Коробка передач трактора МТЗ-80
Ознайомтеся з будовою, принципом роботи та конструктивними особливостями дев'ятиступеневої коробки передач трактора МТЗ-80 із понижувальним редуктором — однієї з найвідоміших і найпоширеніших механічних коробок передач.
Загальна характеристика
Коробка передач трактора МТЗ-80
На тракторах МТЗ-80 і МТЗ-82 встановлена механічна дев'ятиступенева коробка передач із понижувальним редуктором. Завдяки двоступеневому редуктору вона забезпечує 18 передач переднього і 4 передачі заднього ходу, що дозволяє ефективно використовувати трактор під час виконання різноманітних транспортних, польових і стаціонарних робіт.
Коробка передач змінює передавальне число трансмісії, забезпечуючи вибір оптимального співвідношення між швидкістю руху трактора і тяговим зусиллям. Крім того, вона забезпечує рух заднім ходом, тривале роз'єднання двигуна і ведучих коліс у нейтральному положенні та передавання крутного моменту до агрегатів трансмісії й приводу вала відбору потужності.
Корпус коробки передач жорстко з'єднаний із корпусами муфти зчеплення і заднього моста, утворюючи складову частину остова трактора. На тракторах МТЗ-82 замість правої кришки коробки передач встановлюється роздавальна коробка приводу переднього ведучого моста, а замість лівої кришки можуть встановлюватися ходозменшувач або редуктор бокового вала відбору потужності.
Загальна будова коробки передач
Коробка передач тракторів МТЗ-80 і МТЗ-82
1 - первинний вал;
2 - каретка шестерень IV, V і VII, VIII передач;
3 — каретка шестерень ІІІ, VI та IX передач;
4 - кришка;
5 - повзун з вилкою;
6 - замкова пластина;
7 - ведена шестерня першого ступеня;
8 - фіксатор;
9 - сапун;
10 - важіль перемикання;
11 - рамка блокування пуску двигуна;
12 - регулювальні прокладки;
13 - конічна шестерня;
14 - вторинний вал;
15 - регулювальна шайба;
16 - провідна шестерня другого ступеня;
17 - каретка перемикання діапазонів (ступенів);
18 - шестерня з двома вінцями;
19 - проміжний вал;
20 - вал незалежного приводу ВОМ;
21 - корпус;
22 - місце встановлення блоку проміжних шестерень понижуючого редуктора;
23 - місце встановлення веденої шестірні редуктора.
Детальна будова коробки передач
Схема коробки передач тракторів МТЗ-80 і МТЗ-82
1 - вал зчеплення; 2 - ведуча шестерня понижуючого редуктора; 3, 4 і 6 - додаткові зубчасті вінці для включення понижуючого редуктора; 5 - рухлива зубчаста муфта; 7 - ведена шестерня понижуючого редуктора; 8, 17 і 20 - первинний, вторинний і проміжний вали; 9,10 та 13 - каретки V і VIII, IV і VII і III, VI і IX передач; 11 і 12 - ведені шестерні І, II, IV. VII і III і VI передач; 14 і 18 - внутрішні зубчасті вінці для включення IX (прямої) передачі і другого ступеня редуктора; 15 і 16 ведені шестерні першого і другого ступеню редуктора; 19 - ведуча шестерня другого ступеня редуктора; 21 і 23 - каретки включення редуктора і ходозменшувача; 22 і 27 - проміжні шестерні; 24 - ведена шестерня приводу вала І і II передач; 25 - вал І і II передач; 26 - каретка включення І і II передач і заднього ходу; 28 і 29 - ведені шестерні заднього ходу, V і VIII передач; ЗО і 31 - проміжні шестерні понижуючого редуктора; 32 - вал приводу ВВП; 33 - внутрішній вал.
Понижувальний редуктор
Понижувальний редуктор розташований у задньому відсіку корпусу зчеплення перед коробкою передач. Він складається з ведучої шестерні (2), веденої шестерні (7), рухомої зубчастої муфти (5) та проміжного блока шестерень (30, 31). Основне призначення редуктора — змінювати частоту обертання первинного вала (8), що дозволяє збільшити кількість передач без ускладнення конструкції коробки передач.
Редуктор вимкнений
Коли рухома зубчаста муфта (5) переміщена назад і з'єднана з малим зубчастим вінцем (6) веденої шестерні (7), вал зчеплення (1) безпосередньо з'єднується з первинним валом (8). У цьому режимі крутний момент передається напряму без додаткового пониження частоти обертання.
Редуктор увімкнений
Після переміщення муфти (5) вперед вона з'єднується з малим зубчастим вінцем (3) ведучої шестерні (2). У цьому випадку крутний момент передається через блок проміжних шестерень (30, 31), унаслідок чого частота обертання первинного вала (8) зменшується приблизно в 1,34 раза, а крутний момент відповідно збільшується.
Робота редуктора
Понижувальний редуктор має два режими роботи, тому кожна передача основної коробки використовується у двох діапазонах. Саме завдяки цьому дев'ятиступенева коробка передач забезпечує 18 передач переднього та 4 передачі заднього ходу, що значно розширює діапазон робочих швидкостей трактора.
Не слід плутати понижувальний редуктор, розташований перед коробкою передач, із двоступеневим редуктором коробки передач. Перший змінює частоту обертання первинного вала, а другий забезпечує два ступені передавальних чисел усередині самої коробки передач.
Первинний і вторинний вали
Первинний і вторинний вали розташовані співвісно та є основними елементами, через які передається крутний момент від двигуна до головної передачі. Конструкція цих валів забезпечує можливість як передавання обертання через зубчасті передачі, так і їх безпосереднього з'єднання на прямій передачі.
Первинний вал
Первинний вал (8) обертається у двох кулькових підшипниках. На його шліцах встановлені рухомі каретки (9), (10) і (13), які під час перемикання передач входять у зачеплення з відповідними шестернями, забезпечуючи отримання різних передавальних чисел.
Вторинний вал
Вторинний вал (17) виготовлений заодно з веденою шестернею (15) першого ступеня редуктора коробки передач. На його шліцах встановлені ведена шестерня (16) другого ступеня редуктора коробки передач та конічна шестерня головної передачі, через яку крутний момент передається до заднього моста.
Співвісне розташування валів
Первинний (8) і вторинний (17) вали розташовані на одній осі. Таке конструктивне рішення дозволяє під час увімкнення прямої передачі жорстко з'єднати обидва вали без використання проміжного вала, що зменшує втрати потужності та підвищує ефективність роботи коробки передач.
Проміжний вал
Проміжний вал (20) є основною ланкою коробки передач, через яку передається крутний момент під час роботи більшості передач. Він має трубчасту конструкцію, а всередині нього проходить внутрішній вал (33) приводу незалежного вала відбору потужності. Таке компонування дозволило компактно поєднати механізми коробки передач і приводу ВВП в одному корпусі.
Конструкція проміжного вала
Передній кінець проміжного вала (20) встановлений у кульковому підшипнику, а задній через бронзову втулку спирається на маточину ведучої шестерні (18) другого ступеня редуктора коробки передач. На шліцах вала встановлена рухома каретка (21), яка використовується для перемикання ступенів редуктора коробки передач.
Передавання крутного моменту
На проміжному валу постійно знаходяться шестерні різних передач, через які передається крутний момент від первинного вала до вторинного. Для ввімкнення III–VIII передач використовуються каретки первинного вала, тоді як проміжний вал залишається основною проміжною ланкою в силовому потоці.
Особливості конструкції
Усередині трубчастого проміжного вала проходить внутрішній вал (33), який забезпечує привід незалежного ВВП. На задній частині маточини шестерні (18) виконані кулачки для ввімкнення синхронного ВВП, що дозволяє використовувати одну конструкцію коробки передач для приводу обох режимів роботи вала відбору потужності.
Вал I–II передач і заднього ходу
Вал I–II передач і заднього ходу використовується для отримання найменших швидкостей руху трактора та передач заднього ходу. Він працює лише під час увімкнення цих передач, забезпечуючи додаткове збільшення передавального числа або зміну напряму обертання.
Конструкція вала
Вал (25) обертається у двох кулькових підшипниках. На його передньому кінці на шліцах встановлена рухома каретка (26), а на задньому — шестерня (23). На тракторах без ходозменшувача ця шестерня жорстко з'єднана з валом, а на тракторах із ходозменшувачем бере участь у передаванні крутного моменту до цього механізму.
Передавання обертання на вал
Обертання на вал (25) передається від первинного вала через блок проміжних шестерень (22) і шестерню (24). Завдяки двом послідовним зубчастим передачам вал обертається зі значно меншою частотою, ніж первинний, що дозволяє отримувати великі передавальні числа для виконання важких тягових робіт.
Призначення вала
Вал (25) бере участь у роботі лише під час увімкнення I, II передач і заднього ходу. В інших режимах коробки передач крутний момент передається безпосередньо через проміжний вал, тому цей вал не навантажується. Таке конструктивне рішення дозволило розширити діапазон передавальних чисел без істотного ускладнення коробки передач.
Передавання крутного моменту
Залежно від увімкненої передачі крутний момент від двигуна проходить через різні елементи коробки передач. Найпростішим є силовий потік на прямій передачі, тоді як для інших передач у роботі беруть участь проміжний вал, редуктор коробки передач та, за потреби, вал I–II передач і заднього ходу.
