Четырехступенчатая коробка передач

Рис. Схема четырех-ступенчатой коробки передач:
1 — первичный вал; 2 и 7 — стопорные кольца; 3 — задний подшипник первичного вала; 4 и 54 — упорные кольца; 5 — передний подшипник вторичного вала; 6 и 19 — запорные кольца; 8 — сухарь синхронизатора; 9 — ступица синхронизатора; 10 — пружина синхронизатора; 11 — муфта синхронизатора; 12 — шестерня третьей передачи; 13 — шестерня второй передачи; 14 — блокирующее кольцо синхронизатора; 15 — шестерня первой передачи (она же муфта синхронизатора); 16 — распорная шайба; 17— сухарь синхронизатора: 18 — ступица синхронизатора; 20 — задний подшипник вторичного вала; 21 — упорная втулка; 22 — ведущая шестерня привода спидометра; 23 — стопорная шайба; 24 — гайка вторичного вала; 25 — вторичный вал; 26 — шплинт, вставляемый в отверстие для воздуха; 27 — удлинитель; 28 — подшипники удлинителя; 29 — сальник удлинителя; 30 — грязеотражательное кольцо; 31 — картер коробки передач; 32 — пробка маслоналивного отверстия; 33 — указатель уровня масла; 34 — сухарь вилки включения заднего хода; 35 — крышка люка; 36 — включатель света заднего хода; 37 — вилка включения заднего хода; 38 — вал рычага переключения заднего хода; 39 — пробка маслосливного отверстия; 40 — рычаг переключения заднего хода; 41 — рычаг переключателя; 42 — вал переключателя; 43 — боковая крышка; 44 — стержень вилок переключения передач; 45 — стопор осей 46 и 56; 46 — ось блока шестерен; 47 — блок промежуточных шестерен заднего хода; 48 — распорная втулка; 49 и 53 — упорные шайбы; 50 — промежуточная шайба; 51 — подшипник блока шестерен; 52 — блок шестерен промежуточного вала; 53 — распорная трубка; 55 — ось блока промежуточных шестерен

На автомобиле «Москвич-408» установлена та же четырех-ступенчатая коробка передач, которая применена на предыдущих автомобилях моделей 407 и 403. Отличие заключается лишь в том, что на коробку передач автомобиля «Москвич-408» установлен включатель света заднего хода и изменен корпус удлинителя вследствие того, что задняя опора двигателя перенесена с заднего конца удлинителя на его переднюю часть, к самой коробке передач. Изменен также стопор осей промежуточного вала и блока шестерен заднего хода. Передаточные числа коробки передач оставлены прежними.

Продольный и поперечный разрезы коробки передач показаны на схеме.

Основой коробки передач является картер 31, в котором установлен весь ее механизм. Картер отлит из серого чугуна. Передней плоскостью он присоединен к картеру сцепления четырьмя болтами. Наружное кольцо подшипника 3 входит при этом в отверстие картера сцепления и центрирует коробку передач относительно картера сцепления и, следовательно, относительно коленчатого вала двигателя.

В большое отверстие в задней стенке картера вставлен удлинитель 27 коробки, отлитый под давлением из алюминиевого сплава.

Он прикреплен к картеру пятью болтами. Назначение удлинителя — уменьшить длину карданного вала, что уменьшает его вибрацию во время работы.

Блок цилиндров двигателя, картер сцепления, картер коробки передач и удлинитель, собранные вместе, представляют собой одну жесткую конструкцию, укрепленную на раме автомобиля в трех точках: на двух передних опорах, расположенных на блоке двигателя, и на задней опоре, имеющейся на удлинителе.

С левой стороны картера имеется большое отверстие, закрытое боковой крышкой 43. На ней установлен механизм переключения передач.

Шестерни третьей и второй передач и шестерни привода блока шестерен промежуточного вала сделаны с косыми зубьями, чем достигается более плавное их зацепление, бесшумность работы шестерен и повышается их долговечность. Каждая пара этих шестерен находится в постоянном зацеплении друг с другом, и передачи включаются посредством запирания на вторичном валу ведомой шестерни данной передачи. Чтобы включение было бесшумным и безударным, на второй, третьей и четвертой передачах установлены синхронизаторы.

Шестерни первой передачи и заднего хода имеют прямые зубья. Первая передача включается передвижением ведомой шестерни 15 назад, в результате чего она входит в зацепление с ведущей шестерней первой передачи, а задний ход включается передвижением вперед блока 47 шестерен заднего хода, что приводит одновременно к его зацеплению с ведущей шестерней заднего хода и ведомой шестерней первой передачи.

Синхронизаторы для этих передач не предусмотрены. Первичный вал коробки вращается на двух шарикоподшипниках: передний конец вала — на подшипнике, запрессованном в отверстие фланца коленчатого вала, а задний — на подшипнике 3, запрессованном в отверстие картера коробки передач. Упорное кольцо 4 препятствует смещению подшипника и вала назад. От смещения вперед они удерживаются картером сцепления. На валу подшипник 3 удерживается кольцом 2.

