La trasmissione e la variazione della coppia nel cambio vengono effettuate da ingranaggi di vari diametri.Gli ingranaggi del cambio sono assemblati nei cosiddetti blocchi: leggi l'articolo sui blocchi degli ingranaggi delle scatole, sulla loro struttura e funzionamento, nonché sulla loro manutenzione e riparazione.
Lo scopo dei blocchi del cambio e la loro posizione nel cambio
Nonostante la crescente prevalenza delle trasmissioni automatiche, le trasmissioni manuali (o manuali) non perdono popolarità e rilevanza.La ragione di ciò è semplice: le trasmissioni manuali sono semplici nel design, affidabili e offrono ampie opportunità di guida.Inoltre, le scatole meccaniche sono più facili da riparare e mantenere.
Come sapete, nelle trasmissioni manuali, per modificare la coppia, vengono utilizzati alberi con ingranaggi di diverso diametro, che possono ingranare tra loro.Quando si cambiano le marce, viene innestata l'una o l'altra coppia di marce e, a seconda del rapporto tra i loro diametri (e il numero di denti), cambia la coppia che arriva agli assi motori dell'auto.Il numero di coppie di marce nel cambio manuale di auto e camion può variare da quattro (nei vecchi cambi a 3 velocità) a sette (nei moderni cambi di massa a 6 velocità), con una delle coppie utilizzata per innestare la retromarcia.Nelle scatole dei trattori e delle varie macchine speciali, il numero di coppie di ingranaggi può raggiungere una dozzina o più.
Gli ingranaggi nella scatola si trovano sugli alberi (liberamente o rigidamente, come descritto di seguito) e per aumentare l'affidabilità e semplificare la progettazione, alcuni ingranaggi sono assemblati in un'unica struttura: un blocco di ingranaggi.
Il blocco ingranaggi del cambio è una struttura monopezzo di 2 o più ingranaggi che ruotano alla stessa velocità angolare durante il funzionamento della scatola.La combinazione degli ingranaggi in blocchi viene eseguita per diversi motivi:
- Semplificazione del design della scatola con riduzione del numero di componenti utilizzati.Poiché un ingranaggio deve fornire i propri elementi di fissaggio e la propria trasmissione, la combinazione in un blocco rende superflue le parti separate per ciascun ingranaggio;
- Migliorare la producibilità della produzione di parti del cambio;
- Migliorare l'affidabilità della trasmissione (sempre riducendo i componenti e semplificando la progettazione).
Tuttavia, i blocchi ingranaggi presentano uno svantaggio: se uno degli ingranaggi si rompe, è necessario sostituire l'intero blocco.Naturalmente, ciò aumenta il costo delle riparazioni, ma una soluzione del genere ripaga molte volte per i motivi sopra descritti.
Consideriamo più in dettaglio i tipi esistenti e le caratteristiche di progettazione dei blocchi di ingranaggi della trasmissione manuale.
Tipi e caratteristiche di progettazione dei blocchi ingranaggi
I blocchi ingranaggi possono essere suddivisi in gruppi in base all'applicabilità e allo scopo:
- Blocchi ingranaggi albero intermedio;
- Blocchi ingranaggi dell'albero condotto (secondario);
- Blocchi retromarcia.
In questo caso, l'albero motore (primario) viene solitamente realizzato contemporaneamente all'ingranaggio, in modo che al suo interno non risalti un blocco ingranaggi separato.
Gli alberi intermedi KP possono essere suddivisi in due tipologie in base alla progettazione dei blocchi ingranaggi:
- Solido: gli ingranaggi e l'albero formano un unico insieme;
- Composizione: i blocchi degli ingranaggi e l'albero sono parti indipendenti, assemblati in un'unica struttura.
Nel primo caso l'albero e gli ingranaggi sono costituiti dallo stesso pezzo, quindi costituiscono un'unica parte non separabile.Tali alberi sono i più comuni, poiché hanno il design più semplice e il prezzo basso.Nel secondo caso, la struttura è assemblata da un albero e su di esso sono fissati due o tre o più blocchi ingranaggi.Ma in ogni caso, i blocchi degli ingranaggi sul contralbero ruotano nel loro insieme.
