Особенности устройства трансмиссий военных автомобилей. Сцепление автомобилей

1. Тема № 6: “Трансмиссия”

Кафедра ГАБТУ
Тема № 6: “Трансмиссия”
Занятие №1: ”Особенности устройства
трансмиссий военных автомобилей.
Сцепление автомобилей”
Преподаватель подполковник запаса Рогозин С.В.

2. Учебные вопросы:

1. Схемы силовых передач автомобилей.
Основные механизмы трансмиссии.
2. Сцепления автомобилей.
3. Уход за сцеплением.
4. Неисправности сцепления.

3. 1. Схемы силовых передач автомобилей. Основные механизмы трансмиссии

1.1 Назначение трансмиссии.
Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от
двигателя к ведущим колесам, изменяя его по величине и направлению и
распределяя его между ведущими мостами и колёсами. На автомобилях ЗиЛ431410 и ГАЗ-3309 ведущими являются задние колеса. Трансмиссия этих
классических автомобилей состоит из сцепления, коробки передач, карданной
передачи, главной передачи, дифференциала и приводных валов—полуосей
(рис. 1.2а). Через эти узлы и агрегаты и передается крутящий момент от двигателя
к ведущим колёсам.
В России предельная нагрузка на ось автомобиля ограничена 10тс, что
необходимо для сохранности автомобильных дорог. В Приморском крае на
большинство дорог ограничение на ось составляет 6тс, а весной и летом – 5тс. В
связи с этим автомобили большой грузоподъёмности выпускаются многоосными.
Кроме этого увеличение числа ведущих осей увеличивает проходимость
автомобиля в условиях бездорожья, что очень важно для военных машин.
1.2 Основные схемы трансмиссий и основные элементы трансмиссии.
Схемы трансмиссий определяются числом и расположением ведущих осей
(мостов) автомобиля и разделяются на двухосные с приводом на одну заднюю ось
(рис.1.2а) или на обе оси (рис. 1.2б), трёхосные с приводом на две задние оси или

4.

на все три оси (рис. 1.2б, в). В соответствие с числом и расположением ведущих
осей, конструкция и расположение механизмов трансмиссии различаются.

5.

На автомобилях повышенной проходимости ведущими являются передний и
задний мосты. В трансмиссии такого автомобиля, помимо перечисленных
механизмов, имеются: раздаточная коробка, дополнительный карданный вал
и передний ведущий мост с главной передачей, межосевые дифференциалы
(рис. 1.2б, в).

6.

На автомобилях Урал-4320 и Урал-4320-31 устанавливают промежуточный и
задний ведущие мосты. Крутящий момент на задний ведущий мост передается
от промежуточного моста карданным валом. Кроме этого автомобили могут
оснащаться лебёдками. В этом случае в схему трансмиссии добавляется коробка
отбора мощности (КОМ) и карданный вал привода лебёдки.
Для характеристики проходимости автомобиля применяется понятие - “колёсная
формула”, состоящая из двух цифр. Первая из них обозначает общее число колёс,
вторая - число ведущих колёс (6х4), (4х2), (4х4). (6х6). Каждая пара ведущих
колёс имеет свой ведущий мост.
Крутящий момент для автомобилей Урал-4320-31 и Урал-4320 передаётся по
следующей схеме: - сцепление, - коробка передач, - карданный вал, - раздаточная
коробка, - карданные валы к среднему, заднему и переднему мостам, - главные
передачи с дифференциалами, - полуоси.
2. Сцепление автомобиля.
2.1. Назначение сцепления. Принцип действия сцепления.
Сцепление предназначено для передачи крутящего момента от двигателя,
временного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения
при переключении передачи (обеспечивая тем самым безударное переключение
передач) и страгивания автомобиля с места. Выключение сцепления также
применяется при экстренном торможении автомобиля.
Работа механизма сцепления основана на использовании сил трения. На рис.
1.3 показано принципиальное устройство механизма сцепления.

7.

Механический
привод выключения
сцепления
Ведущий диск соединен с
маховиком, а ведомый посажен
на ведущем валу коробки
передач. Диски сжимаются
пружинами и в результате
возникновения между ними силы
трения крутящий момент
передается от двигателя на
ведущий вал коробки передач.
Плавность включения обеспечивается за счет проскальзывания дисков до
момента полного прижимания их друг к другу.
Простейшее дисковое сцепление (см. рис.) имеет ведомый диск,
установленный ступицей на шлицах вала коробки передач и расположенный
между маховиком и нажимным диском, соединённым с маховиком через кожух,
прикреплённый к маховику. Когда ведомый диск не соприкасается с нажимным
диском и маховиком - сцепление выключено и передача крутящего момента от
двигателя к коробке передач не осуществляется.
Когда ведомый диск зажат между нажимным диском и маховиком, крутящий
момент вследствие сил трения будет передаваться на коробку передач.
Разъединение ведущих и ведомых частей сцепления осуществляется механизмом
выключения (рис. 1.6).

