Бортовые коробки передач

Ведомые валы конического редуктора 13 с помощью зубчатых муфт соединены с ведущим валом правой и левой бортовых коробок передач (БКП), которые конструктивно объединены с бортовыми редукторами.

Коробка передач предназначена для изменения тягового усилия на ведущих колесах при постоянном вращающем моменте коленчатого вала двигателя; изменения скорости движения машины при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя; осуществления ЗХ машины за счет изменения направления вращения ведомых частей КП; выполнения поворотов машины, торможения машины в движении и на стоянке; осуществления пуска двигателя с буксира; отъединения двигателя от ведущих колес.

На тягаче МТ-Т установлены две КП — 15 и 21 — правая и левая, имеющие незначительные конструктивные отличия. По внешнему виду правая КП отличается от левой наличием двух заглушек на переднем фланце.

Каждая БКП имеет четыре планетарных ряда и шесть управляемых фрикционных элементов, два из которых являются блокировочными фрикционами-муфтами (Ф2 и Ф3), а четыре остальных — фрикционными тормозами (Ть Т4, Т5 и Т6). Первый и второй планетарные ряды представляют собой единую блочную конструкцию, в которой размещены три широких и три узких сателлита. Узкий сателлит первого планетарного ряда связан с первой солнечной шестерней и сателлитом второго ряда.

Широкий сателлит второго планетарного ряда связан со второй солнечной шестерней и эпициклом. Третий и четвертый планетарные ряды имеют по четыре сателлита, связанных с солнечными и эпициклическими шестернями своих рядов.

Корпус БКП состоит из трех частей, соединенных болтами. В нем имеются отверстия для устройств, необходимых для механического включения тормозов Т4 и Т5.

Бортовой редуктор (БР), одноступенчатый, планетарный, с постоянным передаточным отношением, крепится болтами к корпусу БКП, образуя единый узел. Бортовой редуктор состоит из эпицикла, сателлитов и водила, изготовленного как единое целое с ведомым валом. Подшипники ведомого вала БР смазываются консистентной смазкой, поступающей из полости вала через отверстие.

Различные сочетания включения фрикционных элементов БКП (при включенном фрикционе реверса конического редуктора) позволяют получить семь передач для движения вперед и одну — для движения назад, режимы поворота и торможения:

Передача…Включенные фрикционные элементы

• I…Т4Ф3
• II…Т6Т4
• III…Т6Ф3
• IV…Т1Т4
• V…Т1Ф3
• VI…Ф2Т4
• VII…Ф2Ф3
• ЗХ…Т5Ф3
• Нейтраль…Т4
• Остановочный тормоз…Т4Т5
• Включенные фрикционные элементы…Т4Т5

При прямолинейном движении на I передаче в БКП работают третий и четвертый планетарные ряды. Мощность от двигателя через солнечную шестерню, и водило третьего планетарного ряда, которое является одновременно эпициклом четвертого планетарного ряда, передается на водило этого ряда, являющееся солнечной шестерней Б P.

На II передаче в БКП работают второй и четвертый планетарные ряды. Мощность от двигателя через солнечную шестерню второго планетарного ряда, являющуюся одновременно эпициклом четвертого планетарного ряда, передается на водило четвертого ряда.

На III передаче работают три планетарных ряда со второго по четвертый. Мощность от двигателя цодводится одновременно к солнечным шестерням второго и третьего планетарных рядов, через общее водило этих планетарных рядов, явлщдгцееся одновременно и эпициклом четвертого ряда, к эпициклу третьего ряда и через солнечную шестерню четвертого ряда к водилу этого ряда.

На IV передаче при включении тормозов T1 и Т4 мощность передается через двц планетарных ряда — второй и четвертый — солнечной шестерне второго планетарного ряда, затем через общее водило первых трех рядов и солнечную шестерню четвертого планетарного ряда к водилу этого ряда.

На V передаче мощность передается через солнечную шестерню второго ряда и водило первых трех рядов на родило четвертого ряда.

На VI передаче первый и второй планетарные ряды блокируются. Мощность подводится к солнечной шестерне второго планетарного ряда, а затем через общее водило и эпицикл четвертого ряда к водилу этого же ряда.

На VII передаче все планетарные ряды блокируются и вращаются как единое целое. Мощность от двигателя подводится к солнечным шестерням второго и третьего планетарных рядов и снимается с водила четвертого ряда. При этом все планетарные ряды находятся под нагрузкой.

