Коробка переключения передач трактора МТЗ 1221: устройство и детализация, схема переключения

Трактор Беларус 1221 комплектуются заводом производителем двумя видами механических синхронизированных коробок. На сегодня все модификации данного трактора стандартно укомплектованы КПП 16F+8R (16 передач вперёд и 8 назад). По заказу на трактор в состав трансмиссии производитель устанавливает коробку 24F+12R. Особенностями обеих коробок является конструкция редуктора передач с постоянным зацеплением шестерён, оснащенность узла отдельной гидросистемой, встроенный привод ПВМ с гидроподжимной муфтой включения. В данном материале речь идёт о устройстве и особенностях коробок передач для трактора МТЗ 1221, которые также устанавливаются на трактора марок МТЗ 1220, 1222, 1523.

Порядок и схема переключения КПП 16F+8R

Узел четырёхскоростной, трёх диапазонный (в том числе один диапазон задних скоростей) с удвоением диапазонов за счёт встроенного мультипликатора пониженных и повышенных диапазонов. Таким образом обеспечивается четыре диапазона переднего хода и два заднего хода с четырьмя скоростями в каждом диапазоне с формированием скорости движения вперёд от 1,5 до 35 км/час и скоростью движения назад от 2,8 до 16,4 км/час. Задние передачи включаются также при предварительном выборе заднего диапазона.

схема переключения коробки передач 16F+8R МТЗ 1221

Схема переключения коробки передач 24F+12R

Компановка узла обеспечивает переключение 6-ти передач в рамках работы редуктора и дополнительное их удвоение до 12 передач предварительным выбором позиции мультипликатора (повышенной или пониженной ступени L-H). Отдельным рычагом осуществляют управление диапазонной частью КПП, которая имеет 2 диапазона переднего хода и 1 диапазон заднего хода.

схема переключения кпп 24F+12R МТЗ 1221

Таким образом, два диапазона переднего хода с учетом пониженной и повышенной позиции мультипликатора и шести позиций передач обеспечивается 24 скорости вперёд, а один задний диапазон с мультипликатором обеспечивает 12 задних скоростей. Особенностью КПП является, то что задний ход включается только после предварительного выбора диапазона заднего хода. При стандартной комплектации ходовых колёс шинами 18,4R38 КПП трактора обеспечивает скорость движения в перёд от 2 до 39,6 км/час и скорость движения назад от 2,8 -18,6 км/час.

Устройство КПП 24F+12R

Механизм коробки размещён в отдельном корпусе, который входит в состав объединённых корпусов трансмиссии трактора между промежуточной частью и задним мостом. В состав КПП входит редукторный блок передач в составе с первичным и промежуточным валами, вал пониженных скоростей и заднего хода, блок шестерён, вторичны вал, механизм управления и узлы отдельной гидросистемы КПП.

Схема КПП 24F+12R МТЗ 1221

Первичный и промежуточный вал в редукторе передач

Редукторный блок передач установлен и смонтирован на крышке вместе с первичным валом, на котором на игольчатых подшипниках вращаются шестерни (2,4,6,10). С помощью данных шестерён формируется передаточное число для 5-й, 6-й, 4-й и 3 –й передач соответственно. Сам вал опирается на двух шарикоподшипниках. Ведущая шестерня 1-й передачи выполнена за одно целое с первичным валом, а ведущая шестерня 2-й передачи жёстко посажена на вал. Игольчатые подшипники смазываются маслом под давлением, подаваемым через маслопровод и отверстия в вале. На шлицах первичного вала установлены два инерционных синхронизатора обеспечивающие включение 5-й,6-й и 3-й, 4-й скоростей. рис. схема кпп

На промежуточный валу, с натягом посажены ведомые шестерни (44, 45 и 40, 39), формирующие во взаимодействии с одноименными ведущими шестернями на первичном валу 5-й, 6-й и 4-й, 3-й передачи. Ведомые шестерни (43, 41) 1-й и 2-й передачи вращаются на игольчатых подшипниках между жёстко посаженных ведомых пар шестерён 5-й,6-й и 4-й,3-й передач. Включение 1 или 2-й передачи осуществляется синхронизатором (42), установленным на промежуточном валу между шестернями. рис. схема кпп

Вал пониженных передач и заднего хода

Деталь опирается в корпусе КП на двух подшипниках (1 и 12), где установлены ведомая шестерня (10) соединённая с валом втулками (9) и вращающиеся на игольчатых подшипниках в ведущая шестерня переднего хода (8) и заднего хода (5).

