Трансмиссия автомобиля КамАЗ-5350

 

Сцепление

Сцепление располагается на автомобиле между двигателем и коробкой передач в отдельном картере.

Механизм сцепления установлен на маховике в картере сцепления и состоит из ведущих деталей, ведомых деталей, нажимного устройства и механизма выключения.

Механизм сцепления модели 14 (рисунок 12.4) включает:

ведущие детали: маховик 1, кожух 18, средний ведущий диск 4 с ограничителями хода, нажимной диск 17;

ведомые детали: два ведомых диска 3;

нажимное устройство: двадцать восемь нажимных пружин 15,

механизм выключения: оттяжные рычаги 5, выжимной подшипник 9, муфта выключения сцепления 11, вилка выключения сцепления 12.

 

Рис. 12.4. Сцепление мод.14:

1 – маховик; 2 – механизм автоматической установки среднего ведущего диска; 3 – ведомый диск с демпфером; 4 – средний ведущий диск; 5 – оттяжной рычаг; 6 – вилка оттяжного рычага; 7 – пружина упорная; 8 – шланг смазки муфты; 9 – выжимной подшипник; 10 – оттяжная пружина муфты; 11 - муфта выключения сцепления; 12 – вилка выключения сцепления; 13 – упорное кольцо; 14 – вал вилки; 15 – нажимная пружина; 16 – шайба; 17 – нажимной диск; 18 – кожух; 19 – картер сцепления; 20 – фрикционная накладка.

 

Сцепление постоянно включено, тем самым нажимной диск под действием нажимных пружин постоянно прижимает ведомые диски к среднему ведущему диску и маховику. Крутящий момент благодаря силе трения передается от ведущих деталей на ведомые и затем на первичный вал коробки передач.

При нажатии на педаль сцепления усилие через пневмогидравлический усилитель передается на вал вилки 14, проворачивая его. Вилка 12, закрепленная на валу, воздействует через муфту 11 выключения сцепления на выжимной подшипник 9. Он давит на оттяжные рычаги 5, которые благодаря своей рычажной конструкции оттягивают нажимной диск 17 от ведомого диска 3, сжимая нажимные пружины 15. Диски расходятся. Передача крутящего момента от ведущих деталей на ведомые прекращается.

Когда воздействие на педаль сцепления прекращается, вилка выключения сцепления возвращается в исходное положение, оттяжные рычаги перестают воздействовать на нажимной диск и нажимные пружины возвращают нажимной диск обратно и передача крутящего момента возобновляется.

Рис. 12.5. Механизм сцепления мод. 17:

1 - картер сцепления; 2 - кожух сцепления; 3, 21 - болт; 4 - маховик; 5 - первичный вал; 6 - ведомый диск; 7 - средний ведущий диск; 8 - втулка; 9 - пакет пластин; 10 - промежуточное кольцо; 11 - нажимной диск; 12 - кольцо опорное; 13 - опорный диск диафрагмы; 14 - нажимная диафрагменная пружина; 15 - муфта выключения сцепления; 16 - вилка выключения сцепления; 17 - заклепка диафрагмы; 18 - палец; 19 - упругая втулка; 20 - упорный пятак; Д – зазор.

 

Механизм сцепления модели 17 (рисунок 12.5) включает:

Ведущие детали: маховик 4, средний ведущий диск 7 с четырьмя упругими тангенциальными пружинами, нажимной диск 11, промежуточное кольцо 10, кожух сцепления 2.

Ведомые детали: два ведомых диска 6 с демпферами крутильных колебаний. Ведомый диск (рис. 12.6) состоит из ступицы диска 2, диска-держателя 1, двух фрикционных накладок 4 и демпфера (гасителя крутильных колебаний).Диск-держатель 1 и ступица 2 ведомого диска соединяются между собой демпфером.

Демпфер служит для гашения крутильных колебаний, которые возникают в двигателе и трансмиссии, уменьшения уровня вибрации в трансмиссии, некоторого снижения динамических нагрузок в трансмиссии при включении сцепления и резком торможении, и частичной компенсации линейной и угловой несоосности коленчатого вала двигателя и первичного вала коробки передач.

Демпфер состоит из двух обойм 6, упругого элемента (девяти больших 9 и малых пружин 10), фрикционного элемента (двух дисков 7 и двух фрикционных колец 8).

Рис. 12.6. Ведомый диск с демпфером:

1 – диск-держатель; 2 - ступица ведомого диска; 3, 5 - заклепки; 4 - накладка; 6 - обойма демпфера; 7 - диск демпфера; 8 - фрикционное кольцо демпфера; 9, 10 - пружины демпфера.

 

Упругий элемент служит для изменения частоты колебаний валов и предотвращения явления резонанса, т. е. совпадения частот собственных угловых колебаний и крутильных колебаний. Фрикционный элемент уменьшает амплитуды вынужденных колебаний, преобразуя энергию колебаний в тепло.

Между диском-держателем и его ступицей нет жесткой связи - они связаны только через девять пар пружин.

Крутящий момент, развиваемый двигателем, через поверхности трения ведущих дисков передается на фрикционные накладки 4 и далее на диск-держатель 1. От диска-держателя 1 момент через девять пар постоянно сжатых цилиндрических пружин 9, 10 передается на диски 7 демпфера и далее через ступицу 2 на первичный вал делителя. Диски 7 демпфера выполнены в виде тарельчатой пружины и постоянно прижимаются к кольцам 8 демпфера, образуя самостоятельную фрикционную пару. При возникновении крутильных колебаний ступица 2 диска проворачивается относительно диска-держателя 1. Пружины 9 и 10 демпфера сжимаются и изменяют частоту колебаний, преобразуя высокочастотные колебания в низкочастотные, обеспечивая при этом несовпадение частот собственных колебаний трансмиссии и вынужденных крутильных колебаний, т. е. предотвращают явление резонанса.

При повороте ступицы 2 диски 7 демпфера скользят по фрикционным кольцам 8 и за счет трения энергия низкочастотных колебаний превращается в тепло.

Таким образом, передача крутящего момента через упругий элемент обеспечивает снижение частоты крутильных колебаний, возникающих в силовой передаче, а фрикционная пара диск демпфера - кольцо демпфера обеспечивает гашение низкочастотных колебаний.

Нажимное устройство включает в себя диафрагменную пружину 14 (рисунок 12.5). Она состоит из сплошного кольца с меридиально расположенными прорезями (лепестками), идущими от ее внутреннего края и выполняющими функцию отжимных рычагов. Прорези заканчиваются отверстиями, в которые входят втулки заклепок. Диафрагменная пружина установлена между кожухом сцепления и нажимным диском выпуклой стороной наружу сцепления, при этом воздействует на нажимной диск наружным краем сплошного кольца. Диафрагменная пружина (рисунок 12.7) обеспечивает плавное включение сцепления, равномерную нагрузку на нажимной диск и малое изменение нажимного усилия при изнашивании накладок.

 

Рис. 12.7. Диафрагменная пружина.

 

Механизм выключения состоит из лепестков диафрагменной пружины 14 (рисунок 12.5) и муфты выключения 15. Муфта выключения, центрально-ориентированная с самоустанавливающимся подшипником, предназначена для передачи усилия от привода управления к вращающемуся механизму отвода нажимного диска (лепесткам пружины) при выключении сцепления.

Механизм сцепления модели 19 (рисунок 12.8) отличается от модели 17 отсутствием среднего ведущего и одного ведомого дисков.

Рис. 12.8. Сцепление мод.19:

1– гаситель крутильных колебаний (демпферное устройство); 2 – подшипник; 3 – ступица ведомого диска; 4 – маховик; 5 – зубчатый венец маховика; 6 – болт; 7 – кожух; 8 – нажимной диск; 9 – диафрагма; 10 – ведомый диск с фрикционными накладками; 11 – выжимной подшипник; 12 – муфта выключения сцепления; 13 – первичный вал коробки передач; 14 – тангенциальная пружинная пластина.

Привод сцепления состоит из педали сцепления с оттяжной пружиной, главного цилиндра, рабочего цилиндра в сборе с пневматическим усилителем, трубопроводов и шлангов для подачи рабочей жидкости от главного цилиндра к усилителю сцепления.Привод сцепления подробно рассмотрен в разделе 12.3.1.

 

Коробка передач

Коробка передач – агрегат трансмиссии, предназначенный для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к раздаточной коробке, изменения этого момента по величине и направлению, длительного отсоединения двигателя от трансмиссии и отбора мощности на привод вспомогательных агрегатов (механизмов).

Коробка передач располагается на автомобиле за сцеплением, крепится к поперечинам рамы автомобиля. Передаточные числа на соответствующих передачах указаны в таблице 12.5.

Рис. 12.9. Коробка передач мод.154:

1, 20, 22 – крышка подшипника; 2 – вилка выключения сцепления с валом; 3 – ведомая шестерня делителя; 4 – первичный вал делителя; 5 – первичный вал коробки передач; 6 – синхронизатор делителя; 7 – делитель; 8 – ведущая шестерня коробки передач; 9 – синхронизатор IV и V передач; 10 – шестерня IV передачи с подшипником; 11 – шестерня III передачи с подшипником; 12 – крышка механизма переключения передач; 13 – синхронизатор II и III передач; 14 – шестерня II передачи с подшипником; 15 – шестерня передачи заднего хода с подшипником; 16 – муфта I передачи и заднего хода; 17 – вторичный вал; 18 – шестерня I передачи с подшипником; 19 – фланец; 21, 23, 33, 34, 39 – подшипник; 24 – шестерня I передачи; 25 – шестерня передачи заднего хода; 26 – сливная пробка; 27 – шестерня II передачи; 28 – промежуточный вал; 29 – шестерня III передачи; 30 – шестерня IV передачи; 31 – шестерня привода промежуточного вала; 32 – картер коробки передач; 35 – картер делителя; 36 – промежуточный вал делителя; 37 – ведущая шестерня делителя; 38 – шестерня промежуточного вала делителя; 40 – картер сцепления.

Десятиступенчатая коробка передач модели 154 (рисунок 12.9) состоит из основной пятиступенчатой коробки передач и переднего двухступенчатого редуктора делителя передач.

Основная пятиступенчатая коробка передач состоит из: картера коробки передач 32, в котором смонтированы первичный 5, вторичный 17 и промежуточный 28 валы в сборе с шестернями, синхронизаторами и подшипниками; блока шестерен заднего хода; верхней крышки коробки 12 с механизмом переключения передач в сборе.

Первичный вал коробки передач выполнен вместе с шестерней 8.

Промежуточный вал выполнен вместе с шестернями I и II передач 24 и 27, шестерней заднего хода 25. На переднем конце вала напрессованы и закреплены шестерни III и IV передач 29 и 30 и шестерня привода промежуточного вала 31.

Вторичный вал 17 в сборе с шестернями и синхронизаторами установлен соосно с первичным валом. Все шестерни вала установлены на роликовых подшипниках, из которых подшипник шестерни IV передачи 10 насыпной без сепаратора. Шестерни III и IV передач 10 и 11 в осевом направлении закреплены упорным кольцом с внутренними шлицами, которое установлено в выточке вала таким образом, что его шлицы расположены против шлицев вала, и застопорено от проворачивания подпружиненной замковой шпонкой.

Для безударного переключения II, III, IV и V передач имеются два пальчиковых синхронизатора 9 и 13 инерционного типа.

Муфта 16 обеспечивает включение I передачи и заднего хода через шестерни соответствующих передач.

Механизм переключения передач смонтирован в верхней крышке коробки передач и состоит из трех штоков, вилок переключения, двух головок штоков, трех фиксаторов, предохранителя включения первой передачи и заднего хода и замка штоков. Подробно механизм рассмотрен в разделе 12.3.2.

 

Таблица 12.5

Передаточные числа на соответствующих передачах

	Модель 154		Модель 161
Передаточные числа	1-я передача Н	7,82	1-я передача	8,39
	1-я передача В	6,38	2-я передача	5,50
	2-я передача Н	4,03	3-я передача	3,93
	2-я передача В	3,29	4-я передача	2,87
	3-я передача Н	2,5	5-я передача	2,13
	3-я передача В	2,04	6-я передача	1,40
	4-я передача Н	1,53	7-я передача	1,0
	4-я передача В	1,25	8-я передача	0,73
	5-я передача Н	1,00	Задний ход	12,04
	5-я передача В	0,815
	Задний ход Н	7,38
	Задний ход В	6,02

Делитель передач (рисунок 12.10) - механический редуктор, состоящий из картера 12, одной пары цилиндрических шестерен, ведущего 25 и промежуточного 10 валов, синхронизатора 8 и механизма переключения передач. Управление механизмом переключения передач пневматическое.

