Коробка передач преобразует крутящий момент по величине и направлению. Это необходимо для
обеспечения оптимальной скорости и проходимости автомобиля, а также для
наиболее экономичной работы двигателя и движения автомобиля задним ходом.
Кроме того, коробка передач разобщает двигатель с трансмиссией во время
остановки и стоянки автомобиля и при его движении по инерции с работающим
двигателем.
Благодаря небольшому количеству передач коробка
компактна и проста по конструкции. Она обеспечивает интенсивный разгон,
высокую среднюю скорость автомобиля и экономичную работу двигателя. Косозубые шестерни постоянного зацепления и
синхронизаторы на всех передачах переднего хода обеспечивают бесшумную
работу коробки передач и ее долговечность.
С 1987 г. на всех выпускаемых
моделях коробки передач унифицированы по передаточным числам и имеют одинаковую конструкцию. Исключение составляет
полноприводный автомобиль ВАЗ-2121, у которого
привод спидометра осуществляется от раздаточной коробки, а не от коробки
передач.
Отличаются коробки передач приводами спидометров, каждый из которых соответствует определенному
передаточному числу главной передачи.
Для внешнего отличия на приводе спидометра наносится метка краской:
синей — для передаточного числа главной передачи 3,9; красной — для 4,1; не
окрашивается — для 4,3. Кроме того, на картере сцепления (напротив сапуна)
наносится краской маркировка, указывающая, на какую модель автомобиля она
устанавливается. Например, для автомобилей
ВАЗ-2104, -2105 маркируется цифрой «5», для ВАЗ-2107 — цифрой «7».
На описываемых моделях устанавливается четырехступенчатая
коробка передач с синхронизаторами на всех передачах переднего хода. Часть
автомобилей оснащается пятиступенчатыми
коробками передач, которые изготовлены на базе четырехступенчатой коробки.
Поэтому дается описание конструкции четырехступенчатой коробки и в конце
главы — особенности устройства пятиступенчатой коробки передач.
Коробка передач состоит из трех валов: первичного 45
(рис. 63), промежуточного 39 и вторичного И с шестернями и
синхро-
низаторами,
оси 30 с промежуточной шестерней 29 заднего хода и механического
привода переключения передач. Валы и шестерни
коробки размещены в литом алюминиевом картере 34, а детали привода
переключения передач — в задней крышке 25.
Центрирование коробки передач относительно картера
сцепления обеспечивается точной посадкой передней крышки 44 коробки
передач в отверстие картера сцепления и установкой переднего подшипника в
гнезде торца коленчатого вала двигателя.
Масло, просочившееся через сальник / из-за его износа,
не попадает на диски сцепления, так как стекает по стенке картера через
отверстие в передней крышке.
Картер 34 передней плоскостью крепится к
картеру 3 сцепления. Спереди картер коробки передач закрывается крышкой
44, в которой установлен сальник / первичного вала, сзади — литой крышкой 25, а снизу — штампованной
крышкой 38, в которой имеется сливное отверстие, закрываемое
пробкой. Полость коробки передач сообщается с атмосферой через сапун 6, что
исключает повышение давления в картере и
утечку масла через уплотнения. Масло заливается через отверстие,
закрываемое пробкой 37. Уровень масла
должен доходить до нижней кромки заливного отверстия.
Первичный вал 45 вращается
в двух шариковых подшипниках, один из
которых расположен в торце коленчатого вала двигателя, а другой — в передней стенке картера коробки передач. Задний подшипник
2 удерживается на валу стопорным кольцом и пружинной тарельчатой шайбой, установленной между внутренним кольцом
подшипника и стопорным кольцом. В канавке наружного кольца подшипника
расположено установочное кольцо, которое зажимается между передней стенкой
картера коробки передач и картером
сцепления. Между крышкой коробки и наружным кольцом заднего подшипника установлена пружинная тарельчатая,
шайба. Такая фиксация подшипника удерживает вал от осевого смещения.
На передней части первичного вала нарезаны шлицы, которыми
он соединяется с ведомым диском сцепления. Вместе с валом 45 изготовлена
косозубая шестерня 43, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней 40 промежуточного вала. Прямозубый
венец 5 синхронизатора IV передачи
припаян медью к первичному валу. С этим венцом соединяется муфта 7 при
включении IV передачи.
Промежуточный вал 39 представляет собой блок
четырех шестерен, который опирается
передним концом на двухрядный шариковый подшипник 41, а задним
концом — на роликовый подшипник 31. Передний подшипник закреплен на валу
болтом 42 с пружинной и плоской шайбами. Задний подшипник
удерживается на валу с ведущей шестерней 28 заднего хода стопорным кольцом.
От осевого смещения вал удерживается установочным кольцом переднего подшипника,
которое зажато между картерами коробки передач и сцепления.
Вторичный
вал // вращается в трех подшипниках. Передний игольчатый подшипник 4 расположен
в гнезде первичного вала. Для смазки этого подшипника в шестерне первичного
вала просверлены отверстия, через которые масло из картера подается в
подшипник.