Вал пониженных передач КПП 24F+12R

Соединение данных шестерён с валом, при формировании передаточного числа, производится зубчатой муфтой (6), установленной на втулке (16), которая соединена с валом шлицами и зафиксирована стопорным кольцом (7). рис. схема кпп

Блок шестерён

Вал с блоком шестерён установлен в корпусе на двух подшипниках (27 и 35). Шестерни посажены на шлицы и зафиксированы стопорным кольцом. Ведомая шестерня (31) привода синхронного режима ВОМ вращается на двух роликовых подшипниках (28 и 30). рис. схема кпп

Вторичный вал

Деталь установлена в корпусе на двух конических подшипниках, регулировка которых производится толщиной пакета прокладок (16). Положение же конической винтовой шестерни главной передачи заднего моста относительно торца корпуса регулируется отдельным пакетом регулировочных прокладок (21). На валу неподвижно установлены ведущая шестерня (20) привода синхронного режима ВОМ и ступица синхронизатора (26). Ведомые шестерни (17 и 19) вращаются на игольчатых подшипниках, смазка которых осуществляется под давлением через отверстия в вале. Переключение осуществляется синхронизатором с помощью вилкой (18) через поводок, установленный в расточке корпуса и зафиксированный шариковым фиксатором. рис. схема кпп

Все пакеты деталей на первичном, вторичном, промежуточном и вале пониженных передач и заднего хода затянуты гайками.

Механизм управления коробкой

Система переключения состоит из механизма управления передачами и механизма переключения диапазонов с электрогидровлическим приводом переключения повышенной «Н» и пониженной «L» ступени редуктора.

Устройство переключения передач

Cмонтировано в редукторном блоке коробки, в корпусе вилок ( 7), и в крышке механизма управления (14). В крышке (54) размещены поводки с установленными на них вилками 1й-2й, 5й-6й передач. Поводки зафиксированы в крышках шариковыми фиксаторами. Положение вилок на поводках регулируются конусными винтами. В корпусе вилок размещены три поводка, вилка (8), шариковый фиксатор (13) и детали механизма блокировки одновременного включение двух передач. Корпус вилок закреплен на корпусе КПП.

Механизм переключения КПП 24+12

В опорах крышки (13) и корпуса (6) размещён вал (9), на котором закреплены рычаг (15) и втулка (12), между стопорными кольцами (19) установлены две втулки (18) и пружина 10. Втулки своими торцами упираются в винт (17) и торец корпуса (6). Данное устройство предназначено для установки рычага в нейтральное положение. Вал (9) через пальцы (5 и 7), рычага (20) соединяются с вилкой (1), на которой закреплён рычаг переключения передач. Вилка (1) установлена в корпусе (6) в сфере (3) и подрессорена пружиной (4).

Механизм переключения диапазонов

Cмонтирован в корпусе коробки и крышке механизма переключения. В корпусе на поводках закреплены вилка переключения зубчатой муфты, вилка переключения зубчатой муфты, вилка переключения синхрона. Поводки вилок зафиксированы в корпусе шариковыми фиксаторами.

Механизм переключения диапазонов КПП 24+12

В механизме переключения в опорах крышки (12) и корпуса (18) установлен вал (9), на котором на шпонках установлены рычаги (10). Вал (9) фиксируется шариковыми фиксаторами (14) и через пальцы (5,7), рычага (6) соединён с вилкой (1), на которой размещён рычаг переключения диапазонов. Вилка (1) установлена в корпусе (18) на сфере (3) и подрессорена пружиной (4).

