Разработка механизма для принудительной блокировки дифференциалов автомобиля ГАЗ-33201

Состав чертежей

1. Технико-экономическое обоснование проекта (формат А1)
2. Чертеж общего вида реконструированного автомобиля 1 (формат А1)
3. Общий вид реконструированного автомобиля 2 (формат А1)
4. Сборочный чертеж дифференциала (формат А1)
5. Привод включения блокировки заднего моста (формат А1)
6. Существующие конструкции дифференциалов (формат А1)
7. Схема работы механизма включения блокировки (формат А1)
8. Рабочие чертежи деталей 1 (формат А1)
9. Рабочие чертежи деталей 2 (формат А1)
10. Стенд для разборки заднего моста – чертеж общегов ида (формат А1)
11. Показатели экономической эффективности проекта (формат А1)

Описание

В дипломной работе разработана новая конструкция заднего моста автомобиля ГАЗ-33021 включающая механизмы для принудительной блокировки дифференциалов. В конструкторской части проведено: обзор и анализ конструкций дифференциалов и проводов управления агрегатами трансмиссии. Рассчитаны шлицевые соединения, сервопружина, муфта блокировки и элементы привода управления блокировкой. Разработанные узлы имеют высокие показатели долговечности и ремонтопригодности. При их проектировании были учтены современные достижения в практике автомобилестроения.

В конструкции ведущих мостов введен механизм блокировки дифференциалов, что позволило существенно снизить % буксования в тяжелых дорожных условиях, экономить затраты на топливо и смазочные материалы, снизить отчисления на амортизацию. Разработанные узлы обладают высокой технологичностью, учитывается возможность применения современных технологий при изготовлении вышеназванных узлов. В технологической части разработана технология сборки заднего моста автомобиля.

Также в проекте разработаны разделы безопасности жизнедеятельности на производстве, безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях, уделено внимание вопросам охраны окружающей среды. В экономическом разделе приведен расчет экономической эффективности конструкции и определены себестоимости стандартного и модернизированного автомобиля.

Себестоимость одного автомобиле-часа при эксплуатации модернизированного автомобиля будет составлять 240,6 руб., что меньше, чем у стандартного автомобиля (себестоимость одного автомобиле-часа стандартного автомобиля – 247,2 руб.). Годовой экономический эффект от внедрения конструктивных изменений составит 12,13 тыс.руб. с каждого автомобиля.

 Ознакомительный фрагмент из дипломной работы:

Анализ конструкций приводов движителей колесных машин

Существуют две общеизвестные схемы привода к ведущим колесам: дифференциальная и блокированная. Эти схемы в настоящее время основные. Как тот, так и другой приводы имеют свои достоинства и недостатки. При движении        по        усовершенствованным        дорогам        преимущество       за дифференциальным приводом, в условиях бездорожья – за блокированным.

Делалось много попыток создать такую схему, которая воплотила бы положительные свойства дифференциального и блокированного приводов и исключила бы их недостатки. Первым шагом в этом направлении было применение в машине одновременно обеих схем (которые используются водителем в зависимости от дорожных условий). Конструктивно эта схема предусматривает установку обычного дифференциала с возможностью его блокировки. Однако недостатки такой схемы известны: возложение на водителя дополнительных функций: снижение эффективности схемы при ее несвоевременном включении; затруднительность применения принудительной блокировки при наличии нескольких ведущих мостов. По указанным причинам конструкторы продолжают поиск новых решений. Начиная с 40-х годов, работы в этом направлении непрерывно расширяются. Цель работ – создание таких механизмов, которые, сохраняя дифференциальный эффект, обеспечили бы перераспределение сил тяги между ведущими мостами и колесами в сторону увеличения силы тяги колес с лучшим сцеплением с дорогой при уменьшении силы тяги колес, оказавшихся в худших условиях по сцеплению с дорогой. Применение таких механизмов в многоприводных машинах привело бы к дальнейшему повышению их проходимости при сохранении достаточно удовлетворительных других эксплуатационных свойств. Конструктивных схем таких механизмов, получивших название самоблокирующихся дифференциалов, насчитывают сотни. Однако ни одна из них проблемы полностью не решила, несмотря на то, что многие механизмы нашли применение в машинах.

Свойства дифференциальных и блокированных приводов противоположны. Привод,       содержащий       самоблокирующийся       дифференциал,       занимает промежуточное положение, и в зависимости от коэффициента блокировки дифференциала может приближаться к дифференциальному приводу, одновременно удаляясь от блокированного, или, наоборот, приближаться к блокированному приводу, удаляясь от дифференциального.

