| 1. WSTĘP
Celem mojej pracy dyplomowej jest przedstawienie budowy i opisanie zasady
działania mechanizmów zabezpieczenia skrzynki biegów. Praca ta ma służyć jako pomoc dydaktyczna. W skład niej wchodzi część teoretyczna oraz praca praktyczna przedstawiająca wewnętrzny mechanizm zabezpieczania skrzynki biegów samochodu Jelcz. 2. MECHANIZMY STEROWNIA SKRZYNEK BIEGÓW. Niezależnie od rozwiązania konstrukcyjnego skrzynek biegów, do przełączania biegów niezbędne jest przesunięcie kół zębatych, elementów sprzęgieł zębatych lub synchronizatorów. Służy do tego układ sterowania, przenoszący siłę przykładaną przez kierowcę do dźwigni zmiany biegów na widełki przełączające, działające bezpośrednio na przesuwne elementy. Układy sterowania muszą zapewniać: łatwe przełączanie przekładni, pełne włączanie zazębień (przekładni lub sprzęgieł zębatych) oraz takie przełożenia kinematyczne i dynamiczne, aby przesuniecie dźwigni niezbędne do przełączania biegów nie było zbyt duże oraz aby siła, jaką kierowca musi wywierać na dźwignię, była możliwie mała. W mechanizmach zdalnego sterowania musi być uwzględniona możliwość regulacji długości dźwigni i cięgien, w celu likwidowania skutków zużywania się elementów sterowania, kasowania luzów itp.
Mechanizmy sterowania skrzynką biegów powinny odpowiadać następującym wymaganiom:
Mechanizm sterowania można podzielić na dwie części:
2.1. MECHANIZMY ZEWNĘTRZNE Mechanizm zewnętrzny łączy dźwignię zmiany biegów umieszczoną w kabinie kierowcy ze skrzynką biegów. W rozwiązaniu najprostszym skrzynka biegów jest umieszczona pod podłogą kabiny kierowcy, a dźwignia zmiany biegów, umieszczona jest obok fotela kierowcy, jest wprowadzona przez otwór w podłodze bezpośrednio do wnętrza skrzynki (rys.1) - sterowanie bezpośrednie.
Przy sterowaniu bezpośrednim występuje dźwignia zmiany biegów z gałką osadzoną przegubowo i zakończona wybierakiem (rys. 2.)
Bardziej złożone są układy, gdy skrzynka biegów jest oddalona od miejsca kierowcy. (Rys. 3) – sterowanie odległościowe. Przy znacznym oddaleniu skrzynki (np. w autobusach) stosuje się hydrauliczne lub pneumatyczne układy zdalnego sterowania. W przypadku odległościowego sterowania skrzynka biegów w skład mechanizmu zewnętrznego wchodzą dźwignie, cięgna lub linki łączące dźwignię zmiany biegów ze skrzynką biegów.
2.2. MECHANIZMY WEWNĘTRZNE Mechanizmy wewnętrzne znajdują się wewnątrz skrzynki biegów. Do mechanizmów wewnętrznych zaliczamy: przesuwki, wodziki, widełki, wybierak, ewentualnie wałek wybieraka. Wodziki wykonane są głównie ze stali węglowej. Gniazda ustalające, miejsca osadzenia widełek i powierzchnie oporowe wodzików podlegają cementowaniu (stal 20) cyjanowaniu (stal 45) lub hartowaniu powierzchniowemu prądami wysokiej częstotliwości (stal 45). Natomiast widełki najczęściej wykonane są jako odkuwki stalowe. Wykonuje się je również z żeliwa lub jako wytłoczki z blachy stalowej.
W skład mechanizmu wewnętrznego wchodzą również mechanizmy ustalające położenie przesuwek oraz zabezpieczające przed jednoczesnym włączeniem dwóch biegów.
3. URZĄDZENIA USTALAJĄCE POŁOŻENIE PRZESUWEK. Zgodnie z podanymi wymaganiami, widełki muszą być przytrzymywane zarówno w położeniu wyłączenia, jak i w położeniu włączenia. Uzyskuje się to za pomocą:
Na rysunku 6 pokazane jest typowe rozwiązanie zatrzasków przy ruchomych wałkach. Zatrzask taki składa się ze sprężyny umieszczonej w nadlewach skrzyni biegów oraz kulki dociskanej przez sprężynę do wałka.
