Десятиступенчатая коробка передач модели 15 состоит из основной пятиступенчатой коробки передач и переднего приставного редуктора — делителя передач.
Основная коробка передач, выполненная на базе коробки передач модели 14, аналогична ей по устройству и в то же время отличается от нее тем, что, во-первых, коробка передач крепится к картеру делителя, поэтому отсутствуют маслонагнетающее устройство и крышки первичного и промежуточного валов. Во-вторых, первичный вал коробки является ведомой деталью, поэтому он не имеет шлицев, и на нем установлена зубчатая муфта включения низшей передачи делителя с конусом синхронизатора, а передний роликовый подшипник первичного вала коробки установлен в специальном гнезде первичного вала делителя. В-третьих, шариковый подшипник первичного вала коробки закреплен кольцевой крышкой, по которой центрируется картер делителя.
Делитель передач КамАЗ
Делитель передач позволяет увеличить вдвое число передач, получать передаточные числа, близкие к среднему значению двух соседних передаточных чисел пятиступенчатой коробки передач, и изменять скорость и силу тяги автомобиля приблизительно в 1,25 раза.
Делитель передач имеет картер, отлитый как одно целое с картером сцепления. В гнездах картера на шарико и роликоподшипниках установлены первичный 14 и промежуточный 3 валы делителя. Передний шарикоподшипник первичного вала с сальниковым уплотнением размещен в выточке коленчатого вала двигателя. Шариковые подшипники задней опоры первичного вала и передней опоры промежуточного вала застопорены кольцами от осевых перемещений относительно картера.
Ведущая шестерня 30 первичного вала смонтирована на специальных роликоподшипниках 31. Шестерня 12 промежуточного вала запрессована на вал и закреплена шпонкой.
Соосность промежуточных валов делителя и основной коробки передач достигается за счет установки центрирующих стаканов, помещенных в гнездах подшипников валов. Эти валы соединяются шлицами.
Принудительную смазку переднего подшипника и подшипников шестерен вторичного вала основной коробки обеспечивает специальное расположенное на первичном валу делителя маслонагнетающее устройство, к которому масло поступает самотеком по лотку и каналам, выполненным в картере и крышке подшипника первичного вала делителя. Масло к подшипникам подводится по каналам в первичном и вторичном валах, а также в ступицах шестерен.
Необходимый уровень масла в картере делителя поддерживается вследствие циркуляции масла через два отверстия в стенках картеров делителя и основной коробки передач. В нижней части картера имеется сливное отверстие, закрываемое пробкой с магнитом.
Рис. 63. Делитель передач КамАЗ:
1 — стакан заднего подшипника промежуточного вала; 2 — роликоподшипник; 3 — промежуточный вал; 4 — картер; 5 и 23 — шарикоподшипники; 6 — стопорное кольцо; 7 — уплотнительное кольцо; 8, 13, 24 и 26 — прокладки; 9 — крышка переднего подшипника промежуточного вала; 10 — упорная шайба; 11 — стопорная планка; 12 — шестерня промежуточного вала; 14 — первичный вал; 15 — сальник; 16 — рычаг вилки механизма переключения; 17 — сухарь вилки; 18 — вилка механизма переключения; 19 — валик вилки; 20 — гайка; 21 — установочная втулка шарикоподшипника; 22 — маслонагнетательное устройство; 25 — крышка подшипника первичного вала; 27 — крышка люка; 28 — сегментная шпонка; 29 — синхронизатор; 30 — шестерня первичного вала; 31 — роликоподшипник.
Сальники крышек подшипника первичного вала делителя предохраняют внутреннюю полость коробки от попадания пыли и грязи, а также предотвращают утечку масла.
Для включения высшей и низшей передач делителя на шлицах первичного вала установлен синхронизатор, устройство которого аналогично устройству синхронизатора в основной коробке. Каретка синхронизатора перемещается поршнем силового цилиндра механизма управления переключением передач через рычаг и вилку, жестко закрепленные на валике рычага силового цилиндра.
Дистанционный привод управления механизмом переключения передач КамАЗ
Дистанционный привод управления механизмом переключения передач состоит из качающегося рычага 4, смонтированного в сферической опоре переднего кронштейна 3, который закреплен болтами на переднем торце блока двигателя; тяги 10 управления, расположенной в развале блока цилиндров двигателя в сферических опорах, размещенных в переднем кронштейне и задней крышке блока; промежуточной тяги 21 с регулировочным фланцем 22, опора которой закреплена на картере сцепления.
На обоих концах тяги управления и на переднем конце промежуточной тяги установлены на шпонках и закреплены болтами промежуточные рычаги. Их рабочие элементы закрыты резиновыми чехлами. Задний конец промежуточной тяги болтами соединен с фланцем штока рычага механизма переключения передач, служащего для тяги второй опорой.
С целью снижения возникающей при движении автомобиля вибрации рычага переключения передач в конструкции привода предусмотрено специальное устройство — фрикционная тормозная пара, образуемая беззазорным соединением малой сферой рычага переключения передач и диском, прижатым пружиной к торцу гайки.
