Механическая коробка передач на Defender (описание, конструкция)

На первичном валу находятся: стопорное кольцо синхронизатора 5-й передачи (1), зубчатый венец синхронизатора 5-й передачи (2), направляющий подшипник вторичного вала (3), входной вал (4), стопорная пластина подшипника (5), стопорное кольцо шарикового подшипника (6) и шариковый подшипник первичного вала (7).

Первичный вал подвижно соединяется со вторичным валом через направляющий подшипник (3). Для восприятия осевых сил шариковый подшипник первичного вала (7) имеет дополнительную защиту.

Все компоненты первичного вала могут обслуживаться по отдельности.

На промежуточном валу находятся: шариковый подшипник промежуточного вала (2), стопорная пластина подшипника (3), ведущая шестерня промежуточного вала (4), ведомая шестерня 6-й передачи (5), шестерня третьей передачи (6), конус синхронизатора 3-й передачи (7), внутреннее кольцо синхронизатора (8), наружное кольцо синхронизатора 3-й передачи (9), игольчатые роликовые подшипники (10,17), стопорное кольцо (11), муфта синхронизатора третьей и четвертой передачи в сборе (12), наружное кольцо синхронизатора 4-й передачи (13), внутреннее кольцо синхронизатора (14), конус синхронизатора 4-й передачи (15), шестерня 4-ой передачи (16), центральный подшипник промежуточного вала (18), промежуточный вал (19), роликовый подшипник промежуточного вала (20) и промежуточная шестерня передачи заднего хода (21).

Промежуточный вал передает крутящий момент от первичного вала ко вторичному. На валу расположены ведущие и ведомые шестерни, а также муфта синхронизатора 3-й/4-й передач. Шестерни 1-й и 2-й передач и передачи заднего хода - несъемные.

Промежуточный вал передает крутящий момент от первичного вала ко вторичному. На валу расположены ведущие и ведомые шестерни, а также муфта синхронизатора 3-й/4-й передач. Шестерни 1-й и 2-й передач и передачи заднего хода - несъемные.

Промежуточный вал является цельным. Чтобы предотвратить осевое перемещение вала, он дополнительно закреплен с помощью болта (1) и стопорной пластины подшипника (3).

Направление вращения вторичного вала изменяется с помощью промежуточной шестерни передачи заднего хода (21).

На вторичном валу находятся: стопорные кольца (1,14), муфта синхронизатора 5-й/6-й передач (2), стопорное кольцо синхронизатора 6-й передачи (3), зубчатый венец синхронизатора 6-й передачи (4), ведущая шестерня 6-й передачи (5), игольчатые роликовые подшипники (6,9,20,22), выходной вал (7), промежуточный подшипник вторичного вала (8), ведущая шестерня 2-й передачи (10), конус синхронизатора 2-й передачи (11), внутреннее кольцо синхронизатора (12), наружное кольцо синхронизатора 2-ой передачи (13), шариковый подшипник вторичного вала (15), стопорная пластина подшипника (16), муфта синхронизатора передачи заднего хода (17), стопорное кольцо синхронизатора передачи заднего хода (18), ведущая шестерня передачи заднего хода (19), внутреннее кольцо игольчатого роликового подшипника (21), ведущая шестерня первой передачи (23), конус синхронизатора 1-й передачи (24), внутреннее кольцо синхронизатора 1-ой передачи (25), наружное кольцо синхронизатора 1-ой передачи (26) и муфта синхронизатора 1-й/2-й передач (27).

Вращение вторичного вала передаётся через выходной фланец на удлинительный вал, соединённый с раздаточной коробкой. Шестерни 1-й, 2-й и 6-й передач, а также шестерня передачи заднего хода расположены на вторичном вале. Шестерни 3-й и 4-й передач на вторичном валу - несъемные.

По аналогии с первичным валом на ведущей шестерне 6-й передачи находится насаженный зубчатый венец синхронизатора (4). Оно обеспечивает передачу крутящего момента при включенной 6-й передаче.

Ведущие и ведомые шестерни вторичного вала можно заменять по отдельности.