Механизм переключения высшей и низшей ступеней редуктора смонтирован на крышке переключения состоит из цилиндра (11), закреплённого на оси (12), шпильки (7), рычага (5) с помощью пальца (6). Рычаг валика (4) входит в зацепление поводком вилки (18) и при повороте валика перемещает муфту синхронизатора (26). Положение рычага (5) регулируется изменением длины шпильки (7) с фиксацией контргайкой (8).

Гидромеханическая часть механизма переключения ступеней КПП 24+14

Подключение цилиндра (11) гидросистеме КПП производится электрогидравлическим клапаном (14). Датчик (15) подключает клапан к электросети только в нейтральном положении рычага переключения передач. Втянутое положение штока цилиндра (11) соответствует низшей ступени «L», выдвинутое положение – высшей ступени «Н» ступени редуктора коробки передач. Датчики (10) служат для индексации включения ступеней редуктора.

Электрогидравлическая система управления

Система состоит из:

• панели управления (1) расположенной с права от места водителя,
• рычагов управления передачами и диапазонами,
• датчика (5) нейтрали,
• датчиков (7 и 8) установленных на гидроцилиндре переключения редуктора (11),
• электрогидрораспределителя (6) расположенного на крышке КП,
• соединительных кабелей (4) с колодками (9).

Питание система получает от бортовой электросети через блок предохранителей (2) после пуска двигателя.

На рукоятке рычага (3) расположены кнопки (11,10) и светодиодные сигнализаторы (13,12) включения низшей и высшей ступеней КП, соответственно. На панели (1) расположены сигнализаторы (15,14) включения ступени редуктора и реле управления редуктором. Система разрешает переключение ступеней только в нейтральном положении рычага (3), при этом контакты датчика нейтрали КП (5) замкнуты. Сигналы на сигнализаторы (13,12 и 15,14) подаются от соответствующих датчиков давления (8, 7).

После запуска двигателя в исходном положении включена низшая ступень редуктора при этом должны гореть сигнализаторы (13, 15). Переключение на высшую ступень должно происходить при нажатии на кнопку (11), при этом сигнализаторы (13,15) должны погаснуть, а (12,14) должны загореться. Переключение с высшей ступени на низшую осуществляется нажатием кнопки (10).

Блокирующее устройство

Коробки МТЗ 1221 оснащены блокирующим устройством запуска двигателя при включённом положении диапазона КПП. Устройство размещено с левой стороны узла в его корпусе. Состоит из выключателя шариков и штифтов. При включенном диапазоне выключатель размыкает цепь питания стартера и обеспечивает невозможность запуска дизеля.

Блокировка запуска дизеля в КПП МТЗ 1221

Устройство КПП 16F+8R

Механизм данного узла также состоит из редукторного блока с первичным валом и промежуточным валом, вала пониженных передач и заднего хода, блока шестерён, вторичного вала, механизма переключения скоростей и диапазонов, гидросистемы коробки передач.

Редуктор передач

Данная часть коробки выполняет функцию формирования передаточных чисел передач без учёта диапазонов.

Схема КПП 16+8 МТЗ 122

Редуктор состоит из: первичного вала (1) установленного с установленными на игольчатых подшипниках шестернями и двух синхронизаторов (3), размещенных через втулки (2) на шлицах вала; промежуточного вала (31) с посаженными на нём с натягом четырьмя ведомыми шестернями (27,28,29,30) рис. схема кпп

Промежуточный вал и блок шестерён

Блок шестерён установлен на одной оси с промежуточным валом. На шлицах вала блока шестерён размещены шестерни (22 и 25). Задняя опора блока размещена в ступице шестерни (23) привода синхронного режима заднего ВОМ и привода ПВМ. рис. схема кпп

Вторичный вал

Деталь в виде вала-шестерни (18), размещена на конических подшипниках (10 и 17) в корпусе КП. На валу неподвижно установлена ведущая шестерня (15) привода ПВМ, на ступице которой на игольчатом подшипнике размещена ведомая шестерня (14). Через втулку (20) на валу установлена ведомая шестерня (11).  Между шестернями (14 и 11) на шлицах вторичного вала (18) посажена зубчатая полумуфта. Весь пакет деталей на валу зажат гайкой. рис. схема кпп

Вал пониженных передач заднего хода

На данном детали установлены шестерня (4) I и II диапазонов и шестерня (2) заднего хода, шестерня (8) установлена на бронзовой втулке.

