Тема № 6: “Трансмиссия”. Занятие № 2: ”Устройство

Тема № 6: “Трансмиссия”. Занятие № 2: ”Устройство и действие коробок передач автомобилей Зи. Л-4334 и Урал-4320”.

1. 2. 3. 4. Учебные вопросы Устройство и действие коробки передач автомобиля Зи. Л 4334. Особенности устройства коробки передач автомобиля УРАЛ 4320. Уход за коробками передач. Неисправности коробок передач.

1. Устройство и действие коробки передач автомобиля Зи. Л-4334. 1. 1. Назначение, основные типы, особенности конструкции и принцип действия коробки передач. Коробка передач предназначена для изменения силы тяги на ведущих колесах и скорости движения автомобиля путем увеличения или уменьшения передаточного числа; для получения заднего хода; для длительного разобщения двигателя от ведущих колес. Передаточным числом называют отношения частот вращения ее ведущего и ведомого валов или отношение моментов на ведомом валу к моменту на ведущем при постоянстве передаваемой мощности, если не учитываются неизбежные механические потери. Необходимость изменения передаточного числа связана, с одной стороны, со значительно изменяющимся сопротивлением движению автомобиля, с другой стороны, с недостаточной приспособляемостью поршневого двигателя внутреннего сгорания к изменению этих нагрузок. При разгоне автомобиля используют большее передаточное число, в ходе движения — меньшее. Основу механических коробок передач составляют зубчатые передачи.

Изменение передаточных чисел коробок передач и соответственно крутящего момента и силы тяги на ведущих колесах производят при помощи зубчатых колес. Когда в зацеплении находятся две пары зубчатых колес, общее передаточное число равно произведению передаточных чисел пар зубчатых колес. Задний ход получают включением между ведомым и ведущим зубчатыми колесами промежуточного зубчатого колеса.

1. 2. Ступенчатые коробки передач классифицируются по различным признакам. По числу передач для движения вперед они разделяются на трехступенчатые, четырехступенчатые, пятиступенчатые и т. д. Передача заднего хода в число ступеней не входит. По характеру зацепления зубчатых колес они подразделяются на коробки передач с постоянным зацеплением зубчатых колес и принудительным зацеплением зубчатых колес. Как правило, современные коробки передач выполнены с постоянным зацеплением зубчатых колес, кроме первой передачи и передачи заднего хода. Включение передач осуществляется или введением в зацепление ведомых и ведущих зубчатых колес или блокированием постоянно зацепленного ведомого зубчатого колеса с ведомым валом с помощью муфты включения. По числу муфт включения и их ведущих органов — вилок включения и ползунов различают двухходовые, трехходовые и более коробки передач. При принудительном управлении выбор передачи и ее включение осуществляет водитель. На коробках передач с автоматическим управлением выбор передачи и ее включение производится автоматическим устройством. При полуавтоматическом управлении водитель сначала выбирает необходимую передачу, а ее включение осуществляется специальным исполнительным устройством. Механические ступенчатые коробки передач являются наиболее распространенными. Чем больше число передач, чем рациональнее распределены передаточные числа, тем выше динамические качества автомобилей, тем выше топливная экономичность и лучше используется мощность двигателя.

1. 3. Устройство коробки передач Зи. Л-4334. Коробка передач — механическая, трех вальная, трехходовая, пятиступенчатая, с синхронизаторами инерционного типа на четвертой пятой и второй третьей передачах, с непосредственным приво дом управления. Передаточные числа коробки передач: I — 7, 44; II — 4, 10; III — 2, 99; IV — 1. 43; V — 1, 00 (прямая); ЗХ — 7, 09. Картер коробки передач выполнен из чугуна, крепится к картеру сцепления четырьмя шпильками; при этом центрируется с ним по фланцу крышки заднего подшипника первичного вала. В картере коробки передач выполнены 4 е отверстия, одно контрольно заливное отверстие, закрываемое пробкой, в задней верхней крышке картера выполнен сапун. На правом люке картера предусмотрено место для установки коробки отбора мощности; отбор мощности производится от переднего зубчатого венца блока шестерен заднего хода. В нижней части картера выполнено отверстие с резьбой под магнитную пробку для слива масла. Герметичность картера коробки передач обеспечивается уплотнением рычага переключения передач резиновым чехлом, прокладок, крышек люков, крышки картера специальной уплотняющей пастой. Первичный вал установлен на шарикоподшипниках и. Фиксируется подшипник стопорным кольцом и гайкой, закрывается крышкой. Вторичный вал установлен и вращается впереди на роликовом подшипнике, сзади — на шариковом подшипнике, который закрывается крышкой. Передний подшипник фиксируется кольцом, задний подшипник в осевом направлении

