Военное образование в России

Глава 9. Трансмиссия

Совокупность агрегатов, узлов и деталей, предназначенных для передачи крутящего момента двигателя ведущим колесам и изменяющих его (крутящий момент) и частоту вращения по величине и направлению, называется трансмиссией. Трансмиссия включает в себя: сцепление, коробку передач, раздаточную коробку, карданную передачу, главные передачи, дифференциалы, валы привода ведущих колес (полуоси).

9.1 Сцепление

Сцепление предназначено для надежной передачи крутящего момента, кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии, плавного соединения их вновь и предохранения двигателя и трансмиссии от динамических перегрузок.

9.1.1 Сцепление автомобиля УАЗ-3151

На этом автомобиле устанавливается фрикционное, сухое, однодисковое сцепление с периферийным расположением пружин, с демпфером крутильных колебаний и гидравлическим приводом управления. На некоторых модификациях может устанавливаться сцепление с диафрагменным нажимным устройством.

К ведущим деталям относятся маховик 2 (рисунок 9.1), кожух 20, нажимной диск 4. Кожух 20 крепится к маховику 2 центрирующими болтами и имеет три точно расположенных прямоугольных окна. В прямоугольные окна кожуха 20 плотно входят обработанные приливы чугунного нажимного диска 4, передающие вращение от маховика 2 через кожух 20 нажимному диску 4 сцепления.

1 – нижний картер; 2 – маховик; 3 – ведомый диск; 4 – нажимной диск;

5 – подшипник первичного вала; 6 – коленчатый вал; 7 – первичный вал;

8 – игольчатый подшипник; 9 – картер; 10 – палец рычага; 11 – рычаг выключения сцепления; 12 – ось; 13 – ролик; 14 – вилка; 15 – упорный болт; 16 – оттяжная пружина; 17 – муфта выключения сцепления; 18 – подшипник выключения сцепления; 19 – нажиная пружина; 20 – кожух сцепления; 21 – теплоизоляционная шайба; 22 – балансировочный грузик; 23 – пружина демпфера; 24 – ступица; 25 – фрикционное кольцо; 26 – палец; 27 – диск демпфера; 28 – диск-держатель; 29 – упругая пластина; 30 – накладка; 31 – крышка с фильтром; 32 – бачок; 33 –трубка; 34 – главный цилиндр привода сцепления; 35 – перепускное отверстие; 36 – компенсационное отверстие; 37 – шайба; 38 – пружина; 39 – внутренняя манжета; 40 – штуцер; 41 – шайба; 42 - поршень; 43 – наружная манжета; 44 – защитный колпак; 45 – толкатель главного цилиндра; 46 – ось педали; 47 – вилка; 48 – пружина; 49 – педаль; 50 – шаровая опора; 51 – вилка выключения сцепления; 52 – шланг; 53 – рабочий цилиндр; 54 – пружина; 55 – колпачок; 56 – перепускной клапан; 57 – манжета; 58 – поршень; 59 – толкатель; 60 – чехол; 61 – контргайка; 62 – ввертная часть толкателя

Рисунок 9.1 - Сцепление автомобиля УАЗ-3151

К ведомым деталям относится ведомый диск 3, состоящий из стального разрезного диска-держателя 28 с приклепанными к нему с одной стороны шестью волнистыми упругими пластинами 29, двух фрикционных накладок 30, демпфера крутильных колебаний и ступицы 24.

Вырезы на диске-держателе 28 повышают его упругость и предохраняют от коробления при нагреве.

Передача крутящего момента от диска-держателя 28 на ступицу 24 ведомого диска, установленную на первичном валу 7 коробки передач, осуществляется через пружины 23 демпфера крутильных колебаний. Основными деталями демпфера являются диск 27, два фрикционных кольца 25, восемь пружин 23. Диск демпфера 27 и диск-держатель 28 располагаются по обе стороны ступицы 24 и соединяются между собой пальцами 26, которые проходят через полукруглые вырезы во фланце ступицы 24, не касаясь ее. Между ступицей 24 и дисками 27 и 28 располагаются фрикционные кольца 25. В дисках 27 и 28 и фланце ступицы 24 имеются окна, в которые вставлены пружины 23.

Ведомый диск 3 зажат между нажимным диском 4 и шлифованной поверхностью маховика 2 при помощи нажимного устройства, содержащего двенадцать пружин 19, расположенных между кожухом 20 и нажимным диском 4. Для предотвращения уменьшения упругости пружин 19 при их нагреве в случае пробуксовывания сцепления под каждую пружину со стороны нажимного диска 4 подложена теплоизолирующая шайба 21. Для центрирования пружин 19 и уменьшения их деформации при действии центробежных сил они установлены на отбортовках отверстий кожуха 20 и цилиндрических бобышках ведущего диска 4.

К механизму выключения относятся три рычага 11 выключения сцепления с деталями крепления и муфта выключения 17 с подшипником 18. Каждый рычаг 11 имеет две опоры: в качестве верхней используются игольчатый подшипник 8, установленный в проушине нажимного диска 4; а второй опорой, образованной осью 12 с опорным роликом 13, рычаг 11 шарнирно соединен с вилкой 14, которая крепится к кожуху 20. Шарнирное крепление рычагов 11 к вилкам 14 сцепления необходимо для кинематического согласования углового перемещения рычагов 11 и линейного перемещения нажимного диска 4, так как при выключении сцепления рычаги 11 из наклонного положения перемещаются в вертикальное и расстояние между опорами рычага меняется. Для установки внутренних концов рычагов 11 выключения сцепления в одной плоскости, что необходимо для обеспечения полноты включения и выключения сцепления, в них вворачиваются упорные болты 15.

Муфта 17 выключения сцепления надета свободно на хвостовую часть крышки подшипника коробки передач и постоянно оттягивается назад пружиной. На муфту 17 напрессован шариковый упорный подшипник 18. Шарикоподшипник 18 муфты 17 выключения сцепления обеспечивает снижение трения и износа упорных болтов 15 рычагов 11. При выключении сцепления переднее кольцо подшипника 18 вращается вместе с рычагами 11 выключения сцепления.

Между торцом подшипника 18 муфты 17 выключения сцепления и упорными болтами 15 рычагов 11 во включенном сцеплении имеется зазор 2,5-3,5 мм, что необходимо для полного включения сцепления.

Для смазывания муфты 17 выключения сцепления и ее подшипника 18 в картере сцепления установлена масленка колпачкового типа. При повороте колпачка смазка из масленки поступает к муфте по гибкому шлангу.

Привод сцепления служит для передачи усилия от ноги водителя на муфту выключения сцепления. Основными его узлами и деталями являются: педаль 49 с возвратной пружиной 48, главный цилиндр 34 с бачком 32, рабочий цилиндр 53, вилка выключения 51, трубопроводы 33 и шланги 52.

Внутри главного цилиндра 34 располагается поршень 42 с двумя резиновыми манжетами 39, 43. В головке поршня 42 просверлены перепускные отверстия, закрытые стальной шайбой 37, расположенной между внутренней манжетой 39 и поршнем 42 и предотвращающей «заплывы» манжеты в перепускные отверстия головки поршня. В крайнее заднее положение поршень 42 возвращается пружиной 38. В этом положении при отпущенной педали между днищем поршня 42 и толкателем 45 имеется зазор 0,3-0,9 мм. Этот зазор обеспечивается конструктивно, при сборке и в эксплуатации не регулируется.

Сверху на цилиндре 34 с помощью штуцера закреплен на прокладке полупрозрачный пластмассовый бачок 32, закрытый крышкой 31. В крышке 31 имеется отверстие для сообщения бачка с атмосферой и маслоотражательная пластина; под крышкой установлен сетчатый фильтр. Цилиндр соединяется с бачком двумя отверстиями: малое отверстие 36 – компенсационное, оно соединяет бачок 32 с рабочей полостью цилиндра 34; отверстие 35 большого диаметра – перепускное, оно соединяет бачок с нерабочей частью цилиндра.

Рабочий цилиндр 53 крепится на картере сцепления. Цилиндр состоит из корпуса, поршня 58 с резиновой манжетой 57, толкателя 59, перепускного клапана 56 с резиновым колпачком 55. Толкатель 59 может регулироваться по длине при помощи ввертной части 62, его выход из корпуса уплотняется защитным чехлом 60. Клапан 56 предназначен для удаления воздуха из системы.

Вилка 51 выключения установлена на шаровой опоре 50, закрепленной в картере сцепления. Наружный конец вилки 51 прижимается пружиной 54 к толкателю 62 рабочего цилиндра, к внутреннему концу вилки 51 прижимается муфта 17 выключения сцепления.

Гидравлический привод заполняется рабочей жидкостью марки ГТЖ-22. Нормальный уровень жидкости в главном цилиндре на 15-20 мм ниже верхней кромки бачка.

Работа сцепления. Во включенном положении педаль 49 под действием пружины 48 находится в верхнем положении, поршень 42 главного цилиндра 34 под действием своей пружины 38 перемещен назад, в рабочем цилиндре 53 поршень 58 усилием пружины 54 перемещен вперед, муфта 17 с подшипником 18 перемещена назад, между подшипником 18 и внутренними концами рычагов 11 устанавливается зазор. Под действием пружин 19 ведомый диск 3 плотно прижат к маховику 2. За счет сил трения крутящий момент передается с маховика 2 и нажимного диска 4 на ведомый диск 3 и далее на первичный вал 7 коробки передач.

При выключении сцепления усилие от педали 49 передается на поршень 42 главного цилиндра, который перемещается вперед, сжимая пружину 38. Перед поршнем 42 создается давление жидкости, которое передается на поршень 58 рабочего цилиндра 53. Последний через толкатель 62 поворачивает вилку 51, которая внутренним концом воздействует на муфту 17. Подшипник 18 муфты 17 поворачивает рычаги 11 вокруг опорной вилки 14, при этом наружные концы рычагов 11 оттягивают за собой нажимной диск 4, сжимая пружины 19. Между трущимися поверхностями образуется зазор, и передача крутящего момента прекращается.

Ход педали, при котором происходит выбор зазоров в приводе сцепления, называется свободным ходом. Ход педали после выбора зазора до упора – рабочий ход. Свободный и рабочий ход образуют полный ход педали.

При включении сцепления педаль 49 и поршень 42 главного цилиндра возвращаются в исходное положение, давление жидкости в гидроприводе падает, поршень 58 рабочего цилиндра вместе с толкателем 62 и вилкой 51 также возвращаются в исходное положение. Нажимной диск 4 снова прижимает ведомый диск 3 к маховику 2, что обеспечивает передачу крутящего момента.

Регулировка сцепления. Для нормальной работы сцепления необходимо, чтобы между внутренними концами рычагов 11 и подшипником 18 муфты 17 выключения сцепления был зазор (при исправном и отрегулированном сцеплении порядка 2,5-3,0 мм). Этим зазорам соответствует свободный ход педали 49 35-45 мм. В процессе эксплуатации вследствие износа фрикционных накладок 30 ведомого диска 3 зазор между внутренними концами рычагов 11 выключения и подшипником 18 уменьшается. При его отсутствии сцепление не будет полностью включено (начнет пробуксовывать), а подшипник будет интенсивно изнашиваться. Поэтому периодически следует проверять и регулировать свободный ход педали сцепления.

О наличии зазора между внутренними концами рычагов выключения и упорным подшипником судят по перемещению наружного конца вилки 51 выключения. Нормальному зазору соответствует свободное перемещение конца вилки 51 на 3,5-5 мм. Для регулировки свободного хода вилки выключения необходимо отсоединить оттяжную пружину 54 и измерить свободный ход конца вилки 51. Если он не укладывается в пределы 3,5-5 мм, ослабить контргайку 61 и, вращая толкатель 62, добиться, чтобы свободный ход был в нужных пределах. После установления нормального хода завернуть контргайку 61, проверить свободный ход вилки 51 и надеть пружину 54.

После регулировки свободного хода нужно замерить ход поршня 58 рабочего цилиндра, который должен быть не менее 17 мм. Если ход поршня 58 меньше, то это указывает на попадание воздуха в гидропривод. В этом случае нужно убедиться в отсутствии течи и прокачать гидравлический привод.

9.1.2 Сцепление автомобилей КамАЗ

Сцепление автомобилей КамАЗ фрикционное, сухое, двухдисковое, с автоматической регулировкой положения среднего диска, с периферийным расположением пружин, с демпфером крутильных колебаний и с гидравлическим приводом с пневмоусилителем.

Ведущие детали механизма сцепления (рисунок 9.2,а) включают маховик 2, средний ведущий диск 6, нажимной диск 7 и кожух сцепления 17.

Нажимной 7 и средний ведущий 6 диски установлены в пазах маховика 2 на четырех шипах, равномерно расположенных по окружностям дисков, что позволяет передавать на них крутящий момент от маховика 2 и перемещаться в осевом направлении при выключении сцепления.

а б

а) механизм сцепления: 1 – первичный вал; 2 – маховик; 3, 5 – ведомые диски;

4 – механизм автоматической установки среднего ведущего диска; 6 – средний ведущий диск; 7 – нажимной диск; 8 – вилка рычага; 9 – рычаги включения сцепления; 10 – пружина упорного кольца; 11 – упорный подшипник; 12 – муфта выключения сцепления; 13 – вилка выключения сцепления; 14 – упорное кольцо;

15 – валик вилки; 16 – нажимная пружина; 17 – кожух; 18 – теплоизоляционная шайба; 19 – болт крепления кожуха; 20 – картер; б) привод сцепления: 1 – педаль; 2 – главный цилиндр; 3 – нижний ограничитель; 4 – кронштейн; 5 – компенсационный бачок; 6 – сервопружина; 7 – рычаг; 8 – толкатель поршня главного цилиндра; 9 – эксцентриковый палец; 10 – верхний ограничитель; 11 – оттяжная пружина; 12 – трубка подачи жидкости; 13 – трубка подвода воздуха; 14 – клапан выпуска воздуха; 15 – сферическая регулировочная гайка; 16 – толкатель поршня пневмоусилителя; 17 – защитный чехол; 18 – пневмоусилитель

Рисунок 9.2 - Сцепление автомобилей КамАЗ

С целью обеспечения чистоты выключения сцепления на шипах среднего ведущего диска размещен рычажный механизм 4 принудительного отведения диска. Его пружина постоянно стремится повернуть Z – образный рычаг, который одной лапкой упирается в сухарь, запрессованный в маховик 2, а другой – в специально закаленное место на нажимном диске 7. При включенном сцеплении усилие нажимных пружин 16 значительно больше, чем усилие пружин отжимных рычагов 4, и диск 6 плотно прилегает к фрикционным накладкам ведомых дисков 3, 5. При выключении сцепления нажимной диск 7 отходит от среднего 6, который, в свою очередь, упираясь лапками рычагов 4 в маховик 2 и нажимной диск 7, под действием пружин занимает среднее положение, обеспечивая при этом чистоту выключения.

Сцепление автомобилей КамАЗ имеет два ведомых диска 3 и 5 с демпферами крутильных колебаний: один установлен между маховиком 2 и средним ведущим диском 6, другой – между средним ведущим 6 и нажимным диском 7.

Ведомый диск с демпфером в сборе состоит из диска-держателя с фрикционными накладками, ступицы диска и демпфера, состоящего из двух обойм, двух дисков, двух колец и восьми пружин.

Диск-держатель в сборе с фрикционными накладками и кольцами демпфера устанавливается на ступицу таким образом, чтобы совпали окна для пружин демпфера. В окнах устанавливаются восемь пружин, а затем с обеих сторон к ступице приклепываются диски демпфера и обоймы.

Крутящий момент, развиваемый двигателем, через поверхности трения ведущих дисков передается на фрикционные накладки и далее на ведомый диск. От ведомого диска момент через восемь постоянно сжатых цилиндрических пружин передается на диск демпфера и далее через ступицу на первичный вал коробки передач. Диски демпфера выполнены в виде тарельчатой пружины и постоянно прижимаются к кольцам демпфера, образуя самостоятельную фрикционную пару.

Нажимное устройство включает в себя двенадцать нажимных пружин 16, установленных между кожухом 17 сцепления и нажимным диском 7, под действием которых ведомые 3, 5 и средний ведущий 6 диски зажимаются между нажимным диском 7 и маховиком 2. Пружины 16 опираются на бобышки нажимного диска 7 через шайбы и подкладки из термоизоляционного материала 18.

Механизм выключения состоит из четырех рычагов выключения 9 сцепления с деталями крепления, упорного кольца 14 и муфты 12 выключения с подшипником 11.

Муфта 12 выключения сцепления с подшипником 11 в сборе установлена на крышку переднего подшипника коробки передач. Муфта 12 под действием пружин постоянно прижимается запрессованными в нее сухарями к лапкам вилки 13 выключения сцепления, при этом между муфтой 12 выключения сцепления и упорным кольцом 14 поддерживается зазор (3,6±0,4) мм, чем обеспечивается полнота включения сцепления. Подшипник 11 муфты снабжен постоянным запасом смазки. Для смазки муфты выключения установлены шланг подачи смазки и масленка на картере сцепления.

Привод (рисунок 9.2,б) состоит из педали 1 с оттяжной пружиной 11, валом и рычагом 7, главного цилиндра 2 с бачком 5, пневмоусилителя 18, вилки 13 выключения сцепления (рисунок 9.2,а) с валом и рычагом, трубопроводов 12 (рисунок 9.2) и шлангов.

