Устройство и действие коробок передач и раздаточных коробок автомобилей Урал-4320 и Урал-4320-31

1. Тема № 5: “Трансмиссия”.

Кафедра ГАБТУ
Тема № 5: “Трансмиссия”.
Занятие №3: ”Устройство и действие коробок
передач и раздаточных коробок автомобилей
Урал-4320 и Урал-4320-31”.
Преподаватель подполковник запаса Рогозин С.В.

2.

Учебные вопросы
1. Устройство и работа коробки передач
автомобиля Урал-4320.
3. Устройство и действие раздаточной коробки
Урал-4320.

3.

1. Устройство и действие коробки передач
автомобиля Урал-4320-31.
1.1 Назначение, основные типы, особенности конструкции и принцип
действия коробки передач.
Коробка передач предназначена для изменения силы тяги на ведущих колесах и
скорости движения автомобиля путем увеличения или уменьшения передаточного
числа; для получения заднего хода; для длительного разобщения двигателя от
ведущих колес.
Передаточным числом называют отношения частот вращения ее ведущего и
ведомого валов или отношение моментов на ведомом валу к моменту на ведущем
при постоянстве передаваемой мощности, если не учитываются неизбежные
механические потери.
Необходимость изменения передаточного числа связана, со значительно
изменяющимся сопротивлением движению автомобиля и с недостаточной
приспособляемостью поршневого двигателя внутреннего сгорания к изменению
этих нагрузок. При разгоне автомобиля используют большее передаточное число,
в ходе движения — меньшее. Основу механических коробок передач составляют
зубчатые передачи.

4.

Изменение передаточных чисел коробок передач и соответственно крутящего
момента и силы тяги на ведущих колесах производят при помощи зубчатых
колёс. Когда в зацеплении находятся две пары зубчатых колёс, общее
передаточное число равно произведению передаточных чисел пар зубчатых колес.
Задний ход получают включением между ведомым и ведущим зубчатыми
колесами промежуточного вала с парой зубчатых колёс.

5.

6.

1.2 Ступенчатые коробки передач классифицируются:
-По числу передач для движения вперед они разделяются на трехступенчатые,
четырехступенчатые, пятиступенчатые и т. д. Передача заднего хода в число
ступеней не входит.
- По характеру зацепления зубчатых колес - на коробки передач с
постоянным зацеплением зубчатых колес и принудительным зацеплением
зубчатых колес. Современные коробки передач выполнены с постоянным
зацеплением зубчатых колес, кроме первой передачи и передачи заднего хода.
Включение передач осуществляется или введением в зацепление ведомых и
ведущих зубчатых колес или блокированием постоянно зацепленного ведомого
зубчатого колеса с ведомым валом с помощью муфты включения.
- По числу муфт включения и их ведущих органов — вилок включения и
ползунов различают двухходовые, трехходовые и более коробки передач.
При принудительном управлении выбор передачи и ее включение осуществляет
водитель. На коробках передач с автоматическим управлением выбор передачи и
ее включение производится автоматическим устройством. При
полуавтоматическом управлении водитель сначала выбирает необходимую
передачу, а ее включение осуществляется специальным исполнительным
устройством. Механические ступенчатые коробки передач являются наиболее
распространенными. Чем больше число передач, чем рациональнее распределены
передаточные числа, тем выше динамические качества автомобилей, тем выше
топливная экономичность и лучше используется мощность двигателя.

7.

1.3. Устройство и действие деталей коробки передач
автомобиля Урал-4320-31.
На автомобилях семейства Урал устанавливают коробки передач двух моделей: на
одиночных автомобилях, предназначенных для работы без прицепа, и
многоцелевых автомобилях Урал-4320, приспособленных для работы с прицепом,
устанавливают пятиступенчатую коробку передач основной модели «К-14». Для
автомобилей-тягачей, предназначенных для постоянной работы с прицепом или
полуприцепом (Урал-4420), используют десяти ступенчатую коробку передач
модели «К-15». Эта коробка передач состоит из основной пятиступенчатой
коробки передач и переднего делителя-ходоуменьшителя; в сочетании они
позволяют получить 10 передач переднего и две передачи заднего хода. На Урал4320-31 устанавливается коробка передач ЯМЗ-236У.
Техническая характеристика коробки передач Я-236У. Пятиступенчатая
коробка передач—механическая, снабжена двумя синхронизаторами
инерционного типа для включения второй, третьей, четвертой и пятой передач.
Пятая передача — повышающая. Четвёртая – прямая. Зубчатые колеса всех
передач, кроме первой и заднего хода, постоянного зацепления, косозубые.
Передаточные числа: I — 5,26; II — 2,90; III — 1,52; IV — 1,00; V — 0,644; 3X
— 5,48. Коробка передач крепится к картеру сцепления восемью шпильками по
четыре с каждой стороны. Верхние шпильки ввернуты в картер сцепления,
нижние — в картер коробки передач. Для крепления задней части коробки
передач в составе силового агрегата предусмотрена поддерживающая опора.

8.