фиксируется стопорным кольцом и втулкой. На шлицах вала сзади установлена втулка с фланцем для соединения с карданным валом; втулка с фланцем поджимается к распорной втулке гайкой с шайбой. Промежуточный вал установлен впереди на роликовом подшипнике, фиксируемом стопорным кольцом и гайкой. Переднее отверстие подшипник закрывается заглушкой, заднее — крышкой. Блок шестерня заднего хода установлен на оси и вращается на двух роликовых подшипниках; между подшипниками установлена распорная втулка. Блок шестерён (первичного, вторичного, промежуточного валов); Шестерни все постоянного зацепления со спиральным зубом, за исключением шестерни первой передачи (заднего хода). Шестерня первичного вала, зубчатое колесо привода промежуточного вала и зубчатые колеса, второй передачи, зубчатые колеса — третьей и зубчатые колеса четвёртой передачи находятся в постоянном зацеплении и имеют косые зубья. Зубчатые колеса четвертой, третьей и второй передач свободно вращаются на вторичном валу, причем вращение происходит на втулке сталь по стали, вращение зубчатых колес и происходит непосредственно сталь по стали. Поверхности шейки вторичного вала и втулки выполнены в виде чередующихся выступов и впадин, покрыты фосфатным слоем. Этот слой пропитан составом, предотвращающим заедание в период приработки трущихся поверхностей. В осевом направлении на шейках вала зубчатое колесо закреплено замочным кольцом. Опорные шайбы на зубчатых колесах соединены с вторичным валом с помощью шлицев, воспринимают

осевые усилия и передают их на вал. В крышке заднего подшипника установлен сальник, предотвращающий вытекание масла. Механизм переключения передач размещен в крышке картера. Привод управления механизмом — непосредственного действия.

Передачу включают качающимся рычагом переключения передач , который при перемещении от руки водителя нижним концом входит в головку соответствующего ползуна , перемещает его и одну из вилок вперед или назад. При перемещении вилки зубчатое колесо каретка входит в зацепление либо с зубчатым венцом первой передачи на промежуточном валу, либо с венцом блока шестерен заднего хода, включая в последнем случае передачу заднего хода. При включении второй, третьей, четвертой передаче синхронизатор соединяет с вторичным валом одно из зубчатых колёс. На всех перечисленных передачах крутящий момент передается через зубчатые колеса на промежуточный вал и далее через зубчатые колеса соответствующей включенной передачи на вторичный вал. На передаче заднего хода зубчатое колесо каретка соединяется с задним зубчатым венцом блока шестерен заднего хода, и крутящий момент передается с шестерни на передний зубчатый венец блока и далее через зубчатые колеса на вторичный вал. Блокирующее (замочное) устройство необходимо для предохранения от случайного включения одновременно двух передач установлено в крышке картера и состоит из штифта и четырех шариков; при перемещении одного из ползунов два других запираются шариками. Пружинный упор предохранителя размещен в промежуточном рычаге и предохраняет коробку передач от случайного включения передачи заднего хода. В крышке картера установлены три фиксатора, состоящие из шариков и пружин, входящими в соответствующие канавки на стержнях; они защищают от самопроизвольного выключения передач.

4334 Синхронизаторы. Для безударного (бесшумного) включения передач установлены два синхронизатора инерционного типа, одинаковые по устройству, различающиеся размерами. Синхронизатор представляет собой зубчатую муфту включения передач с диском, на который воздействуют вилкой. Каретка устанавливается на шлицах вторичного вала и имеет два зубчатых венца для блокирования ведомых зубчатых колес с вторичным валом.

