18
19
Три новых юбки скоростейКоробка передач справедливо считается важнейшим механизмом автомобиля. Конструкцией коробки передач определяются удобство и безопасность управления автомобилем, а также и •экономичность эксплоатации его. Поэтому из всех механизмов автомобиля наибольшее развитие получила коробка передач. Однако существующие конструкции коробок передач в полной мере еще не удовлетворяют требованиям автомобилистов и потому появляются все новые типы коробок передач. Некоторые из них заслуживают большого внимания. Английский инженер Джордж Тейлор разработал фрикционно-эпициклическую колобку передач, которая осуществляет бесконечное число передаточных отношений,, в пределах от 5 :1 до I : 1, И состоит из набора фрикционных дисков, фрикционного барабана и эпициклических шестерен. На валах — ведущем Аи ведомам Б (рис. 1)— .жестко насажены фрикционные диски Ви Г. Передача вращения от одного диска к другому осуществлена посредством четырех промежуточных дисков Д (для ясности на рисунке показаны только два диска) с фланцами, надетыми свободно на фасонные оси Е. Снаружи фланцы поддерживаются подшипниками Ж, к которым прикреплены гибкие пластины 3, направленные к тормозному барабану И. Тормозной барабан окружен фрикционной лентой (на рисунке снята), степень нажатия которой контролируется шофером) с помощью тяг и педали. При нажатии на педаль лента освобождает барабан И, а при освобождении педали — притормаживает барабан. Позади тормозного барабана расположен набор эпициклических (планетарных) шестерен,, образующих прямую передачу и задний ход. Пере!ключение эпициклических шестерен'производится от маленького рычага, укрепленного на рулевой колонке. Когда автомобиль неподвижен, маленький рычаг управления эпициклическими шестернями находится в выключенном положении. При трогании автомобиля с места шофер отнимает педаль и освобождает ленту на тормозном барабане И. Одновременно он повертывает маленький рычаг для включения эпициклических шестерен. В этот момент промежуточные диски начинают вращаться не только в своих подшипниках, но и вместе с тормозным барабаном вокруг неподвижноговедомого диска Г.JELJELggj CSH:JELе3ЕвАБIРис. 2. Схема переключений дисков в коробк* передач Джорджа Тейлора Если тормозная лента теперь будет натянута на барабане Ии последний постепенно остановится, то планетарное вращение промежуточных дисков прекратится. В результате,, начнут вращаться ведомый диск Гс валом Б, и автомобиль придет в движение. При полной остановке тормозного барабана И автомобиль получает наивысшую скорость. Вместе) с тормозным барабаном остаются неподвижными фасонные оси Е. Когда все диски займут положение А (рис. 2), то получается низшая передача. В этот момент ведомый диск соприкасается с промежуточными дисками по минимальному их радиусу,, а ведущий диск — по максимальному радиусу. При одновременном передвижении ведущего и ведомого дисков вправо передача начнет увеличиваться, и при положении Б (рис. 2) получается прямая передача. Если ведущий и ведомый диски будут передвинуты еще дальше вправо (в положение В на рис. 2), то скорость ведомого вала превысит скорость ведущего вала и задняя часть автомобиля при помощи механизма свободного хода будет выключена от дви гателя. До переключения скорости шофер предварительно отнимает педаль для освобождения ленты на тормозном барабане И. Тормозной барабан вместе с промежуточными дисками начинает вращаться свободно под действием собственной центробежной силы. В этот момент ведущий и ведомый диски могут быть легко передвинуты в любое желательное положение (при помощи специального маленького рычага на рулевой колонке). Для предварительного переключения передачи имеется ходоизбир-атель в виде пружины, расположенной между маленьким рычагом И вилкой, и стягивающей тормозную ленту. Предварительное переключение передач может быть произведено в любое время, непосредственное же включение намеченной передачи происходит лишь в тот момент, когда под действием центробежной силы отнимается педаль и освобождается лента на тормозном барабане И.