Коробка передач (рис. 7.3, а) автомобиля ГАЗ-53-12 — четырехступенчатая, имеет 4 передачи вперед и одну назад. Она состоит из картера 24, ведущего вала 21 с шестерней 20 постоянного зацепления, промежуточного вала 18 с четырьмя шестернями, ведомого вала 10 с тремя шестернями и синхронизатором 19, блока 13 двух шестерен заднего хода, установленного на отдельной оси 14, и механизма переключения передач. На ведомом валу шестерни 15 второй и 16 третьей передач установлены свободно на втулках, а шестерня 5 первой передачи и синхронизатор 19 — на шлицах. Все шестерни коробки (кроме шестерни первой передачи и заднего хода) косозубые и находятся в постоянном зацеплении. Механизм переключения передач (рис. 7.3, б) смонтирован в крышке 6 и состоит из рычага переключения 1, трех штоков 25 и вилок переключения, фиксаторов 26 для удержания шестерен коробки передачи во включенном или нейтральном положении, замочного устройства для исключения одновременного включения двух передач и плунжера 29 предохранителя включения заднего хода. В верхней части коробки передач имеется отверстие для заливки и контроля уровня масла, в нижней части — отверстие для слива масла, закрытое завинчивающейся пробкой.
Рис. 7.3. Коробка передач автомобиля ГАЗ-53-12: а — коробка передач в разрезе; б — механизм переключения передач; 1 — рычаг переключения передач; 2 — шаровая опора; 3, 4 и 5 — шестерни третьей, второй и первой передач ведомого вала; 6 — крышка; 7 и 23 — вилки переключения передач; 8 — фланец крепления карданного вала; 9 — шестерня привода спидометра; 10, 18 и 21 — ведомый, промежуточный и ведущий валы; 11 — шестерня первой передачи и заднего хода промежуточного вала; 12 — стопорный болт оси; 13 — блок шестерен заднего хода; 14 — ось блока шестерен заднего хода; 15 и 16 — шестерни второй и третьей передач промежуточного вала; 17 — шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 19 — синхронизатор третьей и четвертой передач; 20 — шестерня ведущего вала; 22 — роликовый подшипник; 24 — картер; 25 — шток; 26 — фиксатор; 27 — пружина фиксатора; 28 — штифт; 29 — плунжер; 30 — дополнительный пружинный упор
Первая передача включается введением шестерни 5 первой передачи ведомого вала при помощи рычага коробки передач в зацепление с шестерней 11 промежуточного вала. Передача крутящего момента от ведущего вала осуществляется через промежуточный вал на ведомый.
Вторая передача включается введением внутренних зубьев шестерни 5 первой передачи ведомого вала в зацепление с зубчатым венцом шестерни 4 второй передачи. Крутящий момент в этом случае передается от ведущего вала на промежуточный и далее через пару шестерен 15 и 4 второй передачи на шестерню 5 первой передачи ведомого вала.
Третья передача включается при помощи синхронизатора (рис. 7.4, а), обеспечивающего безударное ее включение. Ступица 8 синхронизатора закреплена неподвижно на шлицах ведомого вала. На ее поверхности нарезаны зубья и сделаны 3 продольных паза 9, в которые установлены сухари 7. К внутренней поверхности муфты 3 сухари прижаты пружинами 5. С обеих сторон ступицы синхронизатора установлены латунные конусные блокирующие кольца 2, торцы которых имеют прямоугольные пазы под сухари. Для увеличения трения между кольцами 2 и шестернями 1 и 6 на внутренней конической поверхности колец имеется резьба с мелким шагом.
Рис. 7.4. Синхронизатор коробок передач автомобилей ГАЗ-53-12(а) и ЗИЛ-431410 (б): I — передача не включена; II — начало включения передачи; III — передача включена; 1 — шестерня ведущего вала; 2 — конусное блокирующее кольцо; 3 — муфта; 4 — вилка; 5 и 11 — пружины; 6 — шестерня третьей передачи; 7 — сухарь; 8 — ступица; 9 — продольные пазы в ступице; 10 — блокирующий палец; 12 — палец фиксатора; 13 — зубчатый венец муфты; 14 — внутренний зубчатый венец зубчатого колеса
При включении третьей передачи муфта 3 вилкой 4 перемещается вместе с сухарями 7 в сторону шестерни 6 и торцами сухарей подвигает к шестерне блокирующее кольцо 2, которое после небольшой пробуксовки начинает вращаться с той же скоростью, что и шестерня. Перемещаясь дальше, муфта входит своими внутренними зубцами в зацепление с зубцами блокирующего кольца, а затем и шестерни, обеспечивая передачу крутящего момента от ведущего вала на промежуточный и далее через пару шестерен третьей передачи и синхронизатор на ведомый вал.