Промежуточный
подшипник 13 расположен в задней стенке картера коробки передач. Его
фиксирует в гнезде стопорная пластина 14, которая крепится к задней
стенке картера винтами. Между пластиной и картером зажато установочное кольцо
промежуточного подшипника. На валу подшипник зажат между втулкой и шестерней 15
заднего хода, которая удерживается стопорным кольцом с пружинной шайбой.
Подшипник 22 расположен
в задней крышке. На валу подшипник зажат гайкой 19 между ведущей
шестерней 16 привода спидометра и фланцем 18 эластичной муфты.
Задний конец вала уплотняется сальником 17, рабочая кромка которого
обжимает цилиндрическую часть фланца 18. Сальник защищен от загрязнения
и механических повреждений грязеотража-телем 23.
На
термообработанных шейках вторичного вала вращаются шестерни 9 и 10 III и // передач.
Шестерня 12 I передачи
вращается на стальной термообработанной втулке, надетой на вал. Каждая из этих
шестерен имеет по два венца. Косозубые венцы находятся в постоянном зацеплении
с шестернями промежуточного вала 39, а прямозубые соединяются при
включении передач с муфтами 7 и 33 синхронизаторов.
Для лучшей смазки шеек
вала и посадочных отверстий шестерен /// и // передач на вторичном валу
нарезаны мелкие продольные канавки. Масло подается к этим поверхностям через
радиальные отверстия в проточках между венцами шестерен 9 и 10. Подобным
образом подается масло и к трущимся поверхностям втулки и шестерни 12.
На
двух поясках вторичного вала нарезаны по три глубоких паза, в которые входят выступы
ступиц скользящих муфт синхронизаторов, что обеспечивает их жесткое соединение
с валом. Ступица муфты синхронизатора /// и IV передач внутренней торцевой
частью упирается в буртик вторичного вала и поджимается к нему тарельчатой
пружинной шайбой, которая фиксируется на валу стопорным кольцом. Ступица муфты
синхронизатора / и // передач зажата между буртиком вторичного вала и втулкой
шестерни / передачи, от осевого смещения она удерживается вместе с
промежуточным подшипником 13 и ведомой шестерней 15 заднего хода
пружинной шайбой и стопорным кольцом. Ведомая шестерня заднего хода
соединяется с валом шпонкой и удерживается от осевого смещения пружинной шайбой
и стопорным кольцом.
На заднем конце вторичного вала нарезаны шлицы,
которыми вал соединяется с фланцем 18 эластичной
муфты. Этот фланец прижимается к
заднему подшипнику гайкой 19, которая стопорится отгибанием края
шайбы на грань гайки. На заднем конце вторичного
вала устанавливаются резиновый уплотнитель 20 и центрирующее кольцо 21 эластичной муфты,
которое фиксируется на валу стопорным кольцом.
Безударное включение передач
переднего хода обеспечивается синхронизаторами, при помощи которых выравниваются скорости промежуточного и вторичного валов коробки передач, а
при включении IV передачи — скорости
первичного и вторичного валов.
Синхронизатор /// и IV передач состоит из ступицы 6 (рис. 64),
скользящей муфты 4, двух блокирующих колец 3 и 7, пружин / и зубчатых венцов 2 и 8. Блокирующее
кольцо 3 соединяется
внутренним венцом с прямозубым венцом 2 первичного вала коробки
передач. Блокирующее кольцо удерживается на венце стопорным кольцом 10. Между
блокирующим кольцом и упорной шайбой 13 установлена пружина /, которая
поджимает блокирующее кольцо к стопорному кольцу 10. Кольцо 7 синхронизатора таким же образом соединяется с
венцом синхронизатора шестерни /// передачи.
Каждое блокирующее кольцо имеет
снаружи коническую поверхность с мелкой
резьбой, к которой прижимается при включении
передачи конусная часть скользящей муфты 4. В момент соприкосновения
муфты с кольцом масляная пленка на резьбе кольца разрывается, что повышает силы
трения между кольцом и муфтой.
Скользящая муфта 4 внутри имеет шлицы, а
снаружи — кольцевую проточку для вилки 5 переключения
передач. Муфта расположена на шлицах ступицы 6, которая жестко
связана с вторичным валом.
Промежуточная шестерня 29 (см. рис. 63) заднего
хода вращается на неподвижной оси 30 на металлокерамической втулке. Ось своими концами устанавливается в отверстия
задней стенки картера и прилива задней крышки 25 и стопорится
пластиной 14, которая также удерживается в гнезде промежуточным
подшипником вторичного вала. В кольцевую проточку шестерни 29 входит
вилка 27 включения заднего хода. При включении заднего хода шестерня 29 входит в зацепление одновременно с шестернями
28 и 15 заднего хода промежуточного и вторичного валов.
Привод 26 спидометра состоит из корпуса,
который своим фланцем крепится гайкой к шпильке картера коробки передач, и двух
пар шестерен. Ведущая шестерня 16 крепится на вторичном валу и
фиксируется шариком. Ведомая шестерня 24, жестко связана с валом
шестерни гибкого вала (троса). Последняя имеет гнездо, в которое вставляется
наконечник троса. Сам трос крепится при помощи накидной гайки к корпусу привода
спидометра. (см. дальше)