Думаю, что не следует объяснять, почему трудно трогаться с места сразу с большой скоростью. Давайте лучше займемся более подробным изучением конструкции шестеренчатой коробки передач с подвижными шестернями.
Основными частями её являются шестерни и валы (см. черт. 33).
Шестерня 4 установлена на валу, называемом первичным валом, и находится в постоянном зацеплении с промежуточным валом 2 при помощи шестерни 5. На промежуточном валу имеется шестерня 6. Шестерня 5 как видно на чертеже, равна шестерне 7, насаженной на карданный, или, как мы будем в дальнейшем его называть, вторичный вал, и в два раза меньше шестерни 4, равной в свою очередь шестерне 6. Шестерня 7 установлена на вторичном валу 8 при помощи шлицевого соединения и может свободно передвигаться вдоль этого вала.
Как работает коробка передач? Посмотрите внимательно на рис. 33. Включаем первую передачу, устанавливая рычаг 10 в положение 1. Двигатель посредством сцепления защищает первичный вал 1 и шестерню 4. Эта шестерня сцеплена с в два раза большей шестерней 5. Поэтому промежуточный вал вращается со скоростью, в два раза меньшей, чем вал 1, но зато усилие на вале 2 в два раза больше, чем на вале 1. При перемещении рычага 10 в положение 1 шестерня 7, как видите на рис. 33, перемещается по валу 3, зацепляясь с зубьями шестерни 6. Поскольку вторичный вал 3 отделен от первичного небольшим промежутком, он может получить вращение только от промежуточного вала 2. Такое вращение, получаемое за счет сцепления шестерен 7 и 6, вдвое медленнее, чем вращение вала 2. Почему? Потому, что шестерня 7 в два раза больше шестерни 6. Но ведь промежуточный вал уже вращался в два раза медленнее первичного?! Легко понять, что вторичный вал вращается в четыре раза медленнее, чем первичный, и в четыре раза, следовательно, имеет большую силу. Вторичный вал соединен через карданный вал с колесами. В результате колеса вращаются в четыре раза медленнее, чем двигатель, но зато имеют большую силу, нужную, например, для разгона автомобиля.
Итак, нам с вами удалось разогнать автомобиль. Едем по отличному широкому и гладкому шоссе. Дорога без преград. Хочется помчаться побыстрее. Для этого включаем вторую передачу, или, как иначе говорят, вторую скорость, передвигая рычаг 10 в положение 2. Нижний конец этого рычага перемещает вилку 9 по стержню 12, а вилка в свою очередь перемещает шестерню 7, прижимая её к шестерне 4. Шестерни сцепляются при помощи так называемого торцевого соединения 8. Торцевое соединение, показано на рис. 34.
Рис. 34. Конструкция торцевого соединения.
Зубья одной из шестерен заходят в пазы второй, соединяя таким образом, первичный вал со вторичным. Вторичный вал начинает вращаться с такой же скоростью, что и первичный. Мы мчимся с большой скоростью!
Если теперь нам захочется замедлить ход или шоссе начинает подниматься вверх, передвигаем рычаг 10 в первоначальное положение 1.
В шестеренчатой коробке передач есть ещё одно положение рычага 10 — промежуточное — между положением 1 и 2 и обозначено буквой L. Что происходит с шестернями, когда рычаг находится в положении L? Посмотрите на рис. 33(b). Шестерня 7 не сцеплена ни с шестерней 4, ни с шестерней 6. Вторичный вал в таком положении не вращается, а промежуточный вращается вхолостую. Такое состояние называется свободным ходом.
Что же надо сделать, чтобы остановить автомобиль? Сначала выключаем сцепление, а затем, нажимая всё время на педаль, тормозим. Если не хотим окончательно заглушить двигатель, надо постоянно нажимать на педаль сцепления, что при длительной стоянке довольно утомительно. На помощь тогда нам приходит свободное положение коробки передач. Устанавливаем рычаг 10 в положение «L» и включаем сцепление. Двигатель посредством сцепления вращает валы 1 и 2. Вал 3 не вращается, и автомобиль стоит, несмотря на то, что двигатель всё время работает.
Все валы и шестерни расположены в коробке передач. Для вращения валов без трения их устанавливают на подшипниках 11. Подшипники отличаются от подшипников в двигателе и называются шарикоподшипниками. Шарикоподшипники состоят из 2-х колец: большого и заключенного в нем малого. Между ними имеются стальные шарики. Когда наружное кольцо неподвижно, а внутреннее вращается, шарики катятся по обоим кольцам, уменьшая трение. Чтобы подшипники работали безотказно, а шестерни быстро не изнашивались, в коробку передач наливают масло. При быстром вращении шестерен масло разбрызгивается по всей коробке, смазывая все её части.
Коробка передач, с которой мы сейчас с вами познакомились, ребята, имеет всего лишь два переключения для переднего хода автомобиля. Я не рассказал о заднём ходе, который тоже осуществляется при помощи коробки передач. Об этом, а также о коробках передач с тремя, четырьмя, а в больших грузовых автомобилях даже с шестью переключениями, вы сможете узнать, прочитав соответствующую техническую литературу, которую постарайтесь достать в библиотеке или в магазине «Техническая книга».
Инженер Тадеуш Рихтер
Ждут ваших писем
ВОПРОСАМИ РАДИОТЕХНИКИ ИНТЕРЕСУЮТСЯ:
1. Петр Кузина, 14 лет.
Piotr Kuzyna, POLSKA, Tuszyn, k. Lodzi, Plac Obrońców Stalingradu 8.
2. Михал Струй, 14 лет.
Michal Stoj. POLSKA, Jodlowa. pow. Jaslo. woj. Rzeszów.
3. Анджей Енджейчик, 15 лет
Andrzej Jedrzejczyk, POLSKA, Struga Warszawska, pow. Wolomin.
4. Збигнев Котуля, 16 лет.
Zbigniew Kotula, POLSKA, Szeczecin 13, ul. Zakret 7/2.
5. Анджей Мушиньски, 15 лет.
Andrzej Muszynski, POLSKA. Zyrardów. ul. Ossowskiego 25 m. 3. bl I.
6. Здислав Пресс, 15 лет.
Zdzislaw Press, POLSKA, Bydgoszcz, ul. Fordońska 152-a.
7. Александр Здехлик. 14 лет.
Aleksander Zdechlik, POLSKA, Zabrze, ul. Wyzwolenia 4 m. 8.
8. Анджей Скочевски, 12 лет.
Andrzej Skoczewski, PALSKA, Kraków. ul. Dzierzyńskiego 39 m. 7.