Автомобильное сцепление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

1. Автомобильное сцепление.
2. Коробка переключения передач.
3. Главная передача и дифференциал.
4. Карданная передача.
5. Подвеска автомобиля.
6. Рулевое управление.
7. Тормозное управление.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Автомобильное  сцепление.

 

Сцепление автомобиля обеспечивает: передачу крутящего момента от двигателя  на карданный вал и ведущие  колеса автомобиля; отсоединение на непродолжительное  время двигателя от силовой передачи автомобиля; плавное движение автомобиля при трогании с места и при переключении передач; предохранение деталей трансмиссии и двигателя от поломок за счет пробуксовки при перегрузках.

 

Рис.1.1

 

1. Картер сцепления (нижняя  часть). 2. Толкатель. 3. Чехол. 4. Цилиндр  привода рабочий. 5. Клапан прокачки. 6. Шланг подводной. 7. Картер сцепления. 8. Маховик. 9. Пружина нажимная наружная. 10. Пружина нажимная внутренняя. 11. Шайба теплоизолирующая. 12. Ступица  ведомого диска. 13. Пружина демпфера. 14. Шайба фрикционная. 15. Шайба теплоизолирующая. 16. Пружина гасителя нажимная. 17. Вал коленчатый. 18. Кожух сцепления. 19. Накладка фрикционная. 20. Диск  нажимной. 21. Диск. 22. Палец. 23. Рычаг  выключения сцепления. 24. Вилка опорная. 25. Пружина коническая. 26. Гайка сферическая  регулировочная. 27. Подшипник выключения  сцепления. 28. Муфта выключения сцепления. 29. Кольца защитные поролоновые. 30. Вал ведущий коробки передач. 31. Крышка подшипника ведущего вала. 32. Опора шаровая. 33. Вилка выключения сцепления.

 

Устройство и работа.

 