1.1 Дифференциалы с блокирующим устройством

Недостаток дифференциальных механизмов состоит в том, что при движении по бездорожью снижаются тяговые свойства машин и, следовательно, их проходимость. С точки зрения тяговых свойств наилучшие результаты имеет блокированный привод. Поэтому во многих случаях наряду с дифференциальной связью предусматривают и блокированную связь. Блокировка дифференциала осуществляется путем введения жесткой связи между двумя основными звеньями механизма (обычно между корпусом дифференциала одним из выходных валов). Осуществляется это с помощью блокирующих муфт различной конструкции. Привод к этим муфтам обычно механический или пневмогидравлический. Управление приводом осуществляется с поста управления водителя.

Межколесные дифференциалы автомобилей, как правило, выполняют без блокирующих устройств. В тракторах, наоборот, обычно их выполняют с блокирующими устройствами. Последнее связано с тем, что при выполнении полевых работ во многих случаях сцепные условия двух колес моста неодинаковы, поэтому коэффициенты буксования двух колес различны, что снижает тяговый КПД трактора. Во избежание этого и предусмотрена блокировка межколесных дифференциалов.

В настоящее время блокирующие устройства применяют и в некоторых автомобиля. Так, на автомобиле КАЗ-4540 с колесной формулой 4×4, предназначенном для сельского хозяйства и автомобиле ЗИЛ-130, предусмотрена блокировка межколесного дифференциала заднего и переднего мостов. Блокировка осуществляя жестким соединением двух полуосей с помощью шлицевой втулки с торцовыми зубьями, расположенными внутри крестовины.

1 – шлицевая втулка с боковыми зубьями (полумуфта), 2 – зубчатый венец, 3 – муфта гидравлическая
а) КАЗ-4540       б) ЗИЛ-130, КамАЗ-5320        в) МТЗ-80(82)

Рисунок 1.1— Дифференциалы с блокирующим устройством

На грузовом трехосном автомобиле КрАЗ-206В с колесной формулой 6×6 предусмотрена блокировка межколесных дифференциалов двух задних мостов. Подобные решения отмечаются и в зарубежных конструкциях. Блокирующие устройства применяются в межосевых и межтележечных дифференциалах всех типов автомобилей и тракторов.

Делается немало попыток автоматизировать процесс блокировки и разблокировки межколесных дифференциалов в тракторной технике. Так как блокированный привод улучшает тяговые свойства, но ухудшает маневренность трактора, а повороты обязательны в конце гона при выполнении любой полевой работы, то возникает необходимость при каждом повороте выключать блокировку и при выходе из поворота включать ее вновь. Выполнять эти операции вручную обременительно. На некоторых моделях тракторов “Беларусь” в рулевом приводе встроена гидросистема, которая при повороте управляемых колес на заданный угол автоматически разблокировывает дифференциал заднего моста и при выходе из поворота блокирует его. В качестве блокирующего устройства непосредственно у дифференциала используется дисковая муфта с гидроприводом. В других случаях разблокировку связывают с подъемом навесного орудия в конце гона при повороте.

Автоматическая     блокировка     дифференциалов     используется     и     на автомобилях. Разработана и применена для межосевого дифференциала двухмостовой тележки многоприводного автомобиля автоматическая система блокировки с электронным управлением. Электромагнитные датчики, подающие сигналы в электронный модуль управления, контролируют разность угловых скоростей валов привода переднего и заднего мостов тележки. Эта разность обусловлена пробуксовкой колес одного из мостов, если она превышает заданную величину, то электронное управляющее устройство автоматически блокирует дифференциал. В заблокированном состоянии механизм находится некоторый отрезок времен, по истечении которого происходит автоматическая разблокировка. Если при этом вновь возникает разность указанных скоростей, то вновь произойдет блокировка и т.п.

Рисунок 1.2 – Схема дифференциального межосевого привода с ограниченным передаточным числом 

К дифференциально-блокировочным приводам можно отнести и межосевой привод с автоматической блокировкой посредством дисковых муфт, схема которого приведена на рисунке 1.2. При движении по усовершенствованным дорогам межосевой привод является дифференциальным.

При движении по бездорожью и появлении разного буксования колес двух мостов дисковые муфты автоматически блокируются и межосевой привод становится блокированным.

От входного вала 1 мощность передается на водило несимметричного дифференциала 2, а затем через эпициклическое зубчатое колесо – на выходной вал 3  привода заднего моста и через солнечное зубчатое колесо и цепную передачу 7 – на выходной вал привода переднего моста. При одинаковых радиусах качения колеса передаточные числа мостов неодинаковы для переднего и заднего мостов (соответственно 3,07 и 3,00). Передаточное число к переднему мосту определяется передаточными числами (В редукторе переднего моста и в цепной передаче раздаточной коробки) соответственно 2,93 и 1,05.

