Как устроена коробка передач на мотоцикле

Коробка передач

Она предназначена для изменения тяговых усилий на заднем колесе мотоцикла при постоянных оборотах коленчатого вала двигателя.

На мотоциклах устанавливаются коробки передач с двумя (рис. 54, а) и тремя валами (рис. 54, б) с шестернями постоянного и периодического зацепления. С двумя валами коробки передач применяются на мотоциклах с карданной передачей (К-750, М-61, М-62 и др.), с тремя валами на мотоциклах с цепной задней передачей. При шестернях постоянного зацепления передачи включаются с помощью кулачковых, зубчатых и других муфт.

Первичный вал в коробках передач непосредственно соединяется через сцепление с коленчатым валом. Вал, соединенный через заднюю передачу с колесом, называется вторичным валом. Третий вал является промежуточным и изготовлен вместе с шестернями. Муфта включения, установленная на шлицах вала, вращается вместе с валом, и ее можно перемещать в осевом направлении. Муфта служит для включения передач и установки нейтрального положения шестерен. В коробке передач находятся механизм переключения передач и пусковой механизм.

Принцип работы коробки передач основан на попеременном введении в зацепление различных пар шестерен с неодинаковым числом зубьев.

Каждое сочетание зацепления шестерен коробки передач называется ступенью или передачей. Число ступеней (передач) зависит от конструкции мотоцикла. Коробки бывают двух-, трех-, четырехступенчатые и т. д.

При ручном переключении передач вал переключения через систему тяг перемещают рукой с помощью рычага. Ножной привод механизма переключения непосредственно поворачивает копирный вал или поводок переключения.

При наличии селектора, служащего избирателем передач, для включения передачи нужно только переместить педаль из нейтрального положения вверх или вниз до упора.

Пусковой механизм перепускного типа преимущественно используется на мотоциклах с двухтактными двигателями. Его работа осуществляется следующим образом. При нажатии на педаль зубчатый сектор (см. рис. 57), установленный в крышке картера коробки передач, входит в зацепление с храповой (пусковой) шестерней, прижатой пружиной своими торцовыми храповыми зубьями к храповику. Пусковая шестерня свободно надета на вал коробки передач, а храповик соединен с ним. При перемещении педали вниз зубчатый сектор поднимается и через пусковую шестерню и храповик поворачивает коленчатый вал двигателя.

При отпускании педали зубчатый сектор под воздействием спиральной пружины возвращается в прежнее положение и заставляет шестерню вращаться в обратную сторону. При этом в пусковой шестерне срабатывает храповик, и зубчатый сектор, поворачивая шестерню в обратном направлении, возвращается в исходное положение, выходя из зацепления с ней.

Пусковой механизм с собачкой и шестерней с внутренним зацеплением храповых зубьев (рис. 58) работает следующим образом. При нажатии на педаль собачка, установленная на оси, под действием толкателя входит в зацепление с храповыми зубьями пусковой шестерни и поворачивает ее.

Коробка передач на мотоциклах с двухтактными двигателями монтируется в одном блоке с двигателем. На мотоциклах ИЖ-Ю, ИЖ-П коробки передач одинаковой конструкции и различаются между собой только устройством механизмов переключения. Коробки передач имеют четыре передачи и одно нейтральное положение (рис. 59). Первичный вал пустотелый и выполнен заодно с шестерней первой передачи. Одним концом он насажен на шариковый подшипник, а другим входит внутрь вторичного вала и вращается в двух бронзовых втулках. На первичном валу находится шестерня второй передачи с кулачками на торце. На шлицах вала установлены скользящая шестерня и каретка второй и четвертой передач с двусторонними кулачками.

Вторичный вал также пустотельный и выполнен заодно с основной шестерней вала, на его конце крепится ведущая звездочка задней цепной передачи.

Промежуточный вал со шлицованой поверхностью опирается на шарикоподшипники. На нем свободно насажены шестерни первой и третьей передач. Основная шестерня жестко соединена с валом и имеет постоянное зацепление с шестерней вторичного вала. Скользящая шестерня-каретка второй передачи с двусторонними кулачками может перемещаться вдоль оси вала.

На мотоциклах К-750, М-62 коробка передач монтируется в отдельном блоке, крепящемся с помощью шпилек к картеру двигателя.