На автомобиле установлено  однодисковое, постоянно замкнутое  сцепление с пружинной ступицей и гасителем крутильных колебаний. Наружный диаметр ведомого диска  225 мм (9"). Ведущими частями сцепления являются маховик и ведущий диск сцепления в сборе (состоит из кожуха, нажимного диска, рычагов выключения сцепления и нажимных пружин). На боковых поверхностях кожуха 18, прикрепленного к маховику шестью болтами, имеются три равномерно расположенные прямоугольные окна, в которые входят с минимальным зазором три обработанных выступа нажимного диска 20. Такое соединение обеспечивает передачу крутящего момента через кожух на нажимной диск; центрирование нажимного диска относительно кожуха и возможность осевого перемещения нажимного диска при выключении сцепления. Между кожухом и нажимным диском расположены девять пар нажимных пружин 9 и 10. Для предотвращения заедания пружины имеют разное направление навивки. Во избежание перекоса нажимного диска и для создания необходимого нажимного усилия пружины устанавливаются только одной группы А или Б. Для предохранения нажимных пружин от вредного тепла, выделяющегося при пробуксовке сцепления, между нажимным диском и пружинами установлены теплоизолирующие шайбы из прессованного асбокартона. Три стальных рычага 23 выключения сцепления располагаются в прорезях направляющих выступов нажимного диска и с помощью осей и игольчатых подшипников соединяются с нажимным диском и опорными вилками. На резьбовые хвостовики опорных вилок навернуты сферические гайки 26, которые прижимаются к сферическим поверхностям на кожухе коническими пружинами 25. Такое шарнирное соединение опорных вилок с кожухом обеспечивает возможность некоторого качания опорных вилок, необходимого для компенсации изменения расстояния по радиусу между осями рычагов при отводе нажимного диска. Сферические гайки служат также для установки концов рычагов выключения в одной плоскости. В противном случае происходят перекос нажимного диска при выключении сцепления, неполное выключение и неплавное включение сцепления. Для предотвращения отвертывания сферические гайки раскернены в прорези на хвостовиках опорных вилок. Ведущий диск сцепления в сборе статически балансируется путем высверливания металла из бобышек нажимного диска. Допустимый дисбаланс 0,25 мН-м (25 гс-см). Глубина сверления не более 25 мм, включая конус сверла. Ведомый диск сцепления передает вращение от двигателя на ведущий вал 30 коробки передач за счет сил трения на поверхностях фрикционных накладок 19, зажатых усилием нажимных пружин между-поверхностями маховика и нажимного диска. Фрикционные накладки изготовлены из асбестовой тканой ленты с вплетенной в нее медной или латунной проволокой. Каждая из них имеет по 24 канавки, которые способствуют лучшему отводу тепла и очищению трущихся поверхностей от продуктов износа. Накладки независимо одна от другой приклепаны к восьми волнистым пружинным пластинам, которые, в свою очередь, приклепаны к стальному диску 21. По мере увеличения нажатия на ведомый диск волнистые пластины постепенно распрямляются, обеспечивая тем самым более плавное включение сцепления, и при полном включении практически принимают плоскую форму. К диску 21 при помощи трех пальцев 22 приклепан второй диск. В обоих дисках имеется по шесть окон, расположенных друг против друга. Между дисками располагается фланец ступицы 12 ведомого диска, имеющий шесть окон и три U-образных выреза, через которые проходят пальцы. Цилиндрические демпферные пружины расположены одновременно в окнах фланца ступицы и обоих дисков, они передают крутящий момент от фрикционных накладок к ступице, сжимаясь в зависимости от величины передаваемого момента. Поворот фрикционных накладок относительно ступицы ограничен упором пальцев 22 в края U-образных вырезов фланца ступицы. Пружины демпфера способствует мягкому включению сцепления, а также понижают частоту собственных колебаний силовой передачи, устраняя возможность появления резонансных колебаний. Изменения крутящего момента, вызываемые крутильными колебаниями коленчатого вала двигателя, заставляют диски 21 поворачиваться относительно ступицы в ту или иную сторону, сжимая и разжимая демпферные пружины. Для уменьшения передачи этих колебаний на трансмиссию служит гаситель, состоящий из стальной фрикционной шайбы 14, сидящей на лысках ступицы 12 и прижатой к диску 21 (с усилием 600 Н) нажимной пластинчатой пружиной гасителя 16, зафиксированной в канавке на ступице. Гашение колебаний происходит вследствие трения между этими деталями при повороте диска относительно ступицы. Для разборки гасителя необходимо отжать усики нажимной пружины до выхода из пазов отбортовки фрикционной шайбы и повернуть нажимную пружину на 45 градусов. Между нажимной пружиной и фрикционной шайбой установлена теплоизолирующая шайба 15. Ведомый диск в сборе балансируется статически путем установки балансировочных грузиков в отверстия диска 21. Допустимый дисбаланс не более 0,1 мН-м (10 гс-см). Биение поверхностей фрикционных накладок относительно шлицевого отверстия ступицы не более 1 мм. Выключение сцепления производится путем нажатия на концы рычагов выключения подшипника 27, насаженного на подвижную муфту 28. Для защиты рабочей поверхности хвостовика крышки подшипника ведущего вала 31 от попадания грязи на нее надето два поролоновых кольца 29. При сборке, в подшипник и в муфту выключения сцепления закладывается специальная смазка, не требующая замены в течение всего срока эксплуатации. Картер 7 сцепления отлит из алюминиевого сплава. Он крепится к блоку двигателя на четырех шпильках и двух болтах и центрируется на двух установочных штифтах. Для обеспечения необходимой соосности коробки передач с коленчатым валом двигателя задний торец и посадочное отверстие картера сцепления обрабатываются в сборе с блоком двигателя, обеспечивая биение заднего торца и посадочного отверстия относительно оси коленчатого вала не более 0,08 мм. В нижней части картера сцепления имеется люк, закрытый штампованной нижней частью картера сцепления. Через этот люк производится демонтаж сцепления. Охлаждение сильно нагревающихся в процессе работы деталей и удаление продуктов износа осуществляются путем засасывания воздуха через заборное окно в заднем торце картера сцепления и выброса его через выходное окно сбоку картера сцепления с левой стороны. В процессе эксплуатации сцепления не требуется каких-либо регулировок.

 

2. Коробка переключения  передач.

