Аналіз й оцінка конструкції коробок передач.

Для аналізу й оцінки конструкцій коробок передач служить ряд оцінних показників, які визначаються вимогами, що пред'являються до коробок передач різного типу.

Одним з важливих оцінних показників коробки передач є діапазон передавальних чисел або діапазон коробки передач. Діапазон передавальних чисел – відношення передавального числа нижчою до вищої передачі

.

D = 3…4, 5 – легкові автомобілі і автобуси малої місткості;

D = 5…8 – вантажні автомобілі залежно від вантажопідйомності і призначення, а також автобуси середньої і великої місткості з механічною коробкою передач;

D = 9…20 – автомобілі тягачі і автомобілі високої прохідності, а також автомобілі технологічного призначення, у яких повинна бути передбачена швидкість порядку 2…3 км/год.

Число передач і щільність ряду передавальних чисел характеризує виконання вимог забезпечення високих тягових і економічних властивостей автомобіля. Щільність ряду характеризується відношенням передавальних чисел сусідніх передач.

Чим більше число передач, тим вище щільність ряду. Показник середньої щільності ряду передавальних чисел

.

g = 1, 6…1, 7 – у п'ятиступінчастих коробок передач вантажних автомобілів;

g = 1, 25. 1, 40 – у багатоступінчастих коробок передач.

У сучасних конструкціях коробок передач показник щільності ряду передач прагнуть виконувати в межах 1, 1…1, 5.

Велика щільність ряду крім підвищення тягових і економічних властивостей дозволяє синхронізаторам працювати в сприятливіших умовах, оскільки для вирівнювання кутових швидкостей елементів, що сполучаються, швидкості яких мало розрізняються, потрібна менша робота тертя. Завдяки цьому синхронізатори можна виконувати менших розмірів при достатній їх надійності.

У сучасних легкових автомобілях застосовуються коробки передач з числом передач (ступенів) не менше чотирьох (ЗАЗ-1102, ЗАЗ-968М, ВАЗ, АЗЛК). Поки в експлуатації є автомобілі з триступінчастими коробками передач (ГАЗ-20, ГАЗ-21). У вантажних автомобілях малої вантажопідйомності (автомобілі УАЗ) застосовуються чотириступінчасті коробки передач. У вантажних автомобілях середньої вантажопідйомності іноді застосовуються чотириступінчасті коробки (ГАЗ-53), але в більшості випадків – п’яти, шестиступінчасті коробки передач.

На автомобілях великої вантажопідйомності застосовують багатовальні коробки передач. При застосуванні багатовальних коробок число передач може бути від 8 до 24. Це досягається тим, що в основі конструкцій багатовальних коробок передач лежить чотири-, п’яти, або шестиступінчаста тривальна коробка передач, в загальному картері з якою розміщений редуктор (дільник), що підвищує, або знижуючий редуктор (демультиплікатор), а іноді в одному картері з коробкою передач розміщуються і дільник, і демультиплікатор. Багатоступінчасті коробки передач найчастіше використовують для автомобілів-тягачів, що працюють з причепами і напівпричепами.

Додатковим параметром коробки передач є передавальне число вищої передачі .

Збільшення числа передач веде до збільшення маси коробки передач. Маса ступінчастих коробок передач з нерухомими осями валів (разом з картером зчеплення) складають: 2, 5…5% сухої маси легкового автомобіля. Металоємність оцінюється питомою масою коробки передач – відношенням її маси до потужності двигуна.

Для виконаних конструкцій ступінчастих коробок передач автомобілів цей показник знаходиться в межах: 0, 3…0, 5 кг/кВт – легкові автомобілі і 0, 5…2 кг/кВт – вантажні. Гідромеханічні коробки передач – 0, 35…2 кг/кВт, електричні передачі – 5…10 кг/кВт.

Якість, точність виготовлення і тип зубчатих пар, жорсткість валів і картера коробки передач характеризує рівень шуму, що створюється при роботі коробки передач.

Показником оцінки рівня шуму коробки передач може служити її ККД, оскільки шум завжди супроводжується втратою енергії.

Регламентуючі документи рівня шуму від автомобіля – правило №9 ЕЕК ООН (не більш 84gБА) і ДОСТ 19358-74 (не більш 84gБА). Гранично допустимий рівень зовнішнього шуму нових автомобілів (у gБ за шкалою А): легкові – 82; вантажні (mах) – 91; автобуси (mах) – 91; мотоцикли (mах) – 85.

Оцінним показником досконалості конструкції є також легкість управління, яка характеризується зусиллям на важелі управління і складністю конструкцій, яка визначається ступенем складності самої конструкції коробки передач та її приводу (синхронізатори, автоматизація управління ступінчастою коробкою передач й так далі).

Інтегральним показником оцінки конструкції коробки передач є ресурс (тис. км. пробігу до капітального ремонту).

Нижче приведені значення ресурсу, пробіг передач при експлуатації на дорогах першої категорії: легкові автомобілі – 125…250 тис. км.; вантажні автомобілі – 250…500 тис. км.

Для позашляхових автомобілів і автомобілів високої прохідності встановлюється знижений ресурс.