Коробка передач мотоцикла М-62 отличается только конструкциями муфт переключения, вторичного вала и его шестерен. Муфты применены зубчатые (с мелкими шлицами).

Перед заливкой свежей смазки необходимо промыть картер коробки. Для этого после слива старой смазки заливают машинное масло до установленного уровня и дают двигателю поработать около 5 минут. После его остановки промывочное масло сливается и заливается свежее.

Основные неисправности коробки передач могут быть следующими:

Передачи не включаются или включаются с трудом. Этот дефект является следствием нарушения работы сцепления, деформации сектора переключения, поломки пружины переключателя и погнутости вилки переключения передач.

Произвольное выключение передачи на ходу может происходить от плохой фиксации передачи из-за ослабления или поломки пружины шарика фиксатора, а также увеличения лунки на секторе. При износе кулачков муфты включения передач или зубьев шестерен передача также выключается.

Нарушение регулировки механизма ножного переключения передач на мотоциклах М-62, К-750 приводит к ненормальной работе ножного и ручного механизмов переключения.

При переключении передач педалью сектор переключения может либо не доходить до фиксирующей лунки и шарика либо переходить их. Передачи при этом не включаются или выключаются произвольно на ходу.

Рычагом ручного переключения передачи включаются при этом нормально. Указанная неисправность устраняется с помощью двух регулировочных винтов с контргайками, расположенных сверху и снизу отсека картера коробки передач, в котором находится механизм селектора.

Передачи не включаются ножной педалью также при поломке собачек переключения, их пружин и зубчатого сектора.

Педаль ножного переключения передач не возвращается в исходное положение при поломке возвратной пружины.

Шум в коробке передач при ее работе имеет место в случае отсутствия масла в коробке передач или сильного износа шестерен.

Источник

4.1 Устройство и работа трансмиссии

Трансмиссия (силовая передача) мотоцикла служит для передачи крутя­щего момента от двигателя на ведущее колесо. В нее входят (рис. 4.1): первичная (моторная) передача, сцепление, коробка передач, вторичная (задняя) передача и пусковой механизм.

Рис. 4.1 Виды трансмиссии: а —цепная; б — карданная; в — с клиноременным вариатором;

г — мотоцикла с приводом на колесо бокового прицепа; д — грузового мотороллера;

1 — коленчатый вал; 2 — первичная (моторная) передача; 3 — сцепление;

4 – коробка передач; 5 — вторичная (задняя) передача цепью; 6 — вторичная передача карданом;

7 — задний мост; 8 — колесо; 9 — клиноременный вариатор; 10 — центробежное автоматическое сцепление;

11— несимметричный цилиндрический дифференциал; 12 — колесная передача;

13 — редуктор с передачей заднего хода; 14 — симметричный конический дифференциал;

15 – полуоси с карданными шарнирами.

Первичная передача обеспечивает передачу крутящего момента от коленчатого вала к сцеплению: она отсутствует в конструкциях со сцеп­лением, непосредственно установленным на коленчатом валу, когда он расположен продольно. Первичная передача бывает двух видов: цепная и шестеренная и работает в масляной ванне (рис. 4.2). Особого обслужи­вания или регулировок узел не требует.

Рис. 4.2 Первичная (моторная) передача: а — цепная; б — шестеренная; 1— ведущая звездочка на коленчатом валу: 2 — цепь; 3 — ведомая звездочка [корзина сцепления): 4 — ведущая шестерня на коленчатом валу; 5 – ведомая шестерня (корзина сцепления).

Сцепление служит для плавного соединения двигателя с трансмисси­ей (при троганьи с места) и кратковременного разъединения при пере­ключении передач. В работе сцепления используются силы трения меж­ду одним или несколькими ведущими и ведомыми дисками.

Сцепления делятся на сухие (рис. 4.3) и «мокрые» (работающие в масля­ной ванне — рис. 4.4), а также различаются по числу ведомых дисков. Обыч­но одно- и двухдисковые сцепления выполняют сухими, многодисковые — работают в масляной ванне, чаще всего общей с коробкой передач. Сце­пление состоит из ведущих и ведомых дисков, пружин и механизма приво­да. У сухих одно- и двухдисковых сцеплений ведущие диски связаны непо­средственно с маховиком: у многодисковых они расположены в кожухе (корзине) сцепления, приводимом во вращение первичной передачей. Для повышения трения между дисками рабочие поверхности одной из групп дисков покрывают специальным фрикционным материалом. Нередко пакет дисков одного вида изготавливают целиком из высокопрочной пластмассы.