Рис.1. Коробка передач Джорджа ТейлораI Давление, передаваемое на диски, пропорционально испытываемой автомобилем нагрузке. При нормальном вращении двигателя карданный вал получает здесь вращение в обратном направлении. Поэтому шестерня карданного вала,, связанная! с коронной шестерней диференциала, ставится с другой стороны последней, а не как обычно. По принципу действия описанная коробка передач напоминает фрикционные-коробки передач, работавшие на первых автомобилях в 1900—1905 гг. Они были тогда ненадежны в действии И быстро дискредитировали себя. Однако коробка передач Тейлора показывает очень хорошие качества и смело может быть рекомендована для лучших современных машин. Вторая коробка передач разработана американским инженером Скотт-Иверсен. Она относится к эпициклическому типу, действует авто1 магически и имеет две ступени передачпрямую и промежуточную передачи. Если требуется большее число передач, то надо ставить две коробки передач, т. е. механизм удваивается. К коленчатому валу двигателя прикреплена обойма А (рис. 3) с внутренней зубчатой нарезкой. Внутри обоймы находятся три планетарных шестерни Б, свободно насаженные на оси, принадлежащие диску В. Последний составляет одно целое с [ведомым валом г. Все планетарные шестерни связаны с центральной или солнечной шестерней, имеющей длинную пустотелую втулку (хвост) Д и расаженной свободно на валу Г. При помощи роликовой запорной муфты Е (по конструкции сходной в известной мере с механизмом свободного хода) центральная шестерня может быть жестко связана с корпусом коробки скоростей. Когда запорная муфта Е связывает центральную шестерню с корпусом коробки скоростейпланетарные шестерни начинают вращаться вокруг центральной шестерни и приводят в действие вал Гс пониженной скоростью. Центральная шестерня стремится вращаться в обратную сторону, но это стремление преодолевается запорной муфтой. Для включения прямой передачи шофер должен на мгновение освободить педаль акселератора и потом снова ее отжать. Это диктуется конструкцией планетарных шестерен. В головках планетарных шестерен сделаны вырезы, куда заложены прямоугольные сухарики Ж. Когда включается промежуточная (не прямая) передача,Рис. 4. Конвертер Мак-Гилла быстрое вращение планетарных шестерен заставляет сухарики продвигаться к самому краю вырезов. При мгновенном освобождении педали акселератора ведомый вал продолжает вращаться с прежней, не уменьшающейся скоростью, потому что он связан с задними колесами автомобиля. Однако потом двигатель понизит число оборотов, и центральная шестерня начнет вращаться в одинаковом направлении с ведущим и ведомым валами. Получится торможение планетарных шестерен, отчего сухарики в головках планетарных шестерен начнут перемещаться с одного края выреза к другому, и если скорость вращения шестерен достаточно велика, то развиваемая сухариками центробежная сила возрастет до такой степени, что полностью преодолевает силу вращения шестерен. Таким образом планетарные шестерни становятся неподвижными и вся система начинает вращаться, как одно целое. Получается прямая передача. Если теперь слегка отжать педаль акселератора, то скорость движения автомобиля немного понизится, хотя прямая передача в коробке скоростей не будет нарушена. Для разгона автомобиля на подъеме необходимо быстро отжать педаль акселератора. Тогда произойдет автоматическое включение низшей передачи. Третья коробка передач разработана австралийским инженером Мак-Гиллом: и названа «конвертером», т.) е. преобразователем передач. Конвертер Мак-Гилла дает бесконечное число передаточных отношений и состоит из системы планетарных шестерен и грузиков, подверженных действию центробежной силы. Маховик А (рис. 4) имеет три планетарных шестерни Б, сцепленных с центральной шестерней В, которая насажена на ведомом валу Г. Когда ведомый вал находится в неподвижном состоянии и маховик вращается, планетарные шестерни обкатывают центральную шестерню Ви образуют нейтральную передачу, т. е. холостой ход. Когда планетарные шестерни удерживаются в неподвижном состоянии, то начинает . вращаться центральная шестерня и образуется прямая передача. Понижение скорости вращения планетарных шестерен вызывает постепенное повышение скорости вращения центральной шестерни в одинаковом направлении с маховиком. При полной остановке планетарных шестерен центральная шестерня будет иметь одинаковую скорость с маховиком. Таким образом, изменение передаточных огг- ^ Q ношений между ведущим и ведомым валами • »Рис. 3. Коробка скоростей Скотт-Иверсена