 

Назначение

Коробка передач предназначена  для изменения в широком диапазоне  крутящего момента, а следовательно, и тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и скоростей движения, для обеспечения движения задним ходом, а также для длительного разобщения двигателя от ведущих колес при работе двигателя на холостом ходу.

Рис 2.1.

1 - первичный вал; 2 - крышка подшипника первичного  вала; 3,35 - манжеты; 4 - шариковый подшипник  первичного вала; 5,17,44 - стопорные  кольца; 6 - роликовый подшипник вторичного  вала; 7 - сапун; 8 - блокирующее кольцо; 9 - муфта включения передач; 10 - сухарь  синхронизатора; 11 - ступица муфты  включения третьей и четвертой  передач; 12 - шестерня третьей передачи; 13 - игольчатый подшипник шестерни;14 - стопорное кольцо полуколец; 15 - полукольцо; 16 - шестерня второй передачи; 18 - шестерня первой передачи; 19 - вторичный вал; 20 - шестерня передачи  заднего хода; 21 - вилка включения  пятой передачи и передачи  заднего хода; 22 - ступица муфты  включения пятой передачи и  передачи заднего хода; 23 - болт  крепления пластины фиксатора; 24 - пластина; 25 - пружина фиксаторов;26 - шарик фиксаторов; 27 - пружина блокировочной  втулки; 28 - блокировочная втулка; 29 - головка штока включения передачи  заднего хода; 30 - корпус рычага  переключения передач; 31 - шестерня  пятой передачи; 32 - упорная шайба; 33 - распорная втулка; 34 - задний картер  коробки передач; 36 - ось промежуточной  шестерни передачи заднего хода; 37 - игольчатый подшипник промежуточной  шестерни передачи заднего хода;38 - промежуточная шестерня передачи  заднего хода; 39 - штифт; 40 - болт крепления  втулки оси промежуточной шестерни  передачи заднего хода; 41 - втулка  оси промежуточной шестерни передачи  заднего хода; 42 - шариковый подшипник  вторичного вала; 43 - стопорное кольцо  подшипника вторичного вала; 45 - шариковый  подшипник; 46 - маслосливная пробка; 47 - блок шестерен; 48 - маслоналивная  пробка; 49 - передний картер коробки  передач; 50 - регулировочные прокладки; 51 - уплотнитель пола; 52 - защитный уплотнитель; 53 - колпак; 54 - нижняя часть рычага переключения передач; 55 - пружина; 56 - седло пружины; 57 - запорная втулка; 55 - резиновая подушка; 59 - распорная втулка; 60 - верхняя часть рычага переключения передач; 61 - упорный конус; 62 - рукоятка

 

