При работе тракторного агрегата величина тягового сопротивления все время изменяется в зависимости от глубины обработки почвы, ее механических свойств и многих других условий. Чтобы преодолевать это сопротивление, необходимо изменять усилие на крюке трактора.
Изменение тягового усилия трактора наиболее целесообразно осуществлять подбором различного передаточного числа в его силовой передаче. Именно для этого служит коробка передач. Благодаря коробке передач можно изменять скорость и направление движения трактора (задний ход), можно останавливать трактор не заглушая двигателя.
Коробка передач обеспечивает работу трактора с валом отбора мощности и приводным шкивом.
Схемы и типы коробок передач. На тракторах отечественного производства применяют ступенчатые коробки передач, т.е. такие, которые дают возможность получать несколько различных скоростей с определенными интервалами.
Ступенчатые коробки передач подразделяются по числу валов, передвижных кареток (ходов) и ступеней или передач. На колесных тракторах устанавливают коробки с двумя или тремя валами.
а — двухвальная коробка; б — трехвальная коробка; 1 — первичный (ведущий вал; 2 — вторичный (ведомый) вал; 3 — промежуточный вал.
Двухвальная коробка имеет первичный, или ведущий, вал 1 (рис. 1, а) и вторичный, или ведомый, вал 2. Передача вращения с первичного вала на вторичный осуществляется, как правило, одной или двумя парами шестерен.
Трехвальная коробка передач (рис. 1, б) имеет, кроме того, промежуточный вал 3. Если первичный и вторичный валы такой коробки непосредственно соединяются между собой, то образуется прямая передача и оба вала вращаются как одно целое. Для получения других передач вращение от первичного вала на вторичный передается двумя парами шестерен.
Трехвальная коробка более компактна, чем двухвальная, имеет небольшой вес и позволяет иметь много ступеней (передач) при небольших габаритах. Однако такая коробка сложнее и, кроме того, ее некоторые детали имеют пониженную износостойкость.
В зависимости от числа перемещающихся кареток или зубчатых муфт, осуществляющих включение передач, различают двух-, трех- и четырехходовые коробки. Шестерни, расположенные на ведущем и ведомом валах, различаются по числу зубцов. При включении каждой пары шестерен получается определенное передаточное число, а, следовательно, определенная скорость. Чем больше пар шестерен различных диаметров можно вводить в зацепление, тем больше ступеней будет иметь коробка.
Коробки передач колесных тракторов имеют от четырех до десяти передач вперед и от одной до четырех передач заднего хода. Переключение передач производят механизмом, который имеет рычаг переключения, валики и вилки, а также замки, фиксаторы и механизм блокировки. При помощи рычага, валиков и вилок шестерни передвигают на валах. Фиксаторы удерживают шестерни во включенном или выключенном положении: конус фиксатора 1 (рис. 2) входит в выточку валика 2 вилки, препятствуя самовключению или самовыключению шестерен.
1 — фиксатор; 2 — валик вилки; 3 — валик блокировки; 4 — тяга; 5 — педаль муфты сцепления; 6 — рычаг коробки передач; 7 — кулиса; 8 — вилка.
Замки препятствуют одновременному включению двух пар шестерен. Замком служит кулиса 7, имеющая пазы для одного из плеч рычага коробки. Когда рычаг движется по пазу кулисы, он перемещает только один из валиков переключения передач.
Механизм блокировки не допускает переключения передач при неполностью выключенной муфте сцепления. Он состоит из валика с вырезами под стержни фиксаторов, рычага и тяги, соединяющей валик с механизмом управления муфтой сцепления. Когда муфта сцепления не выключена или выключена неполностью, валик блокировки не дает конусам фиксаторов выйти из углублений валиков переключения шестерен и делает переключение невозможным. Если же муфта сцепления выключена полностью, валик блокировки поворачивается (или перемещается) так, чтобы выемки валика оказывались против стержней фиксаторов, которые могут выходить из выемок; переключение шестерен становится возможным. Блокировочный механизм исключает возможность самовыключения шестерен при работе трактора. [Дизельные колесные тракторы. Гельман Б.М. и др. 1959 г.]