GAZ-21.Org — Международный клуб волговодов

Автомобиль ГАЗ-21 «Волга»

Устройство (цветной альбом 1972 г.)

Коробка передач (лист 19)

Коробка передач — механическая, шестеренная, имеет три передачи для движения вперед и одну для движения назад. Снабжена синхронизатором для бесшумного включения второй и третьей передач.

Передаточные числа коробки передач:

Картер коробки передач отлит из чугуна и прикреплен к картеру сцепления четырьмя шпильками.

Центрирование коробки передач обеспечивается точной посадкой буртика передней крышки в гнездо картера сцепления. Передняя крышка одновременно является направляющим цилиндром для муфты выключения сцепления.

Часть внутреннего диаметра цилиндрической части крышки выполнена в виде маслосгонной канавки. Последняя с малым зазором сопрягается с шейкой первичного вала и удерживает картерное масло.

Задняя крышка картера литая из алюминиевого сплава. Имеет приливы для крепления подушки задней опоры двигателя и для крепления опорного пальца колодок центрального тормоза.

Боковая крышка чугунная. Является одновременно корпусом механизма переключения передач.

Для заполнения картера маслом, для контроля его уровня и слива масла на боковой и нижней поверхностях картера имеются два отверстия, закрываемые пробками.

Коробка передач имеет три вала: первичный (ведущий), вторичный (ведомый) и промежуточный.

Первичный вал является одновременно ведущим валом сцепления и выполнен заодно с ведущей шестерней постоянного зацепления, зубчатым венцом для включения прямой передачи и конусом синхронизатора. Вал вращается на двух опорах. Передней опорой служит шарикоподшипник, установленный в гнезде шейки коленчатого вала двигателя, задней опорой — шарикоподшипник, установленный в гнезде передней стенки картера коробки.

Вторичный (ведомый) вал вращается на роликовом подшипнике, который монтируется в гнезде первичного вала, и шарикоподшипнике, установленном в гнезде задней стенки картера. На шлицах переднего конца вала неподвижно посажена ступица синхронизатора, а на цилиндрической части свободно вращается шестерня второй передачи.

На шлицах средней части вала перемещается с помощью вилки шестерня первой передачи и заднего хода. На конце вала установлена шестерня привода спидометра, застопоренная шариком и распираемая пластмассовой и стальной втулками, а также фланец для присоединения карданного вала. По цилиндрической части этого фланца работает сальник, вставленный в гнездо задней крышки картера и уплотняющий выход вала. Перед сальником имеется маслосгонная канавка, облегчающая его работу.

Промежуточный вал представляет собой блок из четырех шестерен. Вращается он на двух цилиндрических роликовых подшипниках. Ролики катятся по неподвижной оси, установленной в картере коробки и застопоренной с торца.

Осевые усилия блока шестерен воспринимаются торцовыми упорными бронзовыми шайбами и плавающей стальной шайбой. Промежуточная шестерня заднего хода свободно вращается на оси, укрепленной в специальном приливе картера.

Бесшумное и безударное включение второй и третьей передач обеспечивается синхронизатором. Он позволяет включить передачу только после того, как выравнены скорости вторичного вала и шестерни включаемой передачи. Первая передача и задний ход не имеют синхронизатора, поэтому переключение со второй передачи на первую производится только при снижении скорости автомобиля до 5–6 км/ч, а переключение на задний ход — после полной остановки автомобиля.

Синхронизатор устроен и действует следующим образом.

На наружной поверхности ступицы, посаженной на вторичном валу, имеются три равномерно расположенных продольных паза. На зубьях ступицы посажена скользящая муфта, а в её пазах помещены ползуны, поджимаемые пружинными кольцами наружу, к зубьям скользящей муфты. Имеющиеся в средней части ползунов выступы входят в проточку зубьев скользящей муфты. На конусах первичного вала и шестерни второй передачи посажены блокировочные бронзовые кольца, имеющие с ними одинаковую конусность посадочной части. Зубчатые венцы блокировочных колец одинаковые с венцами на первичном валу и шестерне второй передачи. На цилиндрической части колец расположены равномерно по окружности три паза, в которые входят с зазором ползуны скользящей муфты. При включении передачи скользящая муфта, двигаясь с помощью вилки в направлении венца включаемой шестерни, через выступы перемещает ползуны. Последние своими торцами прижимают с небольшим усилием блокировочное кольцо к конусу первичного вала или шестерне второй передачи. Под действием трения, возникающего между наружными и внутренними конусами, блокировочное кольцо поворачивается в направлении вращения ведущего элемента на величину зазора между ползуном и пазом и занимает положение, при котором зубья ползуна упираются своими скосами в скосы зубьев кольца. При этом на скосах зубьев возникают осевая сила, прижимающая кольцо к конусу, и окружная сила, стремящаяся провернуть кольцо против направления вращения. При нажатии муфты на блокировочное кольцо трение между коническими поверхностями увеличивается и способствует выравниванию скоростей вращения шестерни включаемой передачи и муфты. По мере выравнивания скоростей сила трения на конусе, поворачивающая блокировочное кольцо, уменьшается. Окружная сила на скосах зубьев становится достаточной, чтобы, преодолев силу трения, заставить блокировочное кольцо несколько повернуться против вращения шестерни. При этом зубья муфты оказываются против впадин блокировочного кольца и входят в зацепление.