Рис.62. Привод управления механизмом переключения передач:
1 и 28 – установочные винты; 2 – кран управления делителем; 3 – кронштейн опоры рычага; 4 – рычаг переключения передач; 5 – трос крана управления; 6 – прижим троса; 7 и 29 – контргайка; 8 – рычаг передней тяги; 9 – головка рычага переключения передач; 10 – передняя тяга; 11 – сухарь шаровой опоры; 12 – кольцо; 13 – втулка сферической опоры; 14 – пружина; 15 – крышка опоры; 16 – сферическая опора; 17 – рычаг тяги; 18 – ограничительный шарик; 19 – пружина ограничительного шарика; 20 – защитный чехол; 21 – промежуточная тяга; 22 – регулировочный фланец; 23 – соединительный болт; 24 – скобка крепления воздухопроводов; 25 – воздухопровод переднего цилиндра воздухораспределителя; 26 – воздухопровод редукционного клапана; 27 – воздухопровод заднего цилиндра воздухораспределителя; 30 – шток рычага переключения передач; 31 – болт крепления регулировочного винта.
Механизм переключения передач КамАЗ
Механизм переключения передач КамАЗ смонтирован в верхней крышке картера коробки передач и состоит из трех штоков с вилками переключения передач, трех фиксаторов, предохранителя включения первой передачи и заднего хода и замка, предотвращающего включение двух передач одновременно.
Рис. 59. Механизм переключения передач КамАЗ:
1 — чашечная заглушка; 2— верхняя крышка коробки передач; 3— вилка переключения четвертой и пятой передач; 4 — установочный винт; 5 — шплинт-проволока; 6 — вилка переключения второй и третьей передач; 7 — вилка переключения первой передачи и заднего хода.
Замок смонтирован между штоками и состоит из двух пар шариков и одного штифта. Шарики располагаются во втулках между штоками, а штифт — в отверстии среднего штока между шариками.
Суммарная величина диаметров двух шариков больше толщины перегородок, разделяющих штоки, поэтому при перемещении среднего штока шарики замка полностью углубляются во втулки между штоками и, входя в лунки обоих крайних штоков, заклинивают их. Длина штифта несколько больше толщины среднего штока (в сечении между лунками), поэтому при перемещении крайнего штока (например, левого) два шарика, перекатываясь, заклинивают средний шток и передвигают штифт, который в свою очередь воздействует на два других шарика и заклинивает ими правый шток. Таким образом, передвинуть любой из штоков можно только тогда, когда два других штока занимают нейтральное положение.
Рис. 60. Замок и фиксаторы механизма переключения:
1 – шарик замка; 2 — стакан стопорного шарика; 3 — пружина стопорного шарика; 4 — штифт замка; 5 — стопорный шарик-фиксатор.
Предохранитель включения первой передачи и заднего хода состоит из двух толкателей и пружины. Чтобы исключить первую передачу или задний ход, необходима рычагом через толкатель 3 отвести предохранитель 2, сжать пружину 1, а затем перевести рычаг вместе со штоком и вилкой в положение, соответствующее положению рычага при включении первой передачи или заднего хода.
Рис. 61. Предохранитель механизма переключения передач в сборе:
1 — пружина предохранителя; 2 — предохранитель; 3 — толкатель предохранителя.
Механизмом переключения передач делителя КамАЗ
Механизмом переключения передач делителя управляет пневматическая система, которая состоит из редукционного клапана 2 давления, крана 7 управления делителем, клапана 5 включения делителя, воздухораспределителя 4, силового цилиндра 3 и воздухопроводов.
Клапан 5 включается упором 6, закрепленным на толкателе рычага выключения сцепления. Пневматическая система подает воздух в силовой цилиндр только при полностью выключенном сцеплении, что позволяет предварительно выбрать ту или иную передачу в делителе. Редукционный клапан отрегулирован на давление 4,2 кгс/см2.
При включении переключателя в положение В или Н трос, заключенный в оплетку, перемещает золотник крана 7 управления, в результате чего сжатый воздух от редукционного клапана 2 подводится к воздухораспределителю 4 и устанавливает золотник в одном из двух положений. При нажатии на педаль сцепления упор 6 открывает клапан 5 включения делителя, и через него сжатый воздух в зависимости от положения золотника воздухораспределителя поступает в ту или другую полость силового цилиндра 3.
Рис. 64. Схема пневматической системы управления делителем:
В — высшая передача в делителе; Н — низшая передача в делителе; I — от ресивера; 1 — рычаг переключения передач с переключателем крана управления; 2 — редукционный клапан; 3 — силовой цилиндр; 4 — воздухораспределитель; 5 — клапан включения делителя передач; 6 — упор; 7 — кран управления.
Основная коробка передач КамАЗ
Основная коробка передач состоит из картера 1, отлитого из серого чугуна, в гнездах которого на шарико и роликоподшипниках установлены первичный 6, вторичный 25 и промежуточный 2 валы.
