Коробки передач тракторов

Тракторы оснащены механическими трансмиссиями, в которых крутящий момент передается шестернями, соединенными в различные комбинации. Механическая трансмиссия показана на рисунке 1, a, b, c.

Коробки передач тракторов

Рис. 1. Принцип построения и работы коробки передач с механическим селектором передач:

a – включена передача переднего хода; b – нейтральное положение; c – включена передача заднего хода; 1 – ведущий вал; 2, 3, 4, 5 – шестерни, жестко закрепленные на ведущем валу; 6 – промежуточное колесо; 7 – промежуточный вал; 8 – ведомый вал, 9, 10, 11 – шестерни, закрепленные на шлицах ведомого вала; 12 – коробка корпуса.

Дизайн. Коробка передач представляет собой механизм, установленный в металлическом корпусе 12 (см. рис. 1, б), в котором находятся два (а может быть три или даже четыре) вала – ведущий вал 1, соединенный с главным валом сцепления трактора через промежуточное соединение, и ведомый вал 8, соединенный с главной коробкой передач.

Шестерни 2, 3, 4 и 5 закреплены на ведущем валу 1. На ведомом валу 8 зубчатые колеса 9, 10 и 11 соединены шлицами. Это позволяет им скользить вдоль вала 8 и в то же время вращаться вместе с ним.

В некоторых редукторах, наоборот, неподвижные шестерни находятся на ведомом валу, а подвижные – на ведущем, что не меняет принципа работы редуктора.

Кроме этих шестерен, в коробке на промежуточном валу 7 свободно посажено зубчатое колесо 6, которое находится в постоянном зацеплении с шестерней 5.

Эксплуатация. Когда двигатель работает с включенной главной муфтой, ведущий вал 1 и установленные на нем шестерни вращаются, а выходной вал 8 с шестернями, установленными на шлицах, неподвижен. При таком расположении шестерен вращение через трансмиссию не проходит, и это положение известно как нейтральное положение трансмиссии.

Если же шестерни 11 и 2 (см. рис. 1, а) находятся в зацеплении при работающем двигателе, то вращение вала 1 передается на вал 8. Однако, поскольку ведомая шестерня 2 имеет меньший диаметр, чем ведомая шестерня 11, скорость вращения ведомого вала 8 будет меньше скорости вращения ведомого вала 1, и крутящий момент на опорном валу будет больше. Такая передача называется (для данной схемы) первой передачей. Благодаря этому трактор движется медленно, но в то же время обладает высокой тяговой силой.

Соединяя поочередно шестерни 3, 10, 4 и 9, можно получить еще два варианта передач, другими словами вторую и третью передачи, при которых скорость трактора увеличивается, а тяговое усилие уменьшается.

Если соединить шестерню 9 с шестерней 6 (см. рис. 1, в), то ведомый вал 8 будет вращаться в обратном направлении, т.е. включится передача заднего хода.

Таким образом, в рассматриваемой трансмиссии можно получить три различные передачи переднего хода и одну передачу заднего хода, что обеспечивает три различные силы тяги вперед и одну силу тяги назад. Такая трансмиссия называется механической трехскоростной трансмиссией.

Известно, что сельскохозяйственные машины и орудия, притягиваемые трактором, имеют разное тяговое сопротивление. Бывают случаи, когда одна и та же машина или орудие имеет разное тяговое сопротивление при разных условиях эксплуатации. Этот факт говорит о том, что нагрузка на двигатель сильно меняется, поэтому ему приходится работать в разных режимах, иногда очень неэкономично.

Для того чтобы трактор более экономично работал с различными видами машин или орудий, в трансмиссии имеется не три, а гораздо больше передач – четырнадцать, восемнадцать, двадцать две и т.д.

Коробки передач тракторов

Рис. 2. Устройство для переключения передач с помощью подвижных шестерен:

a – общий вид коробки передач; b – механизм переключения; 1 – ведущий вал; 2 – ползун; 3 – шток; 4 – конец рычага переключения; 5 – рычаг переключения; 6 – вал, 7 – щеколда; 8 – вилка; 9, 10 – каретка; 11 – ведомый вал; 12, 13 – ведомые шестерни; I – механизм переключения заблокирован; II – то же, разблокирован.

Переключение передач в этой коробке осуществляется с помощью специального механизма, который состоит из рычага 5 (рис. 2, а), ползунов 2 (или роликов) и вилок 8, входящих в кольцевые углубления в каретках подвижных шестерен 9 и 10, посаженных на ведущий вал.

Чтобы соединить быстро вращающуюся шестерню на ведущем валу с неподвижной шестерней на ведомом валу в начале движения трактора, необходимо остановить вращающуюся шестерню. Для этого отключите главное сцепление трактора и плавно включите его после соединения шестерен.

Для того чтобы сделать невозможным переключение передач без предварительного выключения главной муфты и остановки ведомого вала, коробка передач оснащена механизмом блокировки, который уменьшает износ зубьев шестерен и обеспечивает более надежную фиксацию подвижных шестерен в коробке во время работы. Этот механизм состоит из блокировочных рычагов 7 и валов 6, соединенных рычагом и тягой с педалью управления сцеплением. Когда сцепление включено (см. рис. 2, б. положение I), выемки на роликах 6 расположены так, что ролик не позволяет ловителям 7 подняться и пройти через привод 2 для переключения передачи.