Дальнейшее продвижение муфты не встречает сопротивления, так как скорости вращения ведущего и ведомого элементов выравниваются. В результате муфта бесшумно и безударно входит в зацепление с венцом шестерни.

Работа синхронизатора будет правильной, если сцепление при переключении передач выключается полностью, а передача включается рычагом плавно без рывков.

Механизм переключения передач смонтирован в боковой крышке картера.

Вилки, перемещающие муфту синхронизатора, шестерню первой передачи и заднего хода, своими хвостовиками свободно сидят в отверстиях двух секторов, оси которых вращаются в гнёздах боковой крышки. С наружной стороны на оси секторов посажены рычаги, поворачивающие секторы и перемещающие вилки.

Для удержания секторов, а следовательно, и вилок в нужном положении (нейтральное или положение включенной передачи), а также для предотвращения одновременного включения двух передач имеются фиксирующее и блокирующее устройства.

Фиксирующее устройство состоит из двух секторов с пазами и двух шариков, разжимаемых пружиной. Под действием пружины шарики, входя в пазы секторов, удерживают их в заданном положении. При повороте сектора в положение другой передачи шарики, преодолевая усилие пружины, перекатываются в следующие пазы и фиксируют включенную передачу.

Блокирующее устройство состоит из плавающего полого плунжера, взаимодействующего с боковыми поверхностями двух секторов фиксирующего устройства. Профиль секторов и длина плунжера сделаны таким образом, что зазор между ними позволяет поворачивать только один из секторов, запирая второй в нейтральном положении.

Для предотвращения одновременного включения двух передач служит блокирующий стержень. Помещенный внутри пружины между шариками, он имеет такую длину, что не препятствует повороту одной из секторов из нейтрального положения, но делает невозможным (распирая шарики) одновременный поворот обоих секторов.

Переключение передач производится рычагом, установленным на рулевой колонке.

Механизм привода состоит из рычага переключения, вала, смонтированного на рулевой колонке, и двух тяг, соединяющих рычаги вала с рычагами секторов механизма переключения коробки передач. Вал привода вращается на двух опорах, обеспечивающих его перемещение также вдоль рулевой колонки. В отверстие нижнего конца вала вставлен цилиндрический штифт, входящий в продольные пазы двух рычагов, надетых на вал. В осевом направлении рычаги удерживаются опорой и кронштейном вала.

При нейтральном положении в коробке передач пазы рычагов находятся друг против друга и штифт вала свободно перемещается в них.

Пружина на верхнем конце вала всегда удерживает вал в переднем положении. Штифт на нижнем конце вала при этом находится в пазу рычага второй и третьей передач. При повороте вала штифт поворачивает и рычаг. В результате перемещается тяга и поворачивается рычаг сектора на коробке передач, т.е. включается одна из передач.

Для включения первой передачи или передачи заднего хода вал (при нейтральном положении) перемещают вверх, т.е. вводят штифт в паз рычага этих передач и поворачивают его.

Рычаг переключения передач установлен в отростке вала на верхнем его конце. Он поворачивается на двух цапфах, разжимаемых пружиной.

На рулевой колонке возле рычага включения заднего хода и первой передачи закреплен включатель освещения заднего хода. Поводок включателя соединен со штифтом рычага. При включении передачи заднего хода в задних фонарях загорается освещение.

Техническое обслуживание коробки передач заключается в подтяжке крепления её картера к картеру сцепления; подтяжке крепления задней и боковой крышек; проверке, доливке и замене масла в картере; смазке нижней опоры вала и регулировке механизма привода.

Привод коробки передач регулируют изменением длины тяг, соединяющих рычаги на рулевой колонке с рычагами на коробке передач. Для регулировки нужно включить третью передачу и проверить, чтобы передний рычаг на коробке передач был надежно зафиксирован в положении включенной передачи. Затем, изменяя длину тяги, добиться, чтобы рычаг переключения передач на рулевой колонке пришел в горизонтальное положение, и законтрить резьбовое соединение тяги. Поставить оба рычага на коробке в нейтральное положение и, изменяя длину тяги заднего рычага, добиться, чтобы вал свободно, без заедания и ощутимой ступеньки перемещался вдоль рулевой колонки небольшим усилием рычага переключения передач. Убедиться, полностью ли включаются и выключаются все передачи, для чего в каждом положении включенной передачи покачать за конец рычага на коробке передач, проверив надежность их фиксации. Проверить правильность действия включателя заднего хода. Если при включенной передаче заднего хода белый свет в задних фонарях не загорается или «мигает», то нужно отвернуть болт крепления хомута включателя и установить его в такое положение, при котором включение света в фонарях будет надежным. Следует учитывать, что загорание света в фонарях происходит только при включенном зажигании.