Трансмиссия. Устройство и действие ведущих мостов и карданных передач

1. Тема № 5: “Трансмиссия”

Кафедра ГАБТУ
Тема № 5: “Трансмиссия”
Занятие №6: ”Устройство и действие ведущих
мостов и карданных передач”
Преподаватель подполковник запаса Рогозин С.В.

2.

Учебные вопросы
1. Изучение размещения и крепления, устройства и
действия ведущих мостов автомобиля Урал-4320.
2. Размещение и крепление, устройство и действие
карданных передач автомобиля Урал-4320.
3. Уход за ведущими мостами и карданными
передачами.
4. Неисправности ведущих мостов и карданных
передач и способы их устранения.

3.

1. Размещение и крепление, устройство и действие ведущих
мостов автомобиля Урал-4320.
Ведущие мосты автомобиля — проходного типа, с верхним расположением
главных передач (рис. 1.60). По конструкции аналогичны мостам КамАЗ и ЗиЛ.
Главная передача — двойная; состоит из пары конических зубчатых колес со
спиральными зубьями и пары цилиндрических зубчатых колес с косыми зубьями.
• передаточное число главной передачи автомобиля Урал-4320 — 7,32;
Картер редуктора главной передачи устанавливается на картер моста через
уплотнительную паронитовую прокладку и крепится с помощью десяти болтов и
трех шпилек. В полости картера размещаются зубчатые колеса. Ведущая
коническая шестерня промежуточного моста установлена на шлицах ведущего
проходного вала. Вал вращается на двух конических роликовых подшипниках,
установленных один - на хвостовике шестерни, другой — на противоположном
конце непосредственно на шейке ведущего вала. Ведомое зубчатое колесо
напрессовано на конец вала и закреплено шпонкой. Вал вращается на роликовом
и двух конических подшипниках. Ведущая цилиндрическая шестерня выполнена
заодно с промежуточным валом. Находящееся в зацеплении с ведущей
цилиндрической шестерней ведомое цилиндрическое зубчатое колесо соединено
болтами с чашками коробки дифференциала; коробка дифференциала вращается
на двух конических роликовых подшипниках. С помощью гаек 37 производится
регулировка затяжки подшипников 27 и зацепления зубчатого колеса 31 с
шестерней 4.

4.

5.

Ведущие мосты Урал-4320, Урал-4320-31

6.

Ведущие мосты Урал-43206

7.

Главная передача состоит из
картера с крышкой и зубчатой
передачи. Передача состоит из
ведущего (на промежуточном мосту
— проходного) вала с ведущей
конической шестерней 15 и
подшипниками, ведомого
конического зубчатого колеса в
сборе с валом 29 ведущей
цилиндрической шестерни 25 и его
подшипниками 21, 28; ведомого
цилиндрического зубчатого колеса
26. Ведущий вал вращается на
одном роликовом и двух конических
подшипниках.
Между внутренними обоймами конических подшипников установлены две
регулировочные шайбы, с их помощью регулируют преднатяг подшипников. На
заводе выпускаются регулировочные шайбы следующих толщин: 7,25; 7,30; 7,40;
7,50; 7,60; 7,70; 7,80; 7,85 мм.
Между фланцами стаканов, подшипников и картером установлены
металлические прокладки, с их помощью регулируют зацепление конических
зубчатых колес и путем взаимного перемещения.

8.