Состав: - картер с верхней крышкой,
- редукторная часть (блок шестерён),
- механизм переключения
передач, расположенный в
крышке,
- привод управления,
- первичного вала в сборе,
- вторичного вала в сборе,
- промежуточного вала в
сборе,
- блока шестерен заднего
хода.

9.

Редукторная часть состоит из первичного вала и выполненной с ним заодно
ведущей шестерни;
- промежуточного
вала с жестко
установленными
на нем зубчатым
колесом привода
промежуточного
вала, ведущими
шестернями
четвертой и третьей передач, изготовленными заодно с валом зубчатыми венцами
второй, первой передач и передачи заднего хода, и вторичного вала.

10.

На вторичном валу на роликовых подшипниках установлены и постоянно
находятся в зацеплении с соответствующими колесами промежуточного вала
зубчатые колеса первой , заднего хода, второй, третьей и четвертой передач.
Зубчатые колеса имеют зубчатые каретки для соединения с внутренними
зубчатыми венцами муфты включения первой передачи и передачи заднего хода,
синхронизаторов включения второй и третьей, четвертой и пятой передач. Муфта
и синхронизаторы установлены внутренними шлицами на шлицах вторичного
вала и при переключении передач могут перемещаться по валу в сторону
блокируемых с валом зубчатых колёс.

11.

Заборник масла

12.

Отличия коробки передач К-14 от ЗиЛ-4334 и Я-236У
1. Зубчатые колёса вторичного вала 5,3,2 –й передач установлены на роликовых
подшипниках.
2. Для смазки этих подшипников в первичном и вторичном валу проточен
масляный канал.
3. Масло к масляному каналу подаётся масляным насосом шестерёнчатого типа
из масляной ванны, через маслозаборник с сетчатым фильтром. Привод
ведущей шестерни насоса от промежуточного вала.
4. Пятая передача повышающая.
5. В коробках К-14, вместо муфты-шестерни первой и заднего хода передач (Я14), используются отдельно блок: блокирующая муфта и зубчатые колёса первой
и заднего хода передач. Изменена схема переключения передач.
Механизм переключения передач состоит из двух синхронизаторов и,
муфты включения, вилок переключения с 3-мя ползунами; блокировочного
устройства (замка); трех фиксаторов; предохранителя. Предохранитель
включения передачи заднего хода, замок и фиксаторы, ползуны и вилки
смонтированы в крышке картера коробки передач. Ползуны установлены в
расточках верхней крышки картера. На трех ползунах (коробка передач
трехходовая) закреплены: вилка переключения первой передачи и передачи
заднего хода, вилка переключения второй и третьей передач, вилка переключения
четвертой и пятой передач.

13.

14.

Синхронизаторы. Для
безударного включения
передач установлены два
синхронизатора
инерционного типа,
одинаковые по устройству,
различающиеся
размерами. Синхронизатор
представляет собой
зубчатую муфту
включения передач с
диском, на который
воздействуют вилкой.
Каретка устанавливается
на шлицах вторичного
вала и имеет два зубчатых
венца для блокирования
ведомых зубчатых колес с
вторичным валом.
Диск каретки имеет три отверстия для блокирующих пальцев фиксаторов,
соединяющих его с двумя сблокированными конусными кольцами.

15.

Между двумя половинками у каждого пальца расположены две пружины. В
пальцах и отверстиях дисков под пальцы выполнены конические фаски. В
нейтральном положении синхронизатор расположен посредине между
блокируемыми зубчатыми колесами.
Работа синхронизатора. При включении синхронизированной передачи
происходит следующее: каретка синхронизатора вместе с вилками перемещается
в сторону включаемой передачи до упора в конус шестерни. При этом движение
каретки через три фиксатора передается конусным кольцам синхронизатора,
которые жестко связаны между собой с помощью трех блокирующих пальцев.
Фиксаторы состоят из двух полуцилиндров, между которыми размещены по две
цилиндрические пружины, прижимающие полуцилиндры фиксаторов к
внутренней поверхности отверстия каретки синхронизатора. Из-за различия
окружных скоростей переключаемых элементов (шестерня и каретка
синхронизатора) и под действием осевого давления, передаваемого с помощью
фиксаторов, которые удерживают каретку от свободного осевого перемещения, на
конической поверхности кольца и шестерни переключаемой передачи возникает
момент трения. Под действием момента трения каретка смещается относительно
блока конусных колец до упора в блокирующую поверхность пальцев. Наличие
пальцев препятствует осевому перемещению каретки относительно блока колец
до момента выравнивания окружных скоростей переключаемых элементов
(происходит синхронизация). После выравнивания окружных скоростей
переключаемых элементов блокирующие поверхности пальцев не препятствуют

16.

