Коробка передач і роздавальна коробка трактора Т-150К
Ознайомтеся з будовою, принципом роботи та особливостями коробки передач і роздавальної коробки трактора Т-150К — складної трансмісії, що забезпечує передавання крутного моменту до переднього та заднього ведучих мостів.
Загальна характеристика
Коробка передач і роздавальна коробка трактора Т-150К
Трансмісія трактора Т-150К має коробку передач, поєднану з роздавальною коробкою, завдяки чому забезпечується широкий діапазон швидкостей руху та передавання крутного моменту до ведучих мостів. Чотириступенева коробка передач забезпечує чотири передачі вперед і чотири передачі заднього ходу, а поєднання її з діапазонами роздавальної коробки дає змогу отримати 12 передач для руху вперед і 4 передачі заднього ходу.
Передачі в коробці перемикаються за допомогою фрикційних гідропідтискних муфт, тому їх можна змінювати без зупинки трактора та без повного роз'єднання двигуна і трансмісії. Роздавальна коробка змінює передатне число трансмісії та розподіляє крутний момент між ведучими мостами. Така конструкція поєднує зручність перемикання передач із можливістю вибору необхідного режиму роботи трактора.
Загальна будова
Коробка передач трактора Т-150К
1 - важіль;
2 - первинний вал;
3 - вторинний вал;
4 - пробка зливного отвори;
5 - корпус;
6 - гідропідтискна муфта;
7 - золотник розподільника;
8 - розподільник;
9 - вал приводу ВВП;
10 - тяга золотника.
Основними частинами коробки передач є первинний вал (2), вторинний вал (3), зубчасті колеса та фрикційні гідропідтискні муфти (6). Крутний момент від двигуна надходить на первинний вал і через зубчасті колеса передається на вторинний вал. Вибір необхідної передачі здійснюється увімкненням відповідної фрикційної муфти.
Керування фрикційними муфтами здійснюється за допомогою розподільника (8) та золотника (7). Положення золотника змінюють тягою (10) і важелем (1). Окремо на схемі показано вал приводу ВВП (9), який забезпечує передавання крутного моменту до механізмів, що приводяться від вала відбору потужності.
Детальна будова коробки передач і роздавальної коробки
Коробка передач і роздавальна коробка трактора Т-150К
а - схема; б - схема приводу насосів; в - гідропідтискна муфта; 1 - первинний вал; 2 і 39 - шестерні включення IV передачі; 3 і 37 - шестерні включення І передачі; 4 і 36 - шестерні II передачі; 5 і 34 - шестерні ІП передачі; 6 - шестерня заднього ходу; 7 - вал заднього ходу; 8 - вал приводу ВВП; 9 - шестерня вала заднього ходу; 10 - шліцьова муфта; 11 - ведуча шестерня приводу насосів; 12 і 13 - зубчасті вінці; 14 - вихідний вал приводу ВВП; 15, 23 і 28 - карданні шарніри; 16 і 21 - шестерні третьої ступені редуктора; 17 і 22 - шестірні другого ступеня редуктора; 15 - зубчаста муфта; 19 - зубчаста втулка; 20 - первинний вал роздавальної коробки; 24 - вал приводу заднього моста; 25 - корпус роздавальної коробки; 26 - вал приводу переднього моста; 27 - шестерня включення переднього моста; 29 - проміжна шестерня редуктора; 30 - вал редуктора; 31 - шестерня включення першого ступеня редуктора; 32 і 33 - проміжна і ведуча шесіерні першого ступеня редуктора. 35 і 38 - гідропідтнскні муфти; 40 - вторинний вал; 41. 42 і 43 - шестерні приводу насосів гідросистем; 44 - вал приводу насоса гідросистеми коробки передач; 45 - клапан; 46 - поршень; 47 - шліцьова муфта; 48 - барабан гідропідтискної муфти; 49 і 50 - гумове і чавунне кільця ущільнювачів; 51 - масляний канал; 52 - пружина; 53 - упорне кільце; 54 і 58 - стопорні кільця; 55 - ведений диск; 56 - ведучий диск; 57 - упорний диск.
Коробка передач
Корпус коробки передач розділений на два основні відсіки. У передньому розташовані первинний вал (1) і вторинний вал (40), а в задньому — механізми редуктора та заднього ходу. На шліцах первинного вала нерухомо закріплені шестерні (2, 3, 4, 5), які постійно перебувають у зачепленні з шестернями (39, 37, 36, 34), встановленими на вторинному валу.
Шестерні вторинного вала можуть вільно обертатися на ньому. Для передавання крутного моменту їх з'єднання з вторинним валом здійснюється за допомогою двосторонніх фрикційних гідропідтискних муфт (35, 38). Під час перемикання передач відповідна муфта притискає пакет дисків і жорстко з'єднує потрібну шестерню з вторинним валом, завдяки чому змінюється частота його обертання.
Редуктор і роздавальна коробка
На задньому кінці вторинного вала встановлена шестерня (33), яка передає обертання на редуктор. До його складу входять проміжні шестерні (29, 32), встановлені на валу (30), та рухома шестерня (31). Її переміщення змінює шлях передавання крутного моменту і дає змогу отримувати різні діапазони швидкостей.
За редуктором розташована роздавальна коробка, яка змінює передатне число трансмісії та розподіляє крутний момент між ведучими мостами. Її основними елементами є первинний вал (20), шестерні (16, 17), зубчаста муфта (18) і зубчаста втулка (19). Переміщення муфти забезпечує блокування однієї з ведучих шестерень з валом і тим самим вибір необхідного діапазону роботи трансмісії.
Привід ведучих мостів
Від роздавальної коробки крутний момент передається до заднього ведучого моста через вал (24). На ньому встановлені ведені шестерні (21, 22), які постійно перебувають у зачепленні з відповідними ведучими шестернями роздавальної коробки. До зовнішнього кінця вала приєднується карданна передача заднього моста.
Привід переднього ведучого моста здійснюється через вал (26), на шліцах якого встановлена рухома шестерня (27). При її переміщенні в зачеплення з шестернею приводу переднього моста крутний момент починає передаватися на передній міст. До вихідних валів приєднані карданні передачі, які передають крутний момент від роздавальної коробки до ведучих мостів.
Гідропідтискна муфта
Гідропідтискні муфти використовуються для перемикання передач у коробці передач трактора Т-150К без повного роз'єднання двигуна і трансмісії. Завдяки цьому передачу можна змінювати без зупинки трактора та без розриву потоку потужності. На зображенні показана конструкція гідропідтискної муфти в розрізі.
Гідропідтискна муфта коробки передач трактора Т-150К
37 - шестерня включення І передачі;
39 - шестерня включення IV передачі;
45 - клапан;
46 - поршень;
47 - шліцьова муфта;
48 - барабан гідропідтискної муфти;
49 і 50 - гумове і чавунне кільця ущільнювачів;
51 - масляний канал;
52 - пружина;
53 - упорне кільце;
54 і 58 - стопорні кільця;
55 - ведений диск;
56 - ведучий диск;
57 - упорний диск.
Будова муфти
Гідропідтискна муфта складається з барабана (48), поршня (46), ведучих дисків (56), ведених дисків (55), упорного диска (57) та пружин (52). Барабан встановлений на шліцах вторинного вала і обертається разом із ним, а ведучі диски з'єднані із зубчастим вінцем відповідної шестерні. Ведучі та ведені диски чергуються між собою, утворюючи фрикційний пакет.
Поршень (46) розміщений усередині барабана та ущільнений внутрішніми гумовими кільцями (49) і зовнішніми чавунними кільцями (50). Масло під тиском надходить до робочої порожнини через масляний канал (51). Під час зниження тиску пружини повертають поршень у вихідне положення.
Увімкнення муфти
Для увімкнення муфти трансмісійну оливу під тиском подають у робочу порожнину за поршнем. Під дією тиску поршень переміщується та притискає ведучі й ведені диски один до одного. Між дисками виникає сила тертя, завдяки якій крутний момент від шестерні передається на барабан і вторинний вал.
У міру зростання тиску оливи сила притискання дисків збільшується, тому вони починають передавати крутний момент без проковзування. Після повного притискання дисків шестерня, барабан і вторинний вал обертаються як одне ціле. Послідовне увімкнення відповідних гідропідтискних муфт дає змогу вибирати необхідну передачу без механічного роз'єднання зубчастих пар.
Вимкнення муфти
Під час перемикання передач подачу оливи до муфти припиняють, а робочу порожнину з'єднують зі зливом. Тиск за поршнем зменшується, а пружини переміщують поршень у вихідне положення. Пакет дисків розтискається, тому передавання крутного моменту від шестерні до вторинного вала припиняється.
Після роз'єднання дисків шестерня може обертатися вільно відносно барабана та вторинного вала. Це дає змогу вимкнути одну передачу і підготувати до роботи іншу гідропідтискну муфту. Після подачі оливи до наступної муфти її диски стискаються, і потік крутного моменту перемикається на вибрану передачу.
Діапазони передач
Що таке діапазон
Редуктор і роздавальна коробка забезпечують отримання трьох діапазонів передач. Діапазон являє собою певне передатне число трансмісії, яке визначає співвідношення між частотою обертання та крутним моментом, що передаються від коробки передач до ведучих мостів.
Залежно від вибраного діапазону змінюється кількість і співвідношення зубчастих пар, через які передається крутний момент. У I діапазоні передатне число найбільше, тому частота обертання зменшується сильніше, а крутний момент збільшується більше. У III діапазоні передатне число найменше, що дає змогу отримати більшу швидкість руху. Вибір діапазону здійснюється переміщенням рухомої шестерні (31) та зубчастої муфти (18).
Перемикання передач і діапазонів
Передачу і діапазон змінюють різними механізмами. Передачу вибирають у коробці передач за допомогою гідропідтискних муфт, які блокують із вторинним валом одну з шестерень (37, 36, 34, 39). У межах кожного діапазону таким способом отримують чотири передачі переднього ходу.
При перемиканні передач вимикати муфту зчеплення не потрібно. Передача змінюється керуванням гідропідтискними муфтами коробки передач. Натомість перед перемиканням діапазону необхідно повністю вимкнути муфту зчеплення, натиснувши на її педаль. Після цього переміщують механізм редуктора та роздавальної коробки у потрібне положення.
Поєднання трьох діапазонів із чотирма передачами дає змогу отримати 12 передач переднього ходу.
I діапазон
Для увімкнення I діапазону рухому шестерню (31) вводять у зачеплення з проміжною шестернею (29). Зубчасту муфту (18) зміщують назад, блокуючи шестерню (17) з первинним валом роздавальної коробки.
У цьому положенні крутний момент передається через три пари шестерень: 33–32, 29–31 та 17–22. У кожній парі ведуча шестерня менша за ведену, тому частота обертання зменшується, а крутний момент збільшується. I діапазон призначений для роботи з великим тяговим навантаженням.
II діапазон
Для увімкнення II діапазону зубчаста муфта (18) залишається в положенні, за якого шестерня (17) заблокована з первинним валом роздавальної коробки. Рухому шестерню (31) зміщують вперед. Її шліцьова маточина входить у зачеплення із зубцями шестерні (33) та жорстко з'єднує вали редуктора.
У результаті редуктор вимикається, і крутний момент до вала приводу заднього моста передається лише через одну пару шестерень 17–22. Порівняно з I діапазоном частота обертання збільшується, а крутний момент відповідно зменшується.
III діапазон
Для увімкнення III діапазону редуктор залишається вимкненим, а зубчасту муфту (18) зміщують вперед. У цьому положенні вона блокує з первинним валом роздавальної коробки шестерню (16).