Ведущая коническая шестерня 15 установлена на шлицах вала. Ведомое
коническое зубчатое колесо 19 установлено на валу ведущей цилиндрической
шестерни на шпонке 35. Ведущее 15 и ведомое 19 конические зубчатые колеса
редуктора подбирают на заводе в комплекты по пятну контакта и боковому зазору
(0,15—0,40 мм) в зацеплении, притирают и клеймят порядковым номером
комплекта. При необходимости их меняют вместе (парой). Ведущая
цилиндрическая шестерня 25 изготовлена заодно с валом 29; вал 29 вращается на
цилиндрическом роликовом 21 и двухрядном коническом 28 подшипниках.
Ведомое цилиндрическое зубчатое колесо 26 крепится болтами к чашкам 37, 39
дифференциала.
Двухрядный конический подшипник 28 ведущей цилиндрической шестерни
установлен с подобранным регулировочным кольцом и дополнительной
регулировки не требует. Боковой зазор между зубьями конических зубчатых колес
должен быть равен 0,15— 0,40 мм у широкой части зуба, соответствует повороту
фланца ведущего вала на величину 0,18—0,54 мм при замере на радиусе центров
отверстий под болты при неподвижном ведомом зубчатом колесе.
Промежуточный мост отличается от заднего установкой на шлицах
проходного вала на переднем конце фланца большего размера, на заднем —
фланца меньшего размера. Упорная шайба среднего моста с клеймом «С» в
отличие от упорной шайбы заднего моста имеет маслосгонную канавку. Редуктор
заднего моста закрыт сзади крышкой. Редуктор среднего моста сзади закрыт
крышкой подшипника, сальником и колпаком.

9.

Межколёсный дифференциал — симметричный, конический, неблокируемый.
По устройству и работе аналогичен дифференциалу КамАЗ и ЗиЛ.
Полуоси — полностью разгруженные. От полуосей задних мостов ЗиЛ-131
отличаются кинематикой передачи крутящего момента к ступице колеса (у ЗиЛ
через фланец, устанавливаемый на шпильках; у Урал – через зубчатый венец на
шлицы ступицы. Полуось закрывается крышкой). Изменена конструкция ШРУС
на осях переднего моста. Картеры промежуточного и заднего мостов
комбинированные; каждый состоит из литой средней части и запрессованных в
нее кожухов полуосей. Кожуха дополнительно закреплены внутри картера
сваркой. Шарнир равных угловых скоростей — кулачкового типа. Установлен
внутри корпуса шаровой опоры. Состоит из наружной (рис. 1.58) и внутренней 7
полуосей, двух вилок 2, 6, двух кулаков 3, 5 и диска 4. Основной недостаток
такого шарнира — сравнительно низкий к.п.д. и большой нагрев при работе,
поэтому он нуждается в обильном смазывании. Для смазывания шарниров в
полость шаровых опор переднего моста заправляют смесь, состоящую из смазки
АМ-карданная (УНа 2/10—2) и масла для главных передач (по 50%) в
количестве 5,8 л (6 кг) – по 3 кг на каждую шаровую опору.
Указатель уровня масла хранится в ЗИПе автомобиля. Этот указатель вставляют
в специальное отверстие, предварительно отвернув болт, до упора флажка
указателя во фланец картера редуктора.

10.

При уровне масла ниже риски на стержне указателя масло доливают до уровня
контрольной пробки. Сливают масло после предварительного прогрева через все
имеющиеся сливные отверстия; контрольные отверстия при этом открывают.
Сорт масла:
ТМ-3—18(к), заменитель — ТМ-3-18. Это же масло применяется в коробке
передач. В каждый картер мостов заливают по 4.5 л масла.
Дифференциал — конический симметричный, простой. Состоит из двух чашек,
соединенных болтами и составляющих корпус дифференциала. Между чашками
зажата крестовина. На шипах крестовины установлены сателлиты с опорными
шайбами, зацепленные с полуосевыми зубчатыми колесами. Зубчатые колеса
опираются на опорные шайбы.
См. ДАК
Красикова

11.

1 – ведомая часть полуоси
с кулаком;
2 – вкладыши наружного и
внутреннего кулаков;
3 – диск шарнира;
4 – ведущая часть полуоси
с кулаком

12.

Ведущие мосты автомобиля Урал-4320-31 без механизма
блокировки дифференциала

13.

Ведущие мосты автомобиля Урал-4320-31, -43206 с механизмом
блокировки межколёсного дифференциала

14.

