, 5, 6 и 7 с первичным валом. Для этой цели используют или зубчатую муфту 3, или фрикционные муфты 9 и 10, Например, если муфту 3 сместить влево, то она своими внутренними зубцами соединит дополнительный зубчатый венец 2 шестерни 1 с зубчатой втулкой 16, закрепленной на первичном валу. В результате шестерня 1 будет вращаться вместе с первичным валом и через шестерню 15 передавать вращение на вторичный вал.
Если же муфту 3 сместить вправо, то с первичным валом окажется жестко соединена шестерня 5, имеющая большее число зубцов, чем шестерня 1. В результате вторичный вал будет вращаться быстрее, чем это было при включении предыдущей передачи.
Если для соединения шестерен с первичным валом вместо зубчатых муфт использовать фрикционные, то передачи можно переключать на ходу, без разрыва потока мощности, передаваемого от двигателя к ведущим колесам.