8.

Схема гидравлического привода
сцепления
2.2 Требования к сцеплениям.
При выключении сцепления оно должно быстро и плавно разъединить двигатель
и трансмиссию для безударного переключения передач (чистота включения);
При включении, сцепление должно плавно соединить ведущую и ведомую части,
чтобы избежать резкого страгивания автомобиля с места и ударов в механизмах
силовой передачи (плавность включения);
Во включённом состоянии при передаче нормальных усилий сцепление должно
надёжно соединять двигатель и трансмиссию без пробуксовывания (надёжность
работы).

9.

2.3. Классификация автомобильных сцеплений.
На современных автомобилях используются в качестве сцепления дисковые
муфты. Дисковые сцепления различаются:
по числу ведомых дисков - однодисковые, двухдисковые, многодисковые;
по устройству нажимного механизма
- простые и полуцентробежные;

10.

по числу и расположению пружин - с
периферийным расположением пружин и
с одной центральной пружиной.

11.

Сцепление с одной центральной
пружиной, сухого трения
Сцепление с дисками мокрого
трения – в масле
по характеру трения - с сухим
трением и в масле.
В современных автомобилях
преимущественное
распространение получили
одно и двухдисковые
сцепления сухого трения с
периферийным или
центральным расположением
пружин.

12.

На автомобилях Урал-4320-31 и Урал-4320 установлено сухое, постоянно
замкнутое сцепление. Сухим сцепление называется потому, что для обеспечения
передачи крутящего момента поверхности нажимного и ведомого дисков должны
быть сухими. Постоянно замкнутым оно называется потому, что ведущий и
ведомый диски всегда прижаты и разжимаются только на короткое время при
переключении передачи или экстренном торможении автомобиля (См. фильм
«Принцип работы сцепления»).
2.1 Устройство и действие сцепления автомобиля Урал-4320-31.
На автомобиле Урал-4320
установлено сухое, фрикционное,
двухдисковое сцепление с
периферийным расположением
нажимных пружин. Два ведомых
диска –устанавливаются на
шлицевой части первичного вала
длинной частью ступиц – наружу.
Нажимной и средний ведущие
диски имеют на наружной
поверхности по четыре шипа,
которые входят в специальные пазы
маховика и передают крутящий
момент на ведомые диски.

13.

Ведомый стальной диск с фрикционными накладками соединен со ступицей
гасителем крутильных колебаний. Фрикционные накладки из асбестовой
пластмассы к ведомому диску крепятся заклепками, головки которых утоплены.
Гаситель крутильных колебаний состоит
из двух дисков, имеющих по восемь
радиальных отверстий, и восьми пружин с
опорными пластинками, которые являются
упругой муфтой гасителя. К ведомому
диску прикреплено кольцо гасителя
крутильных колебаний с восемью
прорезями, совпадающими с такими же
прорезями в ведомом диске. Стальные
диски гасителя прикреплены к ступице
ведомого диска.
В отверстия дисков гасителя и ведомого диска установлены пружины с
опорными пластинами. Опорная пластина имеет четыре боковых выступа,
удерживающих ее в отверстиях ведомого диска, и отверстие с отбортовкой, на
которой центрируется пружина. Снаружи гаситель закрыт маслоотражательными
шайбами. Ступица ведомого диска вместе с прикрепленными к ней дисками
гасителя и маслоотражателями может поворачиваться относительно ведомого
диска в обе стороны на определенный угол; при этом происходит сжатие пружин.

14.

Максимальный угол
закручивания (3о)
определяется полным
сжатием пружин до
соприкосновения
витков. Ведомый диск
центрируется по
наружному диаметру
фланца шлицевой
ступицы. Крутильные
колебания гасятся за
счет трения между
стальными дисками
гасителя и упругости его
пружин.
Ведомый диск
сбалансирован.
Балансировку
осуществляют
установкой на ведомом
диске балансировочных
пластин.

15.

Кожух сцепления стальной, штампованный крепится на 12 шипах маховика
двенадцатью болтами. Между кожухом сцепления и нажимным диском
установлены 12 нажимных пружин, под действием которых ведомые и средний
диски при включенном сцеплении зажимаются между нажимным диском и
маховиком.

16.