2. Размещение и крепление, устройство и действие карданных
передач автомобиля Урал-4320.
2.1. Карданная передача служит для передачи крутящего момента к агрегатам и
механизмам трансмиссии под изменяющимися углами. КарП в полноприводных
автомобилях соединяет КП с РК, РК с ГП ведущих мостов. КП и РК связаны с
рамой эластичными устройствами и колеблются относительно друг друга. ВМ
имеют с рамой упругую связь при помощи рессор и могут перемещаться
относительно рамы и раздаточной коробки так, что угол у (рис. 1.47, а) постоянно
изменяется. Передачу крутящего
момента между
валами, оси которых
пересекаются под
углом, обеспечивают
карданные шарниры.
На рис. 1.47,6
приведена схема так
называемого жесткого
шарнира неравных
угловых скоростей.

15.

Жесткий карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок 1
и 3 — ведущей и ведомой, в отверстия которых вставлены шипы А, Б, В, Г
соединительного элемента — крестовины 2. При совпадении осей валов I и II их
угловые скорости равны. Наличие угла у между осями валов I и II при
равномерном вращении вала I вызывает неравномерное вращение вала II
вследствие покачивания крестовины относительно плоскости, перпендикулярной
оси вала I. Действительно, во время одного оборота расстояние от середины шипа
до оси ведущего вала изменяется от максимума, равного r (рис. 1.47,в), до
минимума ri, тем меньшего, чем больше угол у между валами. С учетом
постоянства окружной скорости, равной произведению угловой скорости
вращения вала на расстояние r, следует вывод, что угловая скорость колеблется в
пределах изменения r-ri. Неравномерность вращения тем больше, чем больше
угол у между осями валов I и II. Эта неравномерность вызывает пульсирующие
нагрузки в трансмиссии, сравнительно небольшие при углах 5—10° и
значительные при углах 15—20°.
Чтобы исключить неравномерное вращение валов, устанавливают два
карданных шарнира на концах одного вала (рис. 1.47,б) таким образом, чтобы
были равны углы y1, у2. В этом случае неравномерность, вызываемая одним
шарниром, компенсируется неравномерностью, вызываемой другим шарниром,
так, что угловые скорости входного и выходного валов равны. Вместе с
изменением угла у при движении колёс ведущего моста по неровностям дороги
изменяется и расстояние между раздаточной коробкой и мостами, а также между

16.

передачами ведущих
мостов;
при их удалении
расстояние
увеличивается, при
сближении —
уменьшается.
Изменение
расстояния
осуществляется
компенсирующим
соединением в виде
шлицевого
соединения 5 (рис.
1.47, а, б). Для этого
шлицевой конец
вилки 3 (рис. 1.49)
входит в шлицевую
втулку 8.

17.

2.2. Карданный вал представляет собой тонкостенную (3— 3,5 мм) трубу,
сваренную из холоднокатанной стальной ленты. На концах трубы
устанавливаются карданные шарниры. На одном конце трубы приварена вилка, на
втором — шлицевая втулка, в которую вставляется скользящая вилка. Шлицевое
соединение позволяет изменять длину вала. Внутренняя полость соединения
герметизирована: с одной стороны смазочный материал в ней удерживается
заглушкой, с другой стороны — уплотнительным кольцом. В шлицевое
соединение при сборке закладывают смазку.

18.

Для предотвращения попадания грязи со стороны скользящей вилки установлены
резиновая защитная муфта, войлочный сальник и уплотнительные кольца.
Карданные валы в сборе с шарнирами тщательно динамически балансируются.
Дисбаланс устраняют путем приваривания к концам трубы вала и шлицевой
втулки балансировочных пластин. Для правильной сборки взаимное положение
вилки с шлицевым валом относительно карданного вала в сбалансированном
комплексе отмечают выбитыми на них стрелками, при сборке их совмещают.
Карданный шарнир состоит из двух вилок 15 (рис. 1.50) и 17, крестовины 16,
четырех игольчатых подшипников 6 со стаканами, деталей крепления и
уплотнения подшипников. Одна вилка шарнира приварена к трубе или
изготовлена заодно с шлицевым наконечником, другая изготовлена заодно с
фланцем.
Две вилки 15 и 17 и крестовина 16
шарнирно соединены на игольчатых
подшипниках 6. Для этого крестовина
имеет четыре шлифованных шипа.
Подшипники, состоящие из стаканов 5
и иголок 6, надеты на шипы
крестовины 16 и закреплены в
проушинах вилок 15 и 17 стопорными
пластинами 11 с крышками 12.

