Автомобильная коробка передач

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Назначение, устройство и работа коробки передач

1.2 Неисправности, ремонт и Т.О. коробки передач

1.3 Технологическая карта разборки коробки передач

1.4 Новинки техники

2. Охрана труда при ремонте и Т.О. автомобиля

Заключение

Литература

Введение

Автомобиль - самое распространенное в современном мире механическое транспортное средство.

Коробка передач - механизм, преобразующий крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление, по величине и направлению. Дает возможность автомобилю двигаться вперед или назад, а также позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.

На большинстве легковых и грузовых автомобилей устанавливают механические ступенчатые коробки передач с зубчатыми шестернями. КПП используемые на автомобилях-тягачах, работающих с прицепным составом имеют четырех-, пяти- и шестиступенчатую трехвальную схему конструкции расположенную в общем картере с которой размещен повышающий редуктор (делитель) или понижающий редуктор (демультипликатор), а иногда и оба вместе.

В большинстве случаев переключение ступенчатых коробок передач осуществляет водитель. В последнее время появляются конструкции ступенчатых коробок передач с автоматизированным переключением на базе микропроцессорной техники.

Бесступенчатые передачи фрикционного типа (вариаторы с гибкой связью) получили некоторое распространение на автомобилях малого класса, например «Фиат Уно».

Наиболее широкое применение из всех типов бесступенчатых передач получили гидродинамические коробки передач (гидротрансформаторы), которые применяются в сочетании с автоматической управляемой ступенчатой коробкой гидромеханической передачи. На отечественных автомобилях гидромеханические передачи устанавливаются на легковых автомобилях высшего класса ГАЗ-14, ЗИЛ-4104, автобусах ЛиАЗ-677, автомобилях-самосвалах БелАЗ-548А и некоторых специальных автомобилях.

Электромеханические передачи применяются в основном на автомобилях большой грузоподъемности, в частности - на всех автомобилях БелАЗ грузоподъемностью 75 тонн и выше.

В настоящее время происходит интенсивное совершенствование конструкций транспортных средств, повышение их надежности и производительности, снижение эксплуатационных затрат, повышение всех видов безопасности. Осуществляется более частое обновление выпускаемых моделей, придание им более высоких потребительских качеств, отвечающих современным требованиям.

Своевременно проведенный Т.О. и ремонт продлевает срок службы агрегата и автомобиля в целом.

1. Технологическая часть

1.1 Назначение, устройство и работа коробки передач

Назначение коробки передач.

Коробка передач служит для изменения крутящего момента по величине и направлению и длительного отсоединения двигателя от трансмиссии.

Необходимость изменения крутящего момента возникает в связи с изменением условий движения. При трогании с места или при движении на подъем к ведущим колесам, должен быть подведен большой крутящий момент, чем при равномерном движении по горизонтальному участку дороги. Изменение крутящего момента достигается при помощи зацепления пар шестерен различным числом зубьев. Отношения числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни, называется передаточным числом пары шестерен. Если в передаче участвовали несколько пар шестерен, то передаточное число такой передачи определяется как произведение передаточных чисел каждой пары шестерен.

Для получения заднего хода, между ведущей и ведомой шестернями вводится промежуточная, изменяющая направление вращения ведомой шестерни. Разъединение двух участвующих в передаче шестерен ведет к выключению передачи и отсоединению двигателя от трансмиссии.

Устройство коробки передач

Устройство коробки передач автомобиля ЗИЛ-130. Коробка передач с синхронизатором на третьей-четвертой передачах. Передаточные числа: на первой передаче 6,55; на второй 3,09; на третьей 1,71; на четвертой 1,0; на передаче заднего хода 7,77. Коробка передач крепится к картеру сцепления шпильками.

Основные части коробки: картер с крышкой, первичный вал с шестерней и подшипниками промежуточный вал с шестернями и подшипниками, вторичный вал с шестернями и подшипниками, муфта включения третьей и четвертой передач, блок шестерен заднего хода с осью, механизм переключения передач.

Чугунный картер сверху закрывается крышкой, а в боковых стенках имеет люки подсоединения коробки отбора мощности, при ее отсутствии люки закрываются крышками. На левой стенке картера имеется пробка контрольно-заливного отверстия, а внизу пробка для слива масла. На дне картера установлен грязеуловитель, а в крышке заднего подшипника вторичного вала - сапун. Первичный вал изготовлен заодно с ведущей косозубой шестерней и вращается на двух подшипниках, передний подшипник установлен в расточке коленчатого вала двигателя, задний подшипник расположен в стенке картера коробки. Рядом с ведущей шестерней на валу нарезан зубчатый венец для соединения с муфтой включения прямой (четвертой) передачи.

Промежуточный вал изготовлен заодно со своими шестернями и вращается в картере на одном роликовом (переднем) и одном шариковом подшипниках.

Вторичный вал также двух опорный, его передней опорой является роликовый подшипник, расположенный в расточке первичного вала, задней опорой - шариковый подшипник, установленный в стенке картера.

На шлицах этого вала расположена прямозубая шестерня первой передачи и заднего хода. Эта шестерня может перемещаться по шлицам вдоль вала. Косозубые шестерни второй и третьей передач установлены на вторичном валу свободно, в их отверстиях запрессованы бронзовые втулки, для соединения с валом эти шестерни имеют малые зубчатые венцы. Осевые силы, действующие на валах коробки от зацепления косозубых шестерен, воспринимаются шариковыми радиально-упорными подшипниками.

Работа коробки передач

При включении первой передачи водитель перемещает верхний конец рычага на себя и вперед, при этом нижний конец рычага входит в переводную головку штока первой передачи и перемещает его назад. Это движение через вилку передается шестерне, которая, перемещаясь по шлицам и валам, входит в зацепление с шестерней первой передачи промежуточного вала. Крутящий момент передается через пару шестерен 4 и 2 на промежуточный вал и через пару шестерен первой передачи на вторичный вал. Обