Кробка перемены передач 141,142
Техническая характеристика
Механизм коробки передач
КОРОБКА ПЕРЕМЕНЫ ПЕРЕДАЧ
На автомобилях КАМАЗ-4350, -5350, -53501,-53504 устанавливаются коробки передач модели 154, на автомобиле КАМАЗ-43501 применяется коробка передач модели 141, на автобусах НЕФАЗ коробка модели 142, на автомобилях КАМАЗ-6350 и -6450 используется коробка передач модели 161.
Коробка передач модели 154 - механическая, трехходовая, десятистуиенчатая, состоит из основного редуктора и двухступенчатого делителя, расположенного впереди основной коробки.
Коробка передач модели 161 состоит из основного четырехступенчатого редуктора и планетарного демультипликатора, расположенного сзади основной коробки.
Коробка передач модели 142 - механическая, пятиступенчатая с синхронизаторами на второй, третьей, четвертой и пятой передачах.
Коробка передач 152 - десятистуиенчатая, состоит из основной пятиступенчатой коробки передач и переднего двухступенчатого редуктора-делителя.
1 КОРОБКА ПЕРЕМЕНЫ ПЕРЕДАЧ 141,142, 152, 154, 161
1.1 КПП 141,142
1.1.1 Техническая характеристика
Коробки передач имеют пять передач для движения вперед и одну передачу для движения назад. Ниже приведены передаточные числа коробок передач. Модель двигателя 740.11-240 (740.31-240).
| Номерпередачи | Модель коробкипередач | |
| 141 | 142 | |
| Передаточныечисла в коробках на передачах: | ||
| первой | 5,62 | 7,82 |
| второй | 2,89 | 4,03 |
| третьей | 1,64 | 2,50 |
| четвертой | 1,00 | 1,53 |
| пятой | 0,724 | 1,00 |
| заднегохода | 5,3 | 7,38 |
На коробке передач установлен выключатель фонаря заднего хода. Фонарь загорается при включении передачи заднего хода.
Для предотвращения одновременного включения двух передач в крышке между штоками установлен замок шарикового типа, а от случайного включения передачи заднего хода или первой передачи при движении в крышке имеется пружинно-пальчиковый предохранитель. Манжеты, установленные в крышках первичного и вторршного валов, предохраняют внутреннюю полость коробки передач от попадания пыли и грязи и предотвращают утечку масла. Особенность КПП модели 141 состоит в том, что она имеет высшую передачу -ускоряющую.
Таблица 5 Размеры деталей и допустимый износ
| Наименование параметра | Номинальный, мм | Допустимый, мм |
| Картер коробки передач | ||
| Диаметр отверстия под подшипник: задний первичного вала заднийвторичного вала передний промежуточного вала | 150,000... 150,040 150,000... 150,040 120,000...120,035 | 150,055 150,055 120,050 |
| Диаметр отверстия под стакан заднего подшипника промежуточноговала | 120,000... 120,035 | 120,050 |
| Диаметр отверстия под задний конец оси блока зубчатых колес заднегохода | 32,000...32,027 | 32,027 |
| Первичный вал | ||
| Диаметршейки под передний подшипник | 24,992...24,978 | 24,960 |
| Диаметршейки под задний подшипник | 59,990...60,010 | 59,985 |
| Диаметр отверстия под передний подшипник вторичноговала | 77,500...77,520 | 77,53 |
| Вторичный вал | ||
| Диаметршейки под передний подшипник | 40,003...40,020 | 39,998 |
| Диаметр шейки под втулку зубчатого колеса четвертойпередачи | 63,010...63,030 | 63,005 |
| Диаметр шеек под роликовые подшипники зубчатых колес второй итретьей передач | 80,977...81,000 | 80,957 |
| Диаметршейки под втулку зубчатого колеса заднего хода | 70,990...71,010 | 70,985 |
| Толщина упорной шайбы зубчатого колеса четвертойпередачи | 6,962... 6,987 | 6,935 |
| Наружный диаметрвтулки зубчатого колеса четвертой передачи | 72,168...72,188 | 72,148 |
| Наружный диаметр втулок зубчатых колес" первой и передачиз/хода | 80,977... 81,000 | 80,957 |
| Толщина упорной шайбы зубчатого колеса первой передачи | 4,920... 5,000 | 4,870 |
| Внутренний диаметр отверстия зубчатого колеса четвертойпередачи | 83,236...83,271 | 83,291 |
| Диаметршейки под втулку зубчатого колеса заднего хода | 70,990...71,010 | 70,985 |
| Диаметршейки под задний подшипник | 59,990...60,010 | 59,985 |
| Ширина паза каретки синхронизатора второй и третьей передач подсухари вилки переключения | 11,200... 11,320 | 11,450 |
| Ширина паза муфты включения первой передачи и передачи заднегохода под втулку переключения | 15,200...15,320 | 15,500 |
| Промежуточный вал | ||
| Диаметршейки под передний подшипник | 65,003...65,023 | 64,992 |
| Диаметршейки под задний подшипник | 49,992...50,008 | 49,984 |
| Наружныйдиаметр стакана заднего подшипника | 119,988...120,012 | 119,978 |
| Диаметр шейки под зубчатые колеса: третьей передачи приводапромежуточного вала четвертой передачи | 70,045... 70,065 65,290...65,320 69,845...69,868 | 70,035 65,280 69,838 |
| Наименованиепараметра | Номинальный,мм | Допустимый,мм |
| Внутренний диаметрзубчатого колеса: третьей передачи привода промежуточного вала четвертойпередачи | 70,000...70,03065,200...65,230 69,800...69,830 | 70,035 65.23569,835 |
| Внутренний диаметр отверстия стакана под заднийподшипник | 110,000...110,035 | 110,070 |
| Блок зубчатыхколес | ||
| Внутренний диаметр отверстия блоказубчатых колес | 52,012...52,042 | 52,050 |
| Диаметр переднего конца оси блоказубчатых колес | 25,978...25,992 | 25,968 |
| Диаметр заднего конца оси блоказубчатых колес | 32,018...32.035 | 32,008 |
| Диаметр шеек оси блоказубчатых колес под игольчатые подшипники | 31,983...32,000 | 31,965 |
| Толщина упорной шайбы блоказубчатых колес | 4,952...5,000 | 4,900 |
| Механизмпереключения передач | ||
| Диаметры отверстийверхней крышки коробки передач под штоки вилок переключенияпередач | 22,140...22,280 | 22,350 |
| Диаметры отверстийвилок переключения передач под штоки | 22,008...22,030 | 22,050 |
| Диаметры отверстийвилок переключения передач под сухари | 13,500...13,519 | 13,530 |
| Диаметр посадочнойшейки сухаря вилок переключения четвертой и пятой, второй и третьейпередач | 13,482...13,494 | 13,482 |
| Диаметры отверстийвилок переключения передач под сухари | 13,500...13,519 | 13,530 |
| Диаметр посадочнойшейки сухаря вилок переключения четвертой и пятой, второй и третьейпередач | 13,482...13,494 | 13,482 |
| Ширина канавки сухарявилки переключения четвертой и пятой передач под кареткусинхронизатора | 13,440...13.560 | 13,760 |
| Толщина выступа сухарявилки переключения второй и третьей передач под канавку кареткисинхронизатора | 10,640...10,760 | 10,34 |
| Толщина лапок вилкипереключения первой передачи и заднего хода | 14,640...14,760 | 14,520 |
| Диаметр штоков вилокпереключения | 21,955...22,000 | 21,920 |
| Диаметр отверстияголовки вилки переключения передач под шток | 22,020...22,050 | 22,070 |
| Толщина лапок вилкипереключения первой передачи и заднего хода | 14,640...14,760 | 14,520 |
| Диаметр штоков вилокпереключения | 21,955...22,000 | 21,920 |
| Диаметр отверстияголовки вилки переключения передач под шток | 22,020...22,050 | 22,070 |
| Привод датчикаспидометра | ||
| Диаметр цапфы зубчатого колесапривода | 7,945...7,985 | 7,910 |
| Диаметр шейки зубчатого колесапривода | 9,985...10,000 | 9,950 |
| Ширина торца фланца преобразователяспидометра | 3,840...4,000 • | 3,800 |
| Диаметр валика привода датчикаспидометра | 9,945...9,985 | 9,930 |
1.1.2 Механизм коробки передач
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ мод. КАМАЗ-141 (мод. КАМАЗ-142) состоит из следующих основных сборочных единиц: картера 34 (Рис. 15) коробки передач, в котором смонтированы первичный 3, вторичный 35 и промежуточный 33 валы в сборе с зубчатыми колесами, синхронизаторами и подшипниками, блока зубчатых колес заднего хода, верхней крышки 13 коробки с механизмом переключения передач в сборе. К переднему торцу картера коробки передач прикреплен картер 38 сцепления. Подшипники валов закрыты крышками с уплотнительными прокладками.
Крышка 6 заднего подшипника первичного вала внутренней расточкой центрируется по наружной обойме подшипника; поверхность крышки, обработанная по внешнему диаметру, является центрирующей поверхностью для картера сцепления.
Рис. 15 Коробка передач модели 142 (продольный разрез)
1 - вилка выключения сцепления; 2 - вал вилки; 3 - первичный вал; 4 - муфта выключения сцепления; 5 - шланг; 6 - крышка заднего подшипника первичного вала; 7, 14, 17, 26, 28 - болты; 8, 12, 15, 16, 29, 31, 36 - прокладки; 9 - рычаг переключения передач; 10 - опора рычага переключения передач; 11 - регулировочный болт; 13 - верхняя крышка; 18 - задний шариковый подшипник; 19 - червячное колесо привода датчика спидометра; 20 - фланец крепления карданного вала; 21 - гайка крепления фланца; 22 - крышка заднего подшипника вторичного вала; 23 - зубчатое колесо привода датчика спидометра; 24 - крышка подшипника; 25 - шайба; 27 - сферический роликовый подшипник; 30 - стакан подшипника; 32 - пробка сливного отверстия; 33 — промежуточный вал; 34 -картер коробки передач; 35 - вторичный вал; 37 - крышка переднего подшипника промежуточного вала; 38 -картер сцепления
Во внутреннюю полость крышки 6 вставлены две манжеты. Рабочие кромки манжет имеют правую насечку. Внутренняя полость большого диаметра предназначена для размещения в ней маслонагнетающего устройства; спиральные лопатки на торце этой полости препятствуют раскручиванию масла в полости нагнетания маслонагнетающим кольцом, уменьшая тем самым центробежные силы, а значит, способствуют повышению избыточного давления масла в полости нагнетания. В верхней части крышки имеется отверстие для подвода масла из маслонакопителя коробки передач в полость нагнетания.
Крышка 22 заднего подшипника вторичного вала прикреплена к заднему торцу картера коробки передач, центрируется по наружной обойме заднего подшипника 18 вторичного вала. В задней части крышки установлена манжета с пылесборником, на рабочей кромке которой имеется левая насечка. В крышке заднего подшипника вторичного вала установлены зубчатые колеса привода датчика спидометра (Рис. 16). Полость А крышки должна быть заполнена смазкой ЦИАТИМ.
Фланец 20 крепления карданного вала может выполняться в двух вариантах - круглым, либо с торцовыми шлицами.
В опоре 10 рычага переключения передач возможна установка датчика типа ВК-403 включения нейтральной передачи в коробке.
Рис. 16 Установка зубчатых колес привода датчика спидометра
1 - крышка заднего подшипника вторичного вала; 2 - ведомое зубчатое колесо привода датчика спидометра; 3 -ведущее зубчатое колесо привода датчика спидометра; 4, 6 - валики зубчатых колес; 5 - фланец датчика спидометра; А - полость
В приливах правой стенки коробки передач выполнена расточка, в которую запрессована ось 12 (Рис. 17) блока зубчатых колес заднего хода. От выпадания ось предохраняется стопорной шайбой 13, привернутой болтом 14, имеющим отверстие, в которое вставлен пластмассовый штифт. Штифт уплотняет резьбовое соединение от вытекания смазочного материала.
В нижней части картера в бобышках ввернуты пробки 6 и 32 (Рис. 15) сливных отверстий; в пробку 6 (Рис. 17) вмонтирован магнит, который улавливает металлические частицы, находящиеся в масле.
Во внутренней полости картера, в передней части левой стенки, примыкающей к переднему торцу картера, отлит маслонакопитель, куда при вращении зубчатых колес забрасывается масло, которое затем через отверстие в передней стенке картера поступает в полость крышки ведущего вала и на маслонагнетающее кольцо. Зубчатые колеса коробки передач скомплектованы попарно с сопрягаемыми зубчатыми колесами по пятну контакта.