Передний роликоподшипник вторичного вала расположен в гнезде первичного вала. Шарикоподшипники первичного и вторичного валов, а также сферический роликоподшипник промежуточного вала застопорены от осевых перемещений относительно картера, поэтому они помимо радиальных воспринимают также и осевые нагрузки. Блок 12 шестерен заднего хода установлен на оси 17 и вращается на двух роликоподшипниках 11.
Рис. 57. Основная коробка передач:
1 — картер; 2 — промежуточный вал в сборе; 3, 4, 8, 15, 18 и 34 —прокладки; 5 — пробка, с указателем уровня масла; 6 — первичный вал в сборе; 7 — крышка заднего подшипника первичного вала; 9 — верхняя крышка с механизмом переключения передач; 10 — опора рычага; 11 — роликоподшипник; 12 — блок шестерен заднего хода; 13 — промежуточная втулка; 14 — крышка люка отбора мощности; 16 — упорная шайба; 17 — ось блока шестерен; 19 — крышка заднего подшипника вторичного вала; 20 — задний шарикоподшипник вторичного вала; 21 — червяк привода спидометра; 22 — сальник; 23 и 33 — шайбы; 24 — гайка; 25 — вторичный вал в сборе; 26 — фланец; 27 — стопорное кольцо; 28 — стакан подшипника; 29 — сферический роликоподшипник; 30 — крышка роликоподшипника; 31 — болт упорной шайбы; 32 — стопорная планка.
Все шестерни вторичного вала смонтированы на специальных роликоподшипниках качения. Шестерни заднего хода, первой и второй передач промежуточного вала выполнены как одно целое с валом. Остальные шестерни промежуточного вала установлены на валу на сегментных шпонках и закреплены кольцом.
Первая передача и задний ход включается зубчатыми муфтами; вторая, третья, четвертая и пятая передачи — синхронизаторами, состоящими из каретки, блокирующих пальцев, конусных фрикционных колец и фиксаторов, размещенных в каретке.
В верхней крышке 9 коробки передач расположен механизм переключения передач. Каретки синхронизаторов и муфт включения первой передачи и заднего хода перемещают находящимся в кабине рычагом через дистанционный привод, штоки и вилки. Вилки закреплены установочными винтами на штоках, перемещающихся в отверстиях верхней крышки 9.
Предотвращает одновременное включение двух передач замок шарикового типа, размещенный в крышке между штоками. Предохраняет от случайного включения передачи заднего хода или первой передачи при движении автомобиля расположенный в крышке пружинно-пальчиковый предохранитель разрезного типа.
В крышке 19 заднего подшипника 20 вторичного вала установлен привод спидометра. Для обеспечения правильного показания спидометра в зависимости от характеристики главной передачи и размера шин предусмотрены сменные цилиндрические шестерни.
На картере коробки передач имеются два люка для подсоединения коробок отбора мощности.
Сальники крышек подшипников первичного и вторичного валов предохраняют внутреннюю полость коробки передач от попадания пыли и грязи и утечки масла.
Обеспечивает поддержание нормального давления в картере коробки передач сапун. В коробке передач герметизированного исполнения внутренняя полость сообщается с атмосферой отводящей трубкой, устанавливаемой вместо сапуна.
Масло в коробку передач наливают через горловину, расположенную на правой стенке картера. К пробке 5 горловины прикреплен указатель уровня масла. В нижней части картера имеются два сливных отверстия, закрываемых пробками. В передней пробке вмонтирован магнит, улавливающий металлические частицы — продукты износа.
Синхронизатор коробки передач КамАЗ
Синхронизатор состоит из двух конусных колец 1 и 4, жестко связанных между собой пальцами 3 с развальцованными концами каретки 2 с сухарями 5 и пружинами 6. Пальцы в средней части имеют конические блокирующие поверхности. Отверстия в диске каретки 2, через которые проходят блокирующие пальцы, также имеют блокирующие поверхности в виде фасок с двух сторон отверстия. Конусные кольца 4 не имеют жесткой связи с кареткой и могут быть смещены относительно нее. Они связаны с кареткой через фиксирующие сухари 5, поджимаемые в полукруглые канавки пальцев пружинами 6.
При передвижении каретки вилкой механизма переключения передач конусное кольцо, двигаясь вместе с кареткой, подводится к конусу шестерни. Вследствие разности частоты вращения каретки, связанной с вторичным валом, и шестерни, связанной через промежуточный вал с первичным валом, относительно каретки до соприкосновения блокирующих поверхностей пальцев с блокирующими поверхностями каретки, препятствующими дальнейшему осевому перемещению каретки. Выравнивание частоты вращения при включении передачи обеспечивается трением между коническими поверхностями кольца и включаемой шестерни. Как только частота вращения каретки и шестерни сравняется, блокирующие поверхности не будут препятствовать продвижению каретки, и передача включится без шума и удара. Если синхронизированные передачи включаются с шумом, следует немедленно выяснить причину неисправности и устранить ее. В противном случае возможен преждевременный выход из строя синхронизаторов.
Рис. 58. Синхронизатор коробки передач КамАЗ:
1 и 4 — конусные кольца; 2 — каретка синхронизатора; 3 — блокирующий палец; 5 — сухарь; 6 — пружина.