Тройной синхронизатор в сборе состоит из муфты синхронизатора 1-й/2-й передач (1), наружного кольца синхронизатора (2), внутреннего кольца синхронизатора (3), конуса синхронизатора (4), ведомой шестерни (5) и поверхности конуса (6).

Узел синхронизатора имеет три фрикционных поверхности. За счет дополнительной конусной поверхности (6) общая поверхность трения при тройной синхронизации существенно возрастает. Это позволяет уменьшить необходимое усилие переключения на 1-ю и 2-ю передачу.

Поскольку коническая поверхность является частью ведущей шестерни, дополнительного кольца синхронизатора не требуется.

Синхронизатор в сборе состоит из узла каретки (1), ступицы синхронизатора (2) и скользящей муфты синхронизатора (3).

Нажимные пружины и фиксирующие шарики каретки объединены в один узел.

На промежуточной шестерне передачи заднего хода находятся: опорный кронштейн (1), ось промежуточной шестерни передачи заднего хода (2), игольчатый роликовый подшипник (3), промежуточная шестерня передачи заднего хода (4) и болт крепления опорного кронштейна передачи заднего хода (5).

С помощью промежуточной шестерни передачи заднего хода обеспечивается изменение направления вращения вторичного вала. Промежуточная шестерня передачи заднего хода снабжена игольчатым роликовым подшипником, установленным на оси промежуточной шестерни. Ось крепится в опорном кронштейне (1) и ответном отверстии картера коробки передач.

Для восприятия радиальных сил промежуточная шестерня передачи заднего хода дополнительно располагается на опорном кронштейне.

Промежуточную шестерню передачи заднего хода можно заменять отдельно.

Действие системы сцепления основано на известном принципе гидравлического привода единственного ведомого диска и кожуха сцепления диафрагменной пружины в сборе от педали сцепления. Когда нажимается педаль сцепления, гидравлическая жидкость прокачивается через главный цилиндр, систему трубопроводов и коаксиальный рабочий цилиндр и, в конечном итоге, приводит в движение пальцы сцепления для выключения сцепления и выведения из зацепления привода и коленчатого вала. Когда нога снимается с педали, пружина прижимает нажимной диск к ведомому диску, который, в свою очередь, прижимается к маховику. В результате коленчатый вал двигателя сцепляется с первичным валом коробки передач, вынуждая их вращаться с одинаковыми скоростями.

Система сцепления имеет обычную конструкцию и включает в себя следующие основные компоненты:

• Главный цилиндр сцепления и напорные трубопроводы

• Выпуск коаксиального рабочего цилиндра в сборе и ограничитель максимального крутящего момента

• Демпфер для поглощения колебаний (только для автомобилей с левосторонним управлением)

• Коаксиальный рабочий цилиндр

• Кожух сцепления в сборе

• Ведомый диск сцепления

• Маховик

Главный цилиндр сцепления

Главный цилиндр сцепления прикреплен непосредственно к педальной коробке в сборе, расположенной в нише для ног со стороны водителя.

В цилиндре содержится поршень в сборе со штоком, подсоединенным к педали сцепления и пружине. При нажатии педаль сцепления толкает поршень через рычажный механизм. При дальнейшем нажатии педали поднимается давление в цилиндре и трубопроводах.

Цилиндр имеет два гидравлических соединения:

• С питающей трубкой низкого давления (по которой жидкость подается из бачка тормозной жидкости)

• С трубкой высокого давления

Ход педали ограничивается встроенным в главный цилиндр верхним упором и встроенным в монтажный блок педали нижним упором.

Выпуск коаксиального рабочего цилиндра в сборе

Выпуск коаксиального рабочего цилиндра в сборе соединяет внешние трубопроводы с системой выключения сцепления, встроенной в картер сцепления. Крепежный кронштейн обеспечивает правильную ориентацию узла. Между узлом и картером сцепления предусмотрено уплотнение.