Применяемая рабочая жидкость – «Нева» («Томь»), объем 0,48 л. Замена 1 раз в год при сезонном обслуживании.

Главный цилиндр (рисунок 9.3,а) состоит из корпуса цилиндра 3, поршня 4, манжеты 5, пружины 6, пробки со штуцером 7, защитного чехла 1, толкателя (штока) 2 и компенсационного бачка 8. При опущенной педали сцепления между толкателем 2 и поршнем 4 имеется зазор А, и полости корпуса 3 через отверстие в поршне сообщаются между собой. При воздействии водителя на педаль сцепления толкатель 2, жестко связанный с ней, начинает перемещаться вниз, выбирая зазор между собой и поршнем 4 (свободный ход педали), и, уперевшись в поршень 4, перекрывает отверстие в нем, предотвращая перетекание жидкости из верхней полости в нижнюю (разобщив компенсационную и рабочую полости). При дальнейшем ходе педали толкатель 2 перемещает поршень 4 вниз, который, в свою очередь, вытесняет рабочую жидкость в трубопровод для совершения работы.

а б

а) главный цилиндр сцепления: 1 – защитный чехол; 2 – толкатель; 3 – корпус главного цилиндра; 4 – поршень; 5 – манжета; 6 – пружина; 7 – пробка; 8 – бачок; А – зазор; Б – уровень жидкости; б) пневмоусилитель привода сцепления:

1 – сферическая гайка; 2 – контргайка; 3 – толкатель поршня выключения сцепления; 4 – защитный чехол; 5 – поршень выключения сцепления; 6 – следящий поршень; 7, 21, 24, 26 – манжеты; 8 – перепускной клапан; 9 – предохранительный клапан; 10 – мембрана следящего устройства; 11 – седло мембраны; 12 – пробка; 13 – возвратная пружина; 14 – крышка подвода воздуха; 15 – стержень клапанов; 16 – впускной клапан; 17 – выпускной клапан; 18 – пружина мембраны; 19 – передний корпус; 20 – пневматический поршень; 22 – пружина поршня; 23 – корпус уплотнения поршня; 25 – крышка подвода воздуха; 27 – задний корпус; I – подвод тормозной жидкости; II – подвод воздуха; А, Б, В – полости следящего устройства

Рисунок 9.3 - Приборы привода сцепления

При отпускании водителем педали 1 (рисунок 9.3,а) толкатель под действием оттяжной пружины 11 и поршень 4 под воздействием своей пружины 6 вернутся в исходное положение. При этом между поршнем 4 и толкателем 2 появится зазор А, откроется компенсационное отверстие в поршне 4, благодаря которому будет компенсироваться возможный сначала недостаток, а впоследствии избыток рабочей жидкости и будет обеспечена готовность привода к повторной работе без запаздывания.

Величина зазора А между поршнем и штоком (свободный ход педали сцепления 6-15 мм) изменяется поворотом эксцентрикового пальца 9 (рисунок 9.2,б). Ввиду отсутствия существенного износа взаимодействующих деталей эта регулировка не является эксплуатационной, а лишь установочной.

Пневмоусилитель 18 служит для облегчения выключения сцепления. Он установлен справа на специальных лапах картера сцепления и крепится к нему двумя болтами.

Пневмоусилитель (рисунок 9.3,б) состоит из переднего корпуса 19 с крышками, заднего корпуса 27, следящего поршня 6 верхней секции с уплотнительной манжетой 7, поршня 5 выключения сцепления с толкателем 3 и сферической гайкой 1, пневматического поршня 20 нижней секции и следящего устройства, состоящего из мембраны 10, выпускного 17 и впускного 16 клапанов с седлами.

В исходном положении (сцепление включено) толкатель 3 под действием пружины прижимается к поршню 5, который, в свою очередь, штоком упирается в пяту пневматического поршня 20. Поршень 20 занимает крайнее правое положение, пружина поршня 22 разжата. Следящий поршень 6 под действием пружины 18 мембраны 10 находится в крайнем левом положении. Седло 11 мембраны 10 отсоединено от выпускного клапана 17 следящего устройства, и надпоршневое пространство пневматического поршня 20 через открытый клапан 17 и отверстие в седле 11 мембраны 10 сообщено с атмосферным отверстием, защищенным от попадания грязи предохранительным клапаном 9. Впускной клапан 16 следящего устройства под действием пружины 13 и давления воздуха в полости А прижат к седлу крышки подвода воздуха 14 и предотвращает попадание сжатого воздуха из пневмосистемы в надпоршневое пространство поршня 20.

При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость под давлением поступает в полость цилиндра поршня 5 выключения сцепления и далее по каналу в заднем корпусе 27 подводится к следящему поршню 6. Следящий поршень 6, перемещая седло 11 мембраны, закрывает выпускной клапан 17, открывает впускной клапан 16. Сжатый воздух из пневмосистемы поступает в надпоршневое пространство поршня 20. Поршень 20, имеющий большую площадь, под действием небольшого давления начинает перемещаться, сжимая пружину 22 и перемещая поршень 5 выключения сцепления. При этом усилие на поршне 5 складывается из сил давления жидкости в главном цилиндре и давления воздуха на поршень 20.

При работе сцепления крутящий момент, развиваемый двигателем, от коленчатого вала передается на маховик, средний ведущий и нажимной диски и далее через поверхности трения на ведомые диски. От ведомых дисков крутящий момент через демпфер передается на ступицы ведомых дисков и далее на первичный вал коробки передач.

При выключении сцепления толкатель пневмоусилителя поворачивает рычаг вала вилки, который, в свою очередь, поворачивает вал и связанную с ним вилку 13 выключения сцепления (рисунок 9.2,а). Вилка 13 своими лапками нажимает на сухари муфты 12 выключения сцепления, перемещает ее, выбирая зазор, до упора в упорное кольцо 14. При дальнейшем перемещении муфты 12 упорное кольцо 14 нажимает на лапки рычагов 9, поворачивает их на осях вилок 8 и отжимает нажимной диск 7 от ведомого диска 5, сжимая при этом нажимные пружины 16. Усилие прижатия поверхностей трения маховика 2, среднего ведущего 6 и нажимного 7 дисков к поверхностям трения ведомых дисков 3 и 5 уменьшается и при полном нажатии на педаль полностью снимается. Крутящий момент, развиваемый двигателем, на ведомые диски и далее на трансмиссию не передается. Оттяжные рычаги 4 среднего ведущего диска 6 под действием своих пружин поворачиваются и перемещают диск 6 в среднее положение, обеспечивая тем самым полноту выключения сцепления.

Регулировки сцепления

Свободный ход рычага вала вилки выключения сцепления, соответствующий зазору между упорным кольцом 14 и муфтой 12 выключения сцепления, проверяют перемещением вручную рычага 4 вала вилки от поверхности сферической гайки 15 (рисунок 9.2,б) толкателя 16 пневмоусилителя 18 привода сцепления (при этом необходимо отсоединить пружину от рычага). Если свободный ход рычага, замеренный на радиусе 90 мм, окажется менее 3 мм, то его отрегулировать сферической гайкой 15 толкателя 16 пневмоусилителя до величины 4-5 мм. Затем проверить полный ход толкателя 16 пневмоусилителя нажатием на педаль сцепления до упора, при этом полный ход толкателя должен быть не менее 25 мм.

9.1.3 Особенности устройства сцеплений автомобилей Урал

Двухдисковое сухое сцепление с периферийным расположением нажимных пружин устанавливается на автомобилях Урал и его модификациях. Механический привод сцепления снабжен пневмоусилителем.

Конструкция сцепления Урал аналогична сцеплению КамАЗ.

При выключении сцепления между маховиком, ведомыми, средним ведущим и нажимным дисками создаются необходимые зазоры, чему способствуют отжимные пружины 3 (рисунок 9.4).

а б

а) механизм сцепления: 1 – картер маховика; 2 – маховик; 3 – отжимная пружина; 4 – шток; 5 – разрезное кольцо; 6 – упорная планка; 7 – оттяжной рычаг;

8 – вилка оттяжного рычага; 9 – регулировочная гайка; 10 – опорная пластина;

11 – муфта выключения сцепления с подшипником; 12 – шланг подачи смазочного материала к муфте выключения сцепления; 13 – вилка выключения сцепления; 14 – упорное кольцо оттяжных рычагов; 15 – вал вилки выключения сцепления; 16 – рычаг; 17 – кожух сцепления; 18 – нажимная пружина; 19 – теплоизоляционная шайба; 20 – нажимной диск; 21 – задний ведомый диск; 22 – средний ведущий диск; 23 – передний ведомый диск;

б) привод сцепления: 1 – кран пневматический; 2 – контргайка; 3 – болт регулировочный; 4 – тяга с компенсатором; 5 – кронштейн; 6, 22 – рычаги тормозного крана; 7 – рычаг привода сцепления; 8, 19 – шланги; 9 – тяга педали сцепления; 10 – тяга педали тормоза; 11 – рычаг вала педали сцепления; 12 – вал педали сцепления; 13 – ограничитель хода педали сцепления; 14 - оттяжная пружина педали тормоза; 15 - сервопружина педали сцепления; 16 – педаль сцепления; 17 – педаль тормоза; 18 – рычаг вала вилки выключения сцепления;

20 – пневмоцилиндр; 21 – тяга тормозного крана; L – полный ход педали сцепления; L₁ – полный ход педали тормоза

Рисунок 9.4 - Сцепление автомобилей Урал

По мере изнашивания накладок необходимые зазоры обеспечиваются механизмом автоматической регулировки перемещения среднего диска. Этот механизм состоит из штоков 4, закрепленных в четырех приливах среднего ведущего диска, разрезных колец 5 и упорных планок 6, которые вместе с кожухом сцепления крепятся болтами к маховику. При изнашивании фрикционных накладок средний ведущий диск под действием нажимных пружин перемещается к маховику на величину износа накладок. При этом кольца 5, упираясь в кожух сцепления, перемещаются по штокам 4, в результате чего сохраняется зазор между кольцами 5 и упорными планками 6.

Привод (рисунок 9.4,б) состоит из педали 16 с валом 12, сервопружиной 15 и оттяжной пружиной 14, системы тяг и рычагов, тяги 4 с компенсатором, вилки 13 (рисунок 9.4,а) выключения сцепления с валом 15 и рычагом 16 сцепления и пневмоусилителя. Пневмоцилиндр 20 (рисунок 9.4,б) усилителя установлен на картере КП и воздействует на рычаг вала вилки выключения 18 сцепления. Управление цилиндром осуществляется посредством пневматического крана 1, который смонтирован на тяге с компенсатором. Шланг 8 соединяет кран 1 с пневмосистемой автомобиля.

При воздействии на педаль сцепления 16 усилие через рычаг и детали привода передается на рычаг 18 вала вилки выключения сцепления. При этом одновременно усилие передается на шток пневматического крана 1, открывая его клапан. Давление воздуха из пневмосистемы автомобиля через шланг 19 поступает в пневмоцилиндр 20, который, перемещая рычаг вала 18 вилки выключения сцепления, оказывает воздействие в приводе выключения сцепления.

Регулировки сцепления

Полный ход педали сцепления 195-220 мм, регулируется регулировочным болтом ограничителя 13 хода педали сцепления и осуществляется только при наличии давления воздуха в пневмосистеме автомобиля не менее 0,6 МПа (6 кгс/см²).

Свободный ход педали сцепления должен находиться в пределах 50-60 мм. Величина свободного хода педали сцепления определяется при отсутствии давления воздуха в пневмосистеме автомобиля нажатием руки на педаль; начало выключения сцепления ощущается по значительному возрастанию усилия. Регулировка свободного хода педали осуществляется изменением длины тяги 4, отсоединив ее от рычага 18, отпустив контргайку вилки тяги и вывертывая вилку для увеличения свободного хода или завертывая для его уменьшения. При полном использовании резьбы тяги необходимо переставить рычаг вала вилки выключения сцепления 18 против часовой стрелки на один шлиц, дополнительно отрегулировав тягу.

Регулировка момента включения пневматического крана производится при наличии воздуха в пневмосистеме автомобиля. Для этого необходимо отсоединить шланг 19 от крана 1; вывернуть регулировочный болт 3, обеспечив зазор между болтом и штоком крана; нажать на педаль сцепления до значительного возрастания усилия; завернуть болт 3 до момента открытия клапана крана (выход воздуха из управляющей магистрали крана 1); довернуть регулировочный болт 3 на 0,5-1,0 оборота и законтрить гайкой.

9.1.4 Неисправности сцепления

Основные неисправности: неполное включение (сцепление пробуксовывает), неполное выключение (сцепление ведет), резкое включение сцепления, разрушение подшипника муфты выключения.

Пробуксовка сцепления проявляется при трогании с места или при движении на подъеме, когда педаль отпущена, двигатель набирает обороты, а машина не развивает необходимой скорости; в кабине может ощущаться характерный запах гари. Пробуксовка может появиться из-за отсутствия свободного хода педали, износа или замасливания накладок ведомого диска, вследствие поломки нажимных пружин. Устраняется неисправность регулировкой свободного хода педали, промывкой или заменой накладок ведомого диска, заменой поломанных пружин.

Признаком неполного выключения сцепления является затрудненное переключение передач или шум в коробке передач. Причиной этой неисправности может быть большой свободный ход педали, перекос или коробление ведомого диска, обрыв фрикционных накладок, перекос нажимного диска, неодновременное нажатие упорного подшипника на внутренние концы рычагов выключения. Требуется регулировка сцепления или замена ведомого диска, установка рычагов в одной плоскости.

Резкое включение сцепления проявляется в трогании машины с места рывком при плавном отпускании педали. Основными причинами этой неисправности могут быть: заедание муфты выключения, обрыв оттяжных пружин, износ шлицев первичного вала коробки передач. В этом случае необходимо заменить изношенные детали.

Неисправность подшипника муфты выключения обнаруживается по появлению шума или писка при частичном выключении сцепления. Большой износ, а затем и разрушение подшипника может происходить вследствие недостаточной смазки, малой величины свободного хода педали, неправильных приемов управления автомобилем, когда сцепление длительное время находится в выключенном состоянии. Устраняется неисправность смазкой или заменой подшипника.

Неисправности в работе сцеплений автомобилей УАЗ и КамАЗ возможны из-за попадания воздуха в гидропривод. Для прокачки гидропривода необходимо надеть на головку перепускного клапана резиновый шланг, свободный конец которого опустить в прозрачный сосуд с тормозной жидкостью. Затем 3-4 раза резко нажать на педаль сцепления и, оставляя педаль сцепления нажатой, отвернуть на ½-1 оборот перепускной клапан, при этом через шланг выйдет часть жидкости с воздухом. После прекращения выхода жидкости и содержащегося в ней в виде пузырьков воздуха при нажатой педали сцепления завернуть перепускной клапан. Повторять операции до тех пор, пока полностью не прекратится выделение воздуха из шланга. В процессе прокачки необходимо добавлять в систему тормозную жидкость, не допуская снижения ее уровня в компенсационной полости главного цилиндра более чем на ⅔ (или на 15-20 мм от верхнего края компенсационного бачка) от нормального, во избежание попадания в систему атмосферного воздуха.

Затем следует проверить ход толкателя рабочего цилиндра, который должен быть не менее 19 мм для автомобиля УАЗ и 23 мм у автомобиля КамАЗ. Если ход толкателя меньше, нужно продолжать прокачку до полного удаления воздуха из системы.

9.1.5 Техническое обслуживание сцепления

При контрольном осмотре перед выходом из парка проверяется работа сцепления во время движения автомобиля. При трогании с места сцепление должно включаться плавно. Передачи в коробке передач должны переключаться легко, без стука или скрежета.

При ЕТО производится очистка от грязи, пыли, снега привода выключения сцепления, мойка картера сцепления.

При ТО-1 проверяется свободный ход педали и в случае необходимости производится его регулировка или (на автомобилях УАЗ, КамАЗ) прокачка привода; проверяются состояние и крепление оттяжной пружины педали.

При ТО-2 на автомобилях смазываются муфта выключения сцепления и втулки вала вилки выключения сцепления (смазка Литол-24).

При СО в гидроприводе сцепления УАЗ и КамАЗ меняется жидкость, при этом привод промывается, а рабочие детали главного и рабочего цилиндров смазываются касторовым маслом.

9.2 Коробка передач

Коробки передач служат для передачи и изменения крутящего момента по величине и направлению, длительного отсоединения двигателя от трансмиссии и отбора мощности на привод вспомогательных агрегатов.

9.2.1 Коробка передач автомобиля УАЗ

На автомобилях УАЗ применяется механическая, четырехступенчатая, трехвальная, частично синхронизированная коробка передач с неподвижными осями валов, смешанным зубчатым зацеплением и непосредственным приводом. Передаточные числа: на первой передаче – 3,78; на второй – 2,60; на третьей – 1,55; на четвертой – 1,00; на передаче заднего хода – 4,12. На автомобилях УАЗ может устанавливаться пятиступенчатая коробка передач.