ПЕРВИЧНЫЙ ВАЛ коробки передач (Рис. 18) выполнен как одно целое с зубчатым колесом; его передней опорой является шариковый подшипник, расположенный в расточке коленчатого вала. Полость подшипника заполняется смазкой ЦИАТИМ 201 и уплотняется манжетой. На задний конец вала с упором в торец зубчатого колеса установлены шариковый подшипник 2 и маслонагнетающее кольцо 5, стопорящееся от проворачивания на валу шариком 6. Пакет стягивается кольцевой гайкой 4, поясок которой вдавливается в пазы вала.
Центрирующий диаметр вала, выполненный под муфту выключения сцепления мод. 142 (мод. 17) составляет
Свободный ход первичного вала регулируется набором стальных прокладок 8 (Рис. 15) толщиной
Рис. 17 Коробка передач (вид сзади)
1 - сапун; 2, 7 - масленки; 3 - указатель уровня масла с пробкой в сборе; 4 -проюшдка; 5 - рычаг вала вилки выключения сцепления; 6 - пробка магнитная сливного отверстия; 8 - игольчатый подшипник; 9 - блок зубчатых колес заднего хода; 10 - втулка промежуточная; 11 - шайба; 12 - ось блока зубчатых колес заднего хода; 13 -стопорная шайба; 14 - болт
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ВАЛ (Рис. 19) выполнен как одно целое с венцами зубчатых колес первой, второй передач и передачи заднего хода. На переднем конце вала напрессованы и закреплены от проворота сегментными шпонками 8 зубчатые колеса третьей 7 и четвертой 6 передач и зубчатое колесо 3 привода промежуточного вала.
ВТОРИЧНЫЙ ВАЛ (Рис. 20) в сборе с зубчатыми колесами и синхронизаторами установлен соосно с первичным валом. На переднем конце вала размещен подшипник 2 с приставным внутренним кольцом.
Рис. 18 Первичный вал в сборе Рис. 19 Промежуточный вал в сборе
1 - первичный вал; 2 - подшипник; 3 - упорное 1 - промежуточный вал; 2 - подшипник; 3 - зубчатое коле-
кольцо; 4 - кольцевая гайка; 5 - маслонагне- со привода промежуточного вала; 4 - упорное кольцо; 5 -
тающее кольцо; 6 - стопорный шарик распорная втулка; 6 - зубчатое колесо четвертой передачи;
7 - зубчатое колесо третьей передачи; 8 - сегментная шпонка
Рис. 20 Вторичный вал в сборе
1 - стопорное кольцо; 2 - передний роликовый подшипник; 3 - синхронизатор четвертой и пятой передач; 4, 15 -упорные шайбы; 5 - ролики подшипника четвертой передачи; 6 - втулка зубчатого колеса четвертой передачи; 7
- зубчатое колесо третьей передачи; 8 - роликовый подшипник; 9 - синхронизатор второй и третьей передач; 10
- зубчатое колесо второй передачи; 11 - зубчатое колесо заднего хода; 12 - муфта включения первой передачи и заднего хода; 13 - втулка зубчатого колеса первой передачи; 14 - зубчатое колесо первой передачи; 16 - вторичный вал; 17 - втулка зубчатого колеса заднего хода; 18 - зубчатое колесо четвертой передачи; 19 - пружина; 20 -втулка зубчатого колеса четвертой передачи; 21 - замковая шпонка
Все зубчатые колеса вала установлены на роликовых подшипниках, из которых подшипник зубчатого колеса четвертой передачи насыпной, без сепаратора.
Зубчатые колеса четвертой 18 и третьей 7 передач в осевом направлении закреплены упорной шайбой 4 с внутренними шлицами, которая установлена в выточке вала так, что ее шлицы расположены против шлицев вала, и застопорена от проворачивания подпружиненной замковой шпонкой 21.
По оси вала просверлен канал для подвода смазочного материала по радиальным отверстиям к подшипникам зубчатых колес. Масло в канал подается маслонашетающим устройством, расположенным на первичном валу.