Устройство и работа

Картер коробки  передач, в котором располагаются  шестерни и механизм переключения передач, изготовлен из алюминиевого сплава и  состоит из двух частей - переднего 49 и заднего 34 картера. Для обеспечения  необходимой соосности опор валов и отверстий под штоки механизма переключения передач эти картеры центрируются по установочным втулкам, запрессованным в передний картер, и соединяются друг с другом десятью болтами. Шестерня первичного вала, а также шестерни первой, второй, третьей, пятой передач и передачи заднего хода, установленные на вторичном валу 19, находятся в постоянном зацеплении с шестернями блока 47 шестерен, имеют косые зубья и вращаются на игольчатых подшипниках с пластмассовыми сепараторами. Промежуточная шестерня передачи заднего хода вращается на насыпных роликах диаметром 3 мм на оси, опоры которой располагаются в обоих картерах. Все передачи снабжены инерционными синхронизаторами, зубчатые венцы с конусами которых соединяются с шестернями посредством мелких шлицев. Включение передач производится соединением внутренних зубьев скользящих муфт 9 с наружными зубчатыми венцами синхронизаторов. Боковые стороны зубьев муфт и венцов синхронизаторов скошены вовнутрь под углом 4° и при включенном положении образуют замок, препятствующий самовыключению передач. Выступы на зубьях венцов синхронизаторов ограничивают перемещения муфт при включении передач. Осевые нагрузки от косых зубьев шестерен вторичного вала воспринимаются стопорными кольцами 17 и 44, упорной шайбой 32, буртом вторичного вала и расположенными в канавке на вторичном валу двумя упорными полукольцами 15, которые схватываются кольцом 14. Шариковые подшипники первичного и вторичного валов установлены на валах с помощью пружинных и стопорных колец и фиксируются в картерах наружными стопорными кольцами. Блок шестерен вращается на шариковых подшипниках, расположенных в глухих гнездах переднего и заднего картеров. Возможный осевой зазор предотвращается постановкой при сборке регулировочных прокладок 50 в гнезде переднего картера. Венцы шестерен постоянного зацепления третьей, второй и пятой передач блока шестерен посажены с натягом на промежуточный вал, на котором нарезаны длинные зубья, служащие одновременно венцами шестерен первой передачи и передачи заднего хода блока шестерен. Головка оси 36 промежуточной шестерни передачи заднего хода располагается в постели на заднем картере коробки передач и крепится в ней стопорными болтами. Противоположный конец оси входит во втулку 41, фиксируется в ней разрезным упругим штифтом, а втулка крепится к постели в переднем картере также стопорным болтом. Механизм переключения передач содержит штоки, на которых крепятся вилки 21. Лапки вилок входят в кольцевые проточки муфт включения и головки 29, в пазах которых располагается нижний конец рычага переключения передач. Штоки во включенном и выключенном положениях фиксируются шариками 26 и пружинами 25. Блокировочное устройство, состоящее из двух стопорных плунжеров и стопорного пальца, предохраняет коробку передач от одновременного включения двух передач. Кроме того, между головкой 29 штока включения передачи заднего хода и стенкой заднего картера располагается блокировочная втулка 28 с пружиной 27, которая делает невозможным случайное перемещение рычага переключения передач из положения включенной пятой передачи в положение включения передачи заднего хода. Рычаг переключения передач снабжен демпферным устройством, устраняющим его дребезг при резонансе на больших частотах вращения коленчатого вала двигателя, и располагается в специальном корпусе 30, крепящемся к заднему картеру сверху. При помощи пружин и предохранителей нижняя головка рычага переключения передач в нейтральном положении всегда располагается в головке штока включения третьей и четвертой передач. Маслосливная пробка 46 снабжена магнитом, улавливающим содержащиеся в масле мелкие частички металла - продукты износа деталей коробки передач.

На автомобилях  ГАЗ-3302 "Газель" и ГАЗ-31029 "Волга" устанавливается пятиступенчатая  коробка передач. Установка пятой, высшей передачи обеспечивает в реальных условиях эксплуатации экономию 0.7-1.0 л  топлива на 100 км пробега по сравнению  с четырехступенчатой коробкой передач, максимальную скорость движения 115 км/ч, снижение частоты вращения коленчатого  вала двигателя на высоких скоростях  движения автомобиля, а также повышает его долговечность.

 

3. Главная  передача

 

Главная передача гипоидная.Передаточное число: 5,125.Главная передача обеспечивает постоянное увеличение крутящего момента и передачу его на полуоси, расположенные под углом 90 градусов к продольной оси автомобиля и далее к ведущим колесам. В отличии от конической в гипоидной передаче оси зубчатых колес не пересекаются.

 

На автомобиль устанавливается  неразъемный задний мост. Дифференциал и главная передача неразъемного заднего моста установлены в полость картера и после регулировки закрываются крышкой 15. Главная передача мостов – гипоидная, с передаточным числом 5,125; ось ведущей шестерни относительно ведомой имеет смещение на 42 мм вниз. Предварительный натяг подшипников ведущей шестерни регулируется путем подбора кольца 5, а положение ведущей шестерни регулируется путем подбора кольца 7. 

Рис 3.1

 
 
1 – гайка; 2 – фланец  ведущей шестерни; 3 – манжета; 4, 6, 11 – подшипники; 5 – кольцо; 7 –  регулировочное кольцо; 8 – картер; 9 – ведущая шестерня; 10 – дифференциал; 12 – полуось; 13 прокладка крышки; 14 – стопорная пластина; 15 – крышка  картера; 16 – гайка подшипников  дифференциала; 17 – крышка подшипника  дифференциала; 18 – пробка маслозаливного отверстия; 19 – ведомая шестерня.