Коробка передач крепится к картеру сцепления четырьмя шпильками. Коробка передач (рисунок 9.5) состоит из редуктора с механизмом переключения передач и привода управления. Редуктор состоит из картера 8 с крышками, первичного (ведущего) вала 1 с шестерней и подшипниками в сборе, промежуточного вала 23 с шестернями и подшипниками в сборе, вторичного (ведомого) вала 16 с шестернями, синхронизаторами и подшипниками в сборе, промежуточной шестерни 25 заднего хода с осью 24.

Смазка трущихся поверхностей коробки передач осуществляется разбрызгиванием вращающимися шестернями масла, налитого в картер. В коробку передач заправляется 3,5 л масла.

Чугунный картер 8 сбоку закрывается крышкой 42, в которой расположен механизм переключения передач. На левой стенке картера, на высоте, соответствующей нормальному уровню масла, выполнено контрольно-заливное отверстие, а внизу – отверстие для слива масла.

1 – первичный вал; 2 – передняя крышка; 3 – специальная гайка; 4, 14, 17, 28 – стопорные кольца; 5 – прокладка; 6, 7, 15, 20, 30 – подшипники; 8 – картер; 9, 12 – синхронизатор;

10 – шестерня третьей передачи; 11 – шестерня второй передачи; 13 – шестерня первой передачи; 16 – вторичный вал; 18 – шайба; 19 – распорное кольцо; 21 – специальный болт;

22 – специальная шайба; 23 – промежуточный вал; 24 – ось шестерни заднего хода; 25 – шестерня заднего хода; 26 – пробка; 27 – блок шестерен привода промежуточного вала и третьей передачи; 29 – заглушка; 31 – муфта; 32 – ступица; 33 – сухарь; 34 – шарик фиксатора;

35 – пружина; 36 – блокирующее кольцо; 37 – рычаг переключения передач; 38 – уплотнительная манжета; 39 – штифт; 40 – пружина рычага; 41 – опора рычага; 42 – боковая крышка коробки передач; 43 – крышка предохранителя; 44 – стопорное кольцо; 45 – предохранитель; 46 – пружина предохранителя; 47 – шариковый фиксатор; 48 – пружина фиксатора; 49 – вилка включения I и II передач; 50 – вилка включения III и IV передач; 51 – вилка включения заднего хода; 52 – винт; 53 – шплинт; 54 – выключатель фонаря заднего хода; 55 – пробка; 56 – шток вилки включения I и II передач; 57 – плунжер; 58 – штифт; 59 – шток вилки III и IV передач; 60 – шток вилки включения заднего хода; 61 – заглушка

Рисунок 9.5 - Коробка передач автомобиля УАЗ

На шлицах первичного вала 1 устанавливается ведомый диск сцепления. На заднем конце вала 1, расположенном консольно за подшипником 6, выполнена косозубая шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней привода промежуточного вала 23. Рядом с ведущей шестерней приварен зубчатый венец с конусом, предназначенные для обеспечения создания необходимого момента трения с поверхностью фрикционного кольца синхронизатора 9 при переключении передач и соединения с зубчатым венцом каретки синхронизатора.

Промежуточный вал 23 установлен в картере 8 на переднем роликовом 30 и заднем шариковом 20 подшипниках. Шариковый подшипник 20 зафиксирован на валу с помощью тарельчатой шайбы 22 и специального болта 21.

Шестерни первой передачи, заднего хода и второй передачи выполнены заодно с валом 23. Шестерни третьей передачи и привода промежуточного вала изготовлены отдельным блоком 27 и установлены на вал 23 с натягом. Блок 27 на валу 23 крепится стопорным кольцом 28. Шестерни первой передачи и заднего хода прямозубые, остальные – косозубые.

Передней опорой вторичного вала 16 является роликовый подшипник 7, расположенный в расточке первичного вала 1, задней опорой – двухрядный шариковый радиально-упорный подшипник 15, установленный в стенке картера 8. Внутреннее кольцо подшипника 15 установлено на валу 16 до упора в распорное кольцо 19, дополнительно выполняющее функцию маслоотражателя, и зафиксировано стопорным кольцом 17.

Шестерни третьей передачи 10, второй передачи 11 и первой передачи 13 установлены на вторичном валу 16 на игольчатых взаимозаменяемых подшипниках. Шестерни 10, 11 и 13 находятся в постоянном зацеплении с шестернями соответствующих передач промежуточного вала. На цилиндрические пояски шестерен напрессованы конусные кольца с зубчатыми венцами, предназначенные для работы с синхронизаторами 9, 12, установленными на шлицах вала 16.

Для обеспечения выравнивания окружных скоростей вторичного вала и зубчатых колес и тем самым безударного включения передач в коробке передач для включения четвертой и третьей, второй и первой передач, установлены синхронизаторы 9, 12.

Синхронизаторы коробки передач автомобиля УАЗ инерционные, двухсторонние, конусные, с блокирующими зубьями. Состоят из зубчатой ступицы 32, установленной на шлицах вторичного вала 16, скользящей муфты 31, трех сухарей 33 с шариковыми фиксаторами 34 и пружинами 35 и двух блокирующих колец 36 (с двух сторон).

С обеих сторон зубчатой ступицы 32 синхронизатора установлены блокирующие кольца 36, торцы которых имеют по три прямоугольных паза, в которые с окружным зазором, равным половине толщины зуба зубчатых венцов, входят концы сухарей. Внутренние конические поверхности колец 36 имеют мелкую нарезку для разрыва масляной пленки на конусных поверхностях кольца и муфты включаемой передачи с целью повышения трения между ними. Блокирующие кольца 36 имеют зубчатые венцы, шаг которых равен шагу внутренних зубьев скользящей муфты 31 и зубчатых венцов шестерен. Для обеспечения блокировки скользящей муфты 31 ее зубья и зубья блокирующих колец 36 имеют торцевые скосы.

Работа синхронизатора

При включении, например, прямой передачи скользящая муфта 31 синхронизатора 9 под действием вилки переключения передач 50 стремится сдвинуться вправо. При этом она через фиксаторы 34 воздействует на сухари 33, которые перемещают блокирующее кольцо 36 вместе со скользящей муфтой 31 до касания конусной поверхности кольца 36 с конусом первичного вала 1, при этом под действием сил трения конус первичного вала 1 увлекает за собой блокирующее кольцо 36 и вследствие наличия зазора между сухарями 33 и пазами в торце блокирующего кольца 36 поворачивает его на некоторый угол относительно скользящей муфты 31. Зубья скользящей муфты 31 своими торцевыми скосами упираются в торцевые скосы зубьев блокирующего кольца 36 и дальнейшее перемещение муфты 31 до полного выравнивания окружных скоростей прекращается. Угол наклона зубьев подобран таким образом, что, пока действует момент трения, т. е. пока происходит синхронизация блокирующего кольца 36 и первичного вала 1, дальнейшее продвижение скользящей муфты 31 по зубьям ступицы 32 невозможно. В результате этого, под действием момента трения, постепенно выравнивается частота вращения блокирующего кольца 36 и первичного вала 1. Когда эти частоты вращения выровняются, исчезнут сила инерции и момент трения, торцы зубьев блокирующего кольца 36 займут безразличное положение относительно торцов зубьев скользящей муфты 31. Муфта 31, утапливая фиксаторы 34, под действием вилки переключения передач продвигается по зубьям ступицы 32, при этом ее зубчатый венец вначале бесшумно входит в зацепление с зубчатым венцом блокирующего кольца 36, а затем и с зубчатым венцом на первичном валу 1. Включение понижающей передачи происходит аналогично с той лишь разницей, что в этом случае окружная скорость скользящей муфты 31 будет больше окружной скорости шестерни 10 третьей передачи и при соприкосновении конусов блокирующее кольцо 36 под действием момента трения будет тормозиться, поворачиваясь относительно скользящей муфты 31 в обратном, чем при включении прямой передачи, направлении.

Синхронизатор 12 первой и второй передач отличается от рассмотренного выше конструкцией скользящей муфты, на которой нарезан зубчатый венец для включения передачи заднего хода.

Промежуточная шестерня заднего хода 25 установлена с подшипником в сборе на оси 24, которая фиксируется от вращения лыской в стенке картера 8 и пластине подвески коробки передач и раздаточной коробки.

Механизм переключения передач расположен в крышке 42 коробки и состоит из трех штоков 56, 59 и 60 с вилками 49, 50, 51, трех фиксаторов 47, замкового устройства и предохранителя 45 от случайного включения передачи заднего хода.

Фиксаторы 47 предотвращают возможность самопроизвольного включения или выключения передач.

Замковое устройство не допускает одновременного включения двух и более передач.

Работа коробки передач. При включении первой передачи водитель перемещает верхний конец рычага 37 на себя и вперед, при этом нижний конец рычага входит в переводную головку штока 56 первой передачи и перемещает его назад. Это движение через вилку 49 передается скользящей муфте синхронизатора 12, которая, перемещаясь по шлицам каретки, входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни 13 первой передачи вторичного вала 16.

От первичного вала 1 коробки передач крутящий момент передается на шестерню привода промежуточного вала 23 и далее через шестерню первой передачи промежуточного вала – на шестерню 13 первой передачи вторичного вала 16. Обе пары шестерен увеличивают крутящий момент, уменьшая частоту вращения вторичного вала. С шестерни 13 первой передачи вторичного вала крутящий момент передается через зубчатый венец на муфту синхронизатора 12 и далее через каретку на вторичный вал 16. С вторичного вала крутящий момент через шлицы передается на раздаточную коробку и далее к агрегатам трансмиссии.

На второй передаче муфта синхронизатора 12 перемещается вперед и своими внутренними зубьями соединяется с зубчатым венцом шестерни 11. Крутящий момент передается через шестерни привода промежуточного вала и далее через шестерню второй передачи промежуточного вала – на шестерню второй передачи вторичного вала. С шестерни первой передачи вторичного вала крутящий момент передается через зубчатый венец на муфту синхронизатора и далее через каретку на вторичный вал.

На третьей передаче водитель перемещает муфту синхронизатора 9 назад, при этом шестерня 10 третьей передачи через муфту синхронизатора и ее ступицу соединяется со своим валом. Крутящий момент передается через шестерню 10 на синхронизатор 9 и далее на вторичный вал 16.

На четвертой передаче при помощи муфты синхронизатора 9 соединяются между собой первичный 1 и вторичный 16 валы, крутящий момент передается с одного вала на другой напрямую, без изменения.

На передаче заднего хода водитель перемещает вперед промежуточную шестерню 25 заднего хода, в результате она соединяется с шестерней передачи заднего хода промежуточного вала 23 и с зубчатым венцом синхронизатора 12. Крутящий момент передается через шестерню промежуточного вала 23 на промежуточную шестерню 25 заднего хода и от нее на зубчатый венец синхронизатора 12 и далее на вторичный вал 16. В этом случае в работе участвуют три пары шестерен, первичный и вторичный валы вращаются в разные стороны.

9.2.2 Коробка передач автомобилей КамАЗ

На автомобилях семейства КамАЗ применяется механическая, пятиступенчатая, трехвальная, частично синхронизированная коробка передач модели 142 с неподвижными осями валов, смешанным зубчатым зацеплением и дистанционным приводом. Передаточные числа: на первой передаче 7,82; на второй 4,03; на третьей 2,5; на четвертой 1,53; на пятой передаче 1,00; на передаче заднего хода 7,38. На автомобилях КамАЗ-43118 устанавливается десятиступенчатая коробка передач, отличающаяся установкой перед основной коробкой передач двухступенчатого делителя с пневматическим приводом.

Картер 42 коробки передач (рисунок 9.6) имеет сбоку слева и справа закрытые крышками люки для установки коробок отбора мощности. Допустимый отбор мощности от коробки передач 30 л. с. Снизу картера ввернута сливная пробка, а снизу справа – сливная пробка с магнитом. Над сливной пробкой с магнитом расположено заливное отверстие, закрытое пробкой со щупом контроля уровня масла.

Первичный вал 4 выполнен заодно с шестерней. Шестерня косозубая, постоянного зацепления с шестерней 44 привода промежуточного вала 41. Задняя часть шестерни выполнена на конус, предназначенный для обеспечения создания необходимого момента трения между поверхностью шестерни и поверхностью фрикционного кольца синхронизатора 8 при переключении передач.

Шестерня имеет внутренний зубчатый венец, предназначенный для обеспечения соединения с зубчатым венцом каретки синхронизатора, и внутреннее цилиндрическое отверстие, предназначенное для установки переднего роликового подшипника 7 вторичного вала 43.

1 – вилка выключения сцепления; 2 – вал вилки выключения сцепления; 3 – маслонагнетающее кольцо; 4 – первичный вал; 5 – муфта выключения сцепления; 6 – шланг смазывания муфты выключения сцепления; 7, 18, 34, 45 – роликовый подшипник; 8 – синхронизатор четвертой и пятой передач; 9 – шток рычага механизма переключения передач; 10 – сухарь опоры штока; 11 – втулка опоры штока рычага; 12 – шток вилки переключении второй и третьей передач; 13 – вилка переключения четвертой и пятой передач; 14 – рычаг механизма переключения передач; 15 – головка штока; 16 – шестерня четвертой передачи вторичного вала; 17 – шестерня третьей передачи вторичного вала; 19 – вилка переключения второй и третьей передач; 20 – синхронизатор второй и третьей передач; 21 – шестерня второй передачи вторичного вала; 22 – шестерня передачи заднего хода вторичного вала; 23 – блок шестерен заднего хода; 24 – вилка переключения первой передачи и передачи заднего хода; 25 – муфта включения первой передачи и передачи заднего хода; 26 – втулка шестерни первой передачи; 27 – ось блока шестерен заднего хода; 28 – верхняя крышка; 29 – шестерня первой передачи вторичного вала; 30, 35, 47, 48 – крышка подшипника; 31, 46 – шариковые подшипники;

32 – фланец карданного вала; 33 – стакан заднего подшипника промежуточного вала;

36 – шестерня первой передачи промежуточного вала; 37 – шестерня передачи заднего хода промежуточного вала; 38 – шестерня второй передачи промежуточного вала; 39 – шестерня третьей передачи промежуточного вала; 40 – шестерня четвертой передачи промежуточного вала; 41 – промежуточный вал; 42 – картер коробки передач; 43 – вторичный вал; 44 – шестерня привода промежуточного вала; 49 – картер сцепления; 50 – шток вилки переключения четвертой и пятой передач; 51 – шток вилки переключения первой передачи и передачи заднего хода; 52 – предохранитель; 53 – стержень предохранителя; 54 – фиксатор; 55 – замковое устройство

Рисунок 9.6 - Коробка передач автомобилей КамАЗ

Для принудительной смазки переднего подшипника 46 первичного вала 4 коробки передач и подшипников шестерен вторичного вала 43 коробки передач на первичном валу 4 установлено и застопорено от проворачивания шариком специальное маслонагнетающее кольцо 3, имеющее наружную многозаходную винтовую нарезку, предназначенную для подачи масла в нагнетательную полость. Масло к кольцу 3 поступает самотеком по каналам, выполненным в картере 42 и крышке 48 заднего подшипника из масляного кармана, в который оно попадает в результате разбрызгивания зубчатыми колесами промежуточного вала. Для прохода смазки в валу 4 просверлены наклонное и продольное отверстия. В продольное отверстие вставлена маслоперепускная втулка, обеспечивающая подачу смазки в продольный канал вторичного вала 43. Для циркуляции смазки через передний подшипник 7 вторичного вала 43 в теле шестерни выполнены радиальные сверления.

Промежуточный вал 41 установлен на двух опорах.

Шестерни первой передачи 36, заднего хода 37 и второй передачи 38 выполнены заодно с валом 41, шестерни третьей передачи 39, четвертой передачи 40 и привода промежуточного вала 44 напрессованы на вал 41 и дополнительно зафиксированы сегментными шпонками.

Вторичный вал 43 установлен на двух опорах.

Передняя и средняя шлицованные части вторичного вала 41, состоящие из трех нарезанных на валу зубчатых венцов, предназначены для установки кареток синхронизаторов и для включения передач.

Шестерни установлены на валу на роликовых подшипниках.

Для включения первой передачи и передачи заднего хода на вторичном валу установлена муфта, а второй и третьей передач, четвертой и пятой – синхронизаторы.

Синхронизаторы коробки передач КамАЗ инерционные, двухсторонние, конусные, пальцевые (с блокирующими пальцами), неразборные.

Синхронизатор второй и третьей передач (рисунок 9.7,а) состоит из каретки 3, двух фрикционных колец 5 и 7, восьми блокирующих пальцев 6 и четырех пальцев 1 фиксаторов.

На каретке 3 проточена канавка, в которую входят сухари вилки включения второй и третьей передач.

Каретка 3 имеет внутреннее шлицованное отверстие, состоящее из трех зубчатых венцов, которыми она соединяется со шлицованной частью вторичного вала. Крайние зубчатые венцы утончены по сравнению со средним и в комплексе с зубчатыми венцами вторичного вала при включении передач образуют «замок», предотвращающий самовыключение передач. В каретке по окружности параллельно оси просверлены восемь отверстий под блокирующие пальцы 6 и четыре отверстия под пальцы фиксаторов 1. Отверстия под блокирующие пальцы имеют с обеих сторон фаски с углом, равным углу фасок блокирующих пальцев. В нейтральном положении блокирующие пальцы 6 находятся в отверстиях кареток с зазором. На наружные концы блокирующих пальцев до упора в их торцы напрессованы фрикционные кольца 5 и 7.