Диск каретки имеет три отверстия для блокирующих пальцев фиксаторов, соединяющих его с двумя сблокированными конусными кольцами. Между двумя половинками у каждого пальца расположены две пружины. В пальцах и отверстиях дисков под пальцы выполнены конические фаски. В нейтральном положении синхронизатор расположен посредине между блокируемыми зубчатыми колесами. Работа синхронизатора. При включении синхронизированной передачи происходит следующее: каретка синхронизатора вместе с вилками перемещается в сторону включаемой передачи до упора в конус шестерни. При этом движение каретки через три фиксатора передается конусным кольцам синхронизатора, которые жестко связаны между собой с помощью трех блокирующих пальцев. Фиксаторы состоят из двух полуцилиндров, между которыми размещены по две цилиндрические пружины, прижимающие полуцилиндры фиксаторов к внутренней поверхности отверстия каретки синхронизатора. Из за различия окружных скоростей переключаемых элементов (шестерня и каретка синхронизатора) и под действием осевого давления, передаваемого с помощью фиксаторов, которые удерживают каретку от свободного осевого перемещения, на конической поверхности кольца и шестерни переключаемой передачи возникает момент трения. Под действием момента трения каретка смещается относительно блока конусных колец до упора в блокирующую поверхность пальцев. Наличие пальцев препятствует осевому перемещению каретки относительно блока колец до момента выравнивания окружных скоростей переключаемых элементов (происходит синхронизация). После выравнивания окружных скоростей переключаемых элементов блокирующие поверхности

осевому перемещению каретки относительно блока колец и передача включается без шума и удара. Дальнейшее продвижение муфты прекращается до выравнивания угловых скоростей зубчатого колеса и вторичного вала. После этого синхронизатор занимает фиксированное положение, пружины распирают полуцилиндры фиксаторов, блокирующие пальцы несколько отходят от фасок диска, диск перемещается дальше, и зубья каретки бесшумно входят в зацепление с зубчатым венцом зубчатого колеса. Смазывание в коробке передач осуществляется разбрызгиванием. В картер заливают 5, 1 л (при наличии коробки отбора мощности 6, 7 л) трансмиссионного масла ТМ-3— 18(к) (ТСп— 15 К) или внесезонного ТМ-3— 18 (ТАп— 15 В). 2. Особенности устройства и взаимодействия деталей коробки передач автомобиля УРАЛ-4320 -31. На автомобилях семейства Урал устанавливают коробки передач двух моделей: на одиночных автомобилях, предназначенных для работы без прицепа, и многоцелевых автомобилях Урал 4320, приспособленных для работы с прицепом, устанавливают пятиступенчатую коробку передач основной модели «К 14» . Для автомобилей тягачей, предназначенных для постоянной работы с прицепом или полуприцепом (Урал 4420), используют десяти ступенчатую коробку передач модели «К 15» . Эта коробка передач состоит из основной пятиступенчатой коробки передач и переднего делителя ходоуменьшителя; в сочетании они позволяют получить 10 передач переднего и две передачи заднего хода. Техническая характеристика коробки передач Я-15 (ЯМЗ). Пятиступенчатая коробка передач—механическая, снабжена двумя синхронизаторами инерционного типа для включения второй, третьей, четвертой и пятой передач.

Коробка передач К-15 используется на автомобилях Урал-4420 и Кам. АЗ-5320. С делителем передач

2. 1 Особенности устройства и работа коробки передач Я-14 автомобиля Урал-4320 -31

Пятая передача — повышающая. Четвёртая – прямая. Зубчатые колеса всех передач, кроме первой и заднего хода, постоянного зацепления, косозубые. Передаточные числа: I — 5, 26; II — 2, 90; III — 1, 52; IV — 1, 00; V — 0, 644; 3 X — 5, 48. Коробка передач крепится к картеру сцепления восемью шпильками по четыре с каждой стороны. Верхние шпильки ввернуты в картер сцепления, нижние — в картер коробки передач. Для крепления задней части коробки передач в составе силового агрегата предусмотрена поддерживающая опора. К основным частям коробки передач относятся: условно называемая редукторная часть (зубчатые передачи), картер с верхней крышкой, механизм переключения передач, расположенный в крышке, привод управления. Она состоит из следующих основных узлов: картера, верхней крышки с механизмом переключения передач, первичного вала в сборе, вторичного вала в сборе, промежуточного вала в сборе, блока шестерен заднего хода. Редукторная часть состоит из первичного вала и выполненной с ним заодно ведущей шестерни; промежуточного вала с жестко установленными на нем зубчатым колесом привода промежуточного вала, ведущими шестернями четвертой и третьей передач, изготовленными заодно с валом зубчатыми венцами второй, первой передач и передачи заднего хода, и вторичного вала. На вторичном валу на роликовых подшипниках установлены и постоянно находятся в зацеплении с соответствующими колесами промежуточного вала зубчатые колеса первой , заднего хода, второй, третьей и четвертой передач. Зубчатые колеса имеют зубчатые каретки для соединения с внутренними зубчатыми

