Механизмы поворота гусеничных тракторов. Как поворачивает гусеничная техника?

Гусеничный трактор идет прямолинейно, когда обе гусеницы на одинаково плотном грунте перематываются с равными скоростями. Если замедлить движение одной гусеницы, то трактор начнет поворачиваться в ее сторону, тем круче, чем больше отстает эта гусеница.

Поворот изучаемых гусеничных тракторов осуществляется отключением одной из гусениц от силовой передачи. Для этой цели применяют муфты поворота или планетарные механизмы. Схема заднего моста гусеничного трактора с муфтами поворота (а) и детали муфты поворота (б):

1 — пружина; 2 — шестерни промежуточной передачи; 3 — вторичный вал коробки передач; 4 — шестерни конечной передачи; 5 — ведущие звездочки; 6 — вал заднего моста; 7 — муфта поворота; 8 — ведомый барабан; 9 — ведущий барабан; 10 — ведомые диски; 11 — ведущие диски; 12 — нажимной диск; 13 — тормозМуфта поворота 7 (рис.) — обычная многодисковая муфта сцепления постоянно замкнутого типа. Ведущая часть ее состоит из закрепленного на валу 6 барабана 9, на зубьях которого надеты ведущие диски 11. Между этими дисками расположены ведомые диски 10 с фрикционными накладками, соединенные с внутренними зубьями ведомого барабана 8, который закреплен на валу ведущей шестерни конечной передачи.

Все диски зажаты пружинами 1 между фланцем ведущего барабана и нажимным диском 12. Когда обе муфты включены, ведущие звездочки 5 вращаются с одинаковыми скоростями и трактор идет прямолинейноВыключают муфту как всякую постоянно замкнутую муфту сцепления: отводят нажимной диск, преодолевая сопротивление пружин, в результате чего прекращается сжатие дисков и передача крутящего момента от ведущего барабана ведомому.

Однако за счет толкающего усилия, передаваемого от другой гусеницы через остов, отключенная гусеница все же продолжает перематываться, хотя и с меньшей скоростью. Поэтому поворот трактора будет плавным, особенно, когда невелико сопротивление буксируемых машин. Ведомый барабан при плавном повороте продолжает поворачиваться в прежнем направлении, так как получает вращение от отстающей гусеницы через звездочку и конечную передачу. Если его остановить тормозом 13, то остановятся звездочки и гусеница, а трактор сделает крутой поворот на месте.

Фрикционные муфты поворота сравнительно просты, что обусловило широкое их применение на тракторах. Однако диски таких муфт быстро изнашиваются, а при выключении муфты водитель должен прилагать значительное усилие для преодоления сопротивления сильных пружин. Для облегчения управления иногда применяют гидравлические усилители.

В ряде современных тракторов вместо муфт поворота применяют планетарные механизмы. Схема заднего моста гусеничного трактора с планетарными механизмами поворота (а) и детали планетарного механизма (б):

1 — полуось; 2 — тормоза полуосей (остановочные); 3 — тормоза солнечных шестерен; 4 — барабан; 5 — ведомая шестерня промежуточной передачи; 6 — ведущая шестерня промежуточной передачи; 7 — вторичный вал коробки передач; 8 — коронные шестерни; 9 — шестерни конечной передачи; 10 — ведущие звездочки; 11 — солнечные шестерни; 12 — сателлиты; 13 — оси сателлитов; 14 — водилаКрутящий момент от вторичного вала 7 (рис.) через конические шестерни 6 и 5 промежуточной передачи передается барабану 4, внутри которого выполнены две коронные шестерни 8. Посредством сателлитов 12 коронные шестерни соединены с солнечными шестернями 11. Сателлиты вращаются на осях 13, закрепленных в водилах 14. Водила насажены на полуоси 7, пропущенные сквозь ступицы солнечных шестерен и связанные с ведущими звездочками 10 через шестерни 9 конечных передач. Механизм поворота имеет тормоза 3 солнечных шестерен и тормоза 2 полуосей (остановочные тормоза).

При прямолинейном движении обе солнечные шестерни заторможены, поэтому сателлиты, получая вращение от коронных шестерен, перекатываются по солнечным шестерням и через оси увлекают за собой водила. От водил через полуоси и конечные передачи крутящий момент передается ведущим звездочкам.

Когда одну из солнечных шестерен растормаживают, сателлиты перестают перекатываться по ней, так как она сама начинает вращаться в обратном направлении. Поэтому передача крутящего момента на водило прекращается, т. е.

гусеница отключается от силовой передачи. Однако водило, подобно ведомому барабану муфты поворота, вращается в прежнем направлении под действием отстающей гусеницы. Поэтому при растормаживании солнечной шестерни трактор поворачивает плавно.

При передаче вращения от коронных шестерен к водилам число оборотов снижается, а крутящий момент соответственно увеличивается. Используя вместо муфт поворота планетарные механизмы, в силовую передачуфактически вводят дополнительные редукторы, что позволяет уменьшить нагрузку на детали коробки передач и промежуточной передачи. Планетарный механизм имеет и другие преимущества: он более долговечен, реже требует регулировки, меньшее усилие прилагается на рычагах управления, меньше габариты заднего моста.

На гусеничных трелевочных тракторах применяются те же механизмы поворота, что и на сельскохозяйственных тракторах. Однако условия их работы существенно различаются:

В принятой сейчас основной схеме работы трелевочных тракторов древесина подвозится в полупогруженном положении. По технологическим соображениям ее целесообразно грузить на щит комлями вперед. Это резко увеличивает суммарный вес трактора в рабочем состоянии и уменьшает удельную касательную силу тяги Рк/Gт по сравнению с сельскохозяйственными тракторами.

При движении по лесосеке трактор должен совершать частые и крутые повороты.

Верхние значения коэффициентов сопротивления движению несколько больше у трелевочных тракторов.

Вследствие конструктивных особенностей трелевочных тракторов L / B обычно у них больше, чем у сельскохозяйственных тракторов. Механизмы поворота предназначены для поворотов тракторов в любых условиях эксплуатации. Помимо общих требований механизмы поворота должны :

1. Обеспечивать плавный и быстрый переход от движения по прямой к движению по кривой любого радиуса. 2. Не создавать дополнительных, по сравнению с прямолинейным движением, нагрузок на двигатель при повороте трактора.

3. Не влиять на устойчивость прямолинейного движения трактора. 4. Давать возможность отстающей и забегающее гусеницам вращаться с различными угловыми скоростями во время поворота и подводить к ним силы тяги, отличающиеся по величине, а иногда и по знаку от сил тяги при прямолинейном движении.

Механизмы поворота гусеничных тракторов в зависимости от способа подвода мощности к ведущим колесам делятся на два вида:

Механизмы с одинарным подводом потока мощности.

Механизмы с двойным подводом потока мощности к ведущим колесам. На всех гусеничных тракторах применяются механизмы с одинарным подводом потока мощности. Вторые на тракторах распространения не получили из-за сложности конструкции.

Поворот гусеничных тракторов производится за счет создания различных скоростей вращения ведущих колес. Ни один из существующих механизмов поворота не обеспечивает плавного поворота трактора. Что касается дополнительной загрузки двигателя при повороте и устойчивости трактора при прямолинейном движении, то в различных механизмах это достигается по разному.

Существует множество механизмов поворота различающихся как по принципу действия, так и по конструкции, начиная от наиболее простых муфт поворота и заканчивая сложными устройствами, в которых механизмы поворота объединены с коробками передач. На современных гусеничных трелевочных тракторах используют следующие механизмы поворота: муфты поворота (бортовые фрикционы) и одноступенчатые планетарные механизмы (ПМП).

Муфты поворота (бортовые фрикционы)

Рассмотрим принцип действия муфт поворота, изображенных на рисунке 35.

Рисунок 35 Схема заднего моста трактора с многодисковой муфтой поворота.

Если обе муфты включены, а тормоза отпущены, ведущие звездочки, а, следовательно, и гусеницы жестко связаны. Трактор движется прямолинейно. Такое свойство муфт поворота является их большим достоинством, поскольку жесткая связь обеспечивает высокую проходимость трактора и, если сцепление гусеницы с грунтом достаточно, то машину не уводит в сторону.

При повороте трактора влево, левый фрикцион выключается, и весь крутящий момент передается через правую муфту ведущей звездочке забегающей гусеницы, создавая необходимую силу тяги на ней. К левой гусенице при полном выключении муфты момент не подводится и ее сила тяги равна нулю.

При полностью выключенной муфте (левой) и затянутом тормозе отстающая гусеница остановится, и трактор начнет поворачиваться вокруг точки пересечения продольной оси гусеницы и поперечной оси трактора. Бортовые фрикционы установлены на тракторах ЧТЗ, семейства «Онежец» (ТДТ-55 и др.) и применяются на большинстве сельскохозяйственных отечественных и зарубежных тракторов.

Механизмы поворота гусеничных тракторов

Поворот гусеничного трактора связан с преодолением момента сопротивления, который создают главным образом силы сцепления гусениц с опорной поверхностью, силы сопротивления передвижению гусеничных движителей и тяговое сопротивление.

Разность моментов, подводимых к ведущим звездочкам гусеничных движителей, создают при помощи специальных механизмов поворота. В качестве таких механизмов применяют фрикционные (редко электромагнитные) муфты или шестеренчатые планетарные механизмы с тормозами.

Фрикционные муфты управления (бортовые фрикционы) работают по такой схеме. Крутящий момент через центральную передачу и вал заднего моста подводится к ведущему барабану. Далее через ведущие и ведомые диски, сжимаемые пружинами и нажимным диском, крутящий момент передается на ведомый барабан и вал к конечной передаче и ведущей звездочке. Аналогична схема и второй муфты управления, через которую крутящий момент подводится к другой ведущей звездочке.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Муфты сцепления гусеничных тракторов представляют собой фрикционные, сухие, многодисковые, постоянно замкнутые муфты сцепления. При прямолинейном движении гусеничного трактора крутящий момент подводится к ведущим звездочкам через постоянно включенные муфты управления. Ведущие звездочки вращаются с одинаковой частотой, и трактор движется прямолинейно. В случае необходимости плавного поворота трактора частично выключают муфту управления той стороны, в которую поворачивают трактор. При этом муфта управления отстающей стороны пробуксовывает, а приводимая этой муфтой ведущая звездочка начинает вращаться замедленно. Вследствие возникающей разности частот вращения ведущих звездочек и, главное, разности ведущих моментов на звездочках трактор поворачивается в сторону частично выключенной муфты управления. Рис. 1. Схема фрикционной муфты управления гусеничного трактора: 1 — вал привода конечной передачи и ведущей звездочки; 2 — ведомый барабан; 3 — тормоз; 4 и 5 — ведомые и ведущие диски; 6 — вал заднего моста; 7 — ведущий барабан; 8 — нажимный диск; 9 — пружиныКрутой поворот осуществляется путем полного выключения одной из муфт управления. В этом случае подвод крутящего момента к одной из ведущих звездочек полностью прекращается. При необходимости поворота на месте, кроме выключения одной из муфт управления, включается также тормоз 3, который останавливает ведомый барабан, а следовательно, и ведущую звездочку. На тракторах Т-150, как уже отмечалось, для поворота используются гидроподжимные муфты вторичных валов коробки передач. Планетарный механизм поворота широко применяется на гусеничных тракторах. Он состоит из двух одноступенчатых планетарных устройств, объединенных общим корпусом с двумя коронными шестернями внутреннего зацепления. Крутящий момент подводится к ведущим звездочкам через центральную передачу на корпус, далее через две коронные шестерни на планетарные механизмы и конечные передачи. В каждом планетарном механизме поворота расположены сателлиты, водило с тормозом и солнечная шестерня с тормозом. Сателлиты свободно вращаются на цапфах водила и входят в постоянное зацепление с приводной коронной шестерней и солнечной шестерней. Когда трактор движется прямолинейно, солнечные шестерни остановлены замкнутыми тормозами. Вращение передается от центральной передачи на коронные шестерни и далее на сателлиты. Находясь в постоянном зацеплении с неподвижной солнечной шестерней, сателлиты обкатываются вокруг этой шестерни и вращают водило, а следовательно, и ведущую звездочку. В этом случае через оба планетарных механизма к ведущим звездочкам подводятся одинаковые крутящие моменты, планетарные механизмы работают в режиме понижающих редукторов. Плавный поворот трактора осуществляется путем ослабления тормоза одной из солнечных шестерен. При этом солнечная шестерня начинает проворачиваться и сателлиты замедляют вращение водила и связанной с ним через конечную передачу ведущей звездочки 8. Крутящий момент, подводимый к ведущей звездочке, также уменьшается и ограничивается силой трения на тормозе. Если тормоз солнечной шестерни полностью выключить, то водило остановится, а сателлиты, вращаясь относительно неподвижных осей, будут вращать незаторможенную солнечную шестерню. Передача крутящего момента на ведущую звездочку полностью прекратится, и трактор начнет крутой поворот в сторону остановленной звездочки. Для поворота трактора на месте, помимо выключения тормоза солнечной шестерни, затягивают тормоз водила и тем самым прекращают вращение по инерции ведущей звездочки и связанных с ней деталей. Привод механизма поворота гусеничных тракторов механический, рычажный, иногда с сервоусилением, или гидравлический.

Рекламные предложения:

Читать далее: Характеристика механизмов ведущих мостов тракторовКатегория: – Тракторы-2

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Часть 1Поворот гусеничных тракторов. Гусеничные тракторы изменяют направление движения путем перемещения левой и правой гусениц с различными скоростями. Различают плавный и крутой повороты трактора, а также поворот на месте вокруг центра масс.

При плавном повороте направо левая гусеница обгоняет (перемещается с большей скоростью) правую, т. е. v _л > v _п (рис. 46, а). Скорость движения правой гусеницы уменьшают, отключая ее от силовой передачи или включая более низкую передачу ее привода. В этом случае трактор поворачивается с радиусом R.

Рис. 46. Рама одноосного тягача МоАЗ-546П: а – плавный поворот, б – крутой поворот, в — поворот на месте вокруг центра масс О

Крутой поворот направо (рис. 46, б) достигается за счет снижения скорости правой гусеницы до нуля (vп = 0) при отключении привода и торможении ее. Левая гусеница перемещается с определенной поступательной скоростью, и весь крутящий момент двигателя передается на эту гусеницу. Трактор поворачивается с радиусом R, равным примерно ширине колеи В _т , гусеничной ходовой части.

Поворот на месте вокруг центра масс (рис. 46, в) осуществляют при сообщении гусеницам равных и противоположных по знакам скоростей движения, т. е. v _л = – v _п . В этом случае радиус поворота равен нулю (R = 0).

Для поворотных движений гусеничные машины оборудуют механизмами управления, которые приводят в движение гусеницы. Различают однопоточный и двухпоточный приводы гусениц, которые определяют место расположения механизма управления.

При однопоточном приводе гусениц крутящий момент передается по одному направлению от двигателя до главной передачи, после чего поток разветвляется на левую и правую гусеницы. Механизм управления находится в заднем мосту трактора между главной передачей и конечными редукторами. С помощью такого привода гусениц достигают плавного и крутого поворота машины.

Механизм управления в одном случае представляет собой сочетание двух бортовых фрикционных муфт управления и тормозов, в другом — планетарных механизмов и тормозов. Тормоза рассмотрены далее.

Бортовые фрикционные муфты применяют в тракторах Т-130М, планетарные механизмы управления — в тракторах типа ДТ-75М, Т-180, ДЭТ-250М.

Фрикционные муфты управления (рис. 47) представляют собой многодисковые, сухие, постоянно замкнутые муфты сцепления. Количество дисков и усилие замыкания (сжатия) их определяются передаваемым крутящим моментом.

Рис. 47. Фрикционная муфта управления: 1 — вал, 2 — шарикоподшипник, 3 — отводка, 12 — болты, 5 — наконечник, 6 — пружина, 7 — входной вал конечного редуктора, 8, 11 — барабаны, 9, 10, 13 — диски, 14 — кронштейн, 15 — наконечник, 16 — рычаг отводки

Ведущий вал 1 муфты снабжен шлицевым хвостовиком, на котором неподвижно зафиксирован торцовым болтом ведущий барабан 11. На наружных шлицах барабана подвижно установлены ведущие диски 10, на входном валу конечной передачи на неподвижном шлицевом соединении — ведомый барабан 8. Наружные зубцы ведомых дисков 9 с фрикционными накладками входят во впадины внутренних шлицев барабана 8. Диски 9 и 10 чередуются в муфте поочередно и постоянно сжаты нажимным диском 13 с помощью сдвоенных пружин 6, расположенных равномерно по окружности. Пружины увеличивают усилие сжатия пакета дисков и передаваемый крутящий момент. Смонтированы пружины на штырях, запрессованных в теле диска 13. и натягиваются с помощью резьбовых гаек, навинчиваемых на концы штырей. Рычаг 16 отводки опирается внизу наконечником 15 на кронштейн 14, который жестко закреплен в днище картера заднего моста болтами 12. Вверху он имеет соосную спору поворота. Верхний конец рычага отводки связан с механизмом управления муфтой регулировочным болтом 4.

Принцип работы фрикционной муфты поворота поясняет рис. 48. Ведущий вал 8 вращается с такой же частотой, как и большая шестерня главной передачи. Когда пружины через нажимный диск сжимают пакет ведущих и ведомых дисков, муфта включается и создается необходимый момент трения. Муфта передает крутящий момент от главной к конечной передаче, ведущий и ведомый валы вращаются с одинаковой частотой n.

Для выключения муфты нажимный диск 9 усилием Р перемещается вправо, сжимает пружину 7, сцепление ведущих и ведомых дисков прекращается и крутящий момент не передается. Ведущий вал продолжает вращаться с частотой n, а тормозной барабан останавливается (n = 0).

Рис. 48. Схема работы фрикционной муфты и тормоза управления поворотом трактора: а — муфта включена, тормоз выключен, б — муфта выключена, тормоз включен; 1 — звездочка, 2 — конечная передача, 3, 6 — барабаны, 4, 5, 9 — диски, 7 — пружина, 8 — вал, 10 — тормозная лента

Гусеничный трактор снабжен двумя фрикционными муфтами управления и двумя тормозами. Когда обе муфты включены и тормоз не действует, происходит прямолинейное движение трактора. Если выключают одну из муфт и включают тормоз, трактор поворачивается в сторону отключенной муфты. Включением тормоза машинист уменьшает радиус поворота машины.

Усилия сжатия пружин отводкой достигают большой величины, поэтому выключение муфты вручную рычагами требует значительных физических усилий и приводит к повышенной утомляемости машиниста. Чтобы облегчить управление фрикционными муфтами поворота, используют гидроусилитель. Он позволяет снизить усилие, прикладываемое к рукояткам управления муфтой, до 30…50 кН (вместо 250…350 кН).

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления.

Трансмиссия автомобиля это комплекс механизмов, назначение которых — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам. Это заставляет колёса вращаться, благодаря чему авто начинает своё движение.

Кроме этого, этот важный механизм может распределять крутящий момент между всеми колёсами, а также менять направление вращения и величину. В этом помогают различные детали и механизмы, без которых бы никак не получилось нормально эксплуатировать автомобиль. Например, это такие агрегаты трансмиссии, как главная передача, автоматическая и механическая коробка передач (КПП), сцепление, дифференциал.

В статье простым языком расскажу, что такое трансмиссия, за что отвечает, какие основные составные части, как работает, классификация по типу привода и принципу действия, какие бывают поломки и как их выявить. Обещаю, будет интересно!

Что это такое в машине?

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами? Скажу кратко — это определённые сборочные механизмы, которые соединены в единое целое для того, чтобы осуществить передачу «потока» энергии от его источника к колёсам автомобиля. Если бы не было этой конструкции, то было бы невозможна мгновенное срабатывание тормозной системы, езда задним ходом и управление в потоке машин.

Этот термин в переводе с латинского звучит так: «transmissio». Это слово дословно переводится как передача или пересылка. Проектированием деталей в трансмиссии занимаются только лучшие автоинженеры.

Где находится эта конструкция? Под днищем автомобиля, он берёт начало от коробки передач, а заканчивается в области задних колёс.

Каким требованиям должна соответствовать трансмиссия?

• Надёжность и безопасность.
• Лёгкость рулевого управления, особенно при прохождении поворотов.
• Максимально возможный показатель передачи мощности.
• Минимальный вес всех составных деталей.
• Низкий уровень шума во время работы.
• Высокий КПД.

Чем правильней и эффективней будут работать составные части трансмиссии, тем выше безопасность водителя, меньше расход топлива и износ трущихся деталей. Разумеется, это непосредственно влияет на те характеристики, которые указаны в техническом паспорте и гарантированы производителем.

Ещё существует такое понятие, как коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД). Он рассчитывается как произведение КПД механизмов, включённых в её состав. Это эффективная характеристика, обозначающая отношение полезной энергии к затраченной. Проще говоря, если КПД будет низким, то это значит, что сил затрачено много, а результата нет. КПД трансмиссии современных автомобилей варьируется от 0,82 до 0,94.

Этот параметр трансмиссии непостоянен в течение всего срока работы машины. При эксплуатации нового автомобиля механизмы притираются друг к другу и КПД повышается. Затем это значение держится на протяжении долгого периода времени, а когда движущиеся детали изнашиваются, то показатель падает. После капитального ремонта КПД возрастает, но уже никогда не достигает максимального значения.

Назначение

Все детали, которые влияют на передачу крутящего момента от маховика мотора к ведущим колёсам, входят в состав трансмиссии. Автомобиль без особых усилий трогается с места и движется с нужной скоростью.

Для чего необходима эта система механизмов?

Главной функцией трансмиссии является передача, распределение и изменение крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам автомобиля. Для чего служит трансмиссия? Это посредник между двигателем и ведущими колёсами, без которого было бы невозможно начать движение автомобиля.

На что ещё влияет трансмиссия?

• Обеспечение нужного показателя тяги и скорости автомобиля при движении и поворотах.
• Простота управления автомобилем. Благодаря этому снижается усталость и напряжение шофёра при длительных поездках.
• Увеличение безопасности и надёжности транспортного средства.
• Продление «жизни» двигателя, снятие с него лишней нагрузки.

Также некоторых интересует вопрос, какую функцию не выполняет трансмиссия? Вот верный ответ: она не обеспечивает движение транспортного средства в заданном направлении.

Устройство

Как правило, автопроизводители применяют в своих автомобилях автоматическую и механическую трансмиссию. Дополнительно машины могут быть передне- , задне- , а также полноприводными. Это зависит от того, на какие колёса подаётся крутящий момент. Поэтому тип привода непосредственно влияет на то, какие элементы входят в трансмиссию.

Что относится к трансмиссии? В стандартный набор трансмиссии входят следующие составные части:

1. Сцепление.
2. КПП – коробка передач.
3. Дифференциал.
4. Полуоси – валы привода колёс.
5. Главная передача.
6. Шарниры равных угловых скоростей.

В зависимости от типа привода в сборку трансмиссии могут входить такие механизмы, как раздаточная коробка, карданная передача и муфты. Именно эти основные части автомобиля соединяет трансмиссия для обеспечения эффективности транспортного средства. Иные узлы и механизмы не относятся к трансмиссии автомобиля.

А что входит в трансмиссию гусеничных транспортных средств?

• Бортовой редуктор.
• Входной редуктор.
• Механизм поворота.
• Сцепление или главный фрикцион.
• КПП.

Также некоторые задаются вопросом: «Что входит в трансмиссию грузового автомобиля?» Кроме основных механизмов здесь дополнительно включают промежуточный средний ведущий мост, раздаточная коробка, коробка отбора мощности. В больших автопоездах по езде на твёрдом дорожном полотне трансмиссия есть только в тягаче. А при езде по бездорожью трансмиссия ставится ещё в ведущих мостах прицепов.

А что в трансмиссии вращается быстрее всего? При движении авто коленчатый вал ДВС вращается со скоростью до 7000 оборотов в минуту, а колёса при этом в 4 раза меньше, а при плохих условиях ещё медленнее.

Перейдём к подробному описанию всех деталей, включённых в трансмиссию.

Сцепление

Это комплекс деталей (диски, маховик, вилки выключения, первичный вал коробки), назначение которых – кратковременное разъединение мотора с коробкой передач. Сцепление расположено между ДВС и коробкой передач. Это нужно для того, чтобы автомобиль пришёл движение, а также для плавного переключения скорости передач. Сцепление находится в авто с механической либо роботизированной коробкой передач. Поэтому им управлять может как водитель, так и электроника, автоматически переключающая скорости.

Дополнительное предназначение сцепления в том, что оно помогает защитить детали двигателя и трансмиссии от поломок при резкой нагрузке.

Когда левая педаль нажата – ведомый и ведущий диски разъединяются, можно переключать нужную передачу. А если педаль не нажата, то эти самые диски плотно соединены друг с другом. Важно понимать, что этот достаточно хрупкий механизм чувствителен к неверным действиям водителя. Если резко включать сцепление, то оно сломается по причине «сгорания» трущихся деталей.

Как правило, чаще применяется фрикционное сцепление, действие которого основано на силе сухого трения. В автомобилях с механической КПП применяется сухой тип трения без смазывающей жидкости. В обычном состоянии диски прижаты друг к другу при помощи пружин. Это помогает передавать энергию от сгорания топлива в трансмиссию. Если водитель нажмёт на левую педаль, то диски разъединятся, и передача потока энергии останавливается без остановки работы двигателя. Когда снова потребуется начать движение, то надо плавно отпустить педаль, чтобы диски вновь соединились. Сухое сцепление часто применяют на автомобилях с полным приводом.

А в автомобилях с автоматической КПП сцепление выглядит в форме двух турбин, которые напрямую связаны с трансмиссией и мотором. Детали вращаются в моторной жидкости. Ведущий гидротрансформатор передают энергию в моторное масло, от движения которого начинает двигаться ведомая турбина. Мокрое сцепление более надёжное, но и цена его выше. Также существуют гидравлическое и электромагнитное сцепление, но они получили не такое большое распространение.

Коробка передач (КПП)

Это самый сложный механизм в трансмиссии. Коробка передач помогает изменить передаточное число для эффективного режима мотора в любых дорожных условиях. Благодаря этому двигатель работает в стабильном режиме, без резких скачков оборотов, а машина двигается с той скоростью, которая необходима в данный момент времени. Дополнительно КПП переключает движение на задний ход.

Таким образом, коробка передач изменяет крутящий момент, подаваемый на колёса, направление движения транспортного средства, а также его скорость. Кроме этого, КПП может на долгое время разъединять мотор от трансмиссии.

КПП могут быть следующих типов:

• Автоматическая («автомат»). Здесь переключение скоростей происходит автоматически. Из минусов – медленный разгон и повышенное потребление топлива.
• Механическая («механика»). Здесь переключение позиций передач происходит в ручном режиме при помощи рычага. Этот тип КПП надёжен и прост в управлении.
• Вариатор. Здесь происходит плавное изменение крутящего момента. Это так называемые бесступенчатая коробка передач.
• Робот. Это механическая КПП, где сцепление и переключение передач происходят автоматически.

Коробка передач помогает двигателю «приспосабливаться» к нужным условиям. Например, при езде по бездорожью на низкой передаче мотор работает сильнее, а колёса вращаются медленно, что помогает преодолеть даже сложные участки пути. А при езде на трассе при включении высокой передаче двигатель работает в экономичном режиме, а колёса вращаются быстрее.

Ведущий мост

Мосты в трансмиссии — это опоры, к которым крепится рама автомобиля. Ведущий мост получает крутящий момент от трансмиссии, что приводит колёса в движение. Ведомый мост – это просто опора. Мосты могут быть задними, передними, а также средними (их ставят в грузовые автомобили).

Дифференциал

Дифференциал – это комплекс шестерён, которые вращаются с 2-мя степенями свободы. Для чего это нужно? Для того, чтобы делить крутящий момент на 2 потока, который заставляет крутиться колёса. Простыми словами, он распределяет скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от внешних условий. А работает он вместе с главной передачей.

Например, при повороте налево левые колёса движутся по меньшей траектории, чем правые. Таким образом, левые колёса движутся несколько медленнее. Наличие в автомобилях блокировки дифференциала позволяет двигаться двум колёсам на одной оси с равной скоростью. Устройство держит вращение колёс под своим контролем, меняя их скорость, чтобы не допустить их проскальзывание на неровном дорожном покрытии (особенно это важно при езде на скользкой дороге).

Самая важная характеристика дифференциала – это коэффициент блокировки, который обозначает соотношение крутящего момента одного колеса к такому же показателю другого. Грубо говоря, от коэффициента блокировки зависит проходимость. Чем выше этот показатель, тем лучше проходимость. У стандартных дифференциалов он равен 1, а у более усложнённых механизмов он может быть со значением 5.

Расположение дифференциала напрямую зависит от типа привода:

• Полный – в раздаточной коробке;
• Передний – в коробке передач;
• Задний – в картере.

Раздаточная коробка

В простонародье эту деталь называют «раздатка». Эта деталь устанавливается только в полноприводных автомобилях для распределения вращения между всеми колёсами. В раздаточной коробке может содержаться демультипликатор, который во много раз увеличивает крутящий момент при прохождении тяжёлых участках пути.

Карданный вал (передача)

Карданный вал – это механизм, который обеспечивает передачу крутящего момента от КПП к задним колёсам. Как правило, эту деталь устанавливают в полноприводных или заднеприводных транспортных средствах, чтобы передавать вращение между разными мостами. Например, в переднеприводных автомобилях вращение двигателя передаётся к ведущей оси валами из кардана КПП.

Вал содержит 2 части, который соединены друг с другом под углом. В состав кардана входят муфты, валы, шарниры, шлицы, промежуточная опора. Выглядит карданная передача в виде трубы, а благодаря дополнительным деталям она может менять свою длину, а также изгибаться. А это очень важно при езде по ухабам, когда колёса движутся вверх и вниз, а расстояние от КПП до главной передаче постоянно изменяется.

Кардан считается важным механизмом, который помогает плавно передать крутящий момент от КПП к главной передаче при движении по неровной дороге, даже под определённым углом. Дополнительно кардан снижает колебания кузова при движении автомобиля.

Карданный вал помогает передать крутящий момент от вторичного вала КПП на вал главной передачи, который находятся под углом друг к другу.

Главная передача

Это узел, который передаёт крутящий момент напрямую к ведущему мосту. В состав устройства входит полуось, шестерни, сателлиты. Одна из важных функций главной передачи – это повышение крутящего момента и уменьшение вращения ведущих колёс.

Существует одинарная передача, а также двойная, которая имеется у грузового автотранспорта с большим передаточным значением. А на заднеприводных авто используется так называемая гипоидная главная передача, которая располагается в картере моста. В переднеприводных автомобилях главная передача находится в КПП недалеко от дифференциала.

ШРУС

ШРУС – это шарнир равных угловых скоростей, который располагается на ведущих полуосях. Он является самым последним узлом трансмиссии, который непосредственно связан с крутящим моментом. Этот механизм необходим, чтобы точно «передать» вращение от дифференциала на колёса, причём неважно под каким углом они находятся. Внутренние и внешние ШРУСы обеспечивает постоянную связь дифференциала с колёсами при движении в любых дорожных условиях.

Принцип работы

Давайте подробнее рассмотрим, как устроена трансмиссия и какой у неё принцип действия. Каким образом энергия, появившаяся в двигателе, передаётся на колёса и благодаря этому автомобиль может двигаться?

Пошаговый принцип работы:

1. В результате срабатывания системы зажигания создаётся высокое напряжения для формирования искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. После сгорания топлива коленвал двигателя начинает своё вращение. Эта деталь соединена с маховиком, а он – со сцеплением. При обычном режиме работы сцепление всегда соединено с маховиком, и в результате этого коробка передач тоже всегда находится во «включённом» состоянии. Перед тем как переключить передачу, сцепление разъединяет постоянную связь между валом КПП и маховиком. А когда переключение выполнено – сцепление восстанавливает эту связь обратно.
2. Коробка передач может выбирать оптимальное передаточное число при помощи разного набора шестерён. Каждая пара шестерён имеет разное передаточное число, что позволяет менять значение крутящего момента и скорости вала. Отмечу, что одновременно может происходить сцепка только одной пары шестерён при выборе определённой передачи. Другие шестерни будут просто работать вхолостую. Двигатель, сцепление и коробка передач находятся в одном корпусе и называется это трио — силовой агрегат.
3. Затем крутящий момент передаётся на главную передачу (напрямую или через карданный вал). Главная передача уменьшает высокую скорость вращения (она слишком большая для колёс) и передаёт вращение на дифференциал.
4. Дифференциал распределяет крутящий момент на полуоси ведущих колёс. Полуоси получают ту долгожданную энергию, которая будет передана ведущим колёсам. ШРУСы помогают сохранять нужную скорость при езде по неровной дороге. Автомобиль начинает своё движение.
5. В заднеприводную трансмиссию добавлен карданный вал, который передаёт вращение от заднего моста к переднему. А в полноприводный автомобиль добавлена раздаточная коробка, которая обеспечивает «превращение» всех колёс в ведущие.

Видео: Трансмиссия автомобиля. Общее устройство, принцип работы и строение трансмиссии в 3D

Рассмотрим подробнее, как классифицируют трансмиссии по методам передачи энергии.

1. Механическая. Передаёт механическую энергию от двигателя.
2. Электрическая. Она преобразует механическое движение в электрическую энергию. Затем она «превращает» её обратно в механическую и передаёт на ведущие колёса. Чаще всего такую трансмиссию применяют на мощных грузовых машинах.
3. Гидравлическая. Преобразует механическую энергию в давление потока жидкости, а затем обратно превращает в механическую и подаёт её на колёса. Нечасто применяется в машиностроении. Этот тип применяют на подвижных транспортных средствах (экскаваторах и т.п.).
4. Комбинированные (гибридные) трансмиссии. Например, это гидромеханическая и электромеханическая. Это комбинации 2 разных типов трансмиссий.

Рассмотрим каждый вид в этой классификации трансмиссий более подробно.

Механическая

Это самый популярный вид трансмиссии, который применяется на большинстве легковых автомобилей. Устройство работает только при помощи механических деталей (фрикционы и шестерни).

Минусы – это не совсем плавное переключение передач, что в свою очередь приводит к нерациональному использованию мощности мотора. А также начинающим водителям будет сложновато привыкнуть к управлению автомобилей с механической коробкой передач при помощи рычага (это не касается спортивных авто, где переключение происходит автоматически).

Интересно! Механическая трансмиссия применялась во времена СССР при проектировании танков Т-55, Т-62, Т-64, Т-72, Т-80.

Какая трансмиссия называется бортовой и где она применяется? На тракторах, комбайнах, дорожной технике и некотором скоростном гусеничном автотранспорте устанавливается бортовая трансмиссия (с бортовой или колёсной передачей). Эти агрегаты ставятся перед ведущими колёсами или в них самих. Это сделано для того, чтобы передавать максимальный крутящий момент на ведущие колёса.

Гидромеханическая

Это набирающая популярность трансмиссию, которая применяется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Здесь применяется как гидравлические, так и механические детали. Механическая энергия «превращается» в движение масла в гидротрансформаторе (аналог сцепления). Крутящий момент передаётся без рывков и искажений, ступенчато, без участия в этом процессе водителя.

Автомобиль движется плавно, увеличивается срок службы мотора и других элементов трансмиссии. Применение гидромеханической трансмиссии помогает эффективнее проходить тяжёлые участки пути (снег, песок) благодаря постоянной тяге и малой скорости вращения ведущих колёс.

Из минусов можно отметить – повышенный вес конструкции, сложный ремонт, высокая цена автомобиля. Также снижается коэффициент полезного действия двигателя.

Также такой вид трансмиссии применяется в ж/д технике, тракторах, танках (Леопард-2, М1 Абрамс).

Гидравлическая

Синонимы этого типа трансмиссии – гидростатическая, гидрообъёмная, а также маслогидравлическая силовая. В этом типе трансмиссии энергия двигателя передаётся при помощи аксиально-плунжерных механизмов – гидравлических машин. При передаче крутящего момента происходит сжатие жидкости. При этом есть возможность располагать детали трансмиссии на большом расстоянии друг от друга с высоким количеством степеней свободы и крутящим моментом. Здесь необходим строгий контроль за качеством используемой жидкости и установка гидромуфты для каждой передачи.

Как правило, «гибкая» трансмиссия применяется в теплоходах, строительных катках, станках, железнодорожной и авиационной технике.

Электромеханическая

Это самый современный тип трансмиссии, который стал популярен после массового производства электрокаров. Самый главный элемент здесь это тяговый электромотор (один или несколько), а также дополнительные детали — генератор электрического тока, электрическая система контроля, а также провода, которые соединяют части трансмиссии. Питает эту систему тяговый аккумулятор.

Преимущество электромеханической трансмиссии в мгновенной реакции на изменение параметра крутящего момента, расположение элементов на большом расстоянии друг от друга, что позволяет создавать удобные конструкции. Минусы – высокая цена, невысокий КПД двигателя, большой вес и размер.

Некоторые спрашивают, «Какие виды трансмиссий применяются в карьерном автотранспорте»? Чаще всего в карьерных самосвалах применяют именно электромеханическую трансмиссию.

Электромеханическую трансмиссию дополнительно применяют в тракторах, военной технике, тепловозах, автобусах и морских судах. Некоторые виды транспорта «включают» двигатель только после достижения определённой скорости, а до этого времени колёса движутся при помощи электрического тока.

Теперь перейдём к описанию типов приводов и особенностей используемых в них трансмиссий.

Зависимость трансмиссии от привода

Для разных типов трансмиссий конструктивные особенности различаются. Всего существуют следующие типы привода:

• Переднеприводный.
• Заднеприводный.
• Полноприводный.

Существует такое понятие, как колёсная формула автомобилей, которая включает 2 цифры. Расшифровка: первая – это общее количество колёс, а вторая – количество ведущих. Так передне- и заднеприводные обозначаются 4×2, а полноприводные – 4×4.

Рассмотрим их более подробно.

Переднеприводный

В них применяется классическая трансмиссия, принцип работы который был указан выше. Вращение от мотора передаётся только на передний мост через КПП, главную передачу и полуоси.

Дифференциал и главная передача размещаются в коробке передач в едином корпусе.

Заднеприводный

Здесь присутствуют все элементы переднеприводной трансмиссии. Здесь ведущая ось – задняя, а крутящий момент передаются при помощи дополнительного элемента — карданного вала. Он расположен между КПП и главной передачей и является посредником в передаче энергии.

Полноприводный

Крутящий момент передаётся одновременно на передний и задний мост. В трансмиссию дополнительно включают раздаточную коробку, которая передаёт вращение на все полуоси. А за распределение крутящего момента между колёсами отвечает межосевой дифференциал.

В трансмиссию грузового автомобиля входит дополнительная ось, чтобы уменьшить давление на асфальт и его износ.

Виды полных приводов:

1. Постоянный полный привод. Все колёса являются ведущими постоянно. Благодаря этому улучшается разгон и управляемость, уменьшается пробуксовка колёс за счёт равномерного распределения тяги.
2. Подключаемый. Ведомая ось становится ведущей, когда водитель принудительно включит полный привод.
3. Автоматически подключаемый. Активируется при пробуксовке ведущих колёс.

Наиболее частые признаки поломки трансмиссии

Многие детали трансмиссии со временем изнашиваются или ломаются. Какие частые поломки могут произойти?

1. Сцепление является так называемым расходным материалом. Здесь ведомый диск ломается чаще всего. При этом появляется скрежет, проскальзывание и нестабильная работа сцепления. В этом случае ведомый диск заменяют, а другие детали осматривают на предмет износа. Обратите внимание: пробуксовывание сцепления может спровоцировать износ фрикционов ведомого диска. Это ведёт к ограничению свободного хода педали, ухудшению разгона, снижение передачи крутящего момента, или авто может вообще не двинуться с места. Срок работы сцепления напрямую зависит от манеры вождения автомобиля.
2. КПП – коробка передач является самым сложным механизмом в трансмиссии. Распространённая причина поломок – это редкая замена трансмиссионного масла. Ведь именно оно защищает все узлы коробки передач от износа. Если жидкость вовремя не заменить, то оно будет усиливать износ КПП. При поломке коробки передач появляются сторонние стуки, шум, шелест, даже при переводе рычага в нейтральное положение, происходит плохое срабатывание при переключении передач, а также подтекает масла из КПП, запах которого появляется в салоне. В этих случаях надо незамедлительно обратиться в автосервис. Рекомендуется строго следить за состоянием КПП (вовремя менять жидкость в системе охлаждения, проводить диагностику электронного блока управления и т.п.)
3. В карданном вале может выйти из строя шарнир по причине естественного износа. Если появляются неисправности в работе карданной передачи, то во время движения слышен скрип и ощущается вибрация.
4. Дифференциал и главная передача часто выходят из строя при экстремальных нагрузках и утечке масла через сальники. Если не хватает смазки, то шестерни быстро изнашиваются. При движении присутствует шум, вибрация или постукивания во время трогания автомобиля с места.
5. ШРУСы ломаются редко, несмотря что на них приходится высокая нагрузка. Если вода попадёт через изношенные пыльники в шарниры угловых скоростей, во время движения будет слышен хруст. Поэтому надо вовремя менять расходники ходовой части и проверять состояние подвески.

Видео: Общее устройство трансмиссии

Трансмиссия – это ключевой механизм в современном автомобиле, который передаёт крутящий момент от двигателя к ведущим колёсам. Именно в этом её прямое назначение. Тип устройства зависит от вида привода в авто и способа передачи энергии.

Самая надёжная трансмиссия – механическая, работа которой зависит только от регулярного прохождения техобслуживания. Чаще всего выходит из строя диск сцепления, а самая дорогостоящая деталь – это коробка передач (КПП), особенно если идёт речь об автоматической (АКПП).

В автомобили всё больше внедряют новые разработки, где электронные компоненты, шестерни заменяются электрокабелями и электромоторами, которыми управляет бортовой компьютер. А вершиной технического прогресса является экологический чистый авто (например, на водородном топливе), где такой механизм как трансмиссия вообще отсутствует.

Давай, оцени статью!

Средняя оценка 4.4 / 5. Количество оценок: 32

Источник http://znayavto.ru/drugoe/mehanizmy-povorota-gusenichnyh-traktorov-kak-povorachivaet-gusenichnaya-tehnika/
Источник http://motorist.guru/ustrojstvo/transmissiya.html