При прямолинейном движении машины частота вращения заднего вала 3 отстает от частоты вращения входного вала 1 на 2,7%. Солнечное зубчатое колесо, наоборот, имеет частоту вращения большую, чем частота вращения входного вала. Передаточное число зубчатой передачи 5 подобрано таким образом, что частота вращения вала нижней шестерни больше частоты вращения выходного вала 8. Между валом солнечного колеса и эпициклическим колесом установлена дисковая блокирующая муфта 6. Аналогичная муфта расположена между валами привода переднего и нижнего колеса зубчатой передачи 5.

При буксовании колес заднего моста частота вращения вала 3 возрастает, а частота вращения солнечного зубчатого колеса уменьшается, приближаясь к частоте вращения водила. Их частоты вращения выравниваются, когда частота вращения вала 3 увеличится на 2,7% относительно частоты вращения входного вала. В этот момент муфта 6 блокируется, дифференциал оказывается заблокированным, и дальнейшее относительное увеличение частоты вращения заднего вала 3 становится невозможным. При буксовании колес переднего моста возрастает частота вращения переднего вала 8. Когда его частота вращения увеличится на 17% относительно частоты вращения входного вала 1, произойдет выравнивание частот вала 8 и вала нижнего зубчатого колеса. В этот момент нижняя муфта 6 блокируется. Дальнейшее возрастание частоты вращения вала 8 невозможно. В любом случае межосевой привод блокирован.

При равных коэффициентах буксования колес межосевой привод обладает свойствами обычного дифференциального привода. Передний вал 8 в эксплуатационных условиях может иметь большую относительную частоту вращения из-за значительной разницы проходимых путей передними и задними колесами на повороте, что обеспечит дифференциальный эффект при разности частот вращения валов не более 17%. Свойство привода блокировать систему при некоторой разности частот вращения передних и задних колес используется в тормозной системе. Если при торможении колеса одного моста начинают вращаться медленнее, то межосевой привод блокируется. Поэтому в машинах с таким приводом используется преобразователь 4 антиблокировочного устройства.

К блокирующим устройствам можно отнести и механизм, в который специальный вал, расположенный позади ведущих колес, с помощью опор крепится к раме. На концах вала напрессованы ролики, на которых имеется насечка в виде шлицев. На скользких дорогах необходимо с помощью приводного устройства плотно прижать ролики к протектору колес. Затем вал начинает вращаться, блокируя работу дифференциала. При этом суммарная сила тяги увеличивается на 20 – 25%.

Некоторые трехосные автомобили с одним ведущим мостом – 6×2, работающие в составе автопоездов большой грузоподъемности, оборудованы вспомогательными роликами с гидроприводом, укрепленными на раме между колесами задних мостов. При включении гидропривода ролики опускаются между ведущими и опорными колесами задней тележки, передавая часть крутящего момента на колеса опорного моста.

1.2 Дифференциалы повышенного трения (самоблокирующиеся)

Первым шагом в разработке привода к ведущим колесам, которому присущи положительные свойства дифференциального и блокированного привода и в котором отсутствуют их недостатки, было применение в машине одновременно обеих схем с использованием той или иной схемы в зависимости от дорожных условий. Такие схемы называют дифференциально-блокированными. Однако такие приводы имеют недостатки. При ручном управлении приводом это связано с дополнительной нагрузкой водителя. Кроме того, при несвоевременном включении привода снижается его эффективность.

Необходимо было создать такие относительно несложные механизмы, которые, сохраняя дифференциальный эффект обеспечили бы перераспределение сил тяги между ведущими осями и колесами: увеличение силы тяги колес с лучшим сцеплением с дорогой при неизменном уменьшении силы тяги колес, оказавшихся в худших условиях сцепления.

Рисунок 1.3 – Расчетная схема редуктора дифференциала 

Обычно в таких механизмах используют повышенное внутреннее трение. Подробное изучение этих механизмов показало, что, несмотря на наличие конструктивных схем, можно создать обобщенный единый метод их исследования и расчета. В результате сформулированы общие закономерности в работе дифференциалов повышенного трения и разработаны стуктурно однотипные аналитические зависимости. Установлен основной критерий оценки таких механизмов – коэффициент блокировки К_д.

Рассмотрим принцип работы дифференциалов повышенного трения. Положим, что существует некоторый редуктор (рис. 1.3) с неподвижным корпусом, состоящим из ряда зубчатых зацеплений. Передаточное число редуктора минус единица, т.е. угловые скорости валов    одинаковы по абсолютной величине и противоположны по знаку. На одном валу редуктора (выходном) установлено тормозное устройство с моментом М’. На другом валу (входном) приложен крутящий момент М”. Учитывая потери на трение в редукторе, можно записать, что М’ = М” *  Из этого условия следует, что моменты неодинаковы и что М” > М. Эту разницу моментов можно увеличить, если уменьшить КПД дифференциала .