Рис 4.3 Сухое двухдисковое сцепление («Урал», «Днепр»): 1 — маховик; 2 — ведущие диски;

3 — ведомые диски; 4 — шток; 5 — выжимной подшипник; 6 — трос выжима сцепления; 7— рычаг; 8 — пружины.

Рис 4.4 Детали «мокрого» многодискового сцепления:

1 — пружина; 2 — нажимной диск; 3 — регулировочный винт; 4 — шарик; 5 — ведущие диски (пластмассовые);

6 — ведомые диски; 7 — внутренний барабан (ведомый): 8 — корзина сцепления; 9 — шток; 10 — вал привода выключения сцепления

При включенном сцеплении ведущие и ведомые диски прижаты друг к другу пружинами, и крутящий момент передается от коленчатого вала (первичной передачи) через сцепление к коробке передач. Води­тель, нажимая рычаг выключения сцепления на руле, воздействует на привод (механический тросовый или гидравлический), который пере­мещает шток или подшипник выключения сцепления (выжимной подшипник); последний, в свою очередь, преодолевая усилие пружин, разъединяет ведущие и ведомые диски. Трение между ними ослабевает (диски пробуксовывают), и передача крутящего момента прерывается.

Сцеплением большинства мотоциклов водитель управляет вручную, нажимая или отпуская рычаг на левой рукоятке руля. У некоторых мото­циклов («Иж-Юпитер», «Иж-Юнкер», «Днепр», «Ява») сцепление выклю­чается при переключении передач автоматически (рис. 4.5).

Рис 4.5 Механический привод сцепления с автоматом («Ява 350/640»): 1 — рычаг на руле; 2 — трос; 3 — регулировочный упор; 4 — регулировочный винт автомата сцепления; 5 — рычаг, приводимый тросом; 6 — кулачок автомата

Встречаются автоматические сцепления, у которых рычаг сцепления на руле отсутствует, а соединение двигателя с трансмиссией осуществ­ляет центробежный автомат (рис. 4.6). Задающим параметром в таких конструкциях является частота вращения коленчатого вала двигателя. Автоматические сцепления широко применяются на мопедах и скуте­рах, часто в сочетании с клиноременным вариатором.

Рис 4.6 Центробежное сцепление: 1 — пружина; 2 — прижимной башмак с грузиком; 3 — основание (ведущий диск); 4 — барабан сцепления

Коробка передач (КП) служит для изменения крутящего момента в зависимости от скорости движения мотоцикла и нагрузки на двигатель. Кроме того, КП имеет одно или два нейтральных положения («нейтра­ли»), при которых мотоцикл стоит на месте при работающем двигателе или движется по инерции. Коробки передач мотоциклов с колясками, а также трех- и четырехколесных мотоциклов могут иметь передачу зад­него хода.

Вал, на который передается крутящий момент от сцепления, называ­ют первичным, передающий крутящий момент вторичной передаче вторичным. По конструкции различают двух и трехвальные КП (рис. 4.7). В КП некоторых мотоциклов с коляской имеется передача заднего хода. Передаточное отношение ступеней КП определяется числом зубьев шестерен, вхдящих в зацепление.

Рис 4.7. Принципиальная схема двухвальной (а) и трехвальной (б) коробки передач: 1 — первичный вал; 2 — вторичный вал; 3 — подвижная муфта; 4 — промежуточный вал

Механизм КП расположен в общем картере с двигателем или в от­ дельном корпусе. Помимо валов с расположенными на них шестер­нями (подвижными и неподвижными), в состав КП входят подвиж­ные в осевом направлении муфты включения, вилки переключения и сам механизм переключения. Вилки переключения входят в кольцевые проточки подвижных шестерен или муфт. Перемещение вилок осуществляет механизм переключения, которым водитель управляет и ногой, нажимая рычаг с левой стороны мотоцикла.

Распространены механизмы переключения с кулисой и червячным валом (рис. 4.8). Обе эти разновидности преобразуют вращательное движение вала, на котором закреплен рычаг переключения передач, в поступательное движение вилок в строго определенном порядке.

