Студент группы 4-56-1 _____ Ю.П. Байков

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.Т. Калашникова»

Кафедра «Тепловые двигатели и установки»

Лабораторная работа №3.

Коробка передач.

Проверил

Преподаватель ____________________ А.Н. Терентьев

Выполнил

Студент группы 4-56-1 _____________________ Ю.П. Байков

Ижевск 2012

Требования. Классификация. Применяемость.

К коробке передач предъявляются следующие требования: обеспечение оптимальных тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля при заданной внешней характеристике двигателя; бесшумность при работе и переключении передач; легкость управления; высокий КПД.

Классификация коробок передач приведена на схеме 2. На большинстве легковых и грузовых автомобилей устанавливают ступенчатыекоробки передач.

Двухвальные коробки передач с числом передач 4...5 применяют для перед­неприводных автомобилей малого класса (ЗАЗ-1102, ВАЗ-2108, АЗЛК-2141) и заднеприводных - с задним расположением двигателя (ЗАЗ-968М). Высшая передача часто повышающая. Как правило, большинство передач синхронизи­ровано.

Трехвальные коробки передач используют для легковых автомобилей, выполненных по классической схеме, грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности и автобусов. В современных легковых автомобилях применяют коробки с числом передач (ступеней) не менее четырех. В эксплуатации пока имеются автомобили с трехступенчатыми коробками передач (ГАЗ-20, ГАЗ-21). В грузовых автомобилях малой грузоподъемности применяют четырехступенчатые коробки (автомобили УАЗ). В грузовых автомобилях средней грузоподъемности иногда применяются четырёхступенчатые коробки (ГАЗ-53), но в большинстве случаев - пяти-, шестиступенчатые коробки, синхронизированные на высших передачах.

Многовальные коробки передач используют на автомобилях большой грузоподъемностью для увеличения числа передач с целью улучшения тяговых и экономических свойств. В основе конструкции многовальных коробок передач лежит четырех-, пяти- или шестиступенчатая трехвальная коробка передач, в общем картере с которой размещен повышающий редуктор (делитель) или понижающий редуктор (демультипликатор), а иногда в одном картере с коробкой передач размещается и делитель, и демультипликатор. При применении многовальных коробок число передач может быть от 8 до 24. Многоступенчатые коробки передач чаще всего используют для автомобилей-тягачей, работающих с прицепным составом.

В большинстве конструкций ступенчатых коробок передач переключение передач выполняет водитель. В последнее время появляются конструкции сту­пенчатых коробок передач, где процесс переключения передач автоматизиро­ван на основе применения микропроцессорной техники.

Бесступенчатые передачи фрикционного типа (вариаторы с гибкой связью) получили некоторое распространение на автомобилях малого класса («Фиат УНО» и др.), а в настоящее время и на автомобилях среднего класса («Audi А6 multitronic»). Интенсификация разработки бесступенчатых передач этого типа ряда ведущих автомобильных фирм («Фольксваген», «Форд| и др.) позволяет ожидать, что применение таких передач уже в ближайшей годы расширится. В настоящее время появились автомобили с торовыми вариаторами («Nussan Gloria»).

Бесступенчатые передачи импульсного типа, предлагавшиеся в различных вариантах 20 - 30-х годах, не получили сколько-нибудь заметного применения. Из всех типов бесступенчатых передач широкое внедрение получили гидродинамические (гидротрансформаторы), которые применяются в сочетании с автоматически управляемой ступенчатой коробкой - гидромеханические передачи. Почти все зарубежные фирмы, выпускающие легковые автомобили, предлагают устанавливать на своих автомобилях гидромеханические передачи по требованию потребителя за отдельную плату. Продолжающиеся совершенствование гидромеханических передач в направлении повышения КПД и соответственно топливной экономичности автомобиля приведет к более широкому применению этих передач на авто­мобилях различного назначения. На отечественных автомобилях гидромеханические передачи устанавливаются на легковых автомобилях высшей; класса ГАЗ-14, ЗИЛ-4104, автобусах ЛиАЗ-677, автомобилях - самосвалах БелАЗ-548А и некоторых специальных автомобилях.

Гидрообъмные передачи на российских автомобилях не применяются (исключение- активизация колес одного из прицепов ЗИЛ). Достоинства гидрообъемной передачи (сравнительно высокий КПД, реверсивность, большой диапазон передач) позволяют предположить, что в перспективе, расшириться применение бесступенчатой передачи этого типа, если будут преодолены присущие ей недостатки - сложность, высокая стоимость.

Электромеханические передачи применяют в основном на автомобилях большой грузоподъемностью. В частности установлены на всех автомобилях «БелАЗ» грузоподъемностью 75 т и выше.

Анализ и оценка конструкции коробок передач.

Для анализа и оценки конструкции коробок передач служит ряд оценочных параметров, которые определяются требованиями, предъявляемыми коробкам передач различного типа.

Диапазон передаточных чисел.

Одним из важных оценочных параметров коробки передач являетсяотношение передаточного числа низшей и высшей передач

Д =U_КПmax/U_KПmin

Это отношение называется диапазоном передаточных чисел или диапазоном коробки передач.

В легковых автомобилях и автобусах малой вместимости на их базе Д =3…4 и грузовых автомобилей в зависимости от грузоподъемности и назначения Д= 5...8. Такой же диапазон имеют автобусы средней и большой вмести­мости с механической коробкой передач; автомобили-тягачи и автомобили вы­сокой проходимости Д=9...13. В этих пределах находится диапазон передаточ­ных чисел коробки передач для автомобилей технологического назначения, у которых должна быть предусмотрена скорость порядка 2...3 км/ч. Устойчивое движение с такой скоростью может быть обеспечена только при большом зна­чении передаточного числа низшей передачи. Следует иметь в виду, что такая скорость может быть подучена также, если применяются раздаточные коробки с понижающей передачей.

Число передач и плотность ряда передаточных чисел.

Плотность ряда характеризуется отношением передаточных чисел соседних передач. Чем больше число передач, тем выше плотность ряда, тем в большей степени выполняется требование обеспечения высоких тяговых и экономиче­ских свойств автомобиля. В современных конструкция коробок передач пока­затель плотности ряда передач стремятся выполнять в пределах 1, 1... 1, 5, при­чем на высших, синхронизированных передачах показатель плотности должен. выть, возможно, ближе к нижнему значению.

Помимо повышения тяговых и экономических свойств, большая плотность ряда позволяет синхронизаторам работать в более благоприятных условиях, так как для выравнивания угловых скоростей соединяемых элементов, скорости которых мало различаются, требуется меньшая работа трения. Благодаря этому синхронизаторы могут выполняться меньших размеров при достаточной на­дежности.

Уровень шума, создаваемого при работе.

Этот параметр зависит от качества, точности изготовления и типа зубчатых нар, жесткости валов и картера коробки. Меньший уровень шума обеспечива­ют косозубые и шевронные зубчатые колеса (одновременно им присуща большая прочность).

При недостаточной жесткости валов нарушается зацепление, что сопровож­дается повышение уровня шума. Картер коробки передач не должен резониро­вать - резонансные составляющие значительно увеличивают уровень шума. Придать картеру достаточную жесткость можно путем создания рациональной формы и оребрения. Параметром оценки уровня шума коробки передач может служить ее КПД, так как шум всегда сопровождается потерей энергии.