а б

а) второй и третьей передач; б) четвертой и пятой передач:

1 – палец фиксатора; 2 – шарик; 3 – каретка синхронизатора; 4 – пружина фиксатора;

5, 7 – фрикционное кольцо; 6 – блокирующий палец; 8 – сухарь фиксатора

Рисунок 9.7 – Синхронизаторы

Фрикционные кольца 5, 7 стальные, имеют наружную коническую поверхность с углом конуса 6°±4', на которой профрезерованы прямоугольные канавки для удаления продуктов износа и нарезаны по окружности винтовые канавки для выдавливания с конических поверхностей трения масла при прижатии кольца к конусу включаемого зубчатого колеса.

Пальцы фиксаторов 1 установлены в отверстиях каретки между фрикционными кольцами 5 и 7. В средней части пальцы имеют канавку, в которую входит шарик 2, поджатый пружиной 4. В нейтральном положении под действием пружины 6 шарик прижимается к пальцу 1, входит в его канавку и предотвращает самопроизвольное перемещение каретки 3.

Работа синхронизатора заключается в следующем. При включении, например, третьей передачи каретка синхронизатора 3 под действием вилки переключения передач стремится сдвинуться влево. При начальном перемещении каретки 3 она вместе с пальцами фиксаторов 1 и фрикционными кольцами 5 перемещается до касания конусной поверхности кольца 5 с конусом шестерни третьей передачи. При соприкосновении конуса фрикционного кольца 5 с конусом шестерни третьей передачи под действием сил трения шестерня увлекает за собой фрикционное кольцо 5 с блокирующими пальцами, поворачивая их относительно каретки 3.

Фаски отверстий каретки 3 упираются в фаски блокирующих пальцев 6, и дальнейшее перемещение каретки 3 до полного выравнивания окружных скоростей прекращается. Угол наклона фасок подобран таким образом, что, пока действует момент трения, дальнейшее продвижение каретки по шлицам вторичного вала невозможно. Когда исчезнут сила инерции и момент трения, блокирующие пальцы 6 займут безразличное положение относительно отверстий в каретке 3, и каретка 3 получит возможность под действием вилки переключения передач продвинуться в осевом направлении. При этом шарики 2 фиксаторов утапливаются и каретка 3 по большим диаметрам блокирующих пальцев 6 передвигается в сторону третьей передачи. Зубчатый венец каретки бесшумно входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни третьей передачи. Включение второй передачи происходит аналогично с той лишь разницей, что в этом случае окружная скорость каретки 3 будет больше окружной скорости шестерни второй передачи, и при соприкосновении конусов фрикционное кольцо 7 с блокирующими пальцами 6 будет тормозиться, при этом каретка 3 провернется относительно блокирующих пальцев 6.

СХР 4-5 передач аналогичен по конструкции и действию с СХР 2-3 передач.

Блок шестерен заднего хода 23 (рисунок 9.6) установлен на оси 27 на двух роликовых подшипниках. Ось 27 зафиксирована в расточке картера стопорной планкой. Блок шестерен 23 имеет два прямозубых зубчатых венца. Венец большего диаметра находится в постоянном зацеплении с шестерней 37 промежуточного вала 41, а венец меньшего диаметра находится в постоянном зацеплении с шестерней 22 заднего хода вторичного вала 43.

Механизм переключения передач собран в верхней крышке картера коробки передач и состоит из трех штоков включения передач 12, 50, 51, трех вилок переключения передач 13, 19, 24, замкового механизма 55, трех фиксаторов 54 положения штоков, предохранителя 52 включения первой передачи и заднего хода, рычага 14 и штока 9.

Дистанционный привод управления механизмом переключения передач состоит из качающегося рычага коробки переключения передач, опоры рычага переключения передач, передней и промежуточной тяг с регулировочным фланцем.

9.2.3 Особенности устройства коробки передач автомобилей Урал

На автомобилях Урал применяется механическая, пятиступенчатая, трехвальная, частично синхронизированная коробка передач (рисунок 9.8)с неподвижными осями валов, смешанным зубчатым зацеплением и непосредственным приводом. Передаточные числа: на первой передаче – 5,96; на второй – 2,90; на третьей – 1,52; на четвертой – 1,00; на пятой передаче – 0,664; на передаче заднего хода – 5,48.

Наличие пятой, повышающей передачи с передаточным числом, меньшим единицы такой передачи, улучшает топливную экономичность автомобиля и уменьшает износ деталей двигателя, так как появляется возможность снизить частоту вращения коленчатого вала при той же скорости движения автомобиля

1 – первичный вал; 2 – крышка подшипника первичного вала; 3 – шестерня первичного вала;

4 – синхронизатор четвертой и пятой передач; 5 – рычаг переключения передач; 6 – вал рычага переключения; 7 – шарик фиксатора с пружиной; 8 – шестерня пятой передачи ведомого вала; 9 – шестерня третьей передачи ведомого вала; 10 – синхронизатор второй и третьей передач; 11 – шестерня второй передачи ведомого вала; 12 – шестерня первой передачи и передачи заднего хода ведомого вала; 13 – верхняя крышка коробки передач со штоком и вилками;

14 – вторичный вал; 15 – червячное колесо привода спидометра; 16 – фланец крепления карданного вала к коробке передач; 17 – промежуточный вал с зубчатым венцом первой передачи и передачи заднего хода; 18 – картер коробки передач; 19 – шестерня второй передачи промежуточного вала; 20 – заборник масляного насоса с магнитом; 21 – шестерня третьей передачи промежуточного вала; 22 – шестерня пятой передачи промежуточного вала; 23 – шестерня отбора мощности; 24 – шестерня привода промежуточного вала; 25 – масляный насос; 26 – ось блока шестерен заднего хода; 27 – блок шестерен заднего хода; 28 – обойма вилки переключения; 29 – прорези корпуса; 30 – корпус; 31 – штифт; 32 – выступ муфты; 33 –муфта синхронизатора; 34 – фиксатор; 35 – зубчатый венец муфты; 36 – конусное кольцо

Рисунок 9.8 - Коробка передач автомобиля Урал

КП Урал аналогична по конструкции КП КамАЗ за исключением:

- V передача повышающая;

- I передача и ЗХ вкл. шест. кореткой;

- синхронизаторы с блокировочными окнами;

- шестеренчатый масляный насос.

9.3 Раздаточная коробка

Раздаточная коробка – это агрегат трансмиссии автомобиля, предназначенный для передачи крутящего момента от коробки передач к агрегатам трансмиссии; распределения крутящего момента между ведущими мостами (между передним мостом и задней тележкой); изменения крутящего момента по величине и отбора мощности на привод дополнительного оборудования.

Раздаточная коробка предусматривает два режима движения автомобиля: по бездорожью (в раздаточной коробке включается низшая передача) и по дорогам общего пользования (в раздаточной коробке включается высшая передача).

9.3.1 Раздаточная коробка автомобиля УАЗ-3151

Раздаточная коробка автомобиля УАЗ-3151 – с несоосными ведомыми валами, блокированная, двухступенчатая, трехвальная, с неподвижными осями валов, с дистанционным приводом управления. Передаточные числа: первой (низшей) передачи – 1,94, второй (высшей) передачи – 1,0.

Раздаточная коробка крепится четырьмя болтами к задней стенке коробки передач через отверстия опорной пластины. Центрирование раздаточной коробки обеспечивается по наружному кольцу заднего подшипника вторичного вала коробки передач.

Она состоит из картера с крышкой 8 (рисунок 9.9), ведущей шестерни 2, промежуточного вала 56 с шестернями и подшипниками, вала 4 привода заднего моста с шестерней и подшипниками, вала 43 привода переднего моста с шестерней и подшипниками, механизма переключения передач с приводом.

Картер с крышкой соединены болтами, зафиксированы от смещения двумя штифтами и заменяются только в сборе. В задней стенке крышки имеется контрольно-заливное отверстие, закрываемое пробкой, сливное отверстие находится внизу картера. На задней крышке имеется сапун.

1 – вторичный вал коробки передач; 2 – ведущая шестерня; 3 – вилка включения передач;

4 – вал привода заднего моста; 5, 10, 37, 45, 48, 54 – подшипники; 6 – ведущая шестерня спидометра; 7 – ведомая шестерня спидометра; 8 – крышка картера; 9 – маслоотражатель;

11, 41, 49 – крышки подшипников; 12, 40, 42 – упорные кольца; 13 – упорная шайба;

14, 50 – манжеты; 15, 53 – фланцы; 16, 51 – шайбы; 17, 38, 44, 52 – гайки; 18 – крышка;

19 – вилка включения моста; 20 – пресс-масленка; 21 – рычаг включения переднего моста;

22 – рычаг переключения передач; 23 – пружины рычагов; 24 – шайба; 25 – ось рычагов;

26 – кронштейн; 27 – поводок переключения передач; 28 – подвижный шток вилки переключения передач; 29 – поводок включения моста; 30 – подвижный шток вилки включения моста; 31 – крышка механизма переключения; 32 – шарик фиксатора; 33 – пружина фиксатора;

34 – заглушка; 35 – неподвижный шток вилки переключения передач; 36 – неподвижный шток вилки включения моста; 39 – шестерня включения переднего моста; 43 – вал привода переднего моста; 46 – стопорная пластина; 47 – пробка сливного отверстия; 55 – заглушка;

56 – промежуточный вал; 57 – упорный стакан подшипника

Рисунок 9.9 - Раздаточная коробка автомобилей УАЗ

Ведущим валом раздаточной коробки является шлицевой конец вторичного вала 1 коробки передач, на котором установлена подвижная ведущая шестерня 2 раздаточной коробки со шлицевым венцом.

Соосно с вторичным валом коробки передач в крышке раздаточной коробки смонтирован вал 4 привода заднего моста, выполненный заодно с шестерней, которая для включения прямой передачи имеет кроме наружных зубьев внутренний зубчатый венец. Вал 4 имеет наружные прямобочные венцы, на которых закреплены ведущая шестерня 6 спидометра и фланец 15 карданного вала привода заднего моста. Все детали на валу закрепляются специальной гайкой 17, застопоренной вдавливанием ее буртика в один из пазов вала.

На промежуточном валу 56 выполнена промежуточная шестерня понижающей передачи, а на шлицах вала установлена подвижная шестерня 39 включения переднего моста, которая может перемещаться в осевом направлении. В нейтральном положении шестерня 39, выходя из зацепления с шестерней вала 43 привода переднего моста, остается в зацеплении с шестерней вала 4 привода заднего моста.

Вал 43 привода переднего моста выполнен за одно целое с ведомой естерней.

Механизм переключения передач с приводом управления раздаточной коробкой включают два рычага переключения 21 и 22, два подвижных штока 28 и 30 с поводками 27 и 29 и замковым устройством, две вилки 3 и 19 с фиксаторами 32 и неподвижными штоками 35, 36. Рычаги 21 и 22 переключения соединены с подвижными штоками 28 и 30, расположенными в крышке 31 механизма переключения передач, на которых с помощью штифтов закреплены поводки 27 и 29. Поводки 27, 29 передают усилие от рычагов переключения на вилки 3, 19. Вилки 3, 19, входящие своими лапками в соединение с подвижными шестернями 2, 39, снабжены пружинными фиксаторами 32 и перемещаются по неподвижным штокам 35, 36, расположенным в отверстиях картера и имеющим для фиксации вырезы.

Замковое устройство, представляющее собой шарик, расположенный между штоками 28 и 30, исключает возможность включения первой передачи при выключенном переднем мосте или выключения переднего моста при включенной первой передаче.

При включении второй (прямой) передачи ведущая шестерня 2 смещается по шлицам вторичного вала 1 коробки передач назад до входа ее шлицевого венца в шлицевое отверстие шестерни вала 4 привода заднего моста. Крутящий момент передается напрямую с вала 1 на вал 4 привода заднего моста. При этом шестерня 39 включения переднего моста вращает промежуточный вал 56 вхолостую, разбрызгивая масло и обеспечивая смазку раздаточной коробки.

На второй передаче водитель с помощью рычага может включить передний мост, перемещая шестерню 39 назад и соединяя ее с ведомой шестерней вала 43 привода переднего моста.

Смазка раздаточной коробки осуществляется разбрызгиванием. В картер коробки заливается 1,5 л масла.

9.3.2 Раздаточная коробка автомобилей КамАЗ

На автомобилях КамАЗ применяется раздаточная коробка с соосными ведомыми валами, с дифференциальным приводом, двухступенчатая, четырехвальная, с неподвижными осями валов, с дистанционным пневматическим приводом управления. Передаточные числа: первой (низшей) передачи – 1,692; второй (высшей) передачи – 0,917. Межосевой дифференциал раздаточный коробки планетарный, цилиндрический, несимметричный, распределяет поток мощности в пропорции: на задние мосты – 66,7 %, на передний мост – 33,3 %

Раздаточная коробка установлена за коробкой передач на раме автомобиля.

Раздаточная коробка (рисунок 9.10) состоит из картера 39 с крышкой 43; первичного вала 3 с шестернями и подшипниками 7, 10; промежуточного вала 24 с шестернями, муфтой включения и подшипниками 22, 52; межосевого дифференциала 28 (МОД) с ведомыми шестернями, муфтой второй передачи и подшипниками 27, 47; вала 49 привода переднего моста с картером 48; вала 37 привода задних мостов; механизма переключения передач; механизма блокировки межосевого дифференциала и привода управления раздаточной коробкой. Все шестерни коробки косозубые.

1, 21 – прокладки регулировочные; 2 – гайка; 3 – вал первичный в сборе; 4, 20, 30 – фланец;

5, 23, 34, 53 – крышки подшипников; 6, 17 – болты; 7, 10, 22, 27, 47, 52 – подшипники конические; 8 – ведущая шестерня; 9, 14, 16 – прокладка уплотнительная; 11 – проушины; 12 – шестерня отбора мощности; 13 – крышка; 15 – муфта включения КОМ; 18 – шайба; 19 – коробка отбора мощности привода лебедки; 24 – вал промежуточный в сборе; 25, 38 – шестерни низшей передачи; 26 – муфта включения низшей передачи; 28 – дифференциал в сборе;

29 – манжета; 31 – шайба опорная подшипника вала привода заднего моста; 32 – шайба маслоотгонная; 33 – грязеотражатель; 35 – подшипник; 36 – стакан заднего подшипника; 37 – вал привода заднего моста; 39 – картер; 40 – солнечная шестерня; 41 – водило дифференциала;

42 – сателлит; 43 – крышка картера; 44 – пробка сливная; 45 – шестерня высшей передачи;

46 – муфта включения высшей передачи; 48 – картер привода переднего моста в сборе;

49 – вал привода переднего моста; 50 – механизм блокировки с муфтой; 51 – датчик включения блокировки дифференциала; 54 – шестерня привода промежуточного вала

Рисунок 9.10 - Раздаточная коробка автомобиля КамАЗ

На переднем торце крышки картера прикреплены механизмы включения низшей и высшей передач. С левой стороны картера выполнено заливное (оно же контрольное) отверстие, закрытое пробкой.

В нижней части крышки картера сливное отверстие закрыто пробкой 44, в которую вмонтирован магнит, улавливающий металлические частицы, которые могут находиться в масле. На верхний люк может быть установлена коробка отбора мощности. Привод отбора – от специальной шестерни, приваренной к шестерне 8 первичного вала. Максимально допустимый отбор от верхнего люка – 44 кВт (60 л. с.). Отбор мощности возможен как на стоянке, так и при движении автомобиля.

На шлицах первичного вала 3 установлена шестерня 8, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней 54 привода промежуточного вала. На цилиндрический поясок шестерни приварена шестерня 12 отбора мощности. Задняя шлицованная часть вала 3 предназначена для привода коробки отбора мощности.

Шестерня 54 привода промежуточного вала напрессована на левую цилиндрическую шейку промежуточного вала 24 и находится в постоянном зацеплении с шестернями 8 первичного вала и 45, установленной на водиле 41 межосевого дифференциала. Шестерня 54 имеет наружный цилиндрический зубчатый венец, предназначенный для передачи крутящего момента на шестерню 25 первой передачи промежуточного вала 24, установленную на валу на двух подшипниках и находящуюся в постоянном зацеплении с ведомой шестерней первой передачи, напрессованной на водило 41 межосевого дифференциала. На шлицованной части шестерни 25 размещается муфта 26 включения первой (понижающей) передачи. В исходном состоянии и при отсутствии воздуха в пневмосистеме зубчатая муфта 26 на промежуточном валу 24 под действием пружины механизма включения находится в крайнем левом положении, при этом шестерни 54 и 25 соединены между собой через муфту 26 и включена первая (понижающая) передача в раздаточной коробке. Для предотвращения самовыключения передачи шлицованная часть шестерни 25 состоит из двух зубчатых венцов, при этом внутренний венец имеет большую толщину зубьев, чем наружный венец, и венец шестерни 54 привода промежуточного вала.

Для смазки подшипников шестерни 25 первой передачи в правой части промежуточного вала 24 предусмотрены осевой и радиальные каналы, к которым через канал в крышке 23 заднего подшипника подается масло от лотка в картере 39.