Рис 4.8. Механизмы переключения передач: а с колирным валом («Иж-Юпитер»);

б — с поворотной кулисой («Сова»); в шариковый: 1 — рычаг переключения передач; 2 — вал переключения передач; 3 — вилки переключения передач; 4 —копирный вал; 5 — поворотный сектор, свободно сиднщии на оси рычаг а переключения передач; 6 — по водок анкера, закрепленный на оси рычага переключения передач; 7 — анкер; 8 — ось рычага переключения передач; 9 — поворотный диск-кулиса; 10 — собачки; 11— стержень; 12 — возвратная пружина; 13 — опорная пластина; 14 — фиксатор включения передач; 15 — шарики, фиксирующие шестерни; 16 — шестерни, свободно вращающиеся на валу; 17 — шток включения передач

Некоторые мотоциклы (в основном скутеры) в качестве КП в составе трансмиссии имеют клиноременный вариатор (рис. 4.9). Он обеспечивает автоматическое бесступенчатое изменение передаточного отношения трансмиссии. Состоит такой узел из ведущего и ведомого раздвижных конусных шкивов и соединяющего их клинового ремня. Изменение передаточного отношения осуществляет центробежный регулятор. По мере роста частоты вращения коленчатого вала грузы регулятора расходятся под действием центробежных сил, сдвигая при этом половины ведущего шкива. Ремень трапециевидного сечения перемещается на ведущем шкиве в сторону большего диаметра контакта, а на ведомом — в сторону меньшего. Половинки ведомого шкива сдвигает пружина.

Рис. 4.9. Клиноременный вариатор: а — устройство; б — положение ремня при низких (I) и высоких (II) частотах вращения коленчатого вала; 1 — раздвижной ведущий шкив; 2 — раздвижной ведомый шкив. 3 — клиновой ремень: 4 — грузики; 5 — пружина

Пусковой механизм предназначен для пуска двигателя; он может быть с механическим ножным приводом (кик-стартер) или электрическим (электростартер). Мотоциклы могут оснащаться как одним, так и обоими видами пускового механизма одновременно.

Кик-стартер передает усилие ноги водителя, нажимающего рычаг, к соединенному с ним зубчатому сектору и затем на храповую шестерню корзины сцепления (рис. 4.10) или специальную шестерню в коробке передач.

Рис 4.10 Ножной пусковой механизм («Сова»): 1 — рычаг кик-стартера; 2 — вал кик-стартера; 3 — корзина сцепления; 4 — спиральная возвратная пружина рычага кик-стартера; 5 — зубчатый сектор; 6 — торцевые зубья храповой шестерни; 7 — храповая шестерня

Электростартер передает вращение от ротора к обгонной муфте (более подробно работа электростартера описана в подразд. 3.2), и далее на какой-либо элемент, связанный с коленчатым валом: маховик (рис. 4.11), ротор генератора или корзину сцепления. Нередко устанавливают промежуточный редуктор (часто планетарный — см. рис. 3.29), понижающий требуемый крутящий момент (а значит, и габариты) электростартера, или цепную передачу (рис. 4.12).

Передача крутящего момента от КП на колесо у мотоциклов осуществляется тремя видами передач: цепной, карданной и (реже) зубчато-ременной (рис. 4.13).

Рис 4.11. Электростартер мотоцикла «Урал-Волк»: 1 – электростартер; 2 – маховик с венцом; 3 – коробка передач; 4 – рычаг кик-стартера

Рис 4.12 Система электропуска с цепным приводом («Хонда-125»):

1 — электростартер; 2 — цепная передача; 3 — муфта свободного хода; 4 — ротор генератора

Рис 4.13 Вторичная (задняя) передача: а— цепная; б — карданная («Урал». «Днепр»); в — ременная («Харлей-Дэвидсон», «BMB-F650CS»); 1 — ведущая звездочка; 2 — цепь; 3 — ведомая звездочка (на колесе); 4 — упругая муфта; 5 — вилка со шлицевой посадкой на карданном валу; 6 — карданный вал; 7— карданный шарнир; 8 — мост (конический редуктор); 9 — ведомый шкив (на колесе); 10 — ремень

Источник

Как правильно переключать передачи на мотоцикле

Схема переключения передач на мотоцикле

Особо не покатаешься на мотоцикле, если не выполнять переключение передач. При первом столкновении с таким вопросом многие посчитают, что это очень проблематично. Но данное заблуждение очень легко развеять приведенными ниже фактами.