Na ruchomych wałkach znajdują się gniazda, w które wchodzi kulka w położeniu neutralnym lub w położeniu włączonego biegu, przy czym odległości miedzy tymi gniazdami dobrane są w ten sposób, aby zapewnić włączanie kół zębatych na całej szerokości wieńca.
Na rysunku 8 pokazane jest z kolei rozwiązanie zatrzasku przy nieruchomych wałkach ustalających w pokrywie skrzynki biegów, po których przesuwają się widełki. W odpowiednio ukształtowanych wałkach znajdują się zatrzaski kulkowe, a wałki mają odpowiednie gniazda do utrzymania kulek. Jeszcze inne rozwiązanie urządzenia ustalającego położenie przesuwek przedstawione jest na rysunku 9. W rozwiązaniu tym zatrzask kulkowy 5 współpracuje z wycięciami na wałku 6, który osadzony jest na wałku wybieraka 3. Wałek 6 ma tak dobraną długość aby wybierak 7 mógł swobodnie współpracować ze wszystkimi przesuwkami. Zatrzask można regulować poprzez śrubę regulacyjną 1.
Siła sprężyny dociskowej w zatrzaskach kulkowych jest tak dobrana, aby z jednej strony uniemożliwiała samoczynne przesuwanie się kół zębatych, z drugiej zaś strony nie stawiała kierowcy zbyt dużego oporu przy włączaniu biegów. Siła sprężyny zatrzasku (przy maksymalnym ściśnięciu) w samochodach osobowych z synchronizatorami wynosi zwykle od 78 do 98 N. Przy odpowiednio dobranym gnieździe kulki, siła potrzebna do przesunięcia widełek jest około 50% większa. W skrzyniach 3-biegowych stosowane są zwykle dwa wałki wewnętrznego mechanizmu zmiany biegów, przy czym oba wałki mają po trzy gniazda ustalające, z których środkowe służą do ustalenia położenia biegu luzem, krańcowe zaś do włączenia odpowiednich biegów. W skrzyniach 4 i 5-biegowych stosowane są zwykle trzy wałki (wodziki) w wewnętrznym mechanizmie zmiany biegów. W skrzynkach 4-biegowych wałki służące do włączania biegu trzeciego i czwartego oraz pierwszego i drugiego mają po trzy gniazda ustalające (środkowy do ustalenia położenia włączania, krańcowe do włączania zmiany odpowiednich biegów). Natomiast wałek biegu wstecznego ma tylko dwa gniazda ustalające, z których jedno służy do ustalania położenia biegu luzem, drugie zaś do włączania biegu wstecznego. W skrzyniach 5-biegowych wszystkie trzy wałki mają po trzy gniazda ustalające. Aby zatrzask był sprawny, kąt przylegania kulki musi być stały i nie powinien ulegać zmianom wskutek niedokładności obróbki lub późniejszego zużycia.
Jak pokazano na rysunku 11a, utrzymywanie stałej siły zatrzasku przy rowku półokrągłym nie jest możliwe i zmniejsza się stale wraz z zużyciem gniazda. Głębokość gniazda o tym kształcie jest więc bardzo ważna i może wymagać szlifowania po obróbce cieplnej. Gdy zostanie zastosowane gniazdo trapezowe rys. 11b kulka nie styka się z przesuwką na krawędziach zużywających się gniazda, a tym samym nie ma potrzeby dokładnego sprawdzania jego głębokości. Ustalenie przesuwek na wodzikach odbywa się za pomocą śrub o stożkowym kształcie. Przy przesuwaniu wodzików w kierunku wzdłużnym ich końce wyciskają smar i mogą wybić zaślepki, którymi zakryte są gniazda wodzików rys. 12 A. Aby zapobiec temu, należy wykonać ścięcia lub rowki na wodzikach rys.12 B. Rowki lub ścięcia służą do odpowietrzania układu.
|