Рис. 12.10. Делитель передач с управлением:

1 – крышка картера сцепления; 2, 5 – прокладка крышки; 3 – вилка переключения передач в делителе; 4 – крышка картера делителя; 6 – валик вилки переключения передач с рычагом; 7 – шпонка; 8 – синхронизатор делителя; 9, 21 – шпилька; 10 – промежуточный вал; 11 – магнитная сливная пробка; 12 – картер; 13 – стакан подшипника; 14 – уплотнительное кольцо; 15, 19, 26, 27 – прокладка; 16 – крышка подшипника; 17 – пробка; 18 – крышка смотрового люка; 20 – шайба; 22 – планка стопорная; 23 – подшипник; 24 – крышка подшипника; 25 – ведущий вал делителя.

Коробка передач модели 161 состоит из основного четырехступенчатого редуктора и планетарного демультипликатора, расположенного сзади основной коробки.

Демультипликатор (рисунок 12.11) представляет собой двухступенчатый планетарный редуктор. Он состоит из центрального колеса 2 с внутренними зубьями, водила 20, ступицы коронной шестерни 3, синхронизатора 10; муфты включения демультипликатора 9; муфты 14 блокировки синхронизатора.

 

Рис. 12.11. Демультипликатор коробки передач модели 161:

1, 16, 31, 33 – болт; 2 – колесо центральное с внутренними зубьями; 3 – ступица коронной шестерни; 4, 5, 7, 12, 13, 22 – кольцо; 6, 11, 17, 25 – подшипник; 8 – нажимная пружина; 9 – скользящая муфта; 10 – корпус синхронизатора; 14 – муфта блокировки синхронизатора; 15, 26, 29, 32 – прокладка задней крышки; 18 – фланец; 19 – шайба замковая; 20 - водило с сателлитами; 21 – крышка; 23 – масляный насос; 24 – вал привода насоса; 27 – задний картер демультипликатора; 28 – крыльчатка насоса; 30 – проставка.

На крышку коробки установлена опора 1 (рисунок 12.12) рычага переключения передач. В ней находятся шток и рычаг управления редуктором, механизм предохранения от случайного включения заднего хода и пневматические клапаны переключения демультипликатора.

Смазка демультипликатора принудительная, с помощью масляного насоса 23 (рисунок 12.11).

Основная четырехступенчатая коробка передач состоит из следующих основных узлов: картера коробки передач 18 (рисунок 12.12), в котором смонтированы ведущий, ведомый 7 и промежуточный 14 валы в сборе с шестернями, синхронизаторами и подшипниками; блока шестерен заднего хода; верхней крышки коробки 10 с механизмом переключения передач в сборе 3.

 

Рис. 12.12. Редуктор основной четырехступенчатой коробки передач мод.161:

1 – опора рычага переключения передач; 2 – крышка; 3 – механизм переключения передач; 4 – синхронизатор третьей и четвертой передач; 5 - вал вилки переключения передач; 6 – синхронизатор второй и первой передач; 7 – ведомый вал; 8 – вилка; 9 – муфта включения первой передачи и заднего хода; 10 – верхняя крышка картера; 11 – шестерни заднего хода; 12 - шестерни первой передачи; 13 – сливная пробка; 14 – промежуточный вал; 15 – шестерни второй передачи; 16 – шестерни четвертой передачи; 17 – шестерни третьей передачи; 18 – картер коробки передач.

 

Раздаточная коробка

Раздаточная коробка – агрегат трансмиссии, распределяющий крутящий момент от коробки передач на ведущие мосты, обеспечивающий его изменение по величине, с целью повышения проходимости автомобиля, позволяющий приводить в действие дополнительные агрегаты (на автомобиле КамАЗ-5350 - лебедку).

Крутящий момент передается на раздаточную коробку через карданный вал от коробки передач. Раздаточная коробка крепится к поперечинам рамы автомобиля и включает собственно раздаточную коробку и приводы управления.

Раздаточная коробка (рисунок 12.13) в целом состоит из картера, редуктора, коробки отбора мощности 20, деталей крепления и уплотнения.

В картере располагается редуктор. Коробка отбора мощности крепится к картеру болтами.

В передней части к картеру 36 раздаточной коробки крепится картер переднего моста 1 с крышкой 8. В верхней части располагается крышка 16, в нижней части – крышка 41.