муфты включения первой передачи и передачи заднего хода, синхронизаторов включения второй и третьей, четвертой и пятой передач. Муфта и синхронизаторы установлены внутренними шлицами на шлицах вторичного вала и при переключении передач могут перемещаться по валу в сторону блокируемых с валом зубчатых колёс.

Отличия коробки передач К-14 от Зи. Л-4334 и Я-14 1. Зубчатые колёса вторичного вала 5, 3, 2 –й передач установлены на роликовых подшипниках. 2. Для смазки этих подшипников в первичном и вторичном валу проточен масляный канал. 3. Масло к масляному каналу подаётся масляным насосом шестерёнчатого типа из масляной ванны, через маслозаборник с сетчатым фильтром. Привод ведущей шестерни насоса от промежуточного вала. 4. Пятая передача повышающая. 5. В коробках К 14, вместо муфты шестерни первой и заднего хода передач (Я 14), используются отдельно блок: блокирующая муфта и зубчатые колёса первой и заднего хода передач. Изменена схема переключения передач. Механизм переключения передач состоит из двух синхронизаторов и, муфты включения, вилок переключения с 3 мя ползунами; блокировочного устройства (замка); трех фиксаторов; предохранителя. Предохранитель включения передачи заднего хода, замок и фиксаторы, ползуны и вилки смонтированы в крышке картера коробки передач. Ползуны установлены в расточках верхней крышки картера. На трех ползунах (коробка передач трехходовая) закреплены: вилка переключения первой передачи и передачи заднего хода, вилка переключения второй и третьей передач, вилка переключения четвертой и пятой передач.

3. Уход за коробками передач. Техническое обслуживание № 1 коробок передач заключается в проверке и подтяжке креплений картера и крышки картера, проверке состояния соединений, герметичности пневматического привода, делителя КП автомобиля Кам. АЗ 5320, поддержании необходимого уровня и замене масла в картере, устранении обнаруженных неисправностей, смазывании и при необходимости регулировании привода переключения передач. В местах соединений не должно быть следов подтекания масла. Проверяют уровень масла и доливают, если его уровень не доходит до нижней метки указателя. При каждом втором ТО-2 масло сливают в горячем состоянии через два сливных отвертия в коробке передач модели. Для этого выворачивают пробки, очищают магниты сливных пробок от металлических частиц и грязи. Затем промывают картеры моторным маслом, для чего заливают в коробку передач модели « 14» масла— 8, 5 л, в коробку передач модели « 15» — 12 л, прокручивают ее двигателем при нейтральном положении рычага переключения передач в течение 10 мин, сливают моторное масло и заливают трансмиссионное масло до верхней метки щупа, предварительно ввернув пробки сливных отверстий. При том же положении рычага переключения передач, поработав двигателем 3— 5 мин, вновь измеряют уровень масла и при необходимости доливают. Уровень масла должен быть между верхней и нижней метками указателя. Промывается сапун коробки.

Задание на самоподготовку: Изучить материал занятия, используя литературу 1. Калисский В. С. и др. «Автомобиль BCDE» . Учебник водителя. 2004 г. стр. 189 190, стр. 328 329. 2. Автомобиль ЗИЛ 131 и его модификации (ТО), М 2002 г. стр. 87 92, стр. 212 223, стр. 242 243. 3. Автомобили УРАЛ 4320, М, 2001 г. стр. 78 79, стр. 131 137, стр. 259 263. 4. Автомобили Кам. АЗ 6 х6, М. 2001 г. стр. 91 95, 251 252. Тема следующего занятия: Тема № 6, занятие № 4 «Устройство раздаточных коробок, коробок отбора мощности автомобилей» .