Гайками 16 регулируется боковой зазор в зацеплении главной передачи. Теми же гайками регулируется предварительный натяг подшипников дифференциала. Стопорятся гайки стопорной пластиной 14. Полуосевые шестерни и сателлиты размещяются в корпусе дифференциала, который состоит из левой и правой коробок, скрепленных болтами.С целью предотвращения увеличения давления во внутренней полости моста на левом кожухе полуоси сверху устанавливается сапун.

 

 

 

4 Карданная  передача.

 

Карданная передача применяется для передачи моментов между валами, оси которых не лежат  на одной прямой и изменяют свое положение в пространстве.

 

Рис 4.1.

 

 

1 – Скользящая  вилка; 2 – манжета; 3 – крестовина; 4 – игольчатый подшипник; 5 –  полиамидная торцевая шайба; 6 –  стопорное кольцо; 7 – балансировочная  пластина; 8 – промежуточный карданный  вал; 9 – промежуточная опора; 10 –  подшипник промежуточной опоры; 11 – С-образная шайба; 13 – болт; 14 – шлицевая вилка; 15 – задний  карданный вал; 16 – фланцевая  вилка; 17 – кольцо; 18 – пресс-масленка  с колпачком.

 

Устройство

 

Карданная передача состоит из промежуточного и заднего  полых валов с тремя карданными шарнирами и промежуточной опорой. Передний шарнир заканчивается скользящей вилкой, которая шлицевым отверстием надевается на ведомый вал коробки  передач, а наружной поверхностью входит во втулку удлинителя коробки передач. Задний шарнир крепиться к фланцу заднего моста четырьмя болтами.

 

5. Подвеска  автомобиля

 

Подвеска автомобиля обеспечивает упругую связь между  колесами автомобиля и его кузовом, она воспринимает силы, действующие  на движущийся автомобиль, и гасит  колебания кузова.

 

Передняя подвеска

 

Рис. 5.1.

 

1,4,5 и 10 – кронштейны; 2 – лонжерон рамы; 3 – амортизатор; 6 – рессора; 7 – накладка; 8 – чашка; 9 – резиновая рессора сжатия; 11 – серьга; 12 – стремянка; 13 –  балка; 14 – гайка; 15 – палец; 16 –  резиновые втулки; 17, 20 и 21 – шайбы; 18 –резинометаллический шарнир; 19 –  болт.

 

 

 

 

Задняя подвеска

 

Рис. 5.2

 

1, 2, 9 и 10 – кронштейны; 3 – подушка; 4 дополнительная рессора; 5 – накладка; 6 – центровочный  болт; 7 – стремянка; 8 – лонжерон  рамы; 11 – серьга; 12 – резинометаллический  шарнир; 13 – рессора; 14 – амортизатор; 15 – подушка рессоры; 16 – резиновая  втулка; 17 и 22 гайки; 18 и 21 – шайбы; 19 – болт; 20 – тарельчатая шайба.

 

Устройство

 

Передняя и задняя подвески автомобиля выполнены на продольных рессорах с гидравлическими амортизаторами. В передней подвеске над основной рессорой установлена резиновая  рессора сжатия, в задней подвеске над основной рессорой установлена  дополнительная рессора.

Передние и задние рессоры по длине несимметричны (от центрового болта до ушка). Более  короткий конец рессор обращен вперед.

В подвеске могут  применяться как малолистовые, так и многолистовые рессоры. Крепление передних концов рессор к раме выполнено при помощи резинометаллических шарниров, задних концов рессор – при помощи резинометаллических шарниров и серег.

 

Амортизаторы предназначены  для гашения колебаний автомобиля, возникающих при движении по неровным дорогам. Их действие основано на использовании  сопротивления протеканию жидкости через малые проходные сечения  в клапанах сжатия и отдачи. От работы амортизаторов в значительной степени  зависит комфортабельность автомобиля и долговечность деталей кузова и шасси.

 

Рис. 5.3.