Четвертая передача включается перемещением синхронизатора к шестерне 20 ведущего вала (см. рис. 7.3). Крутящий момент передается через синхронизатор сразу на ведомый вал (прямая передача).
Задний ход включается перемещением блока шестерен заднего хода. При этом большая шестерня блока входит в зацепление с шестерней первой передачи промежуточного вала, а малая — с шестерней первой передачи ведомого вала. При этом крутящий момент передается от ведущего вала на промежуточный, далее на блок шестерен заднего хода и на ведомый вал, который будет вращаться в обратном направлении.
Коробка передач автомобиля ЗИЛ-431410 (рис. 7.5) — пятиступенчатая, имеет 5 передач для движения вперед и одну назад. В коробке установлены 2 синхронизатора 13 и 5 инерционного типа для включения: один — второй и третьей и другой — четвертой и пятой передач.
Рис. 7.5. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-431410: 1— ведущий вал; 2, 17, 22, 35. 37 и 39 — подшипники; 3, 23 и 36 — стопорные кольца; 4 и 34 — зубчатые колеса постоянного зацепления ведущего и промежуточного валов; 5 —.синхронизатор четвертой и пятой передач; 6 — втулка зубчатого колеса четвертой передачи; 7 и 31 — зубчатые колеса четвертой передачи; 8 и 29 — зубчатые колеса третьей передачи; 9 — шарик фиксатора; 10—пружина фиксатора; 11 —.штифт замка стержней переключения передач; 12 — шарик замка; 13 — синхронизатор второй и третьей передач; 14 и 26 — зубчатые колеса второй передачи; 15 — вилка переключения первой передачи и передачи заднего хода; 16 — зубчатое колесо первой передачи и передачи заднего хода; 18 — кронштейн стояночного тормозного механизма; 19 — фланец карданного шарнира; 20 и 38 — сальники; 21 — червяк привода спидометра; 24 — ведомый вал; 25 — ведущее зубчатое колесо первой передачи; 27, 30 и 32 — опорные шайбы; 28 — зубчатое колесо передачи заднего хода промежуточного вала; 33 — промежуточный вал; 40 — распорная втулка; 41 — блок зубчатых колес передачи заднего хода; 42 — установочная втулка; 43 — пробка контрольно-заливного отверстия; 44 — крышка люка отбора мощности; 45 — зубчатое колесо привода спидометра; 46 — сливная пробка с магнитом; 47 — сапун; 48 — предохранитель включения первой передачи и передачи заднего хода; 49 — ось промежуточного рычага; 50 — фиксатор; 51 — рычаг переключения передач; 52 — промежуточный рычаг; 53 — ползун переключения первой передачи и передачи заднего хода; 54 — ползун переключения четвертой и пятой передач; 55 — ползун переключения второй и третьей передач
Ведущий вал 1 опирается задним концом на шарикоподшипник 2, а передним — на шарикоподшипник, установленный во фланце коленчатого вала двигателя. Ведомый вал 24 опирается на шарикоподшипник 17 и роликоподшипник 37. На задний конец вала надеты червяк привода .спидометра и шлицевая втулка с фланцем 19 карданного шарнира. Промежуточный вал 33 опирается на шарико и роликоподшипник. Зубчатое колесо 25 первой передачи изготовлено за одно целое с промежуточным валом, а зубчатые колеса 26, 28, 29, 31 и 34 — установлены на шпонках.
Соединяющие ведущий и промежуточный валы зубчатые колеса 4 и 34, 7 и 31 четвертой, 8 и 9 третьей, 14 и 26 второй передач находятся в постоянном зацеплении. Зубчатые колеса 7, 8 и 14 свободно вращаются на ведомом валу.
Первая передача включается перемещением зубчатого колеса 16 вперед до зацепления с зубчатым колесом 25, и вращение через зубчатые колеса 25 и 16 передается на ведомый вал.
