Коробки передач, раздаточные коробки, ходоуменьшители тракторов и автомобилей

ФГБОУ ВО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ, 

РАЗДАТОЧНЫЕ КОРОБКИ, 

ХОДОУМЕНЬШИТЕЛИ ТРАКТОРОВ

И АВТОМОБИЛЕЙ

Учебное пособие

СТАВРОПОЛЬ

2016 

УДК 629.3.014.2:629.33-235(076) 
ББК 39.33/.34-04я73 

К68 

Авторский коллектив: 

профессор А. К. Кобозев, доцент И. И. Швецов, доцент В. С. Койчев,  

ст. преподаватель И. Б. Юров, ассистент И. И. Газизов

Рецензенты: 

д-р с.-х. наук, старший научный сотрудник СНИИСХ

Ю. А. Кузыченко; 

канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВО «Ставропольский ГАУ»  

А. А. Кожухов

Коробки передач, раздаточные коробки, ходоуменьшители трак
торов и автомобилей : учебное пособие / А. К. Кобозев, И. И. Швецов, 
В. С. Койчев и др. ; Ставропольский гос. аграрный ун-т. – Ставрополь, 
2016. – 96 с. 

Приводятся кинематические и гидравлические схемы коробок передач, 

раздаточных коробок и ходоуменьшителей современных и перспективных
сельскохозяйственных тракторов и автомобилей с описанием. 

Для студентов очного и заочного обучения факультета механизации

сельского хозяйства направления 35.03.06 «Агроинженерия» по дисциплине
«Тракторы и автомобили» при изучении трансмиссий тракторов и автомобилей. 

УДК 629.3.014.2:629.33-235(076) 

ББК 39.33/.34-04я73

Рекомендовано к изданию методической комиссией

факультета механизации сельского хозяйства (протокол № 10 от 11.05.2016). 

© ФГБОУ ВО Ставропольский государственный

аграрный университет, 2016 

К68 

С О Д Е Р Ж А Н И Е 
 
В В Е Д Е Н И Е............................................................................................................... 4 

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ............................................................................................ 4 

2 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ 

И ХОДОУМЕНЬШИТЕЛЕЙ ТРАКТОРОВ.............................................................. 7 

2.1 Назначение, классификация и требования, предъявляемые к 

коробкам передач ................................................................................................7 

2.2 Коробки передач с разрывом потока мощности .......................................10 

2.3 Коробки передач без разрыва потока мощности......................................28 

2.4 Гидромеханическая трансмиссия...............................................................55 

3 КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ И РАЗДАТОЧНЫЕ  КОРОБКИ АВТОМОБИЛЕЙ.. 60 

3.1 Механические коробки передач .................................................................60 

3.2 Гидромеханические передачи ....................................................................75 

3.3 Раздаточные коробки передач ...................................................................82 

4 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ  ТРАКТОРОВ 

И АВТОМОБИЛЕЙ ..................................................................................................... 91 

Л И Т Е Р А Т У Р А...................................................................................................... 93 

 
 
 

В В Е Д Е Н И Е 

В настоящее время в сельскохозяйственном производстве используются различные тракторы и автомобили. Изучение конструкций 
коробок передач, раздаточных коробок и ходоуменьшителей выпускаемых и перспективных моделей машин сопровождается определенными трудностями. Для более доступного и качественного 
усвоения материала в учебном пособии приводится не чертеж конструкции, а принципиальная кинематическая схема того или иного 
механизма или агрегата, что облегчает процесс обучения студентов при рассмотрении учебных плакатов и реальных объектов. Под 
кинематическими схемами коробок передач, представленными в 
указаниях, приведены диаграммы силовых потоков для возможных 
режимов и передач переднего и заднего ходов. Они дают возможность визуально рассмотреть какие пары шестерен и валы участвуют в передаче потока мощности при включении соответствующей 
передачи.  
Учебное пособие предназначены для студентов II и III курсов очного и IV курсов заочного обучения факультета механизации сельского хозяйства.  

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 

Для общего случая работы машины мощность, развиваемая двигателем трактора или автомобиля, подводится к ведущим колесам 
(звездочкам) через коробку передач (КП), ходоуменьшитель (ХУ), 
раздаточную коробку (РК), которые являются редукторами. Вал, к 
которому подводится крутящий момент, называется первичным 
(ведущим), а вал, с которого снимается момент - вторичным (ведомым).  
Передаточное число редуктора iр показывает во сколько раз частота вращения первичного вала n1 больше, чем вторичного n2, и определяется по формуле:  

.
n

n
i
2

1
р =
 

Общее передаточное число многоступенчатых редукторов с последовательным рядом зацепления зубчатых колес с неподвижными 
осями (рис. 1а) определяется как произведение передаточных чисел пар зубчатых колес, участвующих в передаче потока мощности:  

(
) ,
1
z
z

z
z

n

n
i
m

3
1

4
2

2

1
р
−
⋅
⋅

⋅
=
=
 

где m - число пар зубчатых колес с внешним зацеплением (для нашего примера m = 2).  
Если передаточное число получится отрицательным, что соответствует нечетному числу пар шестерен (m), то вторичный вал вращается противоположно первичному. Если передаточное число 
положительное (m - четное), то вторичный вал имеет такое же направление вращения, как и первичный.  