19.

Крышка 12 крепится к вилке
15 двумя винтами, которые
стопорятся пластиной 11.
Таким образом стакан
подшипников крестовин
фиксируется в вилке от
проворачивания и смещения
в осевом направлении.
Возможность поворота
вилок относительно взаимно
перпендикулярно
расположенных шипов
крестовины обеспечивает
передачу крутящего момента
и вращения от одного вала к
другому при изменении угла
между ними. Для
обеспечения равномерного
вращения ведущего
и ведомого валов при изменяемом угле между ними необходимо чтобы вилка,
приваренная к трубе, и скользящая вилка были в одной плоскости, при этом
метки на шлицевой втулке и скользящей вилке должны совпадать.

20.

Дисбаланс карданных валов и шарниров привода раздаточной коробки
устраняется установкой балансировочных пластин 13 (рис. 1.50) под стопорную
пластину винтов крепления пластины на шипах вилки.
Через каналы в шипах к подшипникам подводится смазка; для смазывания в
центре крестовины устанавливают масленку. Для удаления избыточной смазки
устанавливают предохранительный клапан 9. Если нет масленки и клапана, это
означает, что в подшипник закладывается при сборке, так называемая, «вечная»
смазка 158 (МЛи-Ка 3/13—3). В подшипниках смазка удерживается
комбинированным уплотнением, состоящим из резинового самоподжимного
сальника, радиального уплотнения, двухкромочного торцового сальника,
напрессованного на шип крестовины.
2.3. На автомобиле Урал-4320 карданные валы привода переднего и заднего
мостов одинаковы по конструкции с карданными валами автомобиля ЗиЛ, но
отличаются длиной и конструкцией присоединительных фланцев. При сборке в
подшипники закладывают смазку 158, заменитель — смазка Литол-24 (МЛи
4/13—3). Во время эксплуатации игольчатые подшипники пополнения смазки не
требуют. Шлицевые соединения валов привода раздаточной коробки и
промежуточного моста смазываются через пресс-масленку в скользящей вилке; у
заднего и переднего мостов в полость шлицевой втулки закладывают смазку
Литол-24.

21.

Особенности карданной передачи автомобилей семейства
«Мотовоз» Урал-4320-31, Урал-43206-41 и т.д.

22.

3. Уход за ведущими мостами и карданными передачами.
3.1. Уход за ведущими мостами.
Основными операциями по уходу за ведущими мостами являются:
• подтяжка креплений,
• смазка механизмов,
• регулировка подшипников и зацепления шестерен.
• моечные работы - необходимо регулярно промывать сапуны от грязи; сапуны
расположены на переднем мосту слева от редуктора 43, промежуточном и заднем
— справа. Регулярно проверяют отсутствие течи масла через сальники и
фланцевые соединения.
Техническое обслуживание. Смазывание зубчатых колес и подшипников
главной передачи осуществляется маслом, заливаемым в картер моста до уровня
контрольного отверстия. Масло захватывается зубьями, разбрызгивается и через
роликовый подшипник 2 ведомого конического зубчатого колеса попадает в
полость конических зубчатых колес картера главной передачи, стекает в картер
моста и вновь захватывается шестернями. Применяемое масло: ТМ-3—18(к),
заменители ТМ-3—18. Норма заправки на автомобиль — 13,5 л (4,5 л на 1
ВМ). Масло заправляется через заправочные отверстия 3, выполненные в верхней
части картеров главных передач, контролируется через контрольные отверстия и
сливается через сливное отверстие в картере моста. При контрольных проверках
масло доливают через контрольное отверстие. Проверка уровня, дозаправка каждое ТО-1. Замена масла – каждое второе ТО-2.

23.