Перед подшипником 3 на первичном валу нарезано несколько витков левой маслосьемной резьбы. Масло, случайно попавшее из подшипника на вал, отбрасывается резьбой обратно, на стенку картера коробки передач, и стекает вниз, не попадая в механизм сцепления. Кроме того, в подшипник с внутренней стороны вставлено маслоотражательное кольцо.

На переднем конце первичного вала нарезаны шлицы для посадки ведомого диска сцепления. На задней части первичного вала, находящейся внутри коробки передач, нарезана шестерня. Она служит для вращения блока шестерен промежуточного вала. Задний конец первичного вала имеет зубчатый венец с короткими прямыми зубьями и конус для синхронизатора, облегчающего включение четвертой (прямой) передачи.

Промежуточный вал коробки передач состоит из неподвижной оси 50, на которой на двух игольчатых подшипниках 51 вращается блок шестерен 52 с четырьмя зубчатыми венцами. Первый венец зацеплен с шестерней первичного вала, а остальные являются ведущими шестернями третьей, второй и первой (и заднего хода) передач. Подшипники блока шестерен имеют по 23 иглы каждый. Диаметр игл равен 2,5 мм и длина их 20 мм. В осевом направлении иглы удерживаются распорной трубкой 53 и тремя упорными кольцами 54.

При передаче крутящего момента косозубыми шестернями возникают осевые силы, но, так как игольчатые подшипники не могут воспринимать осевые нагрузки, для этой цели на оси промежуточного вала установлены бронзовые упорные шайбы 49 и 55. Чтобы по возможности уменьшить осевые силы, действующие на эти шайбы, направление наклона зубьев косозубых шестерен и величина угла этого наклона выбраны так, что осевая сила, действующая от шестерни первичного вала на блок шестерен, направлена вперед и по величине почти полностью уравновешена с направленными назад осевыми силами, возникающими на шестернях блока, когда включена третья или вторая передача. Шайбу 65 удерживает от проворачивания отогнутый язычок, который входит в паз на приливе стенки картера коробки. Шайба 49 плавающая, может свободно проворачиваться.

Осевые силы, действующие при работе шестерен на первичный и вторичный валы, воспринимаются шарикоподшипниками 3 и 20 этих валов.

Масло для смазывания игольчатых подшипников блока шестерен проходит из картера через отверстие в теле блока, видимое на рисунке. Кроме того, оно проходит через отверстия в упорных шайбах и в шайбе 50. Для лучшего прохода масла в отверстиях этих шайб, а также в бобышках на передней и задней стенках картера сделаны пазы.

Между торцом блока шестерен и шайбой 49 вставлена стальная шлифованная шайба 50, с помощью которой регулируется осевой зазор между блоком шестерен и картером. Для этой цели шайбы 50 изготовляют толщиной 1,5; 1,55 и 1,8 мм. Нормальный осевой зазор дли блока шестерен дол же и быть в пределах 0,05—0,15 мм.

Ось 56 промежуточного вала запрессована в отверстия картера. От продольного смещения и от проворачивания она удерживается стопором 45, так же как и ось блока промежуточных шестерен заднего хода.

Вторичный вал 25 установлен на трех подшипниках. Передний подшипник 5 расположен в торцовом отверстии первичного вала и состоит из 13 игл диаметром 4,5 мм и длиной 13 мм. В осевом направлении иглы удерживаются в гнезде запорным пружинным кольцом 6. Число игл и их диаметр подобраны так, что если вторичный вал вынуть из подшипника, то иглы не рассыпаются, образуя как бы свод. Точно также выполнены и игольчатые подшипники блока шестерен. Для смазки подшипника 5 в одной из впадин между зубьями шестерни первичного вала просверлено радиальное отверстие, через которое масло из картера попадает в подшипник.

Нельзя смешивать или заменять из разных коробок передач иглы переднего подшипника вторичного вала и подшипников блока шестерен, так как на заводе иглы сортируются точно по их диаметру на несколько групп и в каждый подшипник ставятся иглы только одной группы. При потере хотя бы одной иглы нужно заменить все иглы подшипника.

Задниц подшипник 20 вторичного вала шариковый. Он установлен в удлинителе 27 и удерживается в осевом направлении запорным разрезным стальным кольцом 19, которое входит в кольцевой паз и в отверстие удлинители (на рисунке подшипник кажется как бы висящим в воздухе из-за того, что в чертежный разрез продольные пазы попали в отверстие удлинителя). На вторичном валу подшипник закреплен распорной 48 и упорной 21 втулками и затянут гайкой 24 через ведущую шестерню 22 привода спидометра. Гайка 24 законтривается стопорной шайбой 23.