Когда нужно переключать

Присутствуют особенности, как, и когда выполнить переключение передач на разной КПП («механика» или «автомат»). В любом случае предварительно стоит изучить основные азы, как например расположение ручки сцепления, правила набора и сброса скорости, рычага переключения передач. Именно они используются в последующем для выполнения указанных действий.

Выжимается рычаг сцепления и в один момент нажимается рычаг переключения передач левой ногой. После включения первой передачи, планомерно добавляется газ путем прокручивания ручки, а сцепление медленно отпускается.

При помощи носка левой ноги рычаг приподнимается вверх до характерного щелчка на 2-ю и последующие скорости. Некоторые «асы» производят переключение более простым способом: слегка приподнимают носком рычаг и сбрасывают газ. Но для этого нужен определенный опыт для плавности. В противном случае срок службы сцепления из-за повышенного износа значительно сократится.

Может возникнуть необходимость включения пониженной передачи. После сброса газа примерно на 2 000 – 3 000 оборотов путем торможения, следует выжать сцепление и выполнить переключение скорости вниз. Так можно продолжать до тех пор, пока не будет включена нейтраль. Плавные действия будут только в том случае, когда действующие обороты будут меньше примерно на 500 – 1 000 оборотов пониженной передачи.

Иначе будет ощущаться рывок.

Если брать во внимание коробку «автомат», здесь включения сцепления не требуется, так как оно взаимосвязано с КПП. По этой причине переключение может выполняться на любых оборотах при движении.
При сброшенном газе нажимается рычаг переключения передач вниз. Должен состояться только один щелчок для первой передачи. Аналогичным образом включаются повышенные скорости, но только рычаг поднимается вверх при отпущенной рукоятке газа (на один щелчок). Для сброса передач рычаг опускается вниз нажатием. При этом лучше выполнить именно так: поддается газ и сразу же убирается рука с ручки, а после падения оборотов производиться переключение скорости и вновь добавляется газ в нужном количестве.

За счет чего происходит переключение скорости

Когда происходит движения рычага выбора скорости байка, специальный привод позволяет привести в движение вилки. Они предназначены для перемещения муфт продольного включения. Одновременно две передачи включенными быть не могут, так как для этого используется замок (механизм для блокировки). Если рассматривать на примере трехходовой коробки, во время движения одного ползуна, остальные просто фиксируются замком.

В тот момент, когда муфта, отвечающая за включение, направляется к шестерне конкретной передачи, происходит встреча их зубчатых венцов. Они между собой соединяются, и происходит их единовременное вращение. Таким образом КПП передает вращательные движения от мотора посредством карданного вала главной передаче.

Рекомендации

Во время поездок на мотоцикле следует довести все действия до автоматизма. Начинающим водителям лучше откатать все моменты на площадке, где отсутствуют посторонние люди. Это позволит избежать травм, как самого ездока, так и окружающих. При этом стоит обратить внимание на некоторые другие советы.

Видео

В данном видео представлено простое переключение передач на спортивном байке (на примере Honda CBR1000RR 2008), а также, которые будут понятны даже начинающим водителям. Кроме этого рассмотрен вариант работы со спортрежимом на ходу.

Источник

МОЙ МОТОЦИКЛ

Продолжение статьи о трансмисии мотоциклов, в которой рассмотрим конкретно сами коробки передач двухколесных.

Прежде чем углубляться в чертежи, бросим беглый взгляд на принципиальную схему устройства для трансформации момента. Она перед вами. Два вала — входной и выходной, на которые насажены несколько пар зубчатых колес, входящих в контакт друг с другом. Зачем так много? Дело в том, что каждая пара имеет собственное, отличное от других, передаточное отношение. Следовательно, если мы будем включать их в работу последовательно, то добьемся выполнения поставленной перед нами задачи — наиболее эффективно использовать потенциал двигателя в зависимости от условий движения.