Регулирование натяга подшипников и зацепления пар конических зубчатых
колес производится при снятом с автомобиля редукторе главной передачи.
Величина натяга контролируется моментом, необходимым для проворота
проходного вала, с помощью динамометра. Для этого вал плавно проворачивают.
Замеры начинают делать после пяти полных оборотов. Подшипники при этом
должны быть смазаны, чтобы не создавать дополнительное сопротивление.
Усилие поворота должно быть 57—59 Н. Натяг подшипников регулируют
удалением прокладок 21 (рис. 1.60) из-под крышки подшипника 25

24.

Зацепление конических зубчатых колес проверяют на краску; отпечаток на
зубе ведомого зубчатого колеса должен быть расположен ближе к узкому концу
зуба, не доходя до конца зуба на 2—5 мм. Длина отпечатка должна быть не менее
45% длины зуба. Боковой зазор у широкой части должен быть 0,1—0,4 мм.
Регулирование зацепления производится способами, указанными в таблице 1.6.

25.

3.2. Уход за карданной передачей.
Смазывание карданных шарниров полуосей переднего моста и нижних
подшипников шкворней производится смесью смазки автомобильной для
переднего ведущего моста АМ-карданной с маслом ТМ-3—18(к) по 50%.
Заменители: масло ТМ-3—18(к). Норма заправки на автомобиль — 6 кг. Смесь
закачивается в корпус поворотного кулака через маслёнки в верхних крышках
шкворней. Для замены смазки шарниры разбирают, удаляют смазку и промывают
детали в керосине.
Основными операциями по уходу за карданными передачами являются:
• проверка и подтяжка креплений;
• смазка деталей карданных передач.
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
Мли-Ка 3/13-3, которая закладывается в них при сборке. На автомобилях Урал
эта смазка в процессе эксплуатации не меняется и не дополняется;

26.

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 валы должны ставиться скользящими вилками в сторону
раздаточной коробки, промежуточный вал – в сторону коробки передач.

27.

4. Неисправности ведущих мостов и карданных валов
Причина неисправностей
Способы устранения неисправностей
Непрерывный шум при движении автомобиля
Сильный износ или повреждение шестерен
Заменить шестерни комплектно
Ослабление крепления подшипников
Подтянуть гайки крепления подшипников на
Сильный износ подшипников
валах
Недостаточный уровень масла в картере Заменить
подшипники,
при
установке
моста
отрегулировать предварительный натяг
Проверить уровень, долить до нормы
Повышенный шум при движении автомобиля со скоростью 30 – 40 км/час
Пятно контакта конических шестерен Отрегулировать
зацепление
по
пятну
главной передачи смещено в сторону контакта
широкой части зубьев ведомой конической
шестерни
Шум при повороте или буксовании автомобиля
Изношены детали дифференциала
Заменить изношенные детали
Повышенный шум при замедлении (торможении) автомобиля
Пятно контакта конических шестерен Отрегулировать зацепление по пятну контакта
главной передачи смещено в сторону узкой
части зубьев ведомой конической шестерни
Непрерывные стуки или «хрусты» при движении
Выкраивание или сколы на зубьях Заменить поврежденные детали
шестерен или в подшипниках
Заменить поврежденные детали
Разрушение деталей шарнира равных
угловых скоростей

28.

Увеличенный зазор в зацеплении конических шестерен
Причина неисправностей
Износ зубьев конических шестерен
Износ конических роликовых
подшипников, значительный осевой зазор
в зацеплении конических шестерен
Способы устранения неисправностей
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 Заменить
прокладок
Подтянуть гайки и болты
Ослабление затяжки гаек и болтов
крепления картеров и крышек
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.

29.

30.

Задание на самостоятельную работу - изучить материал занятия,
руководствуясь литературой:
1. Автомобили Урал-4320-10, Урал-4320-31 и их модификации.
РЭ. - Миасс: Транспорт, 2010, стр. 51-62.
2. Толстиков А.Н., Богданов В.Н. Устройство военной
автомобильной техники. Учебное пособие. – Череповец, 2011 стр.
82-121.
3. Омельян Н.Г. Автомобильная подготовка. Учебник. Челябинск: ВИ. 2006, стр. 202-225.
Тема следующего занятия: №6 “Ходовая часть”. Занятие №1
“Устройство ходовой части автомобиля Урал-4320”.