Задний ход получают включением тормоза Т5 и муфты Ф3. В этом случае работают третий и четвертый планетарные ряды. Мощность двигателя подводится к солнечной шестерне третьего планетарного ряда, а затем через эпицикл этого ряда и солнечную шестерню четвертого ряда суммируется на водиле. Изменение направления вращения выходного вала происходит вследствие остановки тормозом Т5 водила-эпицикла четвертого планетарного ряда, а так как он и солнечная шестерня четвертого ряда сблокированы и вращаются в противоположную сторону, то меняется направление вращения и водила четвертого ряда.

Управление поворотом тягача на I передаче переднего и за-днего хода осуществляется включением тормозов Т5 и Т4 на отстающем борту при одновременном отключении выходного вала БКП от двигателя. При этом тягач поворачивается вокруг заторможенной гусеницы.

Торможение тягача производится путем одновременного включения многодисковых тормозов Т5 и Т4 при помощи механического привода. При этом БКП отсоединены от двигателя. При буксировке тягача посредством воздействия на тормоза Т5 и Т4 левой или правой БКП можно управлять направлением его движения.

Тягач оборудован механогидравлической системой управления движением, особенности которой обусловлены применением в трансмиссии БКП, выполняющих четыре функции: главного фрикциона, коробок передач, механизма поворота и остановочных тормозов. Место водителя оборудовано избирателем передач, правым и левым рычагами управления поворотом, педалями управления двигателем, отключения трансмиссии и остановочными тормозами. Приводы управления двигателем и остановочными тормозами механические, приводы переключения передач, управления поворотом и отключения трансмиссии механогидравлические.

Избиратель передач связан с механизмами распределения и оборудован электромеханической блокировкой рычага избирателя, исключающей увеличение сверх допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя при несвоевременном переключении передач с VII на VI, с VI на V, с V на IV и переключении «вниз» через передачу. Тахогенератор, расположенный в направляющем колесе, подает в схему сигнал о скорости движения тягача на включенной передаче; при этом автоматическая блокировка «запирает» проход рычага избирателя в сторону включения низших передач.

Педаль отключения трансмиссии связана с механизмами распределения. Привод по функциональному назначению аналогичен известному приводу главного фрикциона. В зависимости от того, выжата или отпущена педаль, одновременно в обеих БКП давление в бустерах фрикционных элементов изменяется от нулевого до максимального значения.

Рычаги управления поворотом связаны с механизмами распределения БКП. При перемещении рычага управления поворотом в БКП отстающего борта вначале происходит резкое уменьшение давления в бустерах фрикционов до нуля, после чего возможно переключение на смежную низшую передачу. Одновременно при помощи механического привода, связывающего левый и правый механизмы распределения, давление в бустерах фрикционных элементов забегающего борта повышается до максимального. Пропорционально дальнейшему отклонению рычага давление в бустерах фрикционных устройств отстающего борта изменяется от нуля до максимального. Этим обеспечивается силовое регулирование радиуса поворота от свободного до расчетного, определяемого разностью передаточных отношений n-й передачи забегающего борта и (n-1)-й отстающего.

Привод управления остановочного тормоза снабжен сервоме-ханизмами и уравнителем, предназначенными для снижения усилий в нем, синхронного и одинакового силового воздействия на тормоза БКП. Педаль оснащена защелкой, позволяющей оставлять привод в рабочем состоянии, т. е. затормаживать тягач на стоянке. Защелка включается и выключается вручную водителем.

Механизмы распределения, аналогичные по конструкции и функционированию, устанавливаются непосредственно на правой и левой БКП. Вал 3 распределителя жестко связан с рычагом 1 и зубчатым сектором 4, он имеет шлицы для жесткой связи с аналогичным валом механизма распределения БКП другого борта. Это обеспечивает синхронную работу механизмов распределения при переключении передач. Втулки 7, 10 и 11 установлены свободно и поворачиваются независимо от вала 3, Вал 12 жестко связан с рычагом и профильным кулачком 13. Вал 9 жестко связан с рычагом и профильным кулачком 6. Втулка 8 установлена на вал £ свободно. Валшестерня 2 жестко связан со шкивом-указателем включенной передачи (для регулировки привода переключения передач) и профильным кулачком 5, сухарным соединением он связан с золотником 20 переключения передач. Золотник 18 поворота установлен свободно на золотнике переключения передач. Золотник-регулятор 16 давления механизма распределения установлен во втулке 17 и нагружен пружиной 75. Упор пружины 15 через тарель 14 нагружен усилием предварительно сжатых пружин.