Вторая и третья передачи включаются через синхронизатор 15 при перемещении его соответственно назад и вперед. Синхронизатор (см. рис. 7.4, б) имеет муфту с зубчатым венцом 13 и с диском, на который воздействует вилка переключения. С двух сторон от муфты расположены соединенные тремя фиксирующими пальцами 10 конусные кольца 2. Между двумя половинками пальца 12 фиксатора имеются пружины 11. При перемещении муфта через фиксаторы подводит блокирующее кольцо к конусной поверхности включаемой шестерни. Соприкасаясь с шестерней, кольцо поворачивается и фиксирующие пальцы 10 упираются в края отверстий муфты, препятствуя ее дальнейшему перемещению. После выравнивания угловых скоростей шестерни и муфты пальцы не препятствуют ее дальнейшему перемещению, половинки фиксаторов сходятся и зубчатый венец муфты бесшумно соединяется с зубчатым венцом включаемой шестерни.
Четвертая и пятая передачи включаются через синхронизатор 5 (см. рис. 7.5) перемещением его соответственно назад и вперед. При включении пятой передачи (прямой) соединяются между собой ведущий и ведомый валы.
Задний ход включается передвижением зубчатого колеса 16 назад и зацеплением его с малым зубчатым колесом блока 41. При этом крутящий момент от коленчатого вала двигателя через зубчатые колеса 4, 34 и 28, блок 41 и зубчатое колесо 16 передается на ведомый вал.
В коробке передач имеются контрольно-заливное отверстие, закрытое пробкой 43, и отверстие для слива масла.
Коробка передач автомобиля ЗИЛ-4331 (рис. 7.6) состоит из основной коробки и делителя и имеет 8 основных передач для движений вперед и дополнительную «ползущую» передачу, а также одну передачу заднего хода.
Рис. 7.6. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-4331 с делителем: 1 —ведущий вал; 2 — крышка ведущего вала; 3 — манжета; 4, 22 и 24 — шариковые подшипники; 5, 13, 39 и 43 — роликовые подшипники; 6 — шток переключения передач; 7 — фиксатор; 8 — рычаг включения передач; 9 — блок клапанов включения делителя; 10 — фиксатор-штока; 11 — включатель фонарей заднего хода; 12 — крышки коробки передач; 14 — ось сателлита; 15 — солнечная шестерня; 16 — коронная шестерня; 17 — сателлит; 18 — блокировочный диск; 21 — картер делителя; 19 — синхронизатор делителя; 20 — вилка, включения делителя; 23 — шлицевая втулка; 25 — шестерня привода спидометра; 26 — уплотнительная манжета; 27 — вал делителя; 28 — фланец; 29 — крышка подшипника вала делителя; 30 — втулка конуса синхронизатора; 31 — ступица коронной шестерни; 32 — пробка сливного отверстия; 33 — крышка подшипника; 34 — масляный насос; 35 и 49 — роликовые конические подшипники; 36 — шестерня заднего хода; 37 и 50 — крышки; 38 — муфта включения «ползущей» передачи и заднего хода; 40 — промежуточная шестерня заднего хода; 41 — ось; 42 — шестерня «ползущей» передачи; 44 — шестерня третьей и седьмой передач; 45 — шестерня второй и шестой передач; 46 — промежуточный вал; 47 — ведомый вал; 48 — шестерня привода промежуточного вала; 51 — синхронизатор; 52 — картер коробки передач
Основная коробка состоит из чугунного картера 52, в котором на шариковых и роликовых подшипниках установлены ведущий 1, ведомый 47 и промежуточный 46 валы с шестернями и синхронизаторами, механизма переключения передач и механизма управления.
Ведущий вал выполнен за одно целое с шестерней привода, находящийся в постоянном зацеплении с шестерней 48 промежуточного вала.
Ведомый вал имеет шлицы в передней части для установки шлицевой втулки синхронизатора 51 третьей, четвертой, седьмой и восьмой передач, в средней части для синхронизатора первой, второй, пятой и шестой передач и в задней части для муфты 38 включения «ползущей» передачи. Шестерни ведомого вала свободно вращаются на роликовых подшипниках и находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала.
Шестерни имеют наружные зубчатые венцы для соединения с внутренними зубчатыми венцами муфт синхронизаторов, а также конусные кольца для работы с блокирующими кольцами синхронизаторов.
Промежуточный вал изготовлен заодно с двумя прямозубыми шестернями «ползущей» передачи и заднего хода. Шестерни первой, второй 45 и третьей 44 передач и шестерня 48 привода промежуточного вала напрессованы на вал.
Промежуточная шестерня 40 заднего хода установлена на роликоподшипнике на оси 41 и находится в постоянном зацеплении с шестернями заднего хода промежуточного и ведомого валов.
