Коробка передач
Коробка передач, коробка переключения передач, коробка перемены передач (устаревшее), КПП, КП. Механизм, часть трансмиссии автомобиля или мотоцикла, станка или иного промышленного механизма, предназначенный для изменения частоты вращения приводного вала и крутящего момента, передаваемого механизмами трансмиссии с вала двигателя (коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, ротора электромотора и так далее) на ведущие колеса (шпиндель станка, барабан лебедки и так далее).
Чаще всего коробки переключения передач применяются на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания, поскольку ДВС не обладают необходимой для плавного изменения скорости движения гибкостью. Диапазон частоты вращения ведущих колес автомобиля простирается от 0, до 1800 об/мин (максимальное значение может быть больше у спортивных автомобилей и мотоциклов). Диапазон частоты вращения коленчатого вала поршневого ДВС - от 500-800, до 5-9 тысяч об/мин. КП обеспечивает плавное увеличение или уменьшение скорости движения при оптимальном использовании максимального крутящего момента двигателя, который достигается обычно при средней частоте оборотов коленчатого вала поршневого двигателя (около 3-4 тысячах об/мин). Помимо этого? КП позволяет менять направление движения автомобиля (для этого в коробка оснащена механизмом заднего хода) и отключать двигатель от механизмов трансмиссии во время длительных стоянок с работающим мотором.
В транспортных средствах с паровыми и электрическими двигателями КП обычно не применяется, поскольку двигатели этого типа обладают практически идеальной характеристикой. КП не применяется на простейших велосипедах, но на спортивные и дорогие дорожные модели устанавливаются специальные устройства - открытые звездочные с механизмом перевода цепи или планетарные, встроенные в ступицу заднего колеса, которые выполняют функции КП. В токарных, фрезерных, сверлильных станках КП используются для изменения частоты вращения шпинделя, чтобы обеспечить оптимальный режим обработки металла.
Классификация КП
По способу передачи крутящего момента КПП подразделяются на:
1. Механические, в которых используются либо шестерни, либо шкивы и ремни (или цепи). В свою очередь механические КП подразделяются на простые, в которых крутящий момент передается через цилиндрические и конические шестерни, и планетарные, в которых использованы шестерни планетарных рядов (центральная солнечная шестерня, водило с сателлитами и внешняя кольцевая шестерня).
2. Гидромеханические, в которых крутящий момент на механизмы трансмиссии осуществляется и через механические, и через гидравлические передачи. Обычно в гидромеханических КПП используются планетарные коробки переключения передач, гидромуфты или гидротрансформаторы.
По способу переключения передач КПП подразделяются на:
1. Коробки с ручным переключением, в которых передачи переключаются вручную водителем. Эти КПП в свою очередь подразделяются на коробки с непосредственным переключением, в которых использованы механический или гидравлический привод, и на коробки с сервоприводом, в которых команда водителя на переключение выполняется механическим, гидравлическим, вакуумным, электрическим или комбинированным сервомеханизмом. В коробках с непосредственным переключением водитель собственным усилием вводит шестерни коробки в зацепление. В коробках с сервоприводом шестерни перемещаются специальным механизмом, облегчающим процесс переключения.
2. Коробки с автоматическим переключением передач. Эти КПП работают в автоматическом режиме без участия водителя. Оптимальная для определенных условий движения передача выбирается автоматом переключения.
По количеству передач КПП подразделяются на:
1. Бесступенчатые, в которых используется ременный (реже цепной) вариатор или гидротрансформатор.
2. Ступенчатые - от 3, до 18 и более передач. Минимальное количество передач в современных автомобилях - 3, плюс передача заднего хода. 6-8-ступенчатыми КПП оснащаются спортивные автомобили и автомобили высокого класса с высокооборотными мощными двигателями, либо дизельными моторами с узким диапазоном частоты вращения коленчатого вала. В машинах специального назначения - тракторах, грейдерах, бульдозерах - могут использоваться механические КПП с 18 и более ступенями переключения для обеспечения максимальной гибкости скоростей передвижения и обеспечения максимального тягового усилия. В простейших транспортных средствах, например, в электрокарах, гольф-тележках, электропогрузчиках могут использоваться двухскоростные КПП с прямой передней и реверсной задней передачей, но чаще в таких машинах используют электрический реверс, меняя направление вращения ротора электродвигателя.