Gli alberi condotti (secondari) sono solo composti e i blocchi di ingranaggi possono ruotare liberamente sull'albero: vengono fissati con l'aiuto di giunti solo al momento dell'accensione di una particolare marcia.A causa delle caratteristiche di progettazione del cambio manuale, i blocchi dell'albero condotto non contengono più di 2 marce e solitamente si tratta di marce ravvicinate.Ad esempio, gli ingranaggi della 1a e 2a, 3a e 4a marcia, nonché la 2a e 3a marcia (se l'ingranaggio della 1a marcia si trova separatamente), ecc., Possono essere combinati in blocchi.Allo stesso tempo, nelle trasmissioni manuali automobilistiche a 5 marce, la marcia del 5o stadio viene eseguita separatamente, poiché la 4a marcia è solitamente diritta e quando è inserita, l'albero intermedio viene "spento" dal cambio (in in questo caso il flusso di coppia proviene direttamente dall'albero motore sullo slave).
Le retromarce contengono sempre solo due marce, una delle quali ingrana con uno specifico ingranaggio del contralbero e la seconda con un ingranaggio dell'albero secondario.Grazie a questo collegamento il flusso della coppia viene invertito ed è possibile effettuare la retromarcia.
Tutti i blocchi ingranaggi del cambio hanno un design fondamentalmente identico: sono ricavati da un unico pezzo di acciaio e solo in alcuni casi dispongono di elementi aggiuntivi per il fissaggio all'albero o l'accoppiamento con i giunti, nonché per l'installazione dei cuscinetti.Il cambio utilizza sia ingranaggi elicoidali che ingranaggi cilindrici convenzionali.Nelle scatole moderne vengono spesso utilizzati ingranaggi elicoidali, che creano un livello di rumore inferiore durante il funzionamento.Tuttavia, le retromarce vengono spesso eseguite a denti cilindrici, poiché funzionano a basse velocità e il livello di rumore non è fondamentale per loro.In un cambio manuale vecchio stile, tutte o quasi tutte le marce sono a denti cilindrici.
I blocchi ingranaggi sono realizzati con determinati tipi di acciaio, poiché subiscono carichi enormi durante il funzionamento.Inoltre, strutturalmente, i blocchi ingranaggi sono parti grandi e massicce che resistono con successo agli urti e ad altri carichi meccanici e termici.Ma nonostante ciò, i blocchi degli ingranaggi richiedono riparazioni o sostituzioni periodiche.
Problemi di riparazione e sostituzione dei blocchi ingranaggi
I blocchi del cambio funzionano in condizioni difficili, quindi nel tempo possono verificarsi vari malfunzionamenti.Innanzitutto gli ingranaggi sono caratterizzati dall'usura dei denti che, in linea di principio, non può essere prevenuta.Con un funzionamento delicato del veicolo, l'usura dei blocchi del cambio non è troppo intensa, quindi possono funzionare per decenni e raramente è necessaria la sostituzione di queste parti a causa dell'usura.
Più spesso, il motivo della sostituzione degli ingranaggi è la loro deformazione, fessurazione, rottura e scheggiatura dei denti o la completa distruzione (che di solito si verifica quando si utilizza un cambio con denti sbriciolati).Tutti questi malfunzionamenti si manifestano con un aumento del rumore del cambio, la comparsa di suoni estranei, scricchiolii o scricchiolii durante il funzionamento e gli ingranaggi, nonché un cattivo funzionamento del cambio in una o più marce.In tutti questi casi, il cambio dovrebbe essere riparato e il blocco ingranaggi dovrebbe essere sostituito.Non considereremo qui la procedura per eseguire le riparazioni, poiché dipende dal tipo e dal modello della scatola, una descrizione completa può essere trovata nelle istruzioni per la manutenzione e la riparazione del veicolo.
Per prolungare la durata dei blocchi del cambio e dell'intera scatola, è necessario eseguire la manutenzione ordinaria della trasmissione, nonché utilizzare il veicolo con attenzione e competenza, inserire e disinserire correttamente le marce, guidare alla velocità ottimale per le condizioni attuali, ecc. .
Orario di pubblicazione: 27 agosto 2023