Выключающее устройство
сцепления состоит из установленных
на нажимном диске оттяжных рычагов
с упорным кольцом, муфты
выключения сцепления с
подшипником, установленной на
крышке подшипника первичного вала
коробки передач, и вилки выключения,
которая установлена на валу в картере
сцепления. При выключении
сцепления муфта через упорное кольцо
воздействует на внутренние концы рычагов,
и нажимной диск отходит от ведомого
диска. Средний диск, устанавливаясь в
среднее положение между маховиком и
нажимным диском с помощью рычагов,
освобождает второй ведомый диск.

17.

Работа механизма
выключения сцепления.
Нажатием на педаль
сцепления при помощи тяги и
валика с вилкой перемещается
упорная муфта с упорным
(выжимным) подшипником.
Упорный подшипник нажимает
на внутренние концы рычагов
выключения, ведущий диск
отводится 4-мя рычагами назад по ходу движения, освобождая ведомый диск —
сцепление выключается. Для, включения сцепления педаль отпускают, муфта с
подшипником под воздействием возвратной пружины отводится назад по фланцу
первичного вала коробки передач, освобождает рычаги выключения и, ведущий
диск, прижимаясь 16-ю пружинами в сторону маховика, зажимает ведомый диск
— сцепление включается.
Картер сцепления отлит из серого чугуна и четырьмя болтами крепится к блоку
цилиндров двигателя. Снизу картер имеет съёмную алюминиевую крышку с
углублением для сбора масла, попадающего в картер сцепления из коробки
передач (сальник первичного вала). В этом углублении имеется отверстие, в
которое вворачивают пробку с отверстием для слива масла. В отверстие пробки
вставлен шплинт, который отверстие прочищает от грязи.

18.

Привод сцепления механический. Состоит из педали с сервопружиной,
системы рычагов и и тяг, посредством которых усилие от педали передается на
вал вилки выключения сцепления.

19.

2.6 Особенности сцепления автомобиля Урал-4320-31

20.

1. На маховике вместо 12 шипов для крепления кожуха имеются 4-е выступа в
виде секторов.
2. Нажимных пружин - 28 (расположены в 2 кольцевых ряда группами по 7).
3. На ведомых дисках ступицы крепятся к гасителям крутильных колебаний
болтами (в отличии от Урал-4320, где крепление их на заклёпках.
4. На промежуточном нажимном диске 4-е рычага его центровки при выключении
сцепления заменены на 4-е штока автоматического регулировочного механизма.
5. На ведущем нажимном диске в периферийных шипах выполнены
полукольцевые проточки в виде направляющих для скольжения диска вдоль выше
указанных штоков. На этом же диске имеются 28 опорных выступов для
нажимных пружин.
6. Маслёнка для смазки муфты подшипника выключения сцепления закреплена
на картере сцепления, а не коробки передач, как у Урал-4320.
7. Вилка выключения сцепления выполнена не литой заодно с валом, а съёмная и
крепится к валу вилки шпонкой и хомутным болтовым соединением.
8. В центре маховика перед опорным подшипником первичного вала коробки
передач устанавливается резиновая манжета.
9. К приводу сцепления добавлен пневмоусилитель в составе пневмокрана и
пневмоцилиндра (см. рис. на следующем слайде). Возможна установка
пневмогидравлического усилителя.

21.

22.

23.

3. УХОД ЗА СЦЕПЛЕНИЕМ.
Техническое обслуживание сцепления заключается в очистке от грязи,
смазочных, крепёжных и регулировочных работах.
Смазочные операции: - смазка опоры вала вилки, вала педали сцепления,
муфты подшипника выключения сцепления.
Крепёжные операции: - проверка крепления оттяжной пружины муфты
выключения сцепления;
- проверка крепления кожуха сцепления к маховику, проверка крепления картера
сцепления (затяжка болтов картера сцепления должна быть с моментом 8-10
кгс*м; болты затягиваются равномерно, крест-накрест).
Проверочно-регулировочные операции: - регулировка полного и свободного хода
педали сцепления. Правильно отрегулированное сцепление не должно
пробуксовывать во включенном положении, а при нажатии на педаль должно
выключаться полностью (не должно «вести»). Свободный ход педали должен
быть 40—45 мм, а полный ход—не менее 180 мм. По мере износа фрикционных
накладок свободный ход педали сцепления уменьшается и при снижении зазора
между выжимным подшипником и рычагами кожуха - сцепление может
пробуксовывать. Это приводит к быстрому износу ведомого диска и подшипника

24.