Рис. Схема механизма распределения БКП:
1 — рычаг привода переключения передач; 2 — вал-шестерня; 3 — вал, связанный с синхронизирующим валом; 4 — зубчатый сектор; 5, 6, 13 — профильные кулачки; 7, 8, 10, 11, 17— втулки; 9, 12 — валы; 14 — тарель; 75 — пружина золотника; 16 — золотник-регулятор давления; 18 — золотник поворота; 19 — золотник-боном; 20 — золотник переключения передач; А —Г — полости

Полость В втулки соединена с системой управления гидросистемы трансмиссии. Полость Б через золотник поворота соединена с подключенными бустерами управляемых фрикционных элементов. Полость А соединена со «сливом». Полость Г представляет собой полость обратной связи золотника-регулятора. Масло в полость В поступает под давлением 1,7… 1,8 МПа. Настройка пружины 15 обеспечивает поддержание давления в полости Б и соответственно в бустерах БКП в пределах 1,0… 1,1 МПа.

При перемещении рычага избирателя передач привод поворачивает рычаг 1 и вал 3 с зубчатым сектором 4, который, в свою очередь, поворачивает вал-шестерню 2 с профильным кулачком 6 и золотник 20 переключения передач. Профильный кулачок 5 на участке, соответствующем II—VI передачам, имеет постоянный радиус и поэтому не оказывает воздействия на втулку 7. Золотник переключения передач подключает на заполнение маслом бустеры фрикционных элементов включаемой передачи и на слив — бустеры выключаемой. Когда бустеры опорожнены, давление в них и полостях Б и Г равно нулю, и следящий золотник 16 под действием пружины 15 опускается вниз. Масло из магистрали управления гидросистемы трансмиссии через полости В и Б гильзы 17 поступает к золотнику 18 поворота. Через совмещенные отверстия золотника поворота и золотника переключения передач масло проходит во внутреннюю полость золотника 20, из которой через отверстия золотников 18 и 20, совпадающие только в этом положении, поступает к заполняемым бустерам. Остальные бустеры через отверстия золотника поворота и продольные пазы, выведенные на торцы золотника переключения передач, соединены на слив. В заполненных бустерах и, следовательно, в полостях Б и Г давление повышается. Золотник поднимается вверх и занимает равновесное положение (под действием пружины 15 и давления в полости Г) на кромках гильзы 17, поддерживая в бустерах включенной передачи давление, заданное настройкой пружины 15.

При включении I передачи и ЗХ кулачок 5 через ролик и рычаг поворачивает втулку 7, пружинный упор ее действует на втулку 10, вилка которой передает его усилие дополнительно к усилию пружины 15 на золотник, что обеспечивает повышение давления в бустерах фрикционных элементов до 1,6… 1,7 МПа. Этим исключается буксование фрикционных элементов БКП при высоких нагрузках на I передаче и ЗХ. При включении I передачи и передачи ЗХ золотник-боном 19 западает в лунку профильного кулачка 5, открывая проход масла к бустеру тормоза Т5. Так как Т5 работает на I передаче только при повороте тягача, проход масла остается перекрытым золотником поворота, который поворачивается лишь при воздействии водителя на рычаг поворота. При включении передачи ЗХ тормоз Т5 работает постоянно, поэтому проход масла к нему открыт.

При воздействии водителя на педаль отключения трансмиссии привод через рычаги поворачивает втулки 11 обоих механизмов распределителя. Втулка 11 своим упором поворачивает втулку 10, вилка которой, сжимая блок пружин, поднимает тарель 14 с упором пружины 15. Золотник поднимается вверх, масло из бустеров через полости Б и А сливается, давление при этом снижается (при предельном отклонении педали — до нуля). При отпускании педали происходит обратный процесс. Давление в бустерах БКП соответствует положению педали. При выжатой педали отключения трансмиссии привод одновременно воздействует на рычаг вала 9, который поворачивает профильный кулачок 6, а через ролик и рычаг — втулку 7. Ролик втулки 7 поднимается над профильным кулачком 5 на высоту, достаточную для включения I передачи или передачи ЗХ.