Рис. 21 Механизм переключения передач
1 - заглушка; 2 - верхняя крышка коробки передач; 3
- вилка переключения четвертой и пятой передач; 4
- установочный винт; 5 - шшшнтовочная проволока; 6 вилка переключения второй и третьей передач; 7
вилка переключения первой передачи и заднего хода
Рис. 22 Замок и фиксаторы механизма переключения передач
1 - шарик замка; 2 - стакан стопорного шарика; 3 пружина стопорного шарика; 4 - штифт замка; 5 стопорный шарик фиксатора
Рис. 23 Синхронизатор четвертой и пятой передач
J, 4 - конусные кольца; 2 - каретка; 3 - блокирующий палец; 5 - фиксатор; 6 - пружина
Рис. 24 Установка предохранителя механизма переключения передач
1 - стакан пружины; 2 - пружина предохранителя; 3 - предохранитель; 4 - толкатель предохранителя
МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ (Рис. 21) размещен в крышке коробки передач. Каретки синхронизаторов включения II, III, IV, V и муфта включения первой передачи и передачи заднего хода перемещается рычагом, установленным в кабине, через дистанционный привод, штоки и вилки. Вилки закреплены установочными винтами на штоках, расположенных в отверстиях верхней крышки. Механизм переключения передач состоит из трех штоков, трех вилок 3, 6 и 7 переключения, двух головок штоков, трех фиксаторов с шариками 5 (Рис. 22), предохранителя (Рис. 24) включения первой передачи и передачи заднего хода и замка штоков. Замок штоков предназначен для исключения одновременного включения двух передач. Замок имеет две пары шариков 1 и штифт 4. Шарики расположены между штоками во втулках, штифт — в отверстии среднего штока между шариками. Диаметры шариков и расстояние между штоками выбраны так, что при перемещении любого штока из нейтрального положения шарики выходят из лунок перемещаемого штока и входят в лунки неподвижных штоков, блокируя их на корпус. Сверху на крышке механизма переключения передач установлена опора рычага переключения передач. С правой стороны опоры ввернут установочный винт, который фиксирует рычаг в нейтральном положении. В рабочем положении болт должен быть вывернут.
Для безударного включения передач в конструкции коробок всех типов используются синхронизаторы. СИНХРОНИЗАТОРЫ (Рис. 23) инерционного типа, пальчиковые, состоят из двух конусных колец 1 и 4, жестко связанных между собой блокирующими пальцами 3, и каретки 2, перемещающейся по шлицам вторичного вала. Пальцы в средней части имеют проточки-углубления с коническими поверхностями, являющиеся блокирующими.
Отверстия в диске каретки, через которые проходят блокирующие пальцы, также имеют блокирующие поверхности в виде фасок с двух сторон отверстия с таким же углом наклона, как и в проточках пальцев. Конусные кольца не имеют жесткой связи с кареткой. Они соединены с ней фиксаторами 5, поджимаемыми пружинами 6 в канавки пальцев. При передвижении каретки вилкой механизма переключения передач блокирующее конусное кольцо, двигаясь вместе с кареткой, подводится к конусу зубчатого колеса. Вследствие разности частот вращения каретки, связанной с вторичным валом, и зубчатого колеса включаемой передачи конусное кольцо сдвигается относительно каретки до соприкосновения блокирующих поверхностей пальцев с блокирующими поверхностями каретки, которые препятствуют дальнейшему осевому перемещению каретки. На конусных поверхностях включаемой шестерни и блокирующего кольца синхронизатора при осевом движении каретки возникает сила трения и, следовательно, момент трения, окружная сила от которого на радиусе расположения блокирующих пальцев смещает блокирующие пальцы в отверстиях каретки также и в окружном направлении. Создается значительная сила трения на конусных поверхностях отверстий каретки и блокирующих пальцев. Углы конусов в проточках блокирующих пальцев и конусных фасок отверстий в каретке подбираются таким образом, что пока происходит процесс синхронизации частот включаемых элементов, становится невозможным продвинуть каретку в осевом направлении. При выравнивании частот включаемых элементов момент трения на блокирующих кольцах становится равным нулю. Процесс синхронизации окончен. Окружная сила инерции на радиусе блокирующих пальцев исчезает и становится возможным осевое движение каретки и включение передачи.
ПРИВОД УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ АВТОБУСОВ. На автобусные шасси, укомплектованные коробками передач моделей КАМАЗ, возможна установка приводов:
- тросовый привода управления КП, разработчик ООО «КОРА», г. Наб. Челны;
- электропневматический привод мод. ЭПП.12 управления коробкой передач (взамен тросового), разработчик ООО «КОРА», г. Наб. Челны;
- электропневматической системы управления коробкой передач (ЭПСУ) - разработка ОАО «КАМАЗ».