Во все времена мотоциклы наиболее прогрессивных конструкций предназначались прежде всего для спортивных состязаний. А так как мотоцикл — штука легкая, то и приемистость у него должна быть на уровне. В спорте, как известно, имеет значение каждый килограмм веса, и при этом существует жесткая классификация по рабочему объему двигателя. Значит, единственный способ повышения энерговооруженности спортсмена заключается в значительной форсировке силового агрегата.
Независимо от того, какой двигатель установлен на мотоцикле, двухтактный или четырехтактный, при форсировке сужается приемлемый рабочий диапазон оборотов коленчатого вала, который (диапазон) к тому же еще и смещается в зону высоких оборотов. Для того чтобы тяговая характеристика такого мотоцикла имела приемлемый вид, необходима многоступенчатая коробка передач, позволяющая использовать все возможности мотоцикла.
А так как на нем лишнего места, мягко говоря, нет, то перед конструкторами, в числе прочих, стоит задача сделать коробку передач еще и как можно компактнее. А это не так просто, если вспомнить, что для достижения наилучших характеристик мотоциклетного гоночного мотора в классе до 50 куб.см было необходимо иметь 10-12 передач, а то и больше.
В итоге теперь мы можем сформулировать требования, предъявляемые к мотоциклетным коробкам передач: соответствие диапазона передаточных отношений характеру эксплуатации, возможность переключать передачи, что называется «не задумываясь», высокая надежность узла и, конечно же, компактность. А если еще добавим удобство обслуживания и ремонта, то наш длинный список в первом приближении завершится.

Вот перед нами пара колес (зубчатых или каких еще — это пока не важно) — как же нам передать вращение от одного к другому? В технике существует множество таких способов. Первый и самый простой напрашивается сам собой. А что если ввести колеса в соприкосновение, да еще сжать их посильнее? Получится фрикционная передача. Но, как вы могли увидеть из предыдущей статьи, в таком случае необходима значительная площадь контактирующих поверхностей, что сразу же входит в противоречие с поставленными условиями. К тому же проскальзывание вызовет выделение большого количества тепла, что не способствует увеличению к.п.д. системы. Следовательно, такой способ для нас не подойдет.
Следующим возможным вариантом передачи крутящего момента является цепная передача. Подобное решение было успешно применено в коробках передач мотоциклов «Цюндапп».

Цепная коробка передач мотоцикла «Цюндапп»

Бесспорно, немецкие конструкторы не использовали бы техническое решение, будь оно плохим. Ведь всем известны достоинства цепной передачи, повышающей плавность работы. Но, опять-таки из-за значительных размеров, повсеместного распространения она не получила. К тому же не лишним будет вспомнить, что при работе любая, даже трехрядная цепь будет вытягиваться и неприятно шуметь — а это ни к чему.
Третьим, и единственно используемым в наши дни на мотоциклах решением, можно с полным правом назвать зубчатую передачу с эвольвентными зубьями. Уж технология изготовления зубчатых колес отработана в совершенстве! Но существует один тонкий момент. Дело в том, что для нормальной работы зубчатой передачи необходима очень высокая точность изготовления и монтажа, которая может быть легко нарушена при сборке-разборке неквалифицированным человеком. Впрочем, это преодолимо.

Раздельная установка кпп и двигателя на мотоцикле
Теперь коснемся монтажных схем установки коробок передач. В раме они могут располагаться либо в едином картере с двигателем, либо отдельно от него. В последнем случае крепления коробки с двигателем может и не быть, то есть они могут просто устанавливаться в раме мотоцикла. На заре развития мотоциклостроения такое решение было распространено. И действительно, подумайте, как удобно — вышла из строя коробка передач — весь двигатель снимать не надо. Но шло время, надежность росла, а затем и габаритные ограничения вспомнились. И стала установка коробки в одном блоке с двигателем постепенно вытеснять раздельную. Но, тем не менее, традиционно некоторые фирмы до сих пор применяют такое решение.
Слова словами, а как все-таки обстоит дело с ремонтопригодностью? Положим, на серьезном мотоцикле поломка коробки — дело крайне редкое.
Однако, если такое произошло, то собирать КПП после ремонта в любом случае придется, пусть и в условиях современного производства. И тут есть свои правила, знать которые полезно каждому. Но об этом немного позже. Сначала теория.
Порассуждаем немного об опорах валов коробки передач. Из машиностроения известно, что они могут быть двух типов: опоры качения и скольжения. С первыми понятно: это шариковые или роликовые подшипники.