Выжмите педаль сцепления (положение II), чтобы включить нужную передачу. Это позволит повернуть ролик на такой угол, чтобы его выемка находилась над зажимами. Затем переставьте рычаг 5 (см. рис. 2, а) так, чтобы его нижний конец 4 был обращен к нужному приводу, и поверните рычаг вперед или назад (в зависимости от того, что вы хотите включить в передачу). Это соединяет шестерни A и A’ или B и B’ (см. рисунок 2, b).

Обычно коробки передач имеют не один, а несколько ползунков, которые располагаются рядом друг с другом так, чтобы можно было переключать все передачи одним рычагом.

Для того чтобы нижний конец рычага не захватывал одновременно два ползуна, между ними устанавливаются распорные планки 3 (см. рис. 2, а).

Коробка передач с гидравлическим переключением. Макет. В чугунном корпусе 12 (рис. 3, а) посажены валы – направляющий 6, ведомый 75, возвратный (не показан) и др.

На ведущем валу постоянно закреплены четыре ведущие шестерни 5 и 10, а на ведомом валу свободно установлены в шарикоподшипниках четыре ведущие шестерни 11 и 16 (на рисунке показаны только две шестерни). Шестерни и ведомые колеса попарно соединены друг с другом и находятся в непрерывном зацеплении. Каждая шестерня соединена с гидравлической пружинной муфтой, жестко закрепленной на валу-шестерне 15.

Гидравлические муфты предназначены для соединения свободно вращающихся зубчатых колес с ведомым валом. Муфты попарно собраны в барабане 13, жестко закрепленном своей шлицевой ступицей на ведущем валу 15 коробки передач.

Каждая из муфт устроена следующим образом. Внутри барабана 13 находятся поршень 7, прижимаемый к перегородке барабана пружинами, и ведущие диски 8 и 9 ведомого диска (иногда четыре или пять дисков).

Ведущие шкивы 8 посажены в шлицы на ступицах шестерен 11 и 16, а ведущие шкивы 9 своими выступами входят в пазы барабана. Для подвода гидравлической жидкости к внутренней части гидромуфты в ведущем валу 15 и ступице барабана выполнены каналы.

Эксплуатация. Во время работы двигателя с включенной главной муфтой сцепления ведущий вал 6 (рис. 3, б) и все ведущие и ведомые шестерни вращаются, а опорный вал 15 и гидромуфта неподвижны. Это положение называется нейтральным.

Если рабочая жидкость при давлении 0,7 … 0,9 МПа, насос 18, поршень отойдет от барабана перегородки и сожмет ведущий и ведомый диски вместе. Муфта замыкается, и ведомый вал начинает вращаться.

Поскольку ведущая и ведомая шестерни имеют разные диаметры, в этой конструкции можно получить четыре различных передаточных числа – четыре различные передачи.

Эту передачу можно менять во время работы трактора, не прерывая потока мощности. Когда рычаг 2 установлен, например, в положение II, масло, подаваемое насосом из картера коробки передач, поступает в распределитель 1, откуда через канал, просверленный в ведомом валу 15, поступает в правое сцепление. Здесь он давит на поршень 7, который перемещается вправо и сжимает

Коробки передач тракторов

Коробки передач тракторов

Рис. 3. Переключение передач с помощью гидравлических компрессионных муфт:

а – схема работы; б – устройство; 1 – распределитель; 2 – рычаг; 3 – манометр; 4 – гидроаккумулятор; 5, 10, 11 и 16 – шестерни; 6 – ведущий вал, 7 – поршень; 8 – ведущие диски; 9 – ведомые диски; 12 – корпус; 13 – барабан; 14 – пружина; 15 – ведомый вал; 17, 19 – фильтры; 18 – насос; 20 – клапан.

Если рычаг 2 перевести в положение I, то раздаточная прорезь распределителя будет совмещена с отверстиями верхнего канала и направит масло в левый цилиндр сцепления.

Пока масло заполняет этот цилиндр и поршень не сжимает диски, правое сцепление остается включенным, так как поддерживается давление, создаваемое аккумулятором 4.

Аккумулятор постепенно опустошается за счет масла, вытекающего через дроссельное отверстие, и давление масла в правом сцеплении постепенно снижается. Когда поршень левого сцепления сожмет диски и обороты будут передаваться через шестерни 5 и 10, перепускные клапаны (на схеме не показаны) под действием разности давлений переместятся в положение, при котором аккумулятор будет поддерживать давление в верхнем канале.

Гидравлическая система коробки передач также оснащена масляным радиатором (не показан), всасывающим и нагнетательным фильтрами 17 и предохранительным клапаном 20, через который в случае избыточного давления в магистрали (выше 0,9 МПа) масло поступает в картер для предотвращения возможной поломки. Для контроля давления масла в гидравлической системе коробки передач установлен манометр 3. [Семенов В. М., Власенко В. Н. 1989].

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: