Промежуточный вал – как он работает в коробке передач

Промежуточный вал – как он работает в коробке передач?

Более-менее опытные водители знают, что назначением коробки передач служит обеспечение самого оптимального вращающего момента. Она состоит из трех основных составляющих – это первичный вал, или, как его называют – ведущий, вторичный вал (ведомый) и промежуточный. Первичный вал принимает вращающий момент от маховика двигателя, а вторичный, в свою очередь передает эту энергию на карданный вал автомобиля. Никакой жесткой связи между этими валами нет, и они работают независимо друг от друга. Роль связующего звена выполняет, как раз, промежуточный вал, отсюда и его название.

В целом же, коробка передач представляет собой совокупность шестерней и валов и управляется с помощью рычага переключение передач, находящегося в салоне автомобиля. Во время переключения специальные вилки включают в процесс соответствующие шестерни, а блокирующие замки исключают возможность включения сразу нескольких передач.

Устройство механической коробки передач

Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер. Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

• картера;
• первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
• рычага переключения.

Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Принцип работы КПП

Устройство любой коробки передач:
сцепление (которое в автоматической коробке называются гидротрансформатором);
передаточный механизм из шестерен (планетарный ряд);
компоненты, переключающие передачи;
система управления.

Принцип работы механической КПП более или менее понятен: водитель вручную переключает передачи, создавая различные комбинации шестерен. Ведущий вал через сцепление соединен с коленвалом двигателя, с ведомым валом соединение не фиксированное.

Нужная пара шестерен выбирается при помощи вилок управляющего механизма. Рукояткой передвигаются приводы, муфты, ползуны. Механизм выбора передачи устанавливается в трансмиссии, на руле или в кузове.

На коротком видео ниже показана вся суть механической коробки передач

Синхронизатор, уравнивающий вращением валов, дает возможность менять скорость без вреда агрегату. Чтобы поменять передачу, нужно нажать на сцепление, отсоединяющее коробку от двигателя. Затем включаем нужную передачу (при старте — первую). Педаль отпускается после изменения скорости.

Как работает синхронизатор:

1. при расположении рычага на нейтральной, двигатель не взаимодействует с колесами, шестерни свободно крутятся;
2. после того, как водитель включил передачу, кулиса соединяет рычаг с коробкой, вилка двигает муфту к нужной шестерне через тросики;
3. одновременно сухари двигают блокирующее кольцо;
4. вращением шестерни и вала создается трение, благодаря которому до упора проворачивается кольцо;
5. муфта перестает двигаться из-за того, что кольцо и шестерня расположились друг против друга;
6. скорости выравниваются, муфта может пройти через кольцо, чтобы соединиться с нужной шестерней, передать крутящий момент;
7. шестерня и вал блокируются, скорость включается.

Устройство синхронизатора

1 — ступица; 2 — скользящая муфта; 3 — блокировочное кольцо; 4 — пружина; 5 — стопорное кольцо; 6 — косозубая шестерня передачи; а) прямозубый дополнительный венец шестерни; б) внутренняя рабочая поверхность скользящей муфты.

Иногда синхронизатор включает 2 шестерни одновременно. Чтобы авто двигалось задним ходом, монтируется дополнительный вал, оснащенный промежуточной шестерней.

Промежуточный вал и другие комплектующие КПП

Абсолютно каждая коробка переключения передач является ничем иным, как набором валов и шестерен, которые заключены в корпус и взаимодействуют друг с другом. А посредством сцепления с маховиком соединен ведущий вал. Ведомый же, в свою очередь, имеет жесткое соединение с карданном. Функцию же передачи вращения от ведущего к ведомому валу берет на себя промежуточный вал. Первые два вала имеют последовательное расположение, при этом вторичный опирается на подшипник, установленный в хвостовике первичного, однако, никакой жесткой связи нет, и они работают независимо.

Что же насчет промежуточного вала, так он располагается непосредственно под ними. Кроме того, не последнюю роль в обеспечении переключения передач играют шестерни и муфты. Во время перемещения рычага КПП приводятся в движение специальные вилки, отвечающие за переключение передач. Они же в свою очередь перемещают муфты, при этом специальный замок исключает возможность одновременного включения нескольких передач.

О промежуточном вале и прочих комплектующих элементах коробки передач

Любая коробка переключения передач — это не что иное, как система, состоящая из нескольких валов и шестерёнок. Весь набор комплектующих взаимодействует между собой внутри металлического корпуса. Что касается ведущего вала, то он соединён при помощи обыкновенного сцепления с маховиком. А вот ведомый кардан, напротив, сводится жёстким соединением прямо к кардану.

Промежуточный вал КПП выполняет функцию передач вращений от первичного коленвала ко вторичному кардану. Они расположены последовательно, при этом опора вторичного приходится на подшипник хвоста первичного, не имея с ним жёсткой связи.

Опора промежуточного вала приходится на три подшипника и стопорное кольцо, которое и служит главным фиксатором устройства. Устанавливается промежуточный элемент строго параллельно первичному. Весь блок шестерёнок находится в жёстком сцеплении с промежуточным валом и взаимодействует с шестерёнками вторичного элемента. Привести промежуточный кардан в действие возможно при помощи запуска сцепляющего вала. Его задача — сменять направление движения. Достигается она при помощи промежуточной шестерёнки заднего хода, расположенной на отдельной оси.

Промежуточные соединения и карданные передачи

Оси валов муфты сцепления и коробки перемены передачи должны совпадать, т. е. быть соосны. Однако на практике эти валы располагаются с некоторой несоосностью, которая возникает из-за неточности изготовления деталей, погрешности сборки, деформации рам и корпусов, а также взаимного расположения сборочных единиц в процессе эксплуатации. Поэтому возникает необходимость соединения валов не жестко, а с определенной степенью свободы, что позволит компенсировать несоосность соединяемых валов, снизить нагрузки на детали, увеличить срок их службы. Для этого применяют промежуточные соединения — специальные шарниры, которые по числу шарниров бывают одинарные и двойные, а по конструкции — жесткие, мягкие (упругие) и комбинированные. Жесткие шарниры состоят только из металлических деталей, а мягкие имеют упругие неметаллические элементы.

Передачу вращающего момента от коробки передач к главной передаче ведущего моста во многих тракторах и автомобилях обеспечивает карданная передача. Она позволяет компенсировать несоосность и изменение расстояния между осями валов. На рисунке показана схема карданной передачи автомобиля.

Рис. Схема карданной передачи: 1 — коробка передач; 2 — карданный шарнир; 3 — карданный вал; 4 — задний ведущий мост; 5 — рессора; 6 — рама

Коробка передач установлена на раме автомобиля, а задний мост подвешен к раме на упругих рессорах. При колебаниях нагрузки на автомобиль во время его движения положение заднего моста относительно рамы и оси вторичного вала коробки передач постоянно изменяется. Поэтому для передачи вращающего момента от вторичного вала коробки передач к валу заднего моста необходим дополнительный вал, у которого изменяются длина и угол наклона к продольной оси автомобиля.

Карданная передача (в наиболее простом виде) состоит из карданных шарниров и карданного вала. Карданные шарниры обеспечивают угловое перемещение карданного вала, а свободные шлицевые соединения вилок карданного шарнира с карданным валом — изменение расстояния между шарнирами.

Карданные передачи используют на колесных тракторах, оборудованных приводом на все четыре колеса (К-701, Т-150К, МТЗ-82), и гусеничном тракторе Т-150. Их устройство аналогично устройству карданных передач автомобилей.

В карданную передачу некоторых автомобилей (ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др.) и тракторов (МТЗ-82) введен дополнительный вал, устанавливаемый на промежуточной опоре. Такая конструкция позволяет укоротить основной вал, уменьшить его вибрацию, повысить надежность и долговечность работы карданной передачи.

Карданный шарнир с игольчатыми подшипниками (рисунок а) состоит из вилок, крестовины, игольчатых подшипников, сальников. Стаканы с игольчатыми подшипниками надевают на пальцы крестовины и уплотняют сальниками. Стаканы фиксируют в вилках стопорными кольцами или крышками, привернутыми к ним винтами. Карданные шарниры смазывают через масленку по внутренним сверлениям крестовины. Предохранительный клапан служит для устранения излишнего давления масла в шарнире.

При равномерном вращении ведущей вилки ведомая вилка вращается неравномерно: за один оборот она дважды обгоняет ведущую вилку и дважды отстает от нее. Для устранения неравномерности вращения и снижения инерционных нагрузок применяют два карданных шарнира.

В приводе к передним ведущим колесам устанавливают карданную передачу равных угловых скоростей. Такая передача автомобилей ГАЗ-66 и ЗИЛ-131 состоит из вилок 2, 5 (рисунок б), четырех шариков 7 и центрального шарика 8. Ведущая вилка 2 представляет собой единое целое с внутренней полуосью, ведомая откована вместе с наружной полуосью, на конце которой закреплена ступица колеса. Ведущий момент от вилки 2 к вилке 5 передается через шарики 7, перемещающиеся по круговым желобам вилок.

Рисунок. Карданные шарниры: а — карданный шарнир: 1 — крышка; 2 — стакан; 3 — игольчатый подшипник; 4 — сальник; 5, 9 — вилки; 6 — предохранительный клапан; 7 — крестовина; 8 — масленка; 10 — винт; б — карданный шарнир равных угловых скоростей: 1 — внутренняя полуось; 2 — ведущая вилка; 3, 4 — шпильки; 5 — ведомая вилка; 6 — наружная полуось; 7 — шарики: 8 — центральный шарик.

Шарик 8 служит для центрирования вилок и удерживается в неизменном положении шпильками 3, 4. Частота вращения вилок 2, 5 одинаковая вследствие симметричности механизма относительно вилок.

Изменение длины вала обеспечивают свободные шлицевые соединения вилок карданных шарниров с валом.

Устройство коробки передач

Более-менее опытные водители знают, что назначением коробки передач служит обеспечение самого оптимального вращающего момента. Она состоит из трех основных составляющих – это первичный вал, или, как его называют – ведущий, вторичный вал (ведомый) и промежуточный. Первичный вал принимает вращающий момент от маховика двигателя, а вторичный, в свою очередь передает эту энергию на карданный вал автомобиля. Никакой жесткой связи между этими валами нет, и они работают независимо друг от друга. Роль связующего звена выполняет, как раз, промежуточный вал, отсюда и его название.

В целом же, коробка передач представляет собой совокупность шестерней и валов и управляется с помощью рычага переключение передач, находящегося в салоне автомобиля. Во время переключения специальные вилки включают в процесс соответствующие шестерни, а блокирующие замки исключают возможность включения сразу нескольких передач.

Автоматические КПП

Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически – посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Подвесной подшипник карданного вала.

Если брать карданный вал, то подшипник, если его нужно купить для замены, выглядит так:

Он имеет следующие функции: при помощи своей конструкции обеспечивает надежное крепление вала, дает возможность при этом вращаться и при его помощи распределяется нагрузка по всему валу.

Изготовляется со специальным условием – т.е. он выдерживает сильную вибронагрузку и в то же время устойчив к агрессивной среде. В качестве тел качения применяем ролики, так как нужна жёсткость. Покупается кронштейн или отдельно или в сборе. Промежуточный подшипник для карданного вала может быть и не один, а два или три, а то и более. Зависит от того, сколько секций имеет сам вал.

Если появился стук и по диагностике нужна замена одного из подшипников вышеперечисленных валов,например, нужно купить промежуточный подшипник приводного вала – это можно сделать как в специализированных мастерских, так и самому, если машина не на гарантии. Главное, приобрести подшипник по марке, которая подходит вашему автомобилю. Здесь выбор за вами, какой подшипник купить. Очень важно, не купить подделку или подшипник, снятый с другого автомобиля и модернизированный. Нужно смотреть на маркировку, которая нанесена непосредственно на корпус подшипника и на отсутствие выработки и разных царапин. Это подделать практически невозможно. Для того, что бы не потерять деньги, лучше обращаться в ту фирму, которая давно занимается продажей подшипников.

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:

Доставка подшипников по РФ и зарубежью.

Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас: tel:+7 (495) 646 00 12 [email protected] Доставка подшипников по РФ и зарубежью. Каталог подшипников на сайте