Наблюдения показывают, что с течением времени сфера использования самоблокирующихся дифференциалов расширяется. Анализ выпускаемых в настоящее время тракторов показывает, что в 322 моделях в передних мостах применяют простые дифференциалы (средняя мощность их двигателей составляет 49,8 кВт), в 224 моделях – самоблокирующиеся дифференциалы (средняя мощность двигателей равна 76,1 кВт); в 52 моделях тракторов повышенной мощности используют блокировку дифференциалов с пневмо- или гидравлическим приводом (средняя мощность двигателей составляет 84,6 кВт).

Самоблокирующиеся дифференциалы применяют на автомобилях ГАЗ-66, МАЗ-7310, тракторах К-700/701, Т-150К, МТЗ-52/82.

По конструктивным схемам и принципу действия самоблокирующиеся дифференциалы можно подразделить на следующие группы:

• – с повышенным трением и постоянным коэффициентом блокировки;
• –  с муфтами постоянного момента трения и переменным коэффициентом блокировки;
• –    с    убывающим    моментом    трения    и    переменным    коэффициентом блокировки;
• – с гидросопротивлением и переменным коэффициентом блокировки;
• – дифференциалы свободного хода.

Первая группа включает наибольшее число механизмов, используемых в настоящее время в колесных машинах. Дифференциалы, входящие в первую группу, можно подразделить на дисковые, червячные, кулачковые и др.

Ниже рассмотрены наиболее типичные схемы и конструкции самоблокирующихся дифференциалов.

1.2.1 Дисковые дифференциалы без дополнительного нажимного устройства

Отличительной особенностью конструктивных схем дифференциалов с дисковыми фрикционными муфтами является способ создания сил, сжимающих эти муфты.

На рис. 2.4 “а” показан дифференциал, в котором сжатие муфт 1 осуществляется осевыми усилиями в зацеплении полуосевых зубчатых колес 2 с сателлитами 3.

1 – корпус, 2 – сателлит, 3 – полуосевые зубчатые колеса.

Рисунок 1.4 “а” – Дифференциал с дисковыми муфтами трения

Как показали экспериментальные исследования, с увеличением нагрузки коэффициент блокировки несколько возрастает. Это явление объясняется ухудшением условий смазки дисков при повышении давления, т.е. увеличением коэффициента трения.

Для исследуемых образцов с дисками из стали 65Г, одиннадцатью парами трения в каждой муфте, при  = 0,1, расчетный коэффициент блокировки равен 2,12. Результаты экспериментального определения коэффициента блокировки следующие: при крутящем моменте на корпусе дифференциала М_о = 600 Н-м (давление на дисках 0,7 МПа) и М_о = 2300 Н-м (давление – 1,8 МПа), среднее значение коэффициентов блокировки соответственно 1,7 и 2,3.

Особенность рассматриваемого дифференциала – простота конструкции. При такой схеме для получения повышенных значений коэффициента блокировки можно увеличивать угол профиля зуба исходного контура . Например, для получения заданного коэффициента блокировки зубчатые колеса самоблокирующего дифференциала трактора Т-150К выполнены с углом профиля зуба   = 45°.

Симметричный конический дифференциал можно представить как частный случай самоблокирующегося дифференциала с одной парой трения.  Обычно

считают, что в этом случае К_д « 1. Однако при необходимости может быть найдено расчетное значение К_д этого дифференциала. Безразмерные геометрические параметры и расчетное значение коэффициента блокировки К_д некоторых конических дифференциалов приведены в таблице.

На рис. 2.4 “б” показана конструкция дифференциала с шайбами трения увеличенного размера, который применялся на одноосных тягачах МоАЗ-529. В этой конструкции каждый сателлит цапфой установлен в одну из четырех крышек и не имеет крестовины. Подвижная шайба укреплена на цапфе сателлита с помощью шпонки, а неподвижная прикреплена к крышке заклепками. Сателлиты монтируют через отверстия в корпусе под крышкой.

Рисунок 1.4 “б” – Дифференциал с увеличенными шайбами трения сателлитов

Каждая крышка прикреплена к корпусу четырьмя болтами. Рассчитанное значение К_д = 1,34, поэтому такие механизмы широкого распространения, не получили.