Внутри узла выпуска рабочего цилиндра находится ограничитель максимального крутящего момента. Этот элемент предназначен для ограничения потока гидравлической жидкости во время хода вверх педали сцепления. При нормальном нажатии педали это ограничение незаметно, однако в случае ее непреднамеренного освобождения (например, когда мокрый ботинок соскальзывает с педали сцепления) пиковый крутящий момент ограничивает скорость возврата потока и защищает коробку передачи и трансмиссию от чрезмерных ударных нагрузок, способных вызвать повреждения.

На автомобилях с левосторонним управлением система гидравлических трубопроводов содержит антивибрационный демпфер, вставленный в гнездо ограничителя пикового крутящего момента. Это необходимо для снижения шума или вибрации педали во время работы со сцеплением.

Коаксиальный рабочий цилиндр

Коаксиальный рабочий цилиндр в сборе состоит из подшипника выключения сцепления и рабочего гидроцилиндра. Весь узел крепится с передней стороны коробки передач. В свободном состоянии рабочий цилиндр полностью выдвинут, и после установки на двигатель картера сцепления он автоматически занимает правильное положение. Узел не нуждается ни в настройке, ни в регулировке.

Кожух сцепления в сборе

Кожух сцепления в сборе включает в себя нажимной диск, кожух и диафрагму. Он установлен на маховике и вращается вместе с ним.

Поверхность нажимного диска подвергнута механической обработке, чтобы обеспечить более плотный контакт с ведомым диском. Выступы по наружному диаметру нажимного диска с помощью пластинчатых пружин соединяют его с кожухом. Пластинчатые пружины оборудованы листами, помогающими при нажатии на педаль сцепления отводить нажимной диск от ведущего диска.

Кожух содержит все элементы нажимного диска. Заклепки с буртиком поддерживают диафрагму внутри крышки. Головки заклепок скошены, чтобы диафрагма могла поворачиваться, когда к ней прикладывается давление от подшипника выключения сцепления. Отверстия в кожухе располагаются на штифтах на маховике, а дополнительные отверстия обеспечивают крепление кожуха к маховику. Увеличенные отверстия в кожухе обеспечивают вентиляцию контактных поверхностей ведомого диска, нажимного диска и маховика.

Диафрагма содержит литое кольцо с лепестками. Диафрагма прикреплена к кожуху с помощью заклепок с буртиками. Внутренняя головка каждой заклепки скошена, чтобы диафрагма могла поворачиваться при включении или выключении сцепления. Когда к лепесткам диафрагмы прикладывается усилие со стороны подшипника выключения сцепления, диафрагма поворачивается на заклепках и перемещается в сторону от нажимного диска, снимая усилие с нажимного диска и позволяя ведомому диску скользить между нажимным диском и маховиком.

Ведомый диск сцепления

Ведомый диск сцепления находится между маховиком и нажимным диском узла кожуха сцепления. Ведомый диск сцепления имеет шлицевую ступицу, которая находится в зацеплении со шлицами первичного вала коробки передач. Шлицевая ступица расположена на внутренней пластине, содержащей три пружины сжатия предварительного демпфирования. Внутренняя пластина удерживается пружинами способными оказывать сжатие в обоих направлениях для смягчения вибрации двигателя при работе на холостом ходу. Внутренняя пластина расположена на четырех пружинах сжатия еще большего размера, которые, в свою очередь, располагаются на центральной пластине. Ступица находится между центральной пластиной и фрикционным демпфером. Фрикционный демпфер включает в себя пружинящие кольца, которые находятся между ступицей и центральной пластиной. Пружинящие кольца снижают шумы в коробке передач и вибрации, связанные с циклическим возбуждением двигателя.

Маховик

Одинарный маховик крепится к фланцу на коленчатом валу двигателя. Правильное расположение маховика обеспечивается с помощью штифта. Зубчатый венец находится на наружном диаметре маховика и располагается напротив фланца. Зубчатый венец неподвижно посажен на маховик и является обслуживаемым элементом, который можно заменить в случае повреждения или износа.

С целью обеспечения гладкой поверхности для зацепления ведомого диска сцепления рабочая поверхность маховика механически обработана.