Шестерня 45 второй передачи установлена на водиле 41 межосевого дифференциала и находится в постоянном зацеплении с шестерней 54 привода промежуточного вала. Передача крутящего момента на водило 41 дифференциала осуществляется через шлицевую втулку, на которой размещается муфта 46 включения второй (повышающей) передачи. В исходном состоянии и при отсутствии воздуха в пневмосистеме зубчатая муфта 46 на шлицевой втулке под действием пружины механизма включения находится в крайнем левом положении, при этом повышающая (вторая) передача выключена. Для предотвращения самовыключения передачи шлицованная часть втулки состоит из двух зубчатых венцов.

Для исключения циркуляции мощности в раздаточных коробках автомобилей КамАЗ применяют межосевой дифференциал 28, предназначенный для распределения крутящего момента между передними и задними мостами автомобиля и обеспечения возможности колесам мостов вращаться с различной угловой скоростью.

Межосевой дифференциал 28 установлен в картере на двух роликовых конических подшипниках 47 и 27.

Межосевой дифференциал состоит из водила 41 с сателлитами 42, солнечной шестерни 40 и эпициклической (коронной) шестерни.

Ведущим элементом межосевого дифференциала является водило 41, состоящее из передней и задней обойм, в отверстиях которых установлены четыре сателлита 42. Сателлиты 42 находятся в зацеплении с солнечной 40 и эпициклической шестернями. Солнечная 40 шестерня цилиндрическая, прямозубая, установлена на шлицах вала 49 привода переднего моста между передней и задней обоймами водила. Эпициклическая шестерня цилиндрическая, прямозубая, с внутренним зацеплением. Во внутренний цилиндрический пояс шестерни запрессован фланец вала 37 привода задних мостов.

При прямолинейном движении скорости вращения солнечной и эпициклической шестерен межосевого дифференциала равны. С такой же скоростью вращается и водило дифференциала. При этом сателлиты не совершают относительного движения и дифференциал работает как одно целое. Крутящий момент, подводимый к водилу дифференциала от ведомых шестерен второй или первой передачи, передается на сателлиты, а от сателлитов на солнечную шестерню и одновременно на эпициклическую шестерню. От солнечной шестерни крутящий момент передается на вал привода переднего моста, а от эпициклической – на вал привода задних мостов. Так как диаметр солнечной шестерни межосевого дифференциала в два раза меньше диаметра эпициклической шестерни, то к переднему мосту подводится одна треть от крутящего момента двигателя, а к задним мостам – две трети.

При движении на повороте или по неровностям дороги скорости вращения солнечной и эпициклической шестерен неодинаковы. Например, при наезде колесами переднего моста на неровность они проходят больший путь, чем колеса задних мостов. При этом соединенная с ними через трансмиссию солнечная шестерня межосевого дифференциала стремится вращаться быстрее водила дифференциала, а эпициклическая – медленнее. В результате этого возникает относительное вращение сателлитов, которые, проворачиваясь относительно водила в направлении вращения солнечной шестерни, будут увеличивать ее скорость, а так как по отношению к эпициклической шестерне направление относительного вращения сателлитов будет направлено навстречу ее вращения, то скорость эпициклической шестерни будет уменьшаться. Скорость водила при этом останется неизменной. Крутящий момент между мостами будет распределяться так же, как и при одинаковых скоростях колес мостов.

Постоянное распределение крутящих моментов между передним и задними мостами обеспечивает автомобилю хорошую топливную экономичность при движении по дорогам с твердым покрытием и относительно малым сопротивлением. Однако, если один из мостов, например передний, при трогании автомобиля находится на скользком участке дороги, то крутящий момент, подводимый к нему, ограничивается величиной момента, реализуемого на колесах моста по сцеплению. При этом к задним мостам будет подводиться крутящий момент в два раза больший, чем к переднему, даже если они и будут находиться на поверхности с высоким коэффициентом сцепления. Если суммарного момента, подводимого ко всем мостам автомобиля, будет недостаточно для его движения, то автомобиль не тронется с места, колеса переднего моста будут буксовать, а задние будут неподвижными.

Поэтому при движении по скользким или размокшим грунтовым дорогам для предотвращения буксования колес автомобиля межосевой дифференциал блокируют, жестко соединяя вал привода переднего моста, а следовательно, и солнечную шестерню дифференциала с водилом. При этом отсутствует возможность относительного вращения сателлитов и дифференциал работает как одно целое, а к мостам автомобиля может быть подведен крутящий момент, пропорциональный сцепным возможностям, т. е. в случае, описанном выше, к колесам задних мостов будет подводиться момент больший, чем к переднему мосту, и достаточный для обеспечения возможности движения автомобиля.

Для блокировки дифференциала в картере вала привода переднего моста размещен механизм блокировки 50, состоящий из корпуса, штока, возвратной пружины, диафрагмы, крышки корпуса, вилки, муфты блокировки и датчика 51 с контрольной лампой включения блокировки дифференциала, а на средней части вала 49 привода переднего моста нарезаны два зубчатых венца, на которых установлена муфта блокировки межосевого дифференциала. Для предотвращения самовыключения заблокированного дифференциала наружный венец вала 49 имеет толщину зубьев на 0,4 мм больше толщины зубьев внутреннего венца и венца передней обоймы водила 41 дифференциала. В исходном состоянии под действием усилия пружины муфта блокировки находится в крайнем левом положении. Блокировка выключена.

На среднюю цилиндрическую шейку вала 49 до упора в торец среднего шлицевого венца вала напрессована ведущая шестерня привода спидометра.

Механизм переключения передач состоит из двух механизмов включения передач, двух механизмов принудительного включения передач, двух муфт включения передач, микровключателя с контрольной лампой включения низшей передачи и замкового устройства, состоящего из корпуса 22 (рисунок 9.11), штифта 23 и двух шариков 24.

Механизм включения передач состоит из корпуса 12, штока 18, стержня 16, нажимной пружины 13 с упорными шайбами 14, возвратной пружины 8 со стаканом 7, диафрагмы 6, крышки корпуса 32, вилки 26.

1 – винт; 2 – шплинт; 3 – втулка резьбовая; 4 – штуцер; 5 – кольцо уплотнительное; 6 – диафрагма; 7 – стакан; 8 – пружина; 9, 10 – шайбы регулировочные; 11 – датчик включения;

12 – корпус механизма включения; 13 – пружина; 14 – шайба; 15 – гайка самоконтрящаяся; 16 – стержень; 17 – винт; 18 – шток; 19, 20 – прокладки; 21 – пробка; 22 – корпус блокировки; 23 – штифт; 24 – шарик; 25 – пробка; 26 – вилка; 27 – пломба; 28 – шайба; 29, 30 – болт; 31 – прокладка; 32 – крышка механизма включения; 33 – штифт

Рисунок 9.11 - Установка механизмов низшей и высшей передач

В механизме переключения передач предусмотрено устройство для принудительного перемещения штоков механическим способом – посредством механизма принудительного включения, установленного в крышке 32 механизма включения и состоящего из винта 1, шплинта 2, резьбовой втулки 3 с выфрезерованным пазом, в который входит штифт 33, предотвращающий вращение втулки 3.

В исходном состоянии винты 1 обоих механизмов должны быть повернуты вправо, по часовой стрелке, до отказа.

При вращении винта 1 против часовой стрелки влево резьбовая втулка 3 перемещается вправо и сжимает пружину 8, перемещает шток 18 с вилкой 26 вправо, выключая первую передачу (верхний механизм) и включая вторую передачу (нижний механизм). Винты 1 необходимо крутить до отказа, чтобы было гарантированное включение или нейтрали, или высшей передачи.

Привод управления раздаточной коробкой включает кран управления переключением передач, кран управления блокировкой межосевого дифференциала, трубопроводы и шланги.

Работа раздаточной коробки

Для включения нейтральной передачи в раздаточной коробке водитель перемещает рукоятку крана управления в вертикальное положение.

Сжатый воздух от крана управления по трубопроводу подводится в механизм включения низшей передачи. В результате муфта включения понижающей передачи разъединена с зубчатым венцом шестерни привода промежуточного вала. Пневмокамера механизма включения высшей передачи при этом через кран управления соединена с атмосферой. Под действием возвратной пружины муфта включения повышающей передачи разъединена с зубчатым венцом ведомой шестерни повышающей передачи.

В результате вхолостую вращаются первичный вал с шестерней первичного вала, шестерня привода промежуточного вала и ведомая шестерня повышающей передачи. Возможен отбор мощности от шестерни отбора мощности на первичном валу и при необходимости от коробки отбора мощности.

Для включения первой передачи в раздаточной коробке водитель перемещает рукоятку крана управления против часовой стрелки (налево) в горизонтальное положение. Сжатый воздух выпускается из механизмов включения передач в атмосферу. Муфта включения понижающей передачи под воздействием возвратной пружины соединена с зубчатым венцом шестерни привода промежуточного вала. А муфта включения повышающей передачи под действием возвратной пружины разъединена с зубчатым венцом ведомой шестерни повышающей передачи.

Крутящий момент от первичного вала раздаточной коробки через шестерню первичного вала передается на шестерню привода промежуточного вала и далее через зубчатый венец на муфту и с муфты на шестерню понижающей передачи промежуточного вала. С шестерни понижающей передачи промежуточного вала крутящий момент передается через муфту на ведомую шестерню понижающей передачи и на водило межосевого дифференциала.

Для включения второй передачи в раздаточной коробке водитель перемещает рукоятку крана управления по часовой стрелке (направо) в горизонтальное положение. При этом сжатый воздух подводится в оба механизма включения передач. В результате муфта включения повышающей передачи соединена с зубчатым венцом ведомой шестерни повышающей передачи, а муфта включения понижающей передачи разъединена с зубчатым венцом шестерни привода промежуточного вала.

Крутящий момент от первичного вала раздаточной коробки через шестерню первичного вала передается на шестерню привода промежуточного вала и далее на ведомую шестерню повышающей передачи. С ведомой шестерни повышающей передачи крутящий момент передается через зубчатый венец на муфту и с муфты на шлицевую втулку передней обоймы водила и далее на водило межосевого дифференциала.

9.3.3. Раздаточная коробка автомобилей Урал

На автомобилях Урал применяется раздаточная коробка с соосными ведомыми валами, с дифференциальным приводом, двухступенчатая, четырехвальная, с неподвижными осями валов, с дистанционным пневматическим приводом управления. Передаточные числа: первой (низшей) передачи – 2,15, второй (высшей) передачи – 1,3. Межосевой дифференциал раздаточный коробки планетарный, цилиндрический, несимметричный. Раздаточная коробка крепится к раме автомобиля на четырех резиновых подушках.

Основные части коробки (рисунок 9.12): картер 30 с крышками, первичный вал 33 с шестернями, муфтой и коническими подшипниками, промежуточный вал 36 с шестернями и коническими подшипниками, межосевой дифференциал, вал привода среднего и заднего мостов с шариковым подшипником, вал 14 привода переднего моста с подшипником и муфтой 12 блокировки дифференциала, привод управления.

Картер чугунный, неразъемный, сверху имеет люк. Сливается масло через нижнее отверстие, закрываемое пробкой с магнитом. Вентиляция картера осуществляется через сапун. Выходы валов из картера уплотняются сальниками, а валы привода переднего моста и задней тележки дополнительно маслосгонными шайбами. Под крышки переднего подшипника ведущего вала и под заднюю крышку промежуточного вала устанавливаются металлические прокладки для регулировки конических подшипников.

На первичном валу 33 свободно установлены шестерня 29 низшей и шестерня 25 высшей передач, находящиеся в постоянном зацеплении с соответствующими колесами промежуточного вала 36. Включение низшей передачи в раздаточной коробке осуществляется перемещением муфты 28 вправо, а высшей – влево. Шестерня 38 низшей передачи промежуточного вала 36 находится также в постоянном зацеплении с шестерней, установленной на водиле 9 межосевого дифференциала.

Шестерни 25, 29 вращаются на первичном валу 33 на бронзовых втулках, на промежуточном валу 36 шестерни 19, 38 установлены на шлицах. На заднем конце первичного вала 33 имеются зубья для передачи крутящего момента на вал коробки отбора мощности на лебедку. Эта коробка крепится вместо крышки 31 заднего подшипника первичного вала. На переднем конце промежуточного вала 36 находится ведущая шестерня привода спидометра, ведомая шестерня привода спидометра находится в приливе крышки 20 подшипника.

Межосевой дифференциал раздаточной коробки по устройству и принципу действия аналогичен дифференциалу автомобилей КамАЗ. При необходимости дифференциал может блокироваться муфтой 12.

Привод управления раздаточной коробкой состоит из двух рычагов, расположенных в кабине, двух тяг, двух штоков с вилками и двух фиксаторов.

1, 15, 22 – фланцы; 2 – маслосгонное кольцо; 3 – гайка; 4, 17 – крышка подшипников; 5 – картер заднего подшипника дифференциала; 6, 11 – обоймы дифференциала; 7 – эпициклическая шестерня; 8 – пробка; 9 – водило дифференциала; 10 – солнечная шестерня дифференциала; 12 – муфта блокировки дифференциала; 13 – болт; 14 – вал привода переднего моста; 16 – отражатель; 18 – сателлит дифференциала; 19, 25 – шестерни высшей передачи;

20, 23, 31, 35 – крышки подшипников; 21 – кольцевая гайка; 24, 34 – подшипники; 26 – втулка; 27 – крышка; 28 – муфта включения передач; 29, 38 – шестерни низшей передачи; 30 – картер; 33 – первичный вал; 36 – промежуточный вал; 37 – распорная втулка; 39 – вал привода промежуточного и заднего мостов

Рисунок 9.12 - Раздаточная коробка автомобиля Урал

При включении первой передачи водитель через привод управления перемещает муфту 28 назад и соединяет шестерню 29 с первичным валом. Крутящий момент через шестерни 29 и 38 передается на приводную шестерню и, следовательно, на водило дифференциала.

На второй передаче муфта 28 соединяет с первичным валом шестерню 25. Крутящий момент передается через шестерни 25 и 19 на промежуточный вал и через шестерни 29 и 38 на дифференциал, где распределяется между передним мостом и мостами задней тележки.

Смазка раздаточной коробки осуществляется разбрызгиванием. В картер коробки заливается 3,5 л масла.

Правила пользования раздаточной коробкой

Первую передачу в раздаточной коробке следует включать при движении по труднопроходимым дорогам (песок, грязь, снег), а также при преодолении крутых подъемов и бродов. Вторую передачу включают при движении по хорошим дорогам. Переходить с первой передачи на вторую можно при любой скорости движения, переходить со второй передачи на первую – после полной остановки автомобиля.

Включать передний мост на второй передаче в раздаточной коробке (автомобили УАЗ) нужно при движении на скользких дорогах. При включенной второй передаче включать и выключать передний мост можно на любой скорости.

Блокировка дифференциала (автомобили КамАЗ и Урал) производится на стоянке или при медленном движении. При выезде на твердую дорогу блокировку необходимо немедленно отключить, так как при этом многократно возрастают нагрузки в трансмиссии и, в частности, в деталях дифференциала, что может привести к их преждевременному износу или аварийному разрушению.

9.3.4. Неисправности коробки передач и раздаточной коробки

Основными неисправностями коробки передач и раздаточной коробки могут быть: затрудненное включение передач, самопроизвольное их выключение на ходу автомобиля, выкрашивание и поломка зубьев шестерен, повышенный шум при работе и сильный нагрев, подтекание масла.

Затрудненное переключение передач может быть из-за погнутости штоков и вилок, задиров на зубьях шестерен и синхронизаторов, заедания фиксаторов.

Самопроизвольное выключение передач возможно из-за износа зубьев шестерен и синхронизаторов, ослабления крепления вилок на штоках, неисправности фиксаторов.

Выкрашивание и поломка зубьев может произойти при резком трогании с места груженого автомобиля или включении передач с неисправным сцеплением.

Повышенный шум при работе и сильный нагрев происходят вследствие недостаточного количества или малой вязкости масла, большого износа или разрушения подшипников, поломки зубьев шестерен, неправильной регулировки сцепления.

Подтекание масла из картеров коробок может быть при повреждении прокладок, износе сальников, из-за повышенного давления в картерах.

Устранение выявленных неисправностей производится путем проведения текущего ремонта коробок с заменой изношенных или поврежденных деталей. При недостаточном количестве масла его уровень доводится до нормы.

9.3.5. Техническое обслуживание коробки передачи раздаточной коробки

При контрольном осмотре перед выходом из парка на ходу автомобиля проверяется работа коробки передач и раздаточной коробки, при этом обращается внимание на легкость и бесшумность переключения передач; в этих агрегатах не должно быть также стуков и самопроизвольного выключения передач. При контрольном осмотре в пути проверяется нагрев картеров; при этом нагрев считается нормальным, если он не вызывает ощущения ожога ладони руки.

При ЕТО производится очистка наружной поверхности коробок от грязи, пыли и снега, их мойка.

При ТО-1 проверяются крепление коробок, уровень масла в них, производится очистка сапунов (вентиляционных трубок).

При ТО-2 дополнительно к перечисленным работам доливают или заменяют масло в картерах.

При СО производится замена масла в картерах в соответствии с предстоящим периодом эксплуатации (кроме всесезонных масел, которые замене не подлежат).

В коробки передач и раздаточные коробки автомобилей УАЗ, КамАЗ и Урал заливают масло марки ТМ-3-18 (ТМ-5-12 РК при t^о С < 30) (смена при шестом ТО-2).