 

1 – шток с  проушиной; 2 – пыльник; 3 – шайба; 4 – гайка резервуара; 5 – обойма  сальника; 6 – сальник штока; 7 –  кольцо; 8 – пружина; 9 – направляющая  штока с втулкой; 10 – резервуар; 11 – цилиндр; 12 – ограничительная  тарелка отбоя; 16 – ограничительная  тарелка сжатия; 22 – донная ограничительнаятарелка; 13 и 18 – тарелки; 14 – поршень; 15 и 21 – диски; 17 – гайка клапана отдачи; 19 – корпус клапана сжатия; 20 – болт клапана сжатия; 23 – гайка клапана сжатия

 

В качестве рабочей  жидкости в амортизаторах применяется  амортизационная жидкость АЖ-12Т  в количестве 0,28 л.

 

 

 

 

 

Устройство

 

Амортизатор состоит  из герметичного цилиндра 11, внутри которого перемещается поршень 14, соединенный  со штоком 1. В поршне имеются отверстия  определенного диаметра, которые, которые  закрываются подпружиненными клапанами 12, 16, 22. Один клапан находится сверху поршня, другой снизу. Поскольку жидкость является несжимаемой, то при перемещении  поршня в одной из полостей цилиндра повышается давление, которое открывает  соответствующий клапан, и жидкость перетекает через отверстия из одной  полости цилиндра в другую.

 

Углы установки  управляемых колес

 

Рис. 5.4.

 

1 – гайка; 2 –  шайба; 3 – ступица; 4 – тормозной  диск; 5 – основание тормозной  скобы; 7 – поршень; 8 – корпус  тормозной скобы; 9 – шкворень; 10 – втулка шкворня; 11 – поворотный  кулак; 12 – уплотнительное кольцо; 13 – регулировочная прокладка; 14, 16 – пальцы рулевых тяг; 15 –  поворотный рычаг; 17 – сошка; 18 –  продольная рулевая тяга; 19 –  поперечная рулевая тяга; 20 – балка; 21 – хомут; 22 – стопорный штифт; 23 – защитный колпак; 24 – пресс-масленка; 25 – щит; 26 – колпак колеса; 27 – колпак ступицы

 

Передняя ось состоит  из штампованной балки двутаврового сечения, соединенной с поворотными  кулаками с помощью шкворней. Шкворни  имеют в центре лыску и застопорены в отверстиях балки клиновыми штифтами. Вертикальные нагрузки от поворотных кулаков на балку передаются шариковыми упорными подшипниками, закрытыми от попадания грязи и пыли защитными резинометаллическими колпаками. 
   В верхних бобышках поворотных кулаков со стороны балки выполнены кольцевые проточки, в которые установлены уплотнительные резиновые кольца, защищающие поверхности трения втулок и шкворней от попадания пыли и грязи. 
   Шкворневые отверстия в бобышках поворотных кулаков закрыты крышками с прокладками. 
   Для смазки втулок шкворней в центре крышек установлены пресс-масленки. Упорные подшипники шкворней смазываются одновременно со смазкой нижних втулок. 
   Для прохода смазки во втулках поворотных кулаков имеются специальные канавки. Поворотные кулаки состоят из двух частей – фланца и запрессованной в него цапфы. 
   На цапфах на двух конических подшипниках установлены ступицы передних колес с тормозными дисками. Трапеция рулевого управления расположена за балкой передней оси. Рычаги трапеции закреплены к поворотным кулакам болтами высокой прочности. Для исключения возможности ослабления затяжки болтов в эксплуатации резьбовые части соединений при сборке покрываются герметиком «Унигерм-6». 
   Ограничение углов поворота управляемых колес обеспечивается болтами, ввернутыми во фланце поворотных кулаков. 
   Продольная рулевая тяга – цельнокованая, поперечная – трубчатая, с резьбовыми наконечниками. Резьбовые наконечники имеют разное направление резьбы, что позволяет регулировать схождение колес, не снимая тяги с автомобиля. Шарниры продольной и поперечной тяги унифицированы между собой. Шарниры неразборные и не требуют обслуживания в эксплуатации.