Шестерня (16) має більший діаметр, ніж постійно зачеплена з нею шестерня (21). Тому вал приводу заднього моста обертається швидше первинного вала роздавальної коробки. III діапазон забезпечує найбільшу швидкість руху та використовується переважно під час транспортних робіт.
Задній хід
Для отримання заднього ходу шестерню (6) вводять у зачеплення із шестернею (32). У результаті крутний момент від вторинного вала коробки передач передається через шестерні 33–32–6 на вал приводу заднього моста (24), який починає обертатися у протилежному напрямку.
Напрямок обертання змінюється саме завдяки введенню шестерні (6) у кінематичний ланцюг. Після цього, почергово вмикаючи відповідні гідропідтискні муфти, можна отримати чотири передачі заднього ходу.
Гідросистема коробки передач
Гідросистема коробки передач трактора Т-150К
1 - забірний фільтр;
2 - гідронасос;
3 - перепускний клапан;
4 - розподільник;
5 - золотник;
6 - важіль;
7 - вторинний вал;
8 - ведена шестерня II передачі;
9 - пружини;
10 - барабан;
11 - порожнина;
12 - поршень;
13 - ведені та ведучі диски;
14 - відома шестерня ІІІ передачі;
15 – корпус коробки передач.
Призначення та склад гідросистеми
Гідросистема коробки передач створює та підтримує необхідний тиск трансмісійної оливи в гідропідтискних муфтах і забезпечує їх надійну роботу під час перемикання передач. Одночасно вона бере участь у охолодженні деталей коробки передач, відводячи тепло від муфт та інших елементів, що працюють у масляному середовищі.
Основними складовими гідросистеми є гідронасос (2), розподільник перемикання передач (4) та перепускний клапан (3). Вони встановлені на корпусі коробки передач, який одночасно виконує функцію масляної ванни. До гідросистеми також належать фільтр, гідроакумулятор, радіатор, масляний бак і маслопроводи.
Гідроакумулятор накопичує оливу під тиском і підтримує його необхідний рівень під час перемикання передач. Фільтр очищає оливу від механічних домішок, а радіатор забезпечує відведення теплоти та підтримання допустимої температури оливи.
Подача оливи до гідропідтискної муфти
Під час роботи двигуна гідронасос (2) забирає оливу з корпусу коробки передач і подає її під тиском до розподільника (4). Положення золотника (5), яким керують за допомогою важеля (6), визначає напрямок руху оливи та вибір відповідної передачі.
Після переміщення золотника олива надходить через внутрішні канали вторинного вала (7) до робочої порожнини вибраної гідропідтискної муфти. Наприклад, під час увімкнення передачі олива заповнює порожнину між барабаном (10) і поршнем (12). Під дією тиску поршень переміщується та стискає пакет ведених і ведучих дисків (13).
Стиснення дисків створює силу тертя, завдяки якій крутний момент від відповідної шестерні (14) передається на вторинний вал. Таким способом гідросистема забезпечує жорстке з'єднання вибраної шестерні з валом без механічного переміщення самої шестерні.
Робота гідросистеми під час перемикання передач
Під час перемикання передач розподільник змінює напрямок подачі оливи: одна муфта отримує оливу під тиском, а з іншої муфти олива відводиться через зливний канал. Під час вимкнення муфти її поршень під дією пружин (9) повертається у вихідне положення, звільняючи пакет дисків.
Одночасно тиск оливи в муфті, що вмикається, зростає, її поршень притискає диски, і крутний момент починає передаватися через нову шестерню. Завдяки узгодженій роботі розподільника, муфт, гідроакумулятора та перепускного клапана перемикання відбувається плавно, без тривалого роз'єднання двигуна і трансмісії.
Такий принцип роботи дає змогу перемикати передачі під час руху трактора без вимикання зчеплення. Плавна зміна передатного числа зменшує різкі зміни крутного моменту та динамічні навантаження на деталі коробки передач і трансмісії.
Відеоматеріали
Відеоматеріали доповнюють теоретичний опис конструкції та принципу роботи роздавальної корбки трактора МТЗ-82 і дають змогу побачити її будову на практиці.