Смена масла в коробках производится сразу же после работы, пока оно не остыло. После слива отработавшего масла картеры коробок промывают маловязким маслом, дизельным топливом или керосином. Для промывки в картер заливается 1,5-2 л маловязкого масла, выключается передний мост, вывешивается одно из колес заднего моста, включается первая передача и пускается двигатель, который на холостом ходу в течение 2-3 мин прокручивает трансмиссию. Затем промывочная жидкость сливается, и в коробки заливается свежее масло. При смене масла очищается магнит пробки сливного отверстия и промывается вентиляционное отверстие с сапуном.

9.4 Карданная передача

Карданная передача служит для передачи крутящего момента от коробки передач или раздаточной коробки к главной передаче автомобиля.

На современных автомобилях устанавливают открытые карданные передачи с шарнирами неравных угловых скоростей. Устройство карданных передач различных марок автомобилей практически одинаково, отличие заключается, главным образом, в размерах и формах отдельных деталей.

У автомобиля УАЗ-3151 этот узел состоит из двух карданных валов: вала привода заднего моста и вала привода переднего моста.

У трехосных автомобилей КамАЗ-43114 и Урал-4320-31 карданная передача состоит из основного карданного вала (между коробкой передач и раздаточной коробкой), вала привода среднего моста, вала привода заднего моста и вала привода переднего моста.

Карданный вал (рисунок 9.13) представляет собой тонкостенную трубу, на концах которой установлены карданные шарниры. На одном конце трубы приварена вилка 12, а на втором – шлицевая втулка 8, в которую вставляется скользящая вилка 3. Шлицевое соединение позволяет изменять длину вала. Смазка закладывается в это соединение, удерживается заглушкой 9 и уплотнительными кольцами 6, 7, расположенными в навинчивающейся обойме 5.

1 – крестовина; 2 – вилка-фланец; 3 – скользящая вилка; 4 – стальные разрезные кольца;

5 – обойма; 6 – войлочное кольцо; 7 – резиновое кольцо; 8 – шлицевая втулка; 9 – заглушка;

10 – балансировочные пластины; 11 – труба карданного вала; 12 – вилка карданного шарнира; 13– метки; 14 – крышка подшипника; 5 – стопорная пластина; 16 – игольчатый подшипник

Рисунок 9.13 - Карданный вал

Карданный шарнир состоит из двух вилок и крестовины 1, четырех игольчатых подшипников 16 со стаканами, деталей крепления и уплотнения подшипников. Одна вилка шарнира приварена к трубе или изготовлена заодно со шлицованным наконечником, вторая изготовлена заодно с фланцем, которым вал крепится к агрегату.

Крестовина имеет четыре шипа под игольчатые подшипники, а внутри отверстия для смазки. Подшипники расположены в стаканах, которые надеваются на каждый шип крестовины. Стакан устанавливается в отверстие вилки и удерживается крышкой 14 с выступом; крышка крепится к вилке двумя винтами, которые стопорятся пластиной 15. Уплотнение игольчатых подшипников обеспечивается двумя манжетами, одна из них расположена в стакане подшипника, вторая надета на шип крестовины.

Карданные валы в сборе с шарнирами подвергаются балансировке на специальных станках. Дисбаланс устраняется приваркой балансировочных пластин 10 по концам труб.

Карданный шарнир позволяет передавать крутящий момент под углом. Однако рассматриваемый шарнир обладает той особенностью, что при равномерном вращении одной из вилок вторая вилка вращается неравномерно, поэтому такой шарнир называется шарниром неравных угловых скоростей. Для устранения этого недостатка карданный вал имеет второй шарнир, у которого при неравномерном вращении одной из вилок вторая вилка вращается равномерно. Для передачи равномерного вращения через карданный вал должно соблюдаться следующее условие: вилка 12, приваренная к трубе, и скользящая вилка 3 должны быть в одной плоскости, при этом метки 13 на шлицевой втулке и скользящей вилке должны совпадать.

Отличительными особенностями карданных валов автомобилей УАЗ и КамАЗ является крепление подшипников в отверстиях вилок посредством стопорных колец. Кроме того, у автомобилей КамАЗ вилка-фланец на торцевой поверхности имеет шлицы, взаимно пересекающиеся под углом 70°, которые передают крутящий момент, разгружая тем самым болты крепления фланцев.

Основными неисправностями карданных передач являются: износ игольчатых подшипников, крестовин и шлицевого соединения, ослабление креплений валов, изгиб труб, износ или повреждение сальников.

Признаком износа подшипников, крестовин или шлицевых соединений является стук в карданной передаче при резком изменении частоты вращения. Признаком прогиба карданного вала является его вибрация при вращении. Об износе сальниковых уплотнений свидетельствует течь смазки из шарниров или шлицевых соединений.

Изношенные детали ремонтируются или заменяются новыми. Погнутый вал снимается с машины и правится в ремонтной мастерской.

Техническое обслуживание. При контрольном осмотре проверяют работу карданной передачи в движении, при этом обращают внимание на бесшумность ее работы.

При ЕТО производится очистка валов от грязи и пыли, их мойка, проверка на отсутствие внешних повреждений и исправность уплотнений. При ТО-1 проверяется крепление фланцев валов, затяжка уплотнений, расположенных в навинчивающихся обоймах скользящих вилок валов.

При ТО-2 дополнительно проверяется отсутствие зазоров в шарнирах, производится замена смазки в шлицевых соединениях валов (там, где положено по сроку).

Смазка игольчатых подшипников карданных шарниров производится смазкой МЛиКа 3/13-3, которая закладывается в них при сборке. На автомобилях Урал эта смазка в процессе эксплуатации не меняется и не дополняется; на автомобилях УАЗ и КамАЗ смазка подшипников карданного шарнира производится смазкой через пресс-масленки до выдавливания ее из-под кромок торцевых уплотнений одного из четырех подшипников шарнира.

Смазка шлицевого соединения у автомобилей УАЗ и КамАЗ производится через масленку, ввернутую в шлицевую втулку, при этом совершается 20 качков шприцем; делается это через одно ТО-2. Шлицевые соединения карданных валов автомобилей Урал смазываются путем разборки через четыре ТО-2. Применяемая смазка – МЛи 4/13-3.

Разбирать карданные шарниры следует только в случае отказа в работе или для замены старой смазки. Разборку шарниров следует производить на прессе или в тисках с помощью оправки из мягкого металла. Следует помнить, что удары молотком по вилкам шарнира приводят к нарушению соосности их отверстий под подшипники, что, в свою очередь, ведет к потере работоспособности всего шарнира.

При установке карданных валов на автомобиль необходимо иметь в виду, что передний и средний (у автомобиля УАЗ – задний) валы должны ставиться скользящими вилками в сторону раздаточной коробки, промежуточный вал – в сторону коробки передач.

9.5 Главная передача

Главная передача – механизм трансмиссии, предназначенный для увеличения крутящего момента и передачи его на полуоси под прямым углом.

Конструктивно главная передача представляет собой зубчатый редуктор с большим передаточным числом.

9.5.1 Главная передача автомобиля УАЗ-3151

На автомобиле УАЗ-3151 устанавливаются две главные передачи. Главная передача разнесенная и состоит из центрального редуктора (рисунок 9.14) и колесного редуктора (рисунок 9.14, 9.15). Такая конструкция позволила увеличить передаточное число и дорожный просвет автомобиля за счет уменьшения габаритов картера центрального редуктора.

Передаточное число главной передачи – 5,374 (центрального редуктора – 2,77, колесного редуктора – 1,94).

1 – болт крепления ведомой шестерни центрального редуктора; 2 – прокладка;

3 – подшипники ведущей шестерни центрального редуктора; 4 – манжета; 5 – гайка фланца; 6 – шайба; 7 – регулировочные кольца; 8 – распорная втулка; 9 – ведущая шестерня центрального редуктора; 10 – маслоотражатель; 11 – шариковый подшипник полуоси; 12 – ведущая шестерня колесного редуктора; 13 – роликовый подшипник полуоси; 14, 25 – картер колесного редуктора; 15 – цапфа; 16 – манжета ступицы; 17 – ведомый вал колесного редуктора; 18 – болт фланца; 19 – фланец; 20 – ступица; 21 – подшипники ступицы; 22 – роликовый подшипник ведомого вала колесного редуктора; 23 – ведомая шестерня колесного редуктора; 24 – ведомая шестерня колесного редуктора; 25 – картер колесного редуктора;

26 – полуось; 27 – пробка сливного отверстия центрального редуктора; 28 – болт корпуса дифференциала; 29 – картер центрального редуктора; 30 – ведомая шестерня главной передачи; 31 – крышка картера; 32 – болт

Рисунок 9.14 - Задний мост автомобиля УАЗ-3151

Центральный редуктор одинарный, конический. Редукторы переднего и заднего мостов по конструкции аналогичны.

Ведущая коническая шестерня 9 (рисунок 9.14) выполнена заодно с валом и установлена консольно на двух роликовых конических подшипниках 3 с распорной втулкой 8 между ними. Между торцом ведущей шестерни и внутренним кольцом большого подшипника установлено регулировочное кольцо 7 ведущей шестерни, а между распорной втулкой и малым подшипником регулировочное кольцо и регулировочные прокладки. Конец вала имеет шлицы, на которых устанавливается фланец крепления карданного вала. Подшипники ведущей шестерни затягивают гайкой 5 фланца. Уплотнение вала осуществляется манжетой, установленной в расточке картера моста.

Ведомая коническая шестерня 9 (рисунок 9.20) крепится болтами к корпусу дифференциала болтами 11.

Колесный редуктор с прямозубой цилиндрической передачей внутреннего зацепления.

Колесные редукторы заднего моста. Картеры редукторов (рисунок 9.14) горловиной напрессованы на наружные концы кожухов полуосей и закреплены электрозаклепками. Картер состоит из двух частей 14, 25, соединенных болтами через прокладку. Ведущая шестерня 12 установлена на шлицевом конце полуоси 26 между шариковым 11 и роликовым 13 подшипниками. Шариковый подшипник закреплен стопорным кольцом в картере редуктора. Между картером и шариковым подшипником расположен маслоотражатель 10. Роликовый подшипник установлен в съемном корпусе, который крепится к приливу картера двумя болтами, на полуоси закреплен стопорным кольцом.

Ведомая шестерня 23 центрируется на буртике ведомого вала 17 и крепится к его фланцу болтами. Ведомый вал опирается на втулку и роликовый подшипник 22. Со ступицами колес ведомые валы колесных редукторов соединяются шлицевыми фланцами 19.

Колесные редукторы переднего моста. Одна часть картера (рисунок 9.15) отлита заодно с корпусами поворотных кулаков 6. Вторая часть присоединена к ней болтами через прокладку. Ведущая шестерня 9 установлена на шлицах ведомой части полуоси 8 привода ведущих колес между шариковым 7 и роликовым 26 подшипниками и закреплена вместе с роликовым подшипником гайкой.

Шариковый подшипник установлен в корпусе поворотного кулака в обойме с наружным буртиком, воспринимающим через подшипник осевые нагрузки шарнира.

Ведомая шестерня 27 центрируется на буртике ведомого вала 10 и крепится к его фланцу болтами. Ведомый вал опирается на роликовый подшипник 11. Со ступицами колес ведомые валы колесных редукторов соединяются шлицевыми фланцами 19. В них установлены устройства, позволяющие отсоединять ступицы колес от ведомых валов колесных редукторов. Устройство состоит из подвижной муфты 21 и болта муфты 20, ввернутого в ведомый вал колесных редукторов.

1 – манжета; 2 – прокладка; 3 – шаровая опора; 4, 29 – шкворень; 5 – шарнир равных угловых скоростей; 6 – поворотный кулак; 7 – шариковый подшипник; 8 – ведомая часть полуоси;

9 – ведущая шестерня колесного редуктора; 10 – ведомый вал колесного редуктора; 11 – роликовый подшипник ведомого вала колесного редуктора; 12 – манжета; 13 – подшипники ступицы; 14 – ступица; 15 – стопорная шайба; 16 – регулировочная гайка; 17 – контргайка; 18 – болт фланца; 19 – фланец; 20 – болт муфты; 21 – муфта; 22 – замковая шайба; 23 – стопорные кольца; 24 – цапфа; 25 – диск; 26 – роликовый подшипник ведомого вала полуоси; 27 – ведомая шестерня колесного редуктора; 28 – ведомая шестерня колесного редуктора; 30 – резиновая манжета; 31 – войлочное кольцо; 32 – крышка; 33 – упорная шайба; 34 – болт фланца.

Рисунок 9.15 - Колесный редуктор переднего моста автомобиля УАЗ-3151

а – передние колеса включены; б – передние колеса отключены; О – сигнальная канавка на поверхности муфты

Рисунок 9.16 - Отключение передних колес

Для уменьшения износа деталей переднего моста и экономии топлива при движении по дорогам с твердым покрытием вместе с выключением переднего моста целесообразно отключать и ступицы передних колес. Для этого нужно снять защитный колпак и, вывертывая болт 20 (рисунок 9.15) из ведомого вала колесного редуктора, установить муфту в положение, при котором сигнальная кольцевая канавка О (рисунок 9.16) на ее поверхности расположится в одной плоскости с торцом фланца. Установив муфту в требуемое положение, необходимо завернуть защитный колпак.

Включают колеса завертыванием болта до упора его фланца в торец вала. Включать передний мост при отключенных колесах запрещается.

9.5.2 Главная передача автомобиля КамАЗ-43114

На автомобиле КамАЗ-43114 применяются двойные, центральные, односкоростные главные передачи с передаточным числом, равным 7,22.

На автомобиле применяются три главные передачи. Каждая главная передача состоит из картера с крышками, ведущего вала с подшипниками, ведущей конической шестерни, ведомой конической шестерни, ведущей цилиндрической шестерни c валом и подшипниками и ведомой цилиндрической шестерни.

Картеры 1 (рисунок 9.17) главных передач, среднего и заднего мостов конструктивно идентичны и установлены сверху на балках мостов с помощью шпилек, четыре из которых снабжены коническими разжимными втулками.

1 – картер главной передачи; 2 – заливная пробка; 3 – ведомое коническое зубчатое колесо; 4 – шпонка; 5 – ведущая цилиндрическая шестерня с валом; 6, 9, 16, 34, 36 – конические роликовые подшипники; 7, 32 – стаканы подшипников; 8 – крышка подшипника;

10, 19, 24, 47, 54 – опорные шайбы; 11, 49, 51 – гайки; 12 – регулировочная шайба;

13, 33 – регулировочные прокладки; 14, 31, 39 – прокладки уплотнительные; 15 – гайка регулировочная; 17 – чашка дифференциала; 18 – сателлит; 20 – крестовина; 21 – полуосевое зубчатое колесо; 22 – болт крепления чашек дифференциала; 23 – ведомое цилиндрическое зубчатое колесо; 25 – втулка сателлитов; 26, 40, 53 – подшипники роликовые цилиндрические; 27, 50, 56 – фланцы; 28 – грязеотражатель; 29 – манжета; 30, 41 – крышки; 35 – регулировочная втулка; 37 – ведущая коническая шестерня; 38, 55 – ведущие валы; 42, 48 – шайбы; 43 – крышка подшипника дифференциала; 44 – стопор гайки подшипника дифференциала; 45 – болт крепления; 46 – втулка распорная; 52 – шплинт, а – задний мост; б – промежуточный мост. A, B, F – регулируемые размеры

Рисунок 9.17 - Главная передача заднего и промежуточного мостов

автомобиля КамАЗ-43114

В нижней части картер заканчивается присоединительным фланцем с установочным центрирующим буртиком, которым главная передача крепится к балке моста. В специальных приливах картера выполнены расточки, в которых размещаются стаканы 7, 32 подшипников 6, 9, 34, 36 ведущего вала 38 и вала 5 ведущей цилиндрической шестерни, закрываемые крышками.

Для смазывания подшипниковых узлов в картере главной передачи имеются масляные карманы, а для обеспечения нормального подвода и отвода смазки к подшипникам в картере 1 и стаканах 7, 32 конических подшипников предусмотрены продольные и радиальные каналы. Из карманов масло по каналам поступает в полость между подшипниками.

Герметизация картера главной передачи осуществляется уплотнительными прокладками 14, 31, 39, а также манжетой 29, которая запрессована в крышку 30 подшипника и защищена от попадания на нее грязи грязеотражателем 28, приваренным к фланцу 27. Для уменьшения давления масла, циркулирующего через наружный подшипник ведущего вала, на манжету на этом валу установлено маслоотгонное кольцо, а в крышке 30, стакане 32 и картере выполнен канал, по которому масло сливается в картер.

На шлицевой конец ведущего вала 38 заднего моста установлены ведущая коническая шестерня 37 и фланец 27.

Вал 38 установлен на двух опорах. Одной опорой являются конические подшипники 34, 36 ведущей конической шестерни 37, другой – роликовый цилиндрический подшипник 40, установленный в расточке картера 1 на заднем конце вала. Для обеспечения смазки подшипника 40 в картере 1 предусмотрен продольный канал. Подшипник закрыт крышкой 41. Осевые усилия, передаваемые валом 38 при работе конической пары шестерен, воспринимаются роликовыми коническими подшипниками 34 и 36.