Таблица 1. 5  — Коэффициенты блокировки обычных дифференциалов

Автомобиль	Безразмерные геометрические параметры дифференциала		Кдпри    = 0,1
	А	В
ГАЗ-53А	0,3	0,630	1,20
ЗИЛ-130	0,320	0,780	1,25
КрАЗ-219	0,245	0,506	1,16
МАЗ-500	0,340	0,720	1,24

1.2.2 Дифференциалы с кулачковым нажимным устройством

В дифференциалах с кулачковым нажимным устройством используют кулачковые муфты, передающие крутящий момент от полуосевых зубчатых колес на полуоси. Осевые усилия, возникающие при передаче окружных сил наклонными гранями кулачков, применяют для сжатия муфт трения. Рассмотрим следующие конструктивные схемы дифференциала с кулачковым нажимным устройством. Схемы I и II отличаются расположением кулачков на торцах полуосевых зубчатых колес. В обеих схемах элементами корпуса (крестовиной и чашками дифференциала) воспринимаются осевые усилия, возникающие в зацеплении кулачковых муфт. Схема III характеризуется тем, что осевые усилия, возникающие в кулачковых муфтах, не действуют на элементы корпуса дифференциала.

На рис. 1.5 “а” показан дисковый дифференциал, выполненный по схеме 1. Крутящие моменты полуосевых зубчатых колес 3 передаются на нажимные диски 4, установленные на шлицах полуосей через торцовые трапецеидальные кулачки. Осевые усилия кулачков, действующие на нажимные муфты трения.

Рисунок    1.5    –   Дисковый   дифференциал   с   кулачковым   нажимным устройством.а – конструкция; б – схема сил, действующих в зацеплении трапецеидальных кулачков 1 – корпус; 2 – сателлит; 3 – полуосевые зубчатые колеса; 4 – кулачковая муфта с нажимными дисками; 5 – крестовина.

Значения осевых усилий определяются углом _к наклона рабочих граней кулачков (рис. 1.5 “б”). Осевые усилия кулачков, действующие на полуосевые зубчатые колеса, противоположны осевым усилиям зацепления зубчатых колес и превышают последние. Поэтому результирующие осевые усилия прижимают полуосевые зубчатые колеса к ограничительным торцам крестовины.

Рисунок    1.6   –   Дисковый   дифференциал    с    кулачковым    нажимным устройством а – схема II; б – схема III1 – корпус; 2 – сателлит; 3 – полуосевые зубчатые колеса; 4 – кулачковая муфта с нажимными дисками; 5 – крестовина.

В этом дифференциале при изменении угла ф_к можно получить заданный коэффициент блокировки. Недостатком дифференциала является сложность его конструкции.

Равнодействующая осевых сил, действующих на полуосевые зубчатые колеса, направлена в сторону сателлитов, что приводит к уменьшению зазоров и зацеплении зубьев при износе поверхностей трения крестовины и торцов ступиц полу осевых зубчатых колес. Уменьшение зазоров в зацеплении зубчатых колес дифференциала отрицательно влияет на их работоспособность.

Рассмотрим другую конструкцию кулачкового нажимного устройства дифференциала, выполненного по схеме II (рис. 1.6, “а”). Как и в первом варианте, в этой схеме применены две дисковые муфты трения. Диски с наружными зубьями связаны с корпусом, а диски с внутренними зубьями – со ступицами полуосевых зубчатых колес.

Сжатие дисков осуществляется осевыми силами в зацеплении трапецеидальных разжимных кулачков полуосевых зубчатых колес 3 и промежуточных втулок 4, расположенных на шлицах полуосей. Осевые силы от разжимных кулачков и от зацепления зубчатых колес, действующие на полуосевые зубчатые колеса, суммируются; они направлены в стороны дисковых муфт, в отличие от предыдущей схемы. Таким образом, в этом случае не отмечается уменьшения зазоров в зацеплении шестерен механизма и, следовательно, нет опасности снижения их работоспособности.

К недостаткам дифференциала, выполненного по схеме II, следует отнести технологические трудности изготовления торцовых трапецеидальных кулачков. При малых размерах компоновка механизма затруднена. Малая опорная поверхность промежуточной втулки – крестовина обусловливает высокое давление.

В дифференциалах с кулачковым нажимным устройством, выполненным по схеме III (рис. 1.6 “б”), исключено трение деталей о торец крестовиной. А фрикционные муфты сжимаются лишь осевыми силами, возникающими на кулачках полуосевых шестерен и нажимных дисков.

Опорные диски прижимаются к корпусу дифференциала осевыми силами, возникающими в зацеплении конических зубчатых колес.