 

Рисунок 1 – Зубчатые передачи с неподвижными «а» и подвижными 
(планетарными) «б» осями колес  
 

Общее передаточное число планетарных передач (рис. 1, б) определяется по формулам (табл. 1.1), исходя из того, что является неподвижным - коронная шестерня 3, солнечная шестерня 1 или водило 4. Крутящий момент, снимаемый со вторичного вала редуктора (М2, Нм), определяется по формуле:  
,
i
М
М
р
р
1
2
η
⋅
⋅
=
 

где 
2
М  - крутящий момент первичного вала редуктора, Нм;  

р
i
 - передаточное число редуктора;  

р
η  - КПД редуктора.  

Таким образом, чем больше передаточное число редуктора, тем 
больше крутящий момент на вторичном валу и меньше частота его 
вращения. Поэтому изменение передаточного числа коробки передач, раздаточной коробки или ходоуменьшителя приводит к изменению скорости движения трактора или автомобиля и крутящего 
момента на ведущих колесах (гусеницах).  
 

Таблица 1.1 – Разновидность механизмов эпициклического ряда  
Направление потока 
№ 
варианта ведущее ведомое тормоз
Определение передаточного числа 
Примечание 

1 
1 
4 
3 

1

3
1
14
пл
z
z
z
i
+
=
 
Замедляющая 

2 
3 
4 
1 

3

3
1
34

пл
z
z
z
i
+
=
 
Замедляющая 

3 
4 
3 
1 

3
1

3
43
пл
z
z
z
i
+
=
 
Ускоряющая 

4 
4 
1 
3 

3
1

1
41

пл
z
z
z
i
+
=
 
Ускоряющая 

5 
1 
3 
4 

1

3
13
пл
z
z
i
−
=
 
Задний ход, 
замедляющая 

6 
3 
1 
4 

3

1
31

пл
z
z
i
−
=
 
Задний ход, 
ускоряющая 

Если агрегат состоит из нескольких механизмов, то общий его КПД 
определяется исходя из схемы соединения этих механизмов. 
Общий КПД агрегата при последовательном соединении механизмов 
равен 
произведению 
КПД 
отдельных 
механизмов 

(
n
3
2
1
,...,
,
,
η
η
η
η
), составляющих агрегат 
.
...
n
3
2
1
η
⋅
⋅
η
⋅
η
⋅
η
=
η
 
Общий КПД агрегата при параллельном соединении механизмов 
равен среднему взвешенному из всех КПД отдельных механизмов 

(
n
3
2
1
,...,
,
,
η
η
η
η
), составляющих данный агрегат 

.
n
...
n
3
2
1
η
+
+
η
+
η
+
η
=
η
 
КПД планетарного механизма, выполненного по схеме рисунка 1,б, 
является наиболее распространенным и для варианта 1 по формуле 

[
]

.
z
z
z
i
,
где

,
)
i
1(
1
i
1

1

3
1
14
23
12
13

14
13
14
14

+
=
η
⋅
η
=
η

−
⋅
η
−
⋅
=
η

 

23
12,η
η
 - КПД между соответствующими звеньями механизмов; 

3
1 z
,
z
 - число зубьев соответствующих зубчатых колес.  

 

2 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ И  
ХОДОУМЕНЬШИТЕЛЕЙ ТРАКТОРОВ 

2.1 Назначение, классификация и требования, предъявляемые к 
коробкам передач  
Коробки передач служат для изменения крутящего момента на ведущих элементах машин, а, следовательно, и тягового усилия по 
величине и направлению, а также для длительного разрыва потока 
мощности, передаваемого от двигателя к движителям. Необходи