Подшипники 28 вторичного вала представляют собой биметаллические втулки, каждая из которых состоит из стального кольца, покрытого с внутренней стороны слоем баббита. Втулки запрессованы в заднее отверстие удлинителя, и в них вращается шейка передней вилки кардана. Конец вторичного вала входит своими шлицами в шлицы отверстия вилки и вращается вместе с ней во втулках. Масло для смазки заднего подшипника проходит через пазы, сделанные в отверстии удлинители по бокам подшипника 20.

Сзади подшипников 28 для предотвращения утечек поставлены два резиновых самоподжимных сальника 29, рабочие кромки которых должны быть направлены внутрь, «навстречу маслу». Задний подшипник вторичного вала несет значительно меньшую нагрузку, чем передний и средний, так как его основное назначение — лишь поддерживать передний конец карданного вала, однако от его состояния в большой степени зависит спокойная, без вибраций, работа карданного вала.

На переднем конце вторичного вала нарезаны шесть шлицев, на которые надета ступица 9 муфты 11 синхронизатора третьей и четвертой передач. Ступица запирается на валу в осевом направлении пружинным стопорным кольцом 7. За ступицей на вал установлена ведомая шестерня 12 третьей передачи. Если передача не включена, шестерня 12 свободно вращается на наружной шлифованной поверхности шлицев и на находящейся за ними цилиндрической части вала. Для лучшей смазки отверстия шестерни вал в этой части имеет продольные лыски, а шестерня — отверстие во впадине между ее зубьями. Осевой зазор между ступицей 9 и шестерней 12 должен быть в пределах 0,1—0,4 мм. Шестерня 12 постоянно зацеплена с ведущей шестерней третьей передачи на блоке шестерен.

Чтобы включить третью передачу, нужно муфтой 11 зафиксировать шестерню 12 на вторичном валу. Тогда крутящий момент от двигателя будет передаваться на вторичный вал посредством шестерен третьей передачи.

Ведомая шестерня 13 второй передачи, когда передача не включена, свободно вращается на гладкой шейке вторичного вала. В отличие от шестерни 12 в шестерню 13 запрессована тонкая бронзовая втулка. Шестерня 13 находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней второй передачи на блоке шестерен.

Осевой зазор для шестерни второй передачи рекомендуется брать в пределах 0,10—0,37 мм, а для шестерни третьей передачи — 0,05-0,39 мм.

Ступица 18 ведомой шестерни 15 первой передачи сидит на шлицах вторичного вала. Она же является ступицей синхронизатора второй передачи. Между ступицей и шестерней 13 второй передачи установлена плавающая стальная шлифованная шайба 16, а между ступицей и подшипником вторичного вала — стальная шлифованная распорная втулка 48. На наружные шлицы ступицы 18 своими внутренними шлицами надета ведомая шестерня 15 первой передачи. Она одновременно служит муфтой синхронизатора для включения второй передачи и в ней установлены блокирующее кольцо 14 и сухари 17. Если переместить шестерню 15 вперед, ее шлицы с помощью синхронизатора входят в зацепление с зубчатым венцом, нарезанным на шестерне 13 второй передачи, и удерживают от перемещения шестерню второй передачи на вторичном валу. Крутящий момент от двигателя теперь сможет передаваться через шестерни второй передачи на вторичный вал, т. е. вторая передача будет включена. При осевом перемещении шестерни назад она входит в зацепление с ведущей шестерней первой передачи на блоке шестерен. Так будет включена первая передача.

Блок 47 промежуточных шестерен заднего хода состоит из двух зубчатых венцов; он вращается на неподвижной оси 46, запрессованной в отверстие в задней стенке картера коробки и в отверстие специального прилива на боковой стенке картера. Ось удерживается на мосте тем же стопором 45, что и ось 56 промежуточного вала. В блок шестерен заднего хода также запрессована бронзовая втулка. Чтобы включить передачу заднего хода, необходимо переместить блок шестерен 47 вдоль оси 46 вперед, тогда большая шестерня блока войдет в зацепление с ведущей шестерней первой передачи, а меньшая — в зацепление с ведомой шестерней 15 первой передачи.

Картер коробки передач имеет два отверстия для масла, закрытые коническими резьбовыми пробками: верхней 32 для заливки масла и нижней 39 для его спуска. Наверху с правой стороны картера находится отверстие, в которое вставлен указатель 33 для проверки уровня масла. Нормально уровень масла в коробке должен быть примерно на высоте оси 56 промежуточного вала.

Шестерни привода спидометра и подшипник удлинителя смазываются маслом из коробки, попадающим в удлинитель вследствие разбрызгивания его шестернями. Чтобы при нагревании масла и воздуха во время работы коробки давление в картере не повышалось, в удлинителе имеется отверстие, в которое вставляется шплинт 26.

При движении автомобиля шплинт колеблется, в результате чего отверстие всегда остается чистым для прохода воздуха. Между картером коробки передач и картером сцепления установлена прокладка из автопрокладочного картона толщиной 0,5 мм. Из такого же картона сделана прокладка между удлинителем и картером коробки.