1.2.3 Дисковые дифференциалы с нажимным устройством в виде V-образных пазов под пальцы сателлитов

Дифференциал с нажимным устройством, выполненным в виде V-образных пазов корпуса (водила) под пальцы сателлитов, имеет широкое распространение. Известны две конструктивные схемы такого дифференциала. В схеме I осевые силы сжимают дисковые муфты через нажимные чашки, установленные на шлицах ступиц полу осевых зубчатых колес. В схеме II осевые силы сжимают дисковые муфты через нажимные чашки, которые являются элементами водила.

На рис. 2.7 изображен дифференциал повышенного трения переднего ведущего моста тракторов МТЗ-52, МТЗ-82 и МТЗ-142, выполненный по схеме I.

В   V-образные   пазы  корпуса  дифференциала  входят  раздельные   плавающие пальцы сателлитов.

Рисунок 1.7 — Дифференциал с нажимным устройством в виде V-образных пазов под пальцы сателлитов а — схема I; б – схема П.

На концах пальцев с каждой стороны сняты по две лыски, образующие тупой угол 2ф_к. Такой же угол образуют поверхности пазов в корпусе, причем вершины углов в соседних пазах направлены в противоположные стороны. Крутящий момент от корпуса дифференциала передается на два пальца сателлитов. При этом на наклонных поверхностях пазов возникают окружные и осевые силы. Осевые силы передаются через цилиндрические буртики сателлитов на торцы нажимных чашек и сжимают дисковые муфты. Кроме того, на нажимные чашки действуют осевые силы, возникающие в зацеплении зубчатых колес. Механизм имеет симметричные блокирующие свойства только в случае, когда окружное усилие корпуса дифференциала распределяется на два пальца сателлита поровну. Если один палец в данном механизме нагружается большим, чем другой, окружным усилием, то момент трения одной муфты больше, чем другой, и коэффициент блокировки при отставании правой или левой полуосей имеет различные значения. Неодинаковое нагружение пальцев сателлитов является специфической особенностью данного механизма и обусловлено невозможностью изготовления идеально идентичных деталей. Практически все механизмы в той или иной степени обладают несимметричностью блокирующих свойств.Неравномерность нагружения пальцев обусловлена размерами деталей, взаимной перпендикулярностью осей пальцев сателлитов, равенством толщин пакетов дисков двух муфт и т.п. Следовательно, отдельные элементы механизма требуют повышенной точности изготовления. Тем не менее, такой дифференциал имеет     значительное     распространение,     особенно     за     рубежом     (США, Великобритания, ФРГ, Франция).

Рисунок 1.7 – “б” – схема II

Получение необходимой взаимной перпендикулярности V-образных пазов в собранных коробках дифференциала сопряжено с определенными технологическими трудностями. Пазы обрабатывают (протягивают) не в сборе, подобно отверстию под пальцы сателлитов в корпусе простых дифференциалов, а в каждой чашке корпуса с центрированием по одному из просверленных отверстий под стяжные болты.Самоблокирующийся дифференциал (рис. 2.7 “б”) выполненный по схеме II, характеризует дальнейшее развитие предыдущей конструкции. Дифференциалы такого типа изготовляемые фирмой “Цанфадфабрик” (ФРГ) для тракторов и автомобилей, рассчитаны на передачу крутящего момента до 50 кНм. Конструкция нажимного устройства дифференциала изменена по сравнению с предыдущей конструкцией для обеспечения симметричности блокирующих свойств. Выступы нажимных чашек I входят в пазы корпуса 2. Крутящий момента на пальцы сателлитов 3 передается симметричными V-образными пазами, выполненными на торцах чашек…………………

…………………Для любого автомобиля с двумя ведущими колесами важно обеспечить движение автомобиля в случае, когда одно из колес теряет сцепление с дорогой.
Если одно из колес на мосту буксует, то дифференциал передает на другое крутящий момент, недостаточный для движения.
Исходя из вышесказанного, в дипломном проекте была поставлена задача, разработать возможность заднего дифференциала автомобиля ГАЗ-33021 с возможностью управления из кабины водителя. С учетом большого количества способов управления агрегатами трансмиссий, рассмотренных в главе 2, принимаем механическое управление с сервопружинами, обеспечивающими фиксацию муфты блокировки в крайних положениях “включено” и “выключено”. Это избавит от необходимости проектирования узлов гидравлического или пневматического приводов, не предусмотренных для серийно выпускаемых моделей ГАЗ.

3.1 Кинематический расчет управления блокировкой дифференциала с механическим сервоприводом

Схема привода блокировки дифференциала с механических сервоприводом приведено на рисунке 3.1…………….

…………

Технология ремонта заднего моста

Задний мост грузового автомобиля состоит из основных деталей: картера, редуктора главной передачи; полуось и кожуха полуосей.