Вал пониженных передач КПП 16+8

В зависимости от комплектации коробки передач конструкция вала пониженных передач и заднего хода отличается: в коробке с возможностью применения ходоуменьшителя на шлицевой втулке (5) установлена шестерня (7) привода ходоуменьшителя соединённая со шлицами шестерни (8) и застопорённая фиксирующим кольцом (6) на втулке (5). В КП без возможности установки ходоуменьшителя на шлицевой втулке (9) установлена втулка (10) соединённая шлицами с шестерней (8) и зафиксированной кольцом (6) на  втулке (9).

Механизм управления

Данная часть КП состоит из механизмов управления передачами и диапазонов.

Часть механизма переключения передач расположена в корпусе вилок и размещенных сверху корпусах (5 и 8). Включение передач осуществляется вилкой (12) рукоятки переключения через рычаг (7), вал (15) и рычаг (4). В корпусе вилок (6) установлены поводки (5 и 7) с закрепленными на них вилками (4). Предотвращение одновременного включения двух скоростей осуществляется установленными блокирующими шариками между поводками (5 и 7). Фиксация вилок (4) в нейтральном положении обеспечивается подпружиненными фиксаторами (8).

Механизм управления КПП МТЗ 1221 16+8

Механизм выбора диапазона состоит из вилки (11) рукоятки переключения, рычага (6), вала (16) и рычагов (17), установленных в корпусах (5 и 8) и деталей расположенных в корпусе КП. Зубчатые муфты (13, 26) и (3) перемещаются вилками (1, 4, 14) закреплёнными на соответствующих поводках (2 ,5, 15). Положение переключающих муфт фиксируется деталями (8,11,12) в конструкции механизма переключения.

Гидросистема КПП

ГНС коробки обеспечивает смазку под давлением ответственных точек вращения, а также работу системы управления коробкой в частях управления переключением высшей и низшей ступеней, и объединённой электрогидравлической системы управления приводом ПВМ, блокировки дифференциала заднего моста, привода ВОМ.

гидросистема трансмиссии мтз 1221

Гидравлическая часть механизма КПП состоит из:

• шестерёнчатого гидронасоса НШ-25 установленного в корпусе узла с левой стороны в нижней передней его части и получающего привод от дизеля трактора
• центробежного фильтра масла (центрифуги) присоединенного фланцем снаружи правой стороны корпуса узла
• сетчатого фильтра внутри корпуса с правой стороны в передней нижней части

Насос системы имеет поводок включения привода в установочной крышке. Демонтаж или установка узла осуществляется при обязательном выключении привода — крайним положением поводка по часовой стрелке. Попытка демонтажа насоса с включённым приводом приведёт к разрушению чугунной посадочной крышки насоса.

 Давление в системе

Контроль давления ГНС КП осуществляется встроенным стрелочным указателем в составе комбинации приборов панели управления трактором.

• Рабочий сектор давления масла в КПП на датчике 8-15 кгс/см²
• Значения нормальное рабочего давление 9-12 кгс/см²
• Не рабочий сектор давления на датчике 4-8 кгс/см²

Марка масла

Контроль уровня масла осуществляется визуально через окно с прозрачной вставкой с правой стороны корпуса КПП. Нормальный уровень считается выше отметки «П» (полный) на 7 мм. Общий объём заправки трансмиссии без ходоуменьшителя 43 литра, с ходоуменьшителем 55 литров.

В качестве рабочей жидкости и смазки гидросистему КП заправляют такой же маркой масла, которую используют для двигателя: летом М10Г2, М10Г2К, М10В2, SAE 15-W40; зимой М8Г2, М8Г2К, SAE  5W-40. Традиционно замену масла в трансмиссии осуществляют при сезонном обслуживании или не реже чем через 1000 часов наработки.