Если раздаточную коробку рассматривать более детально, в разрезе, то в нее входят следующие элементы: главный картер (1), корпус вала привода переднего моста (2), корпус вала привода заднего моста (3), кулачковая муфта (4), трансмиссионный тормоз (5), ведущая шестерня вторичного вала (6), селективная регулировочная прокладка задания предварительного натяга подшипника ведущей шестерни (7), блок промежуточных шестерен (8), промежуточный вал (9), проставка (10), дифференциал в сборе (11), селективная регулировочная прокладка задания предварительного натяга подшипника дифференциала (12), шестерня низкого диапазона (13), втулка и ступица селектора высокого/ низкого диапазонов (14), шестерня и втулка высокого диапазона (15), задний подшипник дифференциала (16), вал привода переднего моста (17), вал селектора устройства блокировки дифференциала (18), вилка селектора (19) и вал привода заднего моста (20).

Раздаточная коробка обслуживает работу постоянного полного привода, обеспечивает двухступенчатое понижение передачи, объединяет выходы высокого и низкого диапазонов с механически блокируемым центральным дифференциалом (режим "diff-lock"). Высокий диапазон характеризуется передаточным числом 1,211:1 а низкий - 3,269:1.

Раздаточная коробка обслуживает работу постоянного полного привода, обеспечивает двухступенчатое понижение передачи, объединяет выходы высокого и низкого диапазонов с механически блокируемым центральным дифференциалом (режим "diff-lock"). Высокий диапазон характеризуется передаточным числом 1,211:1 а низкий - 3,269:1.

Раздаточная коробка установлена в задней части основной коробки передач, и через карданные валы передает движение к дифференциалам переднего и заднего мостов.

Узел дифференциала интегрирован с приводными валами, что позволяет компенсировать разницу скоростей переднего и заднего приводных валов. Для улучшения тягового усилия и предотвращения передачи всей мощности на дифференциал ведущей оси ради добавления малейшего тягового усилия предусмотрен режим "diff-lock". Режим "diff-lock" следует включать только в тяжелых внедорожных условиях, когда тяговое усилие мало. Он должен быть выключен, как только это станет возможным, например, когда станет возможным развивать достаточно большое тяговое усилие. Включение блокировки дифференциала инициирует механическое зацепление кулачковой муфты за передний приводной вал, что приводит к блокировке межосевого дифференциала и обеспечивает фиксированный привод, благодаря которому переднему и заднему приводным валам передается одинаковая мощность.

Раздаточная коробка содержит три основных узла:

• Главный картер

• Корпус вала привода переднего моста

• Корпус вала привода заднего моста

Все корпуса и крышки герметизируются на главном картере с помощью герметика.

Поворотные уплотнения выходного фланца защищены от попадания грязи и воды с помощью специальных отражателей.

Главный картер

В состав главного картера входят следующие элементы: сам главный картер (1), подшипники и наружные кольца подшипников ведущей шестерни вторичного вала (5), ведущая шестерня вторичного вала (6), селективная регулировочная прокладка (7), корпус подшипника ведущей шестерни вторичного вала (8), крышка коробки отбора мощности (9), переключатель температуры масла (если он установлен) (11), подшипники и наружные кольца подшипников промежуточных шестерен (12), сминающаяся проставка (13), промежуточные шестерни (14), нижняя крышка (15), уплотнительные кольца промежуточного вала (17), промежуточный вал (18), масляное уплотнение вторичного вала (19), установочный штифт (20), фиксирующая пробка селектора высокого/ низкого диапазонов (21), фиксирующая пружина селектора высокого/ низкого диапазонов (22) и фиксирующий шарик селектора высокого/ низкого диапазонов (23).

Главный картер несет:

• ведущую шестерню вторичного вала

• промежуточные шестерни

• межосевой дифференциал в сборе

Корпуса приводных валов переднего и заднего мостов закреплены на каждой из сторон главного картера.

Ведущая шестерня вторичного вала

Вторичный вал коробки передач имеет шлицевое соединение с ведущей шестерней вторичного вала, которая поддерживается коническими роликовыми подшипниками.