На заводе перед выпуском деталей регулируются подшипники на заднем мосте, необходимый боковой зазор, а также контакт при зацеплении шестерен главной передачи, поэтому в течение эксплуатации параметры длительное время остаются неизменными. Эти данные регулируются только при смене деталей или же при видимом износе подшипников заднего моста.

На заднем мосту можно· регулировать: предварительный натяг двойного конического подшипника на ведущей шестерне, а также конического подшипника дифференциала, проверить контакт и боковой зазор при зацеплении шестерен, находящихся в главной передачи (осуществлять, если устанавливаются новые шестерни).

Рисунок 4.1 – Задний мост

Подшипники· подтягивают благодаря подбору регулировочных прокладок разной толщины, которые находятся между распорным и внутренним кольцом подшипника. Правый или левый кожух могут также износиться и иметь повреждения: износ отверстий под сальники и подшипники, под подшипник ведущей шестерни, коробки дифференциала, а также износ сварных швов места крепления подушки рессора. Изношенные отверстия под сальник и подшипник устраняют специальными гальваническими покрытиями, наплавкой или же установкой втулок с последующей обработкой до необходимого размера. Нарушенные сварные швы крепления подушки рессора устраняют при помощи сварки.

Подшипники, боковой зазор и пятно контакта в зацепе главной пары  имеют заводские регулировки.  Регулируют их после капитального ремонта моста.

Регулировка преднатяга подшипников ведущей шестерни

Регулируют подшипники при наличии  люфта шестерни ведущёй. Его замеряют  при снятом вале карданном, индикатором, цена деления которого 0,010 мм, перемещая фланец по оси. Ножка индикатора упирается в торец фланца, в направлении параллельном оси шестерни ведущей.

Зазор осевой устраняется  регулированием натяга предварительного. Его регулировка производится с помощью подбора размеров по толщине кольца регулировочного.

Регулировка заднего моста выполняется следующим  способом:

1) Расшплинтовывается  и отворачивается гайка. Снимается фланец, сальник, кольцо внутреннее подшипника.

2) Регулировочное кольцо меняется на новое,  меньшее по толщине. Толщина уменьшается на размер осевого люфта + 0,050мм, если пробег авто менее1000 км.и 0,010 мм – более10,0тыс км.

3) Ставим на место внутренне кольцо, сальник новый, фланец и гайка затягивается моментом 160,0-200,0 Н·м (16,0—20,0 кг·м). Поверяется   лёгкость  вращения шестерни ведущей. Если усилие для вращения шестерни ведущей  увеличилось, то регулировочное кольцо меняют увеличивая  его  размер по толщине на 0,010-0,020 мм

После регулировки преднатяга,  гайку затягивают  моментом160,0—200,0 Н·м (16,0—20,0 кг·м) до  положения,  когда прорезь в гайке совпадёт с отверстием под шплинт.

Так же проверяется степень нагрева подшипников  после движения авто на скорости 60,0—70,0 км/ч около получаса. Горловина картера не должна нагреваться выше 95° С.

Если нагрев выше и вода кипит, то преднатяг уменьшают.

Регулировка  преднатяга  во время замены подшипников шестерни ведущей  и шестерни гл передачи  производиться следующим образом:

1) Регулируется положение шестерни ведущей с помощью подбора кольца регулировочного.  Подбор производится до обеспечения размера расстояния от общей оси шестерён полуосевых до торцевой части шестерни ведущёй  величиной -109,50±0,020 мм

2) Преднатяг подшипников шестерни ведущей  регулируется путём  подбора кольца регулировочного. Правильная регулировка соответствует моменту сопротивления вращения шестерни ведущей в пределах 150,0—200,0 Н·м (15,0—10,0 кг·см)- у новых подшипников, либо 70,0—100,0 Н·м (7,0—10,0 кг·см) – для подшипников в работе.

При моменте меньшем требуемого толщину кольца регулировочного уменьшают, а при большем — увеличивают

Вслед за  регулировкой  преднатяга подшипников  устанавливается   в мост дифференциал в полном  сборе и производится   регулировка преднатяга подшипников диф-ла и зазора бокового   в зацеплении шестерен передачи главной.

Регулировка преднатяга подшипников дифференциала и бокового зазора в зацеплении шестерен и главной передачи

Регулировка без замены подшипников.

Регулировку подшипников проводят следующим путём:

1) Снимают полуоси, крышку и прокладку крышки картера (при не разъемном мосте заднем);

2) Снимают полуоси и вынимают редуктор из картера моста (при балке-банджо);

3) Снять стопорные пластины  и ослабить крышки подшипников диф-ла и гайками регулировочными подогнать сетевой зазор до размера в 0,01 мм в подшипниках диф-ла.

