В этой статье будет много теории, но мало LEGO))
Далее по трансмиссии после двигателя стоит коробка передач. Сегодня рассмотрим устройство МКПП (механической коробки переключения передач) на примере простейшей четырёхступенчатой коробки.
Для понимания я нарисовал чертёж с компонентами:
Большими цифрами сверху и буквой R обозначены передачи (R – значит reverse, задний ход). Верхний вал – назовём входным, нижний – выходным. На входной вал подаётся вращательное движение от ДВС. Цифры внутри условных обозначений зубчатых колёс означают количество зубьев в них.
Шестерни, стоящие на входном валу (а именно 16, 20, 12, 8) вращаются независимо от вала. А шестерни, находящиеся на выходном валу (16, 24, 36, 40) неподвижно закреплены на нём.
Муфты сцепления (муфта 1 и муфта 2) не проворачиваются относительно входного вала, но могут скользить по нему вправо-влево. Когда муфта 1 установлена в правое положение, она как бы фиксирует на входной оси шестерню 8. Между входным и выходным валом образуется передаточное число в 8 ÷ 40 = 0,2. Это первая скорость. Так же муфта 1 может передвинуться влево, разъединив от вала шестерню 8 и присоединив к нему шестерню 12. Так отношение между валами будет равно 12 ÷ 36 ≈ 0,333 – вторая скорость. Каждая муфта сцепления может находиться ещё и в среднем положении: не закреплять на входном валу ни правую, ни левую шестерню.
Точно так же муфта 2 двигаясь вправо образует отношение 20 ÷ 24 ≈ 0,8,333 (третья скорость), и влево 16 ÷ 16 = 1 – четвёртую (последнюю скорость). На последней скорости обороты выходного вала равны оборотам входного, и значит двигателя, от чего последнюю скорость называют прямой передачей.
Для осуществления обратного хода применяется следующее свойство зубчатых передач:
При последовательном соединении чётного количества зубчатых колёс направление вращения входного и выходного валов противоположное. А при последовательном соединении нечётного количества зубчатых колёс направление валов остаётся одинаковым.
Так, передачи с 1 по 4 содержат по две шестерни, а R (reverse) – по три. На входном и выходном валах стоят шестерни, зафиксированные на валах, но не касающиеся друг друга. А соединяет их третья, "паразитная шестерня". Она как бы вклинивается в передачу, соединяя оба вала через 3 шестерни.
Вот хороший наглядный пример LEGO МКПП:
Так же есть и очень сложные, 12-ступенчатые коробки передач:
В действии:
А ещё есть раздаточные коробки передач, о которых я напишу в следующих статьях))