Коробка передач

Схема планетарной коробки передач марки Speedhub 500/14 для велосипедов, с 14 скоростями и передаточным отношением от 0,279 до 1,467 (диапазон регулирования 5,26).

Коро́бка переда́ч (коробка перемены передач, коробка переключения передач, коробка скоростей, КП, КПП, англ. Gear box) — агрегат (как правило — шестерёнчатый) различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий^[1] механических транспортных средств.

КП транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с паровыми или электрическими (трамвай, троллейбус) двигателями, имеющими высокую приспособляемость и обеспечивающими изменение частоты вращения и крутящего момента в более широких пределах, чем ДВС, обычно выполняются без КП. Также КП предназначена для обеспечения движения транспортного средства задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя при пуске двигателя и работе его на стоянках.

В металлорежущих и других станках КП применяют, в первую очередь, для обеспечения оптимальных режимов резания — частот вращения (скоростей перемещения) режущего инструмента или обрабатываемой детали (например, частота вращения шпинделя токарного или сверлильного станка).

Классификация

Коробки передач классифицируются по нескольким признакам.

Цепная передача

По способу передачи потока мощности

• Механические — коробки передач, в которых используются механические передачи, как правило — зубчатые.
  • Простые — выполнены с использованием цилиндрических и конических зубчатых передач.
  • Планетарные (ПКП) — выполнены с использованием планетарных рядов.
• Гидромеханические — коробки передач, в которых механические передачи используются в сочетании с гидравлической передачей (гидромуфта, гидротрансформатор).

Классификация простых КП

По числу основных валов с шестернями:

• двухвальные с одной парой зацепления — наиболее просты, но не имеют прямой передачи (большинство переднеприводных и заднемоторных автомобилей)
• трёхвальные с двумя парами зацепления:
  • соосные — первичный и вторичный вал соосны — имеют прямую передачу, характеризуются уменьшенным поперечным габаритом, но увеличенным продольным (большинство заднеприводных автомобилей)
  • с несоосными валами — не имеют прямой передачи (раздаточные коробки полноприводных автомобилей, КПП тракторов)
• многовальные с переменным числом зацеплений — позволяют получать большое число передач (КПП тракторов, коробки скоростей и подач токарных станков)
• многовальные с последовательным редуцированием — фактически объединяют в себе несколько последовательно включенных КПП (нашли применение на тракторах и бронетехнике)

• безвальные КП
  • соосные безвальные КП (немецкий танк Pz.III)
  • несоосные безвальные КП (немецкий танк Pz.VI «Тигр»)

По числу ходов (подвижных шестерен-кареток или муфт): трех-, четырех- и пятиходовые.

По способу переключения ступеней:

• с подвижными шестернями-каретками
• с постоянным зацеплением шестерен и переключением с помощью зубчатых муфт:
  • без синхронизаторов
  • с синхронизаторами
• с фрикционным включением ступеней

Классификация планетарных КП

По числу степеней свободы при выключении всех фрикционных устройств:

• с двумя степенями свободы;
• с тремя степенями свободы;
• с четырьмя и более степенями свободы.

По типу используемых планетарных рядов: КП с эпициклическими и с присоединенными планетарными рядами внешнего или внутреннего зацепления.

По способу управления

• С ручным включением передач — передачу включает водитель (оператор).
  • Непосредственного действия — используется только усилие оператора. Приводы непосредственного действия бывают механическими и гидравлическими.
  • Сервоприводы — используется усилие оператора и сервоустройства, при этом основную часть работы выполняет сервоустройство, а усилие оператора необходимо для управления работой сервоустройства. В зависимости от источника (преобразователя) энергии сервоприводы подразделяются на гидравлические, механические, электрические, вакуумные, смешанные и др. В автомобиле- и танкостроении наибольшее распространение получили гидросервоприводы.
• Автоматические — в зависимости от внешних условий (например, частота вращения и нагрузка на коленчатом валу двигателя) передачи переключает автоматизированная система управления КП без участия водителя.

По числу передач

Указывается число передач переднего и заднего хода.5 перед 1 назад

Пример

КП танка Т-72 можно классифицировать следующим образом: планетарная, с тремя степенями свободы, с присоединённым планетарным рядом внешнего зацепления и тремя эпициклическими планетарными рядами. Включение передач фрикционное с использованием гидросервоприводов управления. Обеспечивает семь передач вперед и две передачи заднего хода.

См. также

• Трансмиссия
• Механическая коробка передач
• Автоматическая коробка передач

Примечания

1. ↑ Иногда коробку передач называют трансмиссией. Бывает, когда трансмиссия состоит только из коробки передач, но в общем случае коробка передач только её часть.

Источники информации

1. Чобиток В.А., Данков Е.В. и др. Конструкция и расчет танков и БМП. Учебник. — М.: Воениздат СССР, 1984.

Ссылки

• Механическая коробка передач на пальцах
• Сергей Апресов Полным-полна моя коробочка: Вскрываем коробку передач (RU). Журнал «Популярная механика» (май 2005). — Обзорная статься об устройстве и принципах работы различных коробок передач. Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012. Проверено 29 мая 2009.
• Коробка передач