Рис. 12.13. Раздаточная коробка:

1 – картер переднего моста; 2 – вилка блокировки дифференциала; 3 – пружина возвратная; 4 – шток вилки; 5 – диафрагма; 6 – крышка картера механизма переключения; 7 – выключатель; 8 – крышка картера переднего моста; 9, 27, 28, 46 – крышки подшипника; 10 – промежуточный вал; 11 – муфта включения низшей передачи; 12 – шестерня промежуточного вала; 13, 25, 48 – фланец; 14 – первичный вал; 15 – ведущая шестерня первичного вала; 16 – верхняя крышка картера; 17 – шестерня привода отбора мощности; 18 – проушина крепления; 19 – муфта включения отбора мощности; 20 – коробка отбора мощности (КОМ); 21 – маслосборник; 22 – шестерня низшей передачи промежуточного вала; 24 – сателлит дифференциала; 26 – вал привода задних мостов; 29 – ступица шестерни низшей передачи; 30, 34 – обойма дифференциала; 31 – шестерня привода переднего моста; 32 – шестерня привода задних мостов; 33 – шестерня низшей передачи привода переднего моста; 35, 45 –шайба; 36 – картер; 37 – шестерня высшей передачи; 38 – втулка; 39 – пробка магнитная; 40 – муфта включения высшей передачи; 41 – крышка картера; 42, 53 – гайка; 43 – муфта блокировки дифференциала; 44 – червяк привода спидометра; 46 – шайба; 47 – вал привода переднего моста; 49 – регулировочная прокладка.

Редуктор раздаточной коробки состоит из первичного вала 14 с ведомым фланцем 13, ведущей шестерней 15, шестерней отбора мощности 17 и подшипниками; промежуточного вала 10 с промежуточной шестерней 12, шестерней 22 и муфтой 11 включения низшей передачи и подшипниками; межосевого дифференциала 30, 34 (МОД) с шестерней низшей передачи привода переднего моста 33 и подшипниками; муфты 40 и шестерни 37 высшей передачи; вала привода переднего моста 47 с ведущим фланцем, муфтой блокировки дифференциала 43; вала привода задних мостов 26 с шестерней привода (эпициклической шестерней дифференциала) 32 и ведущим фланцем 25; механизма переключения передач; механизма блокировки межосевого дифференциала.

Все зубчатые колеса редуктора постоянного зацепления, косозубые. К ведущей шестерне первичного вала приварена шестерня отбора мощности. Шестерни низшей передачи и высшей передачи установлены на роликах.

Смазка подшипников и шестерен в раздаточной коробке осуществляется окунанием деталей дифференциала в масляную ванну, а детали промежуточного и первичного валов смазываются разбрызгиванием и масляным туманом.

Межосевой дифференциал (рисунок 12.14) – механизм трансмиссии, обеспечивающий равномерную нагрузку на оси автомобиля, устраняющий дополнительные нагрузки в трансмиссии. Располагается в раздаточной коробке полноприводного автомобиля.

Рис. 12.14. Межосевой дифференциал:

1 – вал привода переднего моста; 2 - передняя обойма водила дифференциала; 3 - сателлит; 4 - эпициклическая (коренная коронная) шестерня; 5 – ступица шестерни; 6 – шестерня понижающей передачи; 7 – вал привода задних мостов (задней тележки); 8 - задняя обойма дифференциала; 9 – солнечная шестерня.

 

Межосевой дифференциал (рисунок 12.7) планетарного типа. Состоит из передней обоймы 2, соединенной с валом привода переднего моста 1, задней обоймы 8, четырех сателлитов 3, солнечной шестерни 9, коренной коронной шестерни 4 соединенной с валом привода задних мостов 7.

При работающем (разблокированном) дифференциале обеспечивается постоянная и равномерная тяга всех мостов, и устраняются дополнительные нагрузки в трансмиссии. В зависимости от дорожных условий дифференциал может быть выключен (заблокирован), и тогда валы привода переднего и задних мостов вращаются как одно целое.

Межосевой дифференциал автомобиля с колесной формулой 6х4 смонтирован в главной передаче среднего моста в отдельном картере. В конструкции межосевого дифференциала предусмотрен механизм блокировки, который включается пневматическим краном.

 

Рис. 12.15. Коробка отбора мощности:

1 – вал коробки; 2 – стакан; 3 – подшипник; 4 – манжета; 5, 6, 9 – шайба; 7 – фланец привода;

8 – пылеотражатель; 10 – крышка стакана; 11 – втулка.

 

Коробка отбора мощности (рисунок 12.15) обеспечивает отбор мощности от раздаточной коробки через карданную передачу на лебедку. Она состоит из вала 1 с фланцем 7 и подшипниками 3, стакана 2 с крышкой 10, деталей крепления и уплотнения.

В специальных инженерных машинах на базе автомобиля КамАЗ вместо лебедки может устанавливаться какое-либо специальное оборудование.