IX передача (пряма)
Під час увімкнення IX передачі каретка (13) переміщується назад і входить у зачеплення з внутрішнім зубчастим вінцем (14) шестерні (15), жорстко з'єднуючи первинний вал (8) із вторинним валом (17). У цьому режимі крутний момент передається безпосередньо від первинного до вторинного вала, минаючи проміжний вал і додаткові зубчасті передачі. Такий спосіб передавання називають прямою передачею. Завдяки цьому втрати потужності є мінімальними, а коефіцієнт корисної дії коробки передач — найбільшим. Пряму передачу використовують переважно під час транспортних робіт.
Передачі III–VIII
Для отримання III–VIII передач крутний момент передається від первинного вала (8) через проміжний вал (20) до вторинного вала (17). Передавальне число вибирається переміщенням кареток (13), (10) і (9), які почергово входять у зачеплення із шестернями (12), (11) і (29). Додатково каретка (21) перемикає ступені редуктора коробки передач: при з'єднанні з шестернею (15) працює перший ступінь редуктора, а при з'єднанні із шестернею (19) — другий. Завдяки цьому кожна з трьох передач має два передавальні числа, що дозволяє отримати шість передач переднього ходу.
Передачі I, II та задній хід
Для отримання I, II передач і заднього ходу крутний момент додатково передається через вал I–II передач і заднього ходу (25). Каретка (26), переміщуючись по шліцах цього вала, входить у зачеплення із шестернею (11), забезпечуючи I та II передачі, або із проміжною шестернею (27), змінюючи напрямок обертання для отримання заднього ходу. Яка саме передача буде ввімкнена — I чи II, а також перша чи друга передача заднього ходу, визначається положенням каретки (21), яка перемикає ступені редуктора коробки передач. Завдяки цьому отримують чотири передачі переднього і дві передачі заднього ходу в цьому діапазоні.
Механізм перемикання передач
Механізм перемикання передач призначений для переміщення кареток коробки передач та редуктора коробки передач відповідно до положення важеля перемикання. Він складається з повзунів, вилок, фіксаторів і замкових пластин, які забезпечують вибір та фіксацію потрібної передачі.
Механізм перемикання коробки передач тракторів МТЗ-80 і МТЗ-82
34 - фіксатор;
35 - пластина;
36 і 38 - вилки;
37 - валик;
39 - поводок;
40 - повзуни;
41 - корпус механізму перемикання.
Повзуни та вилки
У корпусі механізму (41) встановлені чотири повзуни (40). До трьох із них жорстко закріплені вилки (36), які безпосередньо переміщують каретки коробки передач. До четвертого повзуна приєднаний поводок (39), що через валик (37) передає рух вилці (38), яка переміщує каретку редуктора коробки передач. Така конструкція забезпечує керування всіма передачами одним важелем.
Фіксація положень
Кожен повзун утримується у вибраному положенні кульковим фіксатором (34), який під дією пружини входить у відповідні заглиблення повзуна. Під час перемикання кулька виходить із одного заглиблення і після завершення переміщення входить в інше. Це запобігає мимовільному вимиканню передач під час роботи трактора та забезпечує чітку фіксацію положення важеля.
Замкові пластини
Повзуни розділені нерухомими замковими пластинами (35), які спрямовують рух важеля між окремими пазами. Завдяки цьому важіль може взаємодіяти лише з одним повзуном у певний момент часу. Така конструкція спрощує вибір передачі, зменшує ймовірність помилкового перемикання та підвищує надійність роботи механізму.
Схема перемикання передач
Перемикання редуктора коробки передач
На рисунку показано траєкторію переміщення важеля коробки передач (вигляд зверху). Для переходу між положеннями І і ІІ необхідно вимкнути муфту зчеплення, натиснувши на її педаль. Така операція виконується лише за потреби переходу на інший ступінь редуктора коробки передач.
Розташування передач
Після вибору положення І або ІІ важіль на нейтралі переміщується по Г-подібній траєкторії. У положенні І він рухається ліворуч і назад, а в положенні ІІ — ліворуч і вперед. Передачі перемикають у межах відповідного діапазону: передачі, позначені на кольоровому фоні, відповідають положенню І, а передачі на світлому фоні — положенню ІІ. На різних схемах кольорове позначення може відрізнятися, проте принцип розподілу передач між двома положеннями редуктора коробки передач залишається однаковим.
Відеоматеріали
Відеоматеріали доповнюють теоретичний опис конструкції та принципу роботи коробки передач МТЗ-80 і дають змогу побачити її будову та роботу окремих механізмів на практиці.