Ведущий вал 55 среднего моста (рисунок 9.17,б) установлен на двух опорах: передней опорой являются конические подшипники ведущей конической шестерни, задней опорой – роликовый цилиндрический подшипник 53, установленный в гнезде картера 1 редуктора. Концы вала 55 шлицевые. На передний шлицевой конец вала установлены ведущая коническая шестерня и фланец 56. На задний конец до упора во внутреннее кольцо подшипника установлен фланец 50, зафиксированный на валу гайкой 51. Для предотвращения вытекания смазки и попадания пыли и грязи в крышку подшипника 53 запрессована манжета, а к фланцу 50 приварен грязеотражатель. Фланец 50 взаимозаменяем с ведущим фланцем 27 заднего моста. Для обеспечения смазки подшипника 53 в картере предусмотрен продольный канал.

Ведущая коническая шестерня 37 имеет шлицевое отверстие, предназначенное для соединения с ведущим валом. Шестерня заднего моста отличается от конической шестерни среднего моста длиной ступицы.

Ведущая шестерня 37 среднего и заднего моста установлена на валу 38 и вместе с валом на двух конических подшипниках 34, 36 в картере 1. Внутреннее кольцо заднего подшипника 36 напрессовано на шейку шестерни 37, наружное кольцо на посадке скольжения установлено в расточке картера 1.

Наружное кольцо переднего подшипника 34 запрессовано в гнездо стакана 32, внутреннее кольцо на посадке скольжения установлено на шейке шестерни 37. Между подшипниками 34 и 36 установлена регулировочная втулка 35. От осевого смещения внутреннее кольцо переднего подшипника 34 фиксируется опорной шайбой 47, которая упирается в торец фланца 27. Фланец, в свою очередь, зафиксирован на валу 38 гайкой 49. Фланец взаимозаменяем с задним фланцем 50 среднего моста. Остальные элементы главной передачи заднего и среднего мостов конструктивных отличий не имеют.

Ведомая коническая шестерня 3 напрессована на шейку ведущей цилиндрической шестерни 5 до упора в торец шестерни и от проворачивания стопорится шпонкой 4.

Ведущая цилиндрическая шестерня 5 выполнена заодно с валом и в сборе с ведомой конической шестерней 3 на двух опорах установлена в гнездах картера редуктора. Передней опорой является роликовый цилиндрический подшипник 26, внутреннее кольцо которого установлено на шейке вала 5, а наружное 50 в гнезде картера 1. Задней опорой являются два роликовых конических подшипника 6 и 9, внутренние кольца, которых установлены на шейках вала 5, а наружные 50 в стакане подшипников 7. Регулировка преднатяга подшипников осуществляется регулировочными шайбами 12.

Внутреннее кольцо наружного подшипника 9 опирается на шайбу 10, и оба подшипника фиксируются на ведущей цилиндрической шестерне гайкой 11, навинченной и закерненной в пазы на резьбовом конце шестерни. Для предохранения от самоотворачивания гайки опорная шайба имеет два специальных усика, входящих в пазы шестерни. Для обеспечения регулировки зацепления конической пары шестерен при установке стакана подшипников 7 между стаканом и картером устанавливается набор регулировочных прокладок 13. После установки и регулировки стакан подшипников ведущей цилиндрической и ведомой конической шестерни снаружи закрывается крышкой 8.

Ведомая цилиндрическая шестерня 23 косозубая. Шестерня в сборе с дифференциалом на двух конических подшипниках 16 установлена в картере редуктора. На чашки дифференциала 17 шестерня 23 установлена по посадке скольжения и крепится к ним болтами 22 с самоконтрящимися гайками.

Главные передачи промежуточного и заднего мостов в, основном, унифицированы. Главная передача промежуточного моста отличается от главной передачи заднего моста ведущим валом, ведущим коническим зубчатым колесом, упорной шайбой и фланцем первичного вала, который аналогичен фланцу, установленному на зубчатом колесе привода промежуточного и заднего мостов раздаточной коробки.

Главная передача переднего моста (рисунок 9.18) в отличие от главных передач промежуточного и заднего мостов прикреплена к картеру моста фланцами, расположенными в вертикальной плоскости. Оригинальные детали главной передачи переднего моста: картер 31 главной передачи, первичный вал 11, крышка 17, цилиндрический роликовый подшипник 8. Остальные детали и сборочные единицы унифицированы с деталями и сборочными единицами главной передачи заднего моста.

9.5.3 Главная передача автомобиля Урал-4320-31

На автомобиле Урал-4320-31 применяются двойные, центральные, односкоростные главные передачи с передаточным числом, равным 7,32; 6,7. Для отличия главных передач они маркируются пластинами с обозначением передаточного числа, устанавливаемыми под болт крепления крышки стакана подшипников ведущей цилиндрической шестерни. Шестерни главных передач отличаются метками на ведущей и ведомой цилиндрических шестернях (таблица 9.1).

На автомобиле применяются три главные передачи. Картер главной передачи 3 (рисунок 9.19) крепится к балке моста с помощью одиннадцати болтов и двух шпилек. Одиннадцать болтов и шпильки установлены снаружи, а два болта – в полости конических шестерен. Доступ к внутренним болтам возможен только после снятия боковой крышки 39. Под наружные болты и гайки шпилек установлены пружинные шайбы. Внутренние болты зашплинтованы проволокой.

1 – крышка подшипника; 2 – ведомое цилиндрическое зубчатое колесо; 3 – чашка межколесного дифференциала; 4 – опорная шайба полуосевого зубчатого колеса; 5, 13, 14, 24, 25 – конические роликовые подшипники; 6 – полуосевое зубчатое колесо; 7 – опорная шайба сателлита; 8, 22 – цилиндрические роликовые подшипники; 9 – шпонка; 10 – заглушка; 11 – первичный вал; 12 – ведущее коническое зубчатое колесо; 15 – манжета; 16 – фланец;

17, 27 – крышки; 18, 26 – стаканы подшипников; 19, 30 – регулировочные шайбы; 20 – распорная втулка; 21 – ведомое коническое зубчатое колесо; 23 – ведущее цилиндрическое зубчатое колесо; 28 – опорная шайба; 29 – гайка; 31 – картер главной передачи; 32 – крестовина межколесного дифферен циала; 33 – сателлит; 34 – регулировочная гайка; 35 – стопор гайки

Рисунок 9.18 - Главная передача переднего моста автомобиля
КамАЗ-43114

Таблица 9.1 - Маркировка шестерен главной передачи

Передаточное число	Метки на торце ведущей цилиндрической шестерни со стороны установки конической шестерни	Метка на ведомой цилиндрической шестерне
6,7	Два сверления диаметром 10 мм на расстоянии 12 мм от края на глубину 2 мм	Фаски с двух сторон под венцом шестерни
7,32	Сверление диаметром 10 мм на глубину 2 мм	Фаска под зубчатым венцом

Плоскость разъема уплотняется паронитовой прокладкой толщиной 0,8 мм. В полости картера устанавливается пара цилиндрических с косыми зубьями шестерен. Ведущая коническая шестерня 14 установлена на шлицах ведущего проходного вала 16 (для среднего моста). Этот вал опирается на два конических роликовых подшипника и один роликовый цилиндрический 23. Выходные концы вала уплотняются самоподжимными сальниками, защищенными грязеотражательными кольцами. На концах проходного вала (для среднего моста) устанавливаются фланцы 10,18 карданных валов. Промежуточный вал главной передачи установлен на цилиндрическом роликовом 2 и двух конических роликовых подшипниках 6, смонтированных в стакане 5.

1 – шестерня коническая ведомая; 2, 23 – подшипники роликовые цилиндрические; 3 – картер главной передачи; 4 – шестерня цилиндрическая ведущая; 5 – стакан подшипников; 6 – подшипник роликовый конический; 7, 8, 12 – прокладки регулировочные; 9 – крышка стакана подшипников; 10 – фланец привода среднего моста; 11 – манжета; 13 – стакан подшипников ведущей конической шестерни; 14 – шестерня коническая ведущая; 15 – сапун; 16 – вал ведущей шестерни; 17 – прокладка; 18 – фланец привода заднего моста; 19 – гайка фланца;

20 – крышка заднего подшипника; 21 – втулка распорная; 22 – крышка переднего подшипника; 24 – шайба регулировочная; 25 – гайка; 26 – шайба стопорная; 27 – шайба замочная;

28 – контргайка; 29 – шестерня полуосевая; 30 – сателлит дифференциала; 31 – крестовина дифференциала; 32 – шестерня цилиндрическая ведомая; 33 – шайба опорная; 34 – крышка подшипника дифференциала; 35 – пластина стопорная; 36 – пластина замочная; 37 – гайка регулировочная подшипника дифференциала; 38 – корпус дифференциала; 39 – крышка картера: I – для переднего моста; II – для заднего моста

Рисунок 9.19 - Главная передача среднего моста автомобиля Урал-4320-31

Под фланец стакана и крышку подшипников поставлены регулировочные прокладки 7 и 8. Ведущая цилиндрическая шестерня 4 выполнена заодно с промежуточным валом, а ведомая коническая шестерня 1 напрессована на конец этого вала и дополнительно закреплена на нем шпонкой. Ведомая цилиндрическая шестерня 32 соединена с половинами (чашками) корпуса дифференциала, каждая из которых опирается на конический подшипник.

Шестерни и подшипники главной передачи смазываются маслом, заливаемым в картер моста и картер главной передачи до уровня контрольного отверстия. Масло подхватывается шестернями, разбрызгивается и через роликовый подшипник 2 попадает в полость конических шестерен картера главной передачи, откуда стекает в картер моста.

Подшипники ведущей конической шестерни смазываются маслом из полости конических шестерен, которое через карман на крышке картера 39 и маслоподводящий штуцер подается в стакан подшипников.

Главные передачи переднего и заднего мостов отличаются от главной передачи среднего моста приводными фланцами. На передний конец вала ведущей шестерни переднего моста устанавливаются втулка 21 с крышкой 22, а на задний конец – фланец 18. Главная передача заднего моста имеет один фланец со стороны ведущей конической шестерни. На противоположном конце вала ведущей шестерни шлицы могут не выполняться.

9.6 Межколесный дифференциал

При движении автомобиля на поворотах колеса одного моста проходят различные пути. То же происходит при движении автомобиля по неровностям дороги. В результате этого возникает кинематическое рассогласование вращения ведущих колес одного моста. При жесткой связи между ведущими колесами моста возникает скручивающий момент, действующий на валы привода колес. Это явление, возникающее при движении в этих условиях, называется явлением циркуляции мощности. При этом явлении нагрузки в трансмиссии увеличиваются в 3-8 раза, что может привести к выходу из строя агрегатов и механизмов трансмиссии. Кинематическое рассогласование вращения колес возникает и вследствие различной степени износа шин, установки на колеса одного моста шин различных по конструкции, различного давления воздуха в шинах.

Таким образом, для устранения явления циркуляции мощности необходимо обеспечить вращение колес одного моста с различной угловой скоростью при одновременной передаче на них крутящих моментов. Для этого между ведущими колесами моста устанавливается специальный механизм – дифференциал.

Межколесный дифференциал предназначен для обеспечения вращения колес одного моста с различными угловыми скоростями и распределения подводимого к нему крутящего момента между ними.

В ведущих мостах автомобилей УАЗ-3151, КамАЗ-43114, Урал-4320-31 устанавливается симметричный (с постоянным соотношением крутящего момента на валах привода ведущих колес), конический межколесный дифференциал малого трения. На автомобиле КамАЗ-43114 он блокируемый для среднего и заднего мостов. На автомобиле Урал-4320-31 возможна установка механизма блокировки межколесного дифференциала среднего и заднего мостов.

9.6.1 Межколесный дифференциал автомобиля УАЗ-3151

Дифференциалы (рисунок 9.20) переднего и заднего мостов по конструкции аналогичны.

Корпус дифференциала состоит из двух частей 2, 10, соединенных между собой болтами 1. Он установлен в картере моста на двух роликовых конических подшипниках. Между торцами корпуса дифференциала и внутренними кольцами подшипников дифференциала установлены регулировочные кольца. В корпусе установлены две оси сателлитов 6, на которые свободно посажены сателлиты 5, две полуосевые шестерни 4, 7 с упорными шайбами 3, 8. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с полуосевыми шестернями.

В шлицевые отверстия полуосевых шестерен входят шлицевые концы полуосей.

1 – болт корпуса дифференциала; 2, 10 – корпус дифференциала; 3, 8 – упорные шайбы;

4, 7 – полуосевые шестерни; 5 – сателлиты; 6 – оси сателлитов; 9 – ведомая шестерня главной передачи; 11 – болт крепления ведомой шестерни главной передачи.

Рисунок 9.20 - Межколесный дифференциал автомобиля УАЗ-3151

9.6.2 Межколесный дифференциал автомобиля КамАЗ-43114

В управляемых мостах автомобилей КамАЗ применяется неблокируемый дифференциал.

Корпус межколесного дифференциала (рисунок 9.21) состоит из двух половин – чашек 6, 11, скрепленных болтами с ведомой цилиндрической шестерней 7 главной передачи болтами. В плоскости разъема корпуса зажата крестовина 8, на шипах которой свободно установлены и могут вращаться четыре конических сателлита 10. Каждый сателлит 10 находится в зацеплении с двумя коническими полуосевыми шестернями 5, установленными ступицами в корпусе дифференциала. Последние внутренними шлицами соединены со шлицевыми концами полуосей, свободно проходящих через отверстия в корпусе дифференциала.

1 – муфта чашки дифференциала; 2 – стопорное кольцо; 3 – конический подшипник;

4 – опорная шайба; 5 – полуосевая шестерня; 6 – левая чашка дифференциала; 7 – ведомая цилиндрическая шестерня; 8 – крестовина; 9 – опорная шайба сателлита; 10 – сателлит;

11 – правая чашка дифференциала

Рисунок 9.21 - Межколесный дифференциал среднего и заднего мостов

автомобиля КамАЗ-43114

В чашках расточены отверстия для установки крестовины и полуосевых шестерен. Левая чашка дифференциала 6 имеет удлиненную часть, на которой выполнены шлицы. На шлицах устанавливается муфта 1 с торцевыми зубьями, зафиксированная на чашке от осевых перемещений стопорным кольцом 2.

Сателлиты на бронзовых втулках установлены на крестовине. Для предотвращения износа поверхности чашек дифференциала торцами сателлитов и уменьшения трения между ними установлены опорные стальные шайбы 9.

Торцовые поверхности сателлитов 10 и их шайб 9 сферические, что обеспечивает центрирование сателлитов и их правильное зацепление с полуосевыми шестернями.

В неуправляемых ведущих мостах автомобилей семейства КамАЗ применяется принудительная блокировка межколесных дифференциалов.

Механизм блокировки межколесного дифференциала (рисунок 9.22) устанавливается в задней части балки моста. Он предназначен для принудительной блокировки дифференциала при движении по скользким и размокшим грунтовым дорогам. Механизм блокировки состоит из корпуса 1 с крышкой 2, мембраны 3, поршня 4 со стержнем 7, штока 10, вилки 14 с хомутом 11, сухарями и возвратной пружиной 9, муфты блокировки 12 и привода управления.

1 – корпус механизма блокировки; 2 – крышка; 3 - мембрана; 4 – поршень; 5 – выключатель; 6 – гайка регулировочная; 7 – стержень механизма блокировки; 8 – полуось; 9 – пружина;

10 – шток; 11 – хомут; 12 – муфта блокировки; 13 – муфта чашки дифференциала; 14 – вилка блокировки

Рисунок 9.22 - Механизм блокировки межколесного дифференциала

автомобиля КамАЗ-43114

Корпус механизма блокировки 1 стальной, приварен к балке моста. Корпус имеет две расточки. В передней расточке установлен поршень 4 со стержнем 7 механизма блокировки. Для обеспечения передачи усилия от пневматического привода на поршень в корпусе установлена резиновая мембрана 3. Корпус механизма блокировки закрыт стальной крышкой 2, в которую вварена гайка с конической резьбой для подсоединения к пневматическому приводу блокировки и установлен выключатель контрольной лампы. Стержень 7 механизма блокировки соединен с вилкой блокировки 14. Вилка 14 представляет собой двуплечий V-образный рычаг, ось вращения которого установлена на штоке 10 механизма блокировки, расположенном во второй расточке корпуса 1. На оси вилки 14 установлена возвратная пружина 9, упирающаяся одним концом в балку моста, а вторым в вилку блокировки.

На концах вилки 14 блокировки просверлены отверстия, в которых установлены сухари. Сухари входят в канавку муфты блокировки 12 и соединяют вилку блокировки с хомутом 11, охватывающим муфту блокировки 12 с верхней части.

В муфте блокировки 12 имеется внутреннее шлицевое отверстие, предназначенное для установки и перемещения муфты по шлицам полуоси 8. Для обеспечения блокировки на муфте 12 имеются торцевые зубья.

Привод управления блокировкой межколесного дифференциала электропневматический. Подача воздуха в пневмокамеру механизма включения осуществляется от электропневмоклапана, закрепленного на левом лонжероне рамы. Включение электропневмоклапана осуществляется клавишным выключателем, установленным справа от щитка панели приборов.

О включении блокировки сигнализирует лампочка в блоке сигнализаторов на панели приборов.