Синхронизаторы коробки передач автомобиля ЗИЛ-4331 имеют ту же конструкцию, что и синхронизаторы коробки передач автомобиля ЗИЛ-431410,
Делитель представляет собой одноступенчатый планетарный редуктор и размещен в картере 21, прикрепленном к картеру коробки передач. Планетарный редуктор состоит из солнечной 15 и коронной 16 шестерен, вала 27 делителя с сателлитами 17 и блокировочного диска 18 синхронизатора.
На шлицевом конце вала делителя установлены шестерня 25 привода спидометра и фланец 28 крепления карданного вала. На шлицах средней части вала установлена втулка синхронизатора включения делителя. В нижней части картера делителя на заднем конце промежуточного вала коробки передач установлен масляный насос 34.
Включение делителя осуществляется синхронизатором. При включении «ползущей», первой, второй, третьей, и четвертой передач вилка синхронизатора перемещает муфту синхронизатора вперед, которая через шлицевые соединения на коронной шестерне и блокировочном диске затормаживает коронную шестерню. При этом крутящий момент передается от солнечной шестерни, надетой на шлицевой конец ведомого вала коробки передач через сателлиты на вал делителя. Передаточное число планетарной передачи в этом случае 3.3.
При включении пятой, шестой, седьмой и восьмой передач вилка синхронизатора перемещает муфту синхронизатора назад и бронирует коронную шестерню с валом делителя. Крутящий момент при этом передается от солнечной шестерни на вал делителя через зубья сателлитов и коронной шестерни, и передаточное число планетарной передачи составляет 1.0.
Механизм переключения передач (рис. 7.7) расположен в крышке 35 коробки передач и состоит из трех штоков 27 с вилками, головок 33 штоков, трех фиксаторов 4 штоков и замочного устройства для предотвращения одновременного включения двух передач.
Рис. 7.7. Механизм переключения передач автомобиля ЗИЛ-4331: 1— возвратная пружина; 2 — крышка корпуса механизма управления; 3 и 10 —корпусы фиксаторов; 4 — фиксатор передач; 5 — корпус механизма управления; 6 — рычаг включения передачи; 7 — шлицевый вал; 8 — толкатель клапана; 9 — пружина фиксатора; 11— фиксатор среднего положения рычага коробки передач; 12 — корпус клапанов; 13 — серьга; 14 — рычаг переключения передач; 15 — чехол; 16 и 17 — пневмопроводы; 18 — ось вилки; 19 — вилка включения делителя; 20 — пневматический цилиндр; 21 — шток поршня; 22 — рычаг вала вилки; 23— вилка включения «ползущей» передачи и передачи заднего хода; 24— пружина рычага; 25 — тарелка пружины; 26 — сухари; 27 — шток третьей, четвертой, седьмой и восьмой передач; 28 — вилка включения первой, второй, Пятой и шестой передач; 29, 31, 33 — головки штоков; 30 — вилка включения третьей, четвертой, седьмой и восьмой передач; 32 — шток первой, второй, пятой и шестой передач; 34 — шток «ползущей» передачи и передачи заднего хода; 35 — крышка коробки передач
Механизм включения делителя состоит из вилки 19, оси вилки 18, на которой установлен рычаг 22, соединенный с штоком 21 поршня силового пневматического цилиндра 20.
Механизм управления установлен в прикрепленном к коробке передач отдельном корпусе 5 и состоит из рычага включения передач 6 вала 7 и серьги 13, в которой устанавливается рычаг 14 переключения передач. Шаровая опора рычага 14 постоянно прижимается пружиной 24 к сферической поверхности серьги и предохраняется от проворачивания штифтом.
Управление механизмом переключения делителя осуществляется пневмомеханической системой, которая состоит из блока клапанов управления, расположенных в корпусе 12, и шлангов.
Блок клапанов управления представляет собой 2 установленных в одном корпусе механических пружинных клапана. Нижний клапан обеспечивает подачу воздуха в правую полость силового цилиндра и включение «ползущей», первой — четвертой передач и заднего хода. Верхний клапан подает воздух в левую полость силового цилиндра, включая прямую передачу делителя для включения пятой — восьмой передач.
Система смазывания коробки — смешанного типа. Под давлением масло через сетчатый фильтр подается шестеренчатым масляным насосом 34 (см. рис. 7.6) по трубке и каналам ведомого вала и вала делителя к подшипникам коробки передач и делителя. Остальные детали смазываются разбрызгиванием. Для залива и контроля уровня масла в боковой стенке картера коробки передач имеется отверстие, а в нижней части картера расположено отверстий для слива масла, закрытое пробкой 32 с магнитами.