Вторичный вал коробки передач имеет шлицевое соединение с ведущей шестерней вторичного вала, которая поддерживается коническими роликовыми подшипниками.

Промежуточные шестерни

Блок промежуточных шестерен поддерживается коническими роликовыми подшипниками, расположенными на каждом конце блока и размещенными на промежуточном вале, который, в свою очередь, поддерживается спереди и сзади в основном корпусе.

Предварительный натяг подшипника промежуточной шестерни обеспечивается посредством деформируемого дистанционного элемента, расположенного между подшипниками. Усилие сжатия, прикладываемое к дистанционному элементу, создается посредством гайки, расположенной на конце промежуточного вала.

Для установки подшипников диаметр отверстия промежуточной шестерни на каждой из сторон вытачивается с уступом.

Межосевой дифференциал в сборе

Межосевой дифференциал в сборе состоит из следующих элементов: стопорного кольца (1), задней секции чашки дифференциала (2), шестерни низкого диапазона (3), ступицы высокого/низкого диапазонов (4), втулки селектора высокого/низкого диапазонов (5), вала селектора высокого/низкого диапазонов (6), вилка селектора высокого/низкого диапазонов (7), установочного винта вилки селектора высокого/низкого диапазонов (8), шестерни высокого диапазона (9), втулки шестерни высокого диапазона (10), заднего подшипника дифференциала (11), наружного кольца подшипника (12), планетарных шестерен дифференциала (15), осей (16), конических шестерен полуосей (17), передней секции чашки дифференциала (19), переднего подшипника дифференциала (20) и наружного кольца подшипника (22).

Межосевой дифференциал в сборе спереди и сзади опирается на конические роликовые подшипники; наружное кольцо переднего подшипника располагается в корпусе приводного вала переднего моста, а наружное кольцо заднего подшипника располагается в главном картере около корпуса приводного вала заднего моста. Предварительный натяг подшипника обеспечивается посредством селективно подбираемой регулировочной прокладки, расположенной в корпусе вала привода переднего моста.

На заднем валу межосевого дифференциала находится шестерня низкого диапазона, втулка и ступица селектора высокого/низкого диапазонов, шестерня и втулка высокого диапазона и задний подшипник дифференциала. Эти элементы фиксируются на вале специальной гайкой.

Дифференциал в сборе включает в себя переднюю и заднюю секции чашки со встроенными осями, соединенными с коническими шестернями полуосей и сателлитами, установленными на осях в секциях чашки. Тарельчатые упорные шайбы, не проходящие селективный подбор, контролируют зацепление сателлитов с коническими шестернями полуосей, причем для управления зацеплением конических шестерен полуосей и крутящим моментом, необходимым для поворота дифференциала, используются селективно подбираемые упорные шайбы. Секции чашки дифференциала скрепляются вместе болтами. Стопорное кольцо обеспечивает точное положение осей.

Вал и вилка селектора высокого/низкого диапазонов расположены на боковой стороне дифференциала. Перемещение вала, вилки и втулки селектора управляется пальцем селектора высокого/низкого диапазонов. Подпружиненный фиксирующий шарик, установленный в основном корпусе, располагается в канавках на вале.

Вилка селектора подпружинена и оснащена хомутами, уменьшающими усилия, необходимые для перемещения рычага селектора.

В корпус вала привода переднего моста входят следующие элементы: полая заглушка (1), корпус поперечного вала высокого/низкого диапазонов (2), кольцевое уплотнение (4), поперечный вал высокого/низкого диапазонов и рычаг с кабельным шаровым наконечником (5), кулачковая муфта (6), вал привода переднего моста (7), вал селектора устройства блокировки дифференциала (8), корпус вала привода переднего моста (9), пружина и зажимы устройства блокировки дифференциала (10), крышка (12), вилка селектора устройства блокировки дифференциала (13), фиксирующая пробка и пружина устройства блокировки дифференциала (14), фиксирующий шарик устройства блокировки дифференциала (15), заглушка (17), стопорное кольцо (18), фланец приводного вала и брызговик (19), подшипник приводного вала (24), проставка подшипника (25), палец селектора высокого/низкого диапазонов (26), выключатель контрольного индикатора устройства блокировки дифференциала (27), палец и вал селектора блокировки дифференциала (28), корпус селектора устройства блокировки дифференциала (30) и селектор (31).