9.6.3 Межколесный дифференциал автомобиля Урал-4320-31

В мостах автомобиля Урал-4320-31 применяется неблокируемый дифференциал. Дифференциалы переднего, заднего и среднего мостов взаимозаменяемы. Устройство межколесного дифференциала и расположение в картере мостов аналогичны межколесному дифференциалу автомобиля КамАЗ-43114.

В неуправляемых ведущих мостах автомобиля Урал-4320-31 возможно применение принудительной блокировки межколесных дифференциалов.

9.6.4 Работа межколесного дифференциала

У симметричного межколесного дифференциала числа зубьев левой и правой полуосевых шестерен равны, это и определяет его свойства:

1) сумма угловых скоростей левой и правой полуосевых шестерен (ведущих колес) равна удвоенной угловой скорости корпуса дифференциала;

2) при любых соотношениях угловых скоростей левой и правой полуосевых шестерен их крутящие моменты равны (как и моменты левого и правого колес автомобиля).

При прямолинейном движении автомобиля по прямой и ровной поверхности, когда колеса при одинаковом сопротивлении качению проходят одинаковый путь, левое и правое колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. С такой же угловой скоростью вращается корпус дифференциала (рисунок 9.23,а).

При вращении корпуса дифференциала он через сателлиты и полуосевые шестерни вращает полуоси. Сателлиты не совершают относительного движения. А так как сателлиты не вращаются на шипах крестовины, то обе полуоси вращаются с одинаковой частотой вращения.

При движении по неровностям дороги, изменении радиуса колес, неравномерном износе шин или по другим причинам скорости вращения ведущих колес автомобиля неодинаковы. Например, при повороте автомобиля направо левые колеса проходят больший путь, чем правые. При этом соединенная с ними через полуось левая полуосевая шестерня межколесного дифференциала стремится вращаться быстрее корпуса дифференциала, а правая – медленнее

(рисунок 9.23,б). В результате этого возникает относительное вращение сателлитов, которые, проворачиваясь вокруг шипов крестовины по часовой cтрелке, обкатываются по полуосевым шестерням и увеличивают скорость вращения

а – прямолинейное движение; б – движение на повороте

Рисунок 9.23 - Работа межколесного дифференциала

левой полуосевой шестерни, так как скорость их вращения будет складываться со скоростью вращения корпуса дифференциала. Частота вращения левой полуоси и левого колеса соответственно увеличивается. По отношению к правой полуосевой шестерне направление относительного вращения сателлитов будет направлено навстречу ее вращению, в результате скорость вращения сателлитов вычитается из скорости вращения корпуса дифференциала и скорость вращения правой полуосевой шестерни будет уменьшаться. При этом понижается частота вращения полуоси и колеса, связанных с правой полуосевой шестерней.

При движении по скользким или размокшим грунтовым дорогам для предотвращения буксования колес автомобиля межколесный дифференциал блокируют (рисунок 9.24).

а – дифференциал разблокирован; б – дифференциал заблокирован

Рисунок 9.24 - Работа механизма блокировки

Для блокирования межколесного дифференциала водитель нажимает на клавишный выключатель, от которого подается сигнал на электро-пневмоклапан, в результате чего клапан открывается и пропускает воздух к пневматической полости механизма блокировки. При подаче воздуха на мембрану 3 (рисунок 9.22) поршень 4 через стержень 7 воздействует на вилку 14, которая, поворачиваясь вокруг оси, воздействует на муфту блокировки 12 и перемещает ее по шлицам полуоси 8 до полного соединения с торцевыми зубьями муфты дифференциала 13. При этом жестко соединяются левая полуось и корпус дифференциала (рисунок 9.24,б). Вследствие этого отсутствует возможность относительного вращения сателлитов и дифференциал работает как одно целое. О включении блокировки свидетельствует сигнализатор на щитке панели приборов.

9.7 Привод ведущих колес

Привод ведущих колес предназначен для передачи крутящего момента от дифференциала на ведущие колеса. На автомобилях УАЗ-3151, КамАЗ-43114, Урал-4320-31 привод ведущих колес осуществляется полуосями полностью разгруженного типа. На такую полуось действует только крутящий момент, а все остальные силы воспринимаются балкой моста. Передний мост этих автомобилей не только ведущий, но и управляемый, поэтому в приводе колес устанавливается шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), передающий крутящий момент на управляемые колеса при изменяющихся углах их поворота.

9.7.1 Привод ведущих колес автомобиля УАЗ-3151

Привод ведущих колес заднего моста осуществляется полуосями, которые представляют собой цилиндрический стержень с утолщенными шлицевыми головками.

Внутренними концами 1 (рисунок 9.25) полуоси соединяются с полуосевыми шестернями 4; 7 (рисунок 20) межколесного дифференциала.

1 2

1 – внутренний конец полуоси; 2 – наружный конец полуоси

Рисунок 9.25 - Полуось привода ведущих колес заднего моста УАЗ-3151

На наружный конец 2 (рисунок 9.25) полуоси между шариковым подшипником 11 (см рисунок 9.14) и роликовым подшипником 13 устанавливается ведущая шестерня 12 колесного редуктора.

Полуоси правого и левого колес одинаковы по конструкции и взаимозаменяемы.

Привод управляемых колес автомобиля УАЗ-3151 осуществляется полуосями с шарниром равных угловых скоростей шарикового типа (шарнир Вейса) (рисунок 9.26).

Ось ведущей шестерни центрального редуктора в переднем мосту смещена от оси автомобиля вправо. Поэтому правая и левая полуоси имеют разную длину ведущей части 1 (рисунок 9.26).

1 – ведущая часть полуоси; 2 – шарнир равных угловых скоростей; 3 – ведомая часть полуоси

Рисунок 9.26 - Полуось привода ведущих колес переднего моста
автомобиля УАЗ-3151

Шарнир состоит из двух кулаков 1; 4 четырех ведущих 2 и одного центрирующего 3 шарика (рисунок 9.27,а).

 

а б

1 – ведущий кулак; 2 – ведущие шарики; 3 – центрирующий шарик; 4 – ведомый кулак

Рисунок 9.27 - Шарнир равных угловых скоростей (шарнир Вейса)

Ведущая часть полуоси изготовлена заодно с кулаком и шлицами соединяется с полуосевой шестерней дифференциала. Ведомая часть полуоси изготовлена заодно с кулаком, и на ее шлицах установлена между шариковым 7 и роликовым 26 подшипниками ведущая шестерня колесного редуктора и закреплена вместе с роликовым подшипником гайкой (рисунок 9.15).

Кулаки имеют выемки специального профиля, в которых размещены четыре ведущих шарика 2,(рисунок 9.27) и передающих усилие при вращении от кулака 1 к кулаку 4. Кулаки центрируются шариком 3, установленным в углублении между ними, который расположен на одной оси со шкворнями.

При повороте управляемого колеса (рисунок 9.27,б) ведомый кулак 4 поворачивается относительно ведущего 1, при этом шарики 2 перекатываются по углублениям кулаков и во всех случаях размещаются в плоскости, которая делит угол между кулаками пополам (биссекторная плоскость).

9.7.2 Привод ведущих колес автомобиля КамАЗ-43114

Привод ведущих колес среднего и заднего мостов автомобиля
КамАЗ-43114 осуществляется полуосями полностью разгруженного типа.

Полуось (рисунок 9.28) представляет собой стальной вал, на одном конце которого выполнены шлицы для соединения с полуосевыми шестернями дифференциала, а на другом – выполнен фланец, который с помощью шпилек и гаек крепится к ступице ведущего колеса.

1 – правая; 2 – левая

Рисунок 9.28 - Полуоси привода ведущих колес среднего

и заднего мостов автомобиля КамАЗ-43114

Центровка фланца на шпильках осуществляется разрезными конусными кольцами, устанавливаемыми на шпильках под гайки крепления. Наружный конец полуоси уплотнен сальником и имеет осевое и радиальное сверления, предназначенные для подвода воздуха к камере шины. К фланцу полуоси крепится шинный кран. Крутящий момент от полуоси на ступицу колеса передается через шпильки.

Правая 1 и левая 2 полуоси отличаются длиной, кроме того, на левой полуоси имеется второй шлицевой венец для установки и перемещения муфты блокировки дифференциала.

Привод управляемых колес автомобиля КамАЗ-43114 осуществляется от полуосевых шестерен дифференциала через шарнир равных угловых скоростей дискового типа.

Шарнир (рисунок 9.29) состоит из внутренней полуоси 5 с кулаком, наружной полуоси 1 с кулаком, двух вкладышей 2, 4 и диска шарнира 3.

Ведущая часть полуоси 5 изготовлена заодно с кулаком и шлицами соединяется с полуосевой шестерней дифференциала.

Ведомая часть полуоси 1 изготовлена заодно с кулаком и шлицами соединена с ведущим фланцем. Она имеет сверление для подвода воздуха к камерам шины и запорный кран.

Во внутренние обработанные поверхности кулаков устанавливаются вкладыши 2, 4. Вкладыши 2, 4 имеют пазы для установки диска 3 шарнира.

Вкладыши 2, 4 кулаков обеспечивают передачу крутящего момента при изменении угла между полуосями 1 и 5 в одной плоскости, а диск 3 обеспечивает передачу крутящего момента при изменении угла между полуосями 1 и 5 в плоскости перпендикулярной.

1 – ведомая часть полуоси с кулаком; 2 – вкладыш наружного кулака; 3 – диск шарнира;

4 – вкладыш внутреннего кулака; 5 – ведущая часть полуоси с кулаком

Рисунок 9.29 - Полуось привода колес переднего моста автомобиля

КамАЗ-43114

При работе крутящий момент передается от полуосевой шестерни дифференциала на ведущую полуось 5, вкладыш 4 внутреннего кулака, диск 3 шарнира, вкладыш 2 наружного кулака, ведомую полуось 1 на ведущий фланец и далее через шпильки на ступицы колес. При передаче вращения, когда полуоси 1 и 5 расположены под углом (при повороте управляемых колес), каждый из вкладышей 2 и 4 поворачивается одновременно относительно оси паза кулака и оси диска. Оси пазов кулаков лежат в одной плоскости, которая проходит через среднюю плоскость диска 3. Эти оси расположены на равных расстояниях от точки пересечения осей валов и всегда перпендикулярны осям валов,
поэтому точка их пересечения при любом положении вилок располагается
в биссекторной плоскости. Вследствие этого ведущая 5 и ведомая 1 полуоси будут вращаться с одинаковой угловой скоростью.

9.7.3 Привод ведущих колес автомобиля Урал-4320-31

На автомобиле Урал-4320-31 привод всех колес имеет некоторые особенности по сравнению с КамАЗ-43114.

Крутящий момент на колеса средних и задних мостов передается через шлицы фланца полуоси и ступицы колеса. Правая и левая полуоси одинаковой длины и взаимозаменяемы.

Если устанавливается механизм блокировки межколесного дифференциала среднего и заднего мостов, то левая полуось имеет второй шлицевой венец для установки и перемещения муфты блокировки дифференциала аналогично левой полуоси автомобиля КамАЗ-43114.

Привод управляемых колес автомобиля Урал-4320-31 осуществляется от полуосевых шестерен дифференциала через шарнир равных угловых скоростей дискового типа (рисунок 9.30).

1 – наружный кулак; 2 – вкладыш наружного кулака; 3 – диск шарнира; 4 –внутренняя полуось с кулаком

Рисунок 9.30 - Полуось привода колес переднего моста автомобиля

Урал-4320-31

Наружный кулак 1 шарнира равных угловых скоростей привода управляемых колес выполнен раздельно и соединяется с наружной полуосью с помощью шлиц, а фланец наружной полуоси передает крутящий момент на ступицу колеса также через шлицевое соединение.

В остальном устройство и работа шарнира равных угловых скоростей автомобиля Урал-4320-31 аналогично рассмотренному выше шарниру равных угловых скоростей автомобиля КамАЗ-43114.

9.8 Техническое обслуживание и основные неисправности механизмов ведущих мостов

9.8.1 Техническое обслуживание механизмов ведущих мостов

Техническое обслуживание механизмов ведущих мостов заключается в поддержании необходимого уровня масла в картерах и своевременной его смене, проверке уплотнений, соединений и креплений картеров и их крышек.

Проверка крепления фланцев полуосей (КамАЗ), фланцев (УАЗ), крышек фланцев (Урал), уровня смазки в шарнирах равных угловых скоростей производится при ТО-1.

В поворотные кулаки автомобиля УАЗ-3151 закладывается пластическая смазка МЛи 4/13-3 (Литол-24) или ШРУС-4 по 0,5 кг в каждый шарнир. Для замены смазки в шарнире необходимо разобрать поворотный кулак.

В поворотных кулаках автомобилей КамАЗ-43114, Урал-4320 используется смесь смазки МЛи 4/13-3 (Литол-24) с трансмиссионным маслом ТМ3-18 (ТС_п-15К) API GL-3 SAE 80W-90, SAE 85W-90 (по 50 %). Вместимость по 3 л каждого поворотного кулака. Смесь заправляется через заливное отверстие (оно же контрольное).

Замена смазки в шарнирах равных угловых скоростей – при каждом втором ТО-2.

Проверка крепления картеров редукторов мостов производится при ТО-2.

Центральный и колесный редукторы автомобиля УАЗ-3151 смазываются трансмиссионным маслом ТМ5-18 (ТА_п-15В) API GL-5 SAE 85W-90, залитым в их картеры. Вместимость картера центрального редуктора переднего и заднего мостов 1,0 л, колесного редуктора – 0,3 л.

При заправке уровень масла в картера должен быть не ниже кромки маслоналивных отверстий, которые закрываются пробками с конической резьбой.

При замене масло сливается через маслосливные отверстия, расположенные внизу картеров. Для того чтобы масло сливалось хорошо, необходимо отвернуть пробки маслоналивных отверстий.

Детали главной передачи и дифференциала автомобиля КамАЗ 43114 смазываются трансмиссионным маслом ТМ3-18 (ТС_п-15К) API GL-3 SAE 80W-90, SAE 85W-90. Вместимость картера переднего моста 5,8 л, среднего и заднего мостов – по 7,0 л.

Уровень масла в картерах мостов должен быть не ниже кромки контрольных отверстий. Заправка масла производится через заливное отверстие, расположенное в верхней части картера главной передачи. Масло сливается через маслосливные отверстия, расположенные внизу картеров.

В ведущих мостах автомобиля Урал-4320-31 применяется трансмиссионное масло, как и для автомобиля КамАЗ-43114. Вместимость картера переднего моста – 8,5 л, среднего и заднего мостов – по 5,0 л. Контроль, заправка и замена масла производятся также как и для автомобиля КамАЗ-43114.

Проверка уровня масла производится при ТО-2, замена – при каждом третьем ТО-2.

9.8.2 Основные неисправности механизмов ведущих мостов

Основными неисправностями могут быть: износ зубьев шестерен, подшипников, шлицев полуосей, деталей дифференциалов, поломка зубьев шестерен, скручивание полуосей, обрыв шпилек крепления фланцев полуосей или ослабление их гаек, течь масла через сальники и прокладки.

Признаками поломок или значительного износа деталей являются стук или повышенный шум в редукторе моста при движении автомобиля. Попадание масла в тормозные механизмы свидетельствует об износе сальников полуосей. Износ зубьев шестерен приводит к увеличению бокового зазора в их зацеплении.

Изношенные и поломанные детали подлежат замене. В случае разборки для этой цели главной передачи и дифференциала их последующая сборка и регулировка зацепления конических шестерен и подшипников выполняются в условиях ремонтной мастерской опытными специалистами.

Основные неисправности и способы их устранения приведены в таблице 9.2.

Таблица 9.2 - Основные неисправности механизмов ведущих мостов

Причина неисправностей	Способы устранения неисправностей
Непрерывный шум при движении автомобиля
Сильный износ или повреждение шестерен Ослабление крепления подшипников Сильный износ подшипников Недостаточный уровень масла в картере моста	Заменить шестерни комплектно Подтянуть гайки крепления подшипников на валах Заменить подшипники, при установке отрегулировать предварительный натяг Проверить уровень, долить до нормы
Повышенный шум при движении автомобиля со скоростью 30 – 60 км/ч
Пятно контакта конических шестерен главной передачи смещено в сторону широкой части зубьев ведомой конической шестерни	Отрегулировать зацепление по пятну контакта
Шум при повороте или буксовании автомобиля
Изношены детали дифференциала	Заменить изношенные детали
Повышенный шум при замедлении (торможении) автомобиля
Пятно контакта конических шестерен главной передачи смещено в сторону узкой части зубьев ведомой конической шестерни	Отрегулировать зацепление по пятну контакта
Непрерывные стуки или «хрусты» при движении
Выкраивание или сколы на зубьях шестерен или в подшипниках Разрушение деталей шарнира равных угловых скоростей	Заменить поврежденные детали Заменить поврежденные детали
Увеличенный зазор в зацеплении конических шестерен

Продолжение таблицы 9.2

Причина неисправностей	Способы устранения неисправностей
Износ зубьев конических шестерен Износ конических роликовых подшипников, значительный осевой зазор в зацеплении конических шестерен	Не регулировать до допустимого износа Отрегулировать затяжку подшипников, проверить правильность зацепления конических шестерен по пятну контакта и боковому зазору
Течь масла из картера главной передачи
Износ и повреждение манжет и прокладок Ослабление затяжки гаек и болтов крепления картеров и крышек	Заменить Подтянуть гайки и болты