Рисунок 4.2 – Проверка осевого зазора в подшипниках дифференциала (мост с балкой типа банджо)

Рисунок 4.3 – Проверка бокового зазора в зацеплении зубьев шестерен главной передачи (мост с балкой типа банджо)

4.Устанавливается индикатор. Проверяется  зазор боковой в зацеплении шестерён. Он равен 0,150 -0,250 мм. Проверка проводится в шести точках и боле

5. Для  увеличения зазора бокового отпускается гайка регулировочная со стороны  шестерни ведомой. На  такое же количество пазов заворачивается и противоположная гайка. Уменьшение зазора бокового эти же операции  требуется выполнять в обратном порядке;

6. Регулируется величина преднатяга, путём сжатия подшипников по оси:

• на 0,10 мм, если пробег менее 1 тыс. км;
• на 0,05 мм, если пробег больше10,0 тыс км;
• контролируют этот размер с помощью угла поворота гайки регулировочной. Поворот гайки на встречу другой на один паз сжимает подшипники на 0,50 мм;

7. Затягиваются  болты крепящие крышки подшипников диф-ла  и проверяется зазор боковой зацепления зубьев шестерни передачи главной;

8. Стопорные пластины  закрепляются болтами на крышках   подшипников;

9. Устанавливается редуктор в картере;

10.Устанавливаются полуоси.

Регулировка при замене подшипников, производится  следующим образом:

1. Снимаются полуоси, крышка и прокладка крышки( при не разъёмной конструкции моста);
2. Снимаются полуоси  и вынимается редуктор( конструкция  балки-банджо);
3. Снимаются пластины стопорные  с крышек  подшипников дифференциала;
4. Отворачиваются болты крышек крепления, снимаются крышки, вынимается дифференциал и гайки регулировочные;
5. Измеряется динамометром момент остаточный трения подшипников шестерни ведущей;
6. Выпрессовываются  из дифференциальной коробки кольца внутренние подшипников и напрессовываются новые;
7. Ставиться на место новый  дифференциал. Наружные кольца подшипников следует плотно поджать;
8. Вставляются гайки регулировочные  в резьбовой части картера моста заднего, как можно ближе  к подшипникам, и устанавливаются  крышки в соответствии с маркировками крышек подшипников и картера моста заднего;
9. Закрепляются крышки подшипников таким образом, что бы  ни препятствовать завинчиванию гаек регулировочных. Отверстия под болты смазывают герметиком анаэробным;
10. Подшипники поджимаются гайками регулировочными, чем обеспечивают небольшую величину преднатяга. Одновременно с поджатием  шестерню ведомую проворачивают на пару оборотов в одну ив другую стороны. Это обеспечит правильную установку роликов в подшипниках;
11. Поочередное подтягивание  гайки регулировочной  подшипников диф-ла, позволяет я увеличить момент сопротивления вращению шестерни ведущей  на 150,0—300,0 Н·м (15,0—30,0 кг·см)  сравнительно с  остаточным  моментом сопротивления вращению, измеренному  после снятия диф-ла;
12. С помощью индикатора, проверяется зазор боковой  зацепления шестерён. Пределы величины зазора 0,150—0,250 мм. Увеличивают зазор путём ослабления гайки регулировочной со стороны шестерни ведомой. Одновременно на такое же количество пазов  заворачивают гайку со стороны шестерни ведущей. Уменьшение зазора проводится в обратной последовательности;
13. Вращение гаек регулировочных заканчивают затяжкой;
14. Болты крепящие крышки подшипников затягивают окончательно, закрепляются    пластины стопорные, с помощью болтов на крышках подшипников;
15. Устанавливается прокладка и задняя крышка (мост неразъёмный)
16. Устанавливается редуктор в картер (балка – банджо);
17. Устанавливаются полуоси.

Предлагаемый стенд предназначен для проворачивания редукторов заднего моста автомобилей вокруг горизонтальной оси. Его масса составляет 70 кг. Стенд оснащён редуктором с ручным приводом, который монтируется на его раме, подшипникового узла, поворачивающегося стола, устройства для фиксации стола, устройств для закрепления редуктора, колес для перемещения стенда, два из которых поворотные.

Стенд показан на чертеже, а его принцип действия и работы состоит в следующем. Корпус редуктора заднего моста автомобиля устанавливается в посадочное место стола и крепится с помощью замков, которые установлены на створках. Створки предназначены для универсальности стенда, и позволяют закреплять редукторы разных диаметров.

С помощью рукоятки вращение через редуктор подается на поворотные валы, к которым крепится стол. При определённом положении, удобном для монтажа редуктора, прекращаем вращение рукоятки и с помощью фиксатора, палец которого вставляется между зубьями шестерни редуктора, создаётся неподвижное положение конструкции над любым углом…………………………………