Корпус вала привода переднего моста несет:

• вал и фланец привода переднего моста

• корпус и селектор

• вилку и вал селектора устройства блокировки дифференциала

Вал и фланец привода переднего моста

Вал привода переднего моста поддерживается в корпусе одиночным подшипником и имеет шлицевое соединение с передней солнечной шестерней дифференциала.

Корпус и селектор в сборе

Поперечный вал высокого/низкого диапазонов расположен в корпусе, который прикреплен к верхней части корпуса приводного вала и подсоединяется к пальцу высокого/низкого диапазонов, который располагается в пазе в вале селектора.

Вилка и вал селектора устройства блокировки дифференциала

Корпус селектора устройства блокировки дифференциала крепится к верхней части корпуса переднего приводного вала. Палец селектора проходит через корпус и располагается в пазе в вале селектора устройства блокировки дифференциала. Вал селектора устройства блокировки дифференциала проходит через вилку селектора, которая расположена ниже пластины, прикрепленной болтами к боковой стороне корпуса приводного вала. Когда шпонки втулки и заднего вала дифференциала выравниваются друг относительно друга, вилка селектора вводит в зацепление втулку кулачковой муфты с задним валом дифференциала. Подпружиненный фиксирующий шарик, установленный в корпусе приводного вала, располагается в канавках на вале.

В корпус вала привода заднего моста входят следующие элементы: вал привода заднего моста (1), корпус вала привода заднего моста (2), ведущая шестерня спидометра (4), проставка (5), подшипник приводного вала (6), стопорное кольцо (7), щит трансмиссионного тормоза (14), барабан трансмиссионного тормоза (16), ведомая шестерня спидометра (18), кольцевое уплотнение (19), корпус ведомой шестерни спидометра (20), кольцевое уплотнение (22) и датчик скорости автомобиля (если он установлен) (23).

Корпус вала привода заднего моста содержит вал привода заднего моста и фланец, а также приводную и ведомую шестерни спидометра. К корпусу подсоединен трансмиссионный тормоз с механическим приводом, где тормозной барабан крепится к выходному фланцу.

Вал привода заднего моста поддерживается в соответствующем корпусе одиночным подшипником и имеет шлицевое соединение с задним валом дифференциала. На приводном вале также находится шестерня привода спидометра, которая находится в зацеплении с ведомой шестерней спидометра, расположенной в корпусе вала привода заднего моста.

Выключатель контрольной лампы устройства блокировки дифференциала, активируемый при перемещении вилки и вала селектора, ввернут в верхнюю часть корпуса приводного вала.

Смазка обеспечивается разбрызгиванием, пробки заливного/контрольного отверстий и сливная пробка расположены в основном корпусе.

Повышения внутреннего давления, вызываемого тепловым расширением и сжатием, удается избежать путем использования пластмассового вентиляционного трубопровода, через который осуществляется отвод газов из внутреннего объема коробки в атмосферу. Этот трубопровод присоединяется к верхней части корпуса селектора высокого/низкого диапазонов и, непрерывно поднимаясь вверх, проходит к моторному отделению, где его открытый конец крепится к блоку цилиндров двигателя.

Приводной вал коробки передач передает мощность к ведущей шестерне вторичного вала, которая находится в постоянном зацеплении с одной из промежуточных шестерен. Промежуточные шестерни находятся в постоянном зацеплении с выходными шестернями высокого и низкого диапазонов, которые расположены на заднем вале дифференциала.

Мощность передается к приводным валам через узел дифференциала путем блокировки шестерен высокого или низкого диапазонов относительно заднего вала дифференциала. Это достигается посредством вилки, втулки и шлицевой ступицы селектора высокого/низкого диапазонов.