Подшипники скольжения, в свою очередь, принципиально могут быть двух типов: со смазкой под давлением и со смазкой масляным туманом. Для подшипников скольжения материалы контактирующих поверхностей всегда подбираются тщательным образом исходя из многих факторов: коэффициентов трения, расширения и т.д. В случае смазки под давлением материалы подбираются не менее тщательно, но условия работы такого подшипника намного лучше, так как контакта между трущимися поверхностями не происходит по причине образования так называемого «масляного клина». Правда, в этом случае необходим масляный насос со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Подшипники качения к смазке менее требовательны, что и обусловило их повсеместное использование в коробках передач. Существует их великое множество, но мы пока не будем рассматривать конкретно их все виды. Тонкостью при применении таких подшипников является как раз то, что при монтаже они предъявляют повышенные требования к соосности монтажных отверстий.
Итак, «половиним» двигатель традиционной компоновки, с вертикальным разъемом. В процессе сборки придется напрячься для соблюдения соосности тех самых посадочных мест под подшипники, о которых мы упоминали. И даже при наличии центровочных штифтов «того, чего надо» можно и не добиться. Последствия? Срок службы подшипников сократится ощутимо. А если в двигателе не два цилиндра, а четыре, да еще расположены они в ряд? С такой схемой вертикальный разъем картера никто делать не будет, отдав предпочтение горизонтальному, как более подходящему. При этом разговор о соосности валов при сборке можно и не вести — это вам не вертикальный разъем,
Наконец то, после теоретических и практических отступлений, настало время подробнее рассмотреть конструкцию самого узла. Для этого имеет смысл попытаться провести классификацию всего многообразия имеющихся конструкций по определенным признакам. Но любая классификация предусматривает определенные правила, а из правил, как известно, бывают исключения, которые мы попытаемся не обделить вниманием.

Для начала все коробки разделим по принципиальной кинематической схеме, в данном случае число ступеней для нас не важно. Получится, по крайней мере, два варианта: двухвальная коробка передач и трехвальная коробка с прямой передачей. Кстати, внешне обычно такие коробки почти не различимы.

Трехвальная четырехступенчатая конструкция в положении различных передач: а — первая; б- вторая; в — третья; г — четвертая.
А теперь прикинем, что лучше — коробка с прямой передачей или без нее. При этом условимся, что прямой считается такая передача, при которой происходит непосредственное соединение соосных входного и выходного валов и крутящий момент через зубчатые зацепления не передается. Отсутствие износа в таком положении, бесспорно, факт положительный. Но в промежуточных положениях момент идет по усложненной цепочке через два-три и больше зацеплений. Потери, естественно, больше.
При двухвальной схеме все намного проще — каждой передаче соответствует своя пара шестерен (как в начале статьи), по которой крутящий момент и передается.
Посмотрим теперь на сферу применения таких на первый взгляд похожих, но в то же время разных схем. Все зависит от характера эксплуатации мотоцикла. Если он предназначен для дорог и его максимальная скорость невелика — есть смысл использовать схему с прямой передачей (вспомните «Явы» и «ИЖи»). Но мотоцикл с таким портретом отчетливо напоминает аппараты сорокалетней давности, и в мире подобные варианты встретить не просто. Практически все производители в наши дни используют двухвальные коробки передач, более простые и надежные.
Теперь мы подошли к теме переключения ступеней коробок передач. Сначала рассмотрим альтернативные схемы. Первая, использующая в качестве исполнительного элемента перемещаемый шток со шлицами, хорошо знакома всем, кто был когда-либо владельцем «Вятки».

Устроена она следующим образом: первичный вал выполнен полым, а внутри него перемещается шток со шлицами. На вал насажены шестерни, входящие в зацепление с шестернями вторичного вала, выполненными с ним (валом) как единое целое (в технике существует термин — блок шестерен). Выбор соответствующей передачи осуществляется как раз штоком — шлицы его соединяют шестерню определенной передачи с первичным валом. Конструкция простая, надежная и, что не менее важно, компактная — ведь между соседними шестернями можно практически не делать зазора. Однако, поскольку крутящий момент в такой конструкции передается через шлицы, расположенные на малом радиусе, при больших величинах момента такая схема неприемлема.