мую силу тяги и скорость движения получают, изменяя передаточное число КП, что определяет тяговые и скоростные показатели 
трактора.  
По способу изменения передаточного числа коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые.  
Ступенчатые коробки передач представляют собой зубчатые редукторы, позволяющие ступенчато получить ряд передаточных чисел, а следовательно, тяговых усилий и скоростей движения.  
Ступенчатые коробки передач классифицируются по следующим 
основным признакам:  
– по типу шестеренчатой передачи: с неподвижными осями валов 
(все тракторные коробки); с вращающимися осями валов (планетарные) – увеличитель крутящего момента (УКМ) тракторов ДТ-75, 
ДТ-75М;  
– по способу зацепления шестерен: с подвижными шестернями (Т25А, Т-16М, Т-40М, Т-40АМ, МТЗ-80/82, ЮМЗ-6Л/6М, Т-74, ДТ-75, 
ДТ-75М, Т-4А и др.); с шестернями постоянного зацепления (К-701, 
Т-130, Т-150, Т-150К, МТЗ-80А, МТЗ-100/102 и др.);  
– по расположению валов относительно продольной оси трактора: 
с поперечным расположением валов (Т-16М, Т-25А, Т-40М, Т40АМ), с продольным расположением валов (все остальные тракторы);  
– по числу основных валов: двухвальные, трехвальные, четырехвальные и составные (МТЗ-80, Т-4А);  
– по процессу переключения передач: без разрыва потока мощности (К-700А/701, Т-150/150К, МТЗ-80А, МТЗ-100/102); с разрывом 
потока мощности (Т-25А, Т-16М, Т-40М/40АМ, МТЗ-80/82, ДТ-75 и 
др.);  
– по числу передач - ступенчатость (без заднего хода);  
– по взаимному расположению входного и выходного валов: с соосным и несоосным расположением валов;  
– по типу механизма переключения передач: механические, гидравлические, электрические;  

– по способу управления: неавтоматические (с непосредственным 
и дистанционным управлением), полуавтоматические и автоматические;  
– по монтажным качествам: съемные и несъемные.  
Бесступенчатые коробки передач обеспечивают получение беспрерывного (в определенном интервале) ряда передаточных чисел. По принципу работы эти коробки бывают механические, гидравлические и электрические. Наибольшее распространение получили гидравлические передачи: гидромеханические и гидрообъемные.  
Механизм переключения передач служит для введения в зацепление подвижных шестерен или зубчатых муфт с соответствующими шестернями. Механизм управления коробкой передач должен 
обеспечить невозможность одновременного включения двух передач, невозможность самовыключения или самовключения шестерен при работе коробки, включение шестерен на полную длину 
зубьев. Механизм управления включает в себя фиксаторы, замки и 
механизм блокировки.  
Фиксаторы обеспечивают полное включение шестерен на всю 
длину зубьев и предотвращают самопроизвольное выключение и 
включение шестерен при работе машины.  
Замки служат для предупреждения одновременного включения 
двух передач. Их работа основана на автоматическом запирании 
подвижным ползуном других неподвижных ползунов в нейтральном 
положении или направленной установки нижнего конца рычага переключения передач только на один ползун. Наиболее часто используются замки кулисного (пластинчатого) и шарикового типов.  
Механизм блокировки исключает возможность переключения передач до тех пор, пока муфта сцепления полностью не выключена, 
что предохраняет зубья шестерен от поломок при переключении 
передач.  

В коробках передач наибольшее распространение получили механические устройства переключения передач, приводимые в действие мускульной силой человека.  
К основным требованиям, которые предъявляются к коробкам передач, следует отнести: высокие тяговые показатели и КПД, легкость управления и бесшумность работы, простота конструкции и 
малая стоимость, малые габариты и масса, удобство обслуживания и ремонта, надежность и долговечность.  

2.2 Коробки передач с разрывом потока мощности  
В обычных тракторных ступенчатых КП, в которых переключение 
осуществляется с помощью подвижных шестерен или зубчатых 
муфт, переход с одной передачи на другую начинается с отключения двигателя от КП выключением главной муфты сцепления, в результате чего происходит разрыв потока мощности (прекращается 
подвод мощности двигателя к ведущим колесам или звездочкам). 
Разрыв потока мощности приводит к остановке тракторного агрегата при выполнении энергоемких работ и к последующему разгону 
его от нулевой до рабочей скорости.  
Большое разнообразие условий работы и выполняемых трактором 
процессов, стремление достигнуть максимальной производительности потребовали использования многоступенчатых КП с широким 
диапазоном скоростей. Число ступеней тракторных КП с ходоуменьшителем составляет от 5 до 32, а диапазон скоростей движения переднего хода - от 0,1 до 34 км/ч и выше.  
КП с разрывом потока мощности отличаются разнообразием кинематических схем, компоновки и конструкции механизмов переключения. На приведенных в учебном пособии кинематических схемах 
КП указаны потоки мощности по передачам. Они позволяют определить пары шестерен и валы, участвующие в передаче потока 
мощности, при включении той или иной передачи.  
КП трактора Т-16М (рис. 2) - шестиступенчатая с дополнительной 
замедленной передачей (при включении ходоуменьшителя) и одной пере- дачей заднего хода. Особенностью КП является попе