осевому перемещению каретки относительно блока колец и передача включается
без удара. Дальнейшее продвижение муфты прекращается до выравнивания
угловых скоростей зубчатого колеса и вторичного вала. После этого
синхронизатор занимает фиксированное положение, пружины распирают
полуцилиндры фиксаторов, блокирующие пальцы несколько отходят от фасок
диска, диск перемещается дальше, и зубья каретки бесшумно входят в зацепление
с зубчатым венцом зубчатого колеса.
Синхронизаторы КП КамАЗ-14
Синхронизатор второй и третьей передач состоит из каретки (муфты), двух
фрикционных колец, восьми блокирующих пальцев и четырех пальцев
фиксаторов. В каретке внутри выполнено шлицованное отверстие с тремя зубчатыми венцами для соединения с шлицевой частью вторичного вала. С целью
исключения самовыключения передач на ходу крайние внутренние зубчатые
венцы по сравнению со средним выполнены с утоньшением.
Для этого шлицевая часть вторичного вала, по которой перемещается каретка,
расчленена двумя канавками; ширина шлица в средней части на 0,4—0,6 мм
больше, чем на крайних венцах. Канавки на внутренней поверхности каретки
выполнены по ширине шлицев в среднем ряду. При включенной передаче зубчатая каретка находится на шлицах крайнего ряда. За счет крутящего момента
увлекаемые ведомым зубчатым колесом включаемой передачи на величину
разности в толщине зубьев каретка и ее шлицы прижимаются к шлицам вала,
происходит «перекрытие» зубьев каретки и среднего ряда шлицев вала.

17.

В этом случае боковые выступы шлицев
среднего ряда служат замком,
предотвращающим самовыключение
передачи. При выключенном сцеплении
передача выключается без труда, так как
крутящий момент к КП не передается. По
окружности каретки параллельно
продольной оси просверлены восемь
отверстий под блокирующие пальцы с
блокирующими поверхностями (фасками)
и четыре отверстия под пальцы
фиксаторов. Фиксация каретки в среднем
положении осуществляется шариками,
поджимаемыми пружинами в канавки
пальцев.
Фрикционные кольца имеют наружную поверхность трения, ведомые зубчатые
колеса включаемых передач — внутреннюю. Каретка имеет внутренний зубчатый
венец, зубчатые колеса — наружный. Угол наклона фасок блокирующих пальцев
подобран таким образом, что пока действует момент трения и происходит
взаимная синхронизация вращения фрикционного кольца и зубчатого колеса,
дальнейшее продвижение каретки в сторону блокируемого зубчатого колеса
невозможно. Принцип действия синхронизаторов идентичный.

18.

19.

2 . Устройство и действие раздаточной коробки Урал-4320.
Передаточные числа: первой (понижающей) передачи – 1,682; второй
(повышающей) передачи – 0,917.
2.1. Раздаточная коробка состоит:
- Картер,
- ведущий вал,
- средний промежуточный вал,
- нижний составной вал, (включающий вал привода задних мостов и вал
привода переднего моста, дифференциал);
- блоки шестерён;
- и привод управления коробкой.
Валы раздаточной коробки: ведущий и средний промежуточный имеют
регулировочные устройства для регулировки затяжки конических подшипников.
Валы привода переднего и заднего мостов установлены на шарикоподшипниках и
имеют маслосгонные кольца с винтовыми канавками, для передней части вала с
меткой «П», для задней - «З». Дифференциал состоит: корпус (два фланца),
четыре сателлита, солнечной и коронной шестерни.

20.

РК Урал-4320

21.

2.2 Привод управления раздаточной коробкой.
Привод состоит из двух рычагов:
- Рычаг переключения передач с тягой, переключающим стержнем, вилкой
и муфтой переключения передач.
- Рычаг блокировки дифференциала с тягой, коромыслом,
переключающим стержнем, вилкой и зубчатой муфтой, соединяющей вал
привода переднего моста с передней обоймой дифференциала.
2.3. Действие раздаточной коробки.
- При включении высшей передачи крутящий момент передается от
шестерни передачи ведущего вала на шестерню высшей передачи
промежуточного вала, шестерню низшего вала, на дифференциал, а с него
на оси сателлитов, солнечную и эпициклическую шестерни и на валы
привода переднего и заднего мостов.
- При включении низшей передачи вращение передается через шестерни
низшей передачи ведущего вала и промежуточного вала на дифференциал,
а с него через оси сателлитов, солнечную и эпициклическую шестерни и на
валы привода переднего и заднего мостов.

22.

Особенность устройства раздаточной коробки Урал-4320-31, -43206
одна - привод управления КДОМ - электропневматический

23.

Задание на самостоятельную работу – изучить материал занятия,
руководствуясь литературой:
1. Автомобили Урал-4320-10, Урал-4320-31 и их модификации.
РЭ. - Миасс: Транспорт, 2010, стр. 45-47.
2.Толстиков А.Н., Богданов В.Н. Устройство военной
автомобильной техники. Учебное пособие. – Череповец: ВИ. 2011,
стр. 82-121.
3.Омельян Н.Г. Автомобильная подготовка. Учебник. - Челябинск:
ВИ. 2006, стр. 172-186.
Тема следующего занятия № 5, занятие № 4 «Устройства и действия коробок
передач, раздаточных коробок автомобилей Урал-4320-31 и Урал-4320. Уход
и неисправности».