Схема кпп со штоковым включением: а — нейтралка; б — первая передача; в — четвертая передача.
Близки по принципу действия к вышеописанным шариковые коробки передач. Их безраздельное царство — легкие мопеды, так как отсутствие каких-либо зубьев в механизме переключения обусловило высочайшую надежность. Был даже опыт электрического привода такого механизма на мотоцикле «Виктория В-35». Штоком переключения управлял электромагнит, а электромагнитом — кнопки, расположенные на левой рукоятке руля.
Но самый распространенный способ переключения передач — конечно же, путем перемещения некоторых элементов (муфт переключения или самих шестерен) в осевом направлении на валах. Муфты переключения могут быть зубчатыми или кулачковыми, причем последним отдается предпочтение. Перемещение муфт по валу происходит на шлицах — то есть они связаны с валом и через них может передаваться крутящий момент. В движение они приводятся либо вилками, либо поводками, входящими в кольцевую канавку на муфте.
Для наглядной иллюстрации принципа действия коробки передач с переключением муфтами познакомимся с простейшими конструкциями — двухступенчатыми. Схемы их представлены на рисунках. В обоих случаях коробка состоит из двух валов, причем внимания заслуживает именно первичный вал. В первом случае на него насажены два зубчатых колеса, вращающихся в нейтральном положении свободно. Связь с валом осуществляется в случае перемещения муфты вправо или влево, до зацепления с шестерней. Во втором случае по первичному валу перемещается блок шестерен, вызывая включение первой или второй передач.
Принципы работы многоступенчатых коробок передач понятны из рисунков, а нам настало самое время поговорить о приводе механизма переключения, то есть о том органе, который вызывает сложное движение различных муфт, штоков и т.д., то есть исполнительных элементов коробок передач.
В довоенное время очень распространенным было ручное переключение передач ручкой на баке, а на некоторых мотоциклах (например, на «БМВ») рычаг был даже двухходовой, как на автомобиле.
Ножное переключение впервые было применено фирмой «Вело-сетт» в 1928 году. И к середине тридцатых годов такая схема вытеснила остальные. Как ни странно, в этой схеме самое трудное — это одним движением небольшой педали заставить вилки переключения перемещаться с высокой точностью. Эту задачу выполняет элемент, связанный с вилками и приводящий их в движение. Как правило, таким элементом является так называемый вал переключения, или, иначе, копирный вал, либо копирная пластина, выполняющая такие же функции. В обоих случаях поводки вилок перемещаются по пазам строго определенной формы. Сам же копирный элемент поворачивается на некоторый угол с помощью механизма с селектором (он показан на рисунке).

а — исходное положение педали: 1- зубчатый сектор; 2 — собачки; 3 — держалка собачек; 4 — педаль. б — педаль нажата вниз- первая передача; в — педаль в исходном положении при включеной передаче.
А после этого представьте себе сложность всего устройства в целом: после нажатия на педаль включается в работу селектор, поворачивающий копирный элемент, а затем, следуя по фигурным пазам, перемещаются муфты переключения.
Для полноты классификации упомянем, что в мировой практике применялся еще один способ привода механизма переключения — поворотной ручкой на руле, сблокированной с рычагом выключения сцепления. Как правило, такое решение использовалось при переключении ступеней коробки передач штоком со шлицами (на мотороллере «Вятка», например). От ручки шли два тросика непосредственно к механизму переключения. В эксплуатации такой способ удобным не был — процедура регулировки тросов была крайне утомительна. На тяжелых мотоциклах, чаще с коляской, в коробке передач предусмотрен задний ход. Конструкция его упрощена. Включение заднего хода осуществляется отдельным рычагом, который вводит в зацепление промежуточную шестерню с отдельно стоящими в стороне от остальных двумя шестеренками. Как правило, предусмотрена блокировка от включения в неподходящий момент.
Особняком стоят коробки передач мотоциклов повышенной проходимости. В наше время, правда, такие встречаются все реже по причине отсутствия бездорожья в развитых странах. А тем, кто все-таки его находит, предлагаются различные ATV, выходящие за рамки нашего повествования. Исключением являются так называемые «мотоциклы для лесничих», выпускаемые малыми партиями.

КПП мотоцикла БМВ R75
Понятно, что в наше время все быстро меняется и прогресс не стоит на месте, уже существуют и автоматические КП на мотоциклах (полуавтомат был давно) — но это все уже другая тема для разговора, которую начнем позже.

Источник