муфты выключения сцепления.
В случае чрезмерного свободного хода (свыше 50 мм) при нажатии на педаль
до отказа не происходит полного выключения сцепления. Это ведет к быстрому
износу ведомого диска и затрудняет переключение передач.
Свободный ход педали надо регулировать в следующем порядке:
а) регулировка полного хода педали осуществляется ограничительным винтом
ограничителя хода педали (обратите внимание, что полный ход педали сцепления
должен быть 195 мм).
б) регулировка свободного хода педали:
- Отсоединить тягу выключения сцепления от рычага вала вилки.
- Отпустить контргайку тяги вилки выключения сцепления и отрегулировать
свободный ход педали сцепления (обратите внимание, что свободный ход педали
сцепления должен быть 30-40 мм, что соответствует свободному ходу рычага вала
вилки 6,1-9,2 мм;
Для увеличения зазора вилка выворачивается, а для уменьшения зазора заворачивается на тягу.
- Соединить тягу с рычагом и затянуть контргайку вилки.
Проверить свободный ход педали и при необходимости повторить регулировку
(обратить внимание, что если резьба тяги использована полностью, необходимо
переставить рычаг вала вилки сцепления на один шлиц).

25.

Рычаг вала вилки также
можно использовать для
регулировки свободного
хода педали сцепления,
путём перестановки его
на треугольных шлицах

26.

4. НЕИСПРАВНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ.
К основным неисправностям сцепления относятся:
1. пробуксовывание дисков;
2. неполное выключение сцепления;
3. заедание подшипника муфты выключения;
4. для сцепления с пневмогидроприводом - заклинивание привода сцепления или
увеличение усилия на педали сцепления.
Причинами пробуксовывания дисков:
- отсутствие свободного хода муфты выключения сцепления (устраняется
регулировкой свободного хода муфты);
- попадание смазки на поверхности трения (устраняется промывкой поверхностей
трения в бензине;
- износ или разрушение фрикционных накладок ведомого диска (устраняется заменой
диска или фрикционных накладок);
Износ может быть равномерным и неравномерным. Чтобы избежать повреждений
поверхности маховика и нажимного диска - допускается износ фрикционных
накладок ведомого диска не менее 2мм до заклёпок накладок.

27.

Причинами неполного выключения сцепления (признак - сильный шум
шестерён при переключении передач):
- привод сцепления не обеспечивает необходимого хода рычага вилки
выключения сцепления (устраняется увеличением полного хода, т.е.
уменьшением свободного хода педали, для сцепления с гидроприводом - удаление
воздуха из гидросистемы, устранение утечки рабочей жидкости из системы
привода выключения сцепления и доведение уровня её до нормы);
- коробление ведомых дисков (устраняется заменой ведомых дисков).
Причинами заклинивания подшипника муфты могут быть:
- недостаток смазки (устраняется смазкой подшипника);
- отсутствие зазора между подшипником и рычагами выключения, вследствие
чего подшипник работает постоянно (устраняется регулировкой свободного хода).
Причинами заклинивания гидропривода сцепления могут быть:
- разбухание уплотнительных манжет гидропривода сцепления и потеря их
герметичности из-за применения не рекомендованных или загрязнённых
тормозных жидкостей (устраняется заменой уплотнительных манжет и
промывкой гидросистемы привода).
Причины увеличения усилия на педали сцепления:
- не поступает сжатый воздух в пневмоусилитель из-за разбухания выпускного
клапана пневмоусилителя (устраняется заменой клапана);
заклинивание следящего поршня пневмоусилителя из-за разбухания
уплотнительной манжеты или резинового кольца (устраняется заменой манжеты

28.

или кольца следящего поршня).
- износ или деформация манжеты пневмопоршня усилителя (устраняется заменой
манжеты).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Контрольные вопросы.
Основные элементы трансмиссии автомобиля Урал-4320-31.
Схемы трансмиссий армейских автомобилей.
Назначение сцепления автомобиля.
Перечислите основные требования к сцеплениям.
Как устроено сцепление автомобиля Урал-4320-31?
Особенности устройства сцепления автомобиля Урал-4320.
Основные неисправности сцепления автомобиля.

29.

Задание на самостоятельную работу - Изучить общее устройство
трансмиссий военных автомобилей, устройство и действие
сцеплений, их возможные неисправности, правила обслуживания,
руководствуясь литературой:
1. Автомобили Урал-4320-10, Урал-4320-31 и их модификации.
РЭ. - Миасс: Транспорт, 2010, стр. 45-47.
3. Автомобили Урал-375Д, Урал-4320 и их модификации. ИО. –
Челябинск: ВИ. 2002, стр. 173-177.
4. Виноградов В.В. Учебник военного водителя. Учебник.–
Рязань: Изд. «Узорочье». 2002, стр.168-199.
5. Толстиков А.Н., Богданов В.Н. Устройство военной
автомобильной техники. Учебное пособие. – Череповец: ВИ. 2011,
стр. 82-121.
Следующее занятие по Т5 «Трансмиссия» №2 «Устройство и
действие коробок передач автомобилей Урал-4320-31 и Урал-