Рис. Схема гидросистемы трансмиссии тягача МТ-Т:
I — электромагнит; 2 — маслозакачивающий насос с электроприводом; 3 — клапанное устройство; 4 — маслобак; 5 — радиатор; 6 — гидроциклонный фильтр; 7, 12 — механизм распределения правой и левой ЕКП; 8, 13 — картеры БКП; 9, II — откачивающие насосы; 10 — нагнетающий насос; 14 — заборный фильтр; 15 — основной фильтр; 16 — клапан смазки; 17 — клапан давления управления; 18 — клапан откачки масла из БКП

При отклонении рычага управления поворотом привод поворачивает вал 12 с профильным кулачком 13. Ролик, обкатываясь по профилю, поворачивает втулку 10, вилка которой поднимает тарель 14 и освобождает пружину 15, что приводит к пропорциональному снижению давления з бустерах включенной передачи. Затем поворачивается вилка втулки 8, ведомая за шип фигурным пазом кулачка 13, и своим зевом за шип поворачивает золотник поворота 18 на один шаг, обеспечивая включение низшей смежной передачи на отстающем борту. Наружный профиль кулачка 13 при дальнейшем повороте вала 12 обеспечивает дополнительное нагружение пружины 15 и, следовательно, регулирование давления в бустерах БКП в соответствии с положением рычага управления поворотом тягача. Таким образом, при отклонении водителем рычага управления поворотом вначале происходит падение давления в бустерах БКП отстающего борта и включение в ней низшей смежной передачи, при этом тягач переходит с режима прямолинейного движения на поворот со свободным радиусом. Дальнейшее отклонение рычага управления поворотом приводит к повышению давления в бустерах буксующих фрикционных элементов — тягач движется с регулируемым радиусом поворота, от свободного до расчетного, а когда фрикционные элементы замыкаются, тягач поворачивается с расчетным радиусом. Одновременно привод воздействует на механизм распределения БКП забегающего борта. Поворачивается вал 9 с кулачком 6, что приводит к повороту втулки 7, пружинный упор которой через упор и вилку втулки 10 догружает пружину 15 золотника. Это повышает давление в бустерах БКП забегающего борта и исключает буксование фрикционных элементов при увеличении нагрузки.

Рис. Коробка передач с бортовым редуктором:
1, 2 — зубчатые муфты; 3 — ведущий вал; 4 — шестерня привода масляных насосов; 5, 6 — солнечные шестерни соответственно первого и второго планетарных рядов; 7, 8 — сателлит и эпицикл второго планетарного ряда; 9, 10 — сателлит и эпицикл третьего планетарного ряда; 11 — водило первого, второго и третьего планетарных рядов; 12 — солнечная шестерня четвертого планетарного ряда; 13, 14, 15, 16 — эпицикл, сателлит, солнечная шестерня и водило планетарного ряда бортового редуктора; 17, 18, 19 — сателлит, водило и эпицикл четвертого планетарного ряда; 20, 21 — задний фланец в сборе с устройством для включения тормоза Т4; 22 — устройство для включения тормоза Т5; 23 — барабан с тормозами Т5, Т6; 24 — солнечная шестерня третьего планетарного ряда; 25 — сателлит первого планетарного рада; 26 — откачивающий насос; 27 — шестерня привода масляных насосов; Т1, Ф2, Ф3, Т4, Т5, Т6 — тормоза и фрикционы

В гидросистеме трансмиссии тягача МТ-Т через заборный 14 и гидроциклонный 6 фильтры масло из бака подается нагнетающим насосом 10 в механизмы распределения БКП. Клапан 17 поддерживает в гидросистеме давление 1,6… 1,7 МПа. Избыток масла, перепускаемый им, попадает в полость клапана 16 смазки, который отрегулирован на давление 0,20… 0,25 МПа, а от него — на смазывание БКП. Из картеров БКП через фильтры грубой очистки масло откачивается насосами 9 и 11, через основной фильтр 15 подается в радиатор 5 и возвращается обратно в бак. Для предотвращения разрушения шлангов, трубопроводов, радиатора и других элементов конструкции в случае засорения системы или загустевания масла имеется система предохранительных клапанов. Перед остановкой двигателя водитель включает электромагнит клапана 18, через который масло от нагнетающего насоса поступает в бак, минуя полость клапана смазки. Это позволяет «осушить» картеры БКП, что улучшает условия пуска двигателя. В зимнее время масло в баке разогревается жаровой трубой подогревателя.

Для пуска двигателя с буксира включается маслозакачивающий насос 2, который через обратный клапан подает масло из бака в магистраль управления гидросистемы, что обеспечивает включение передач в БКП.

Конструкция БКП с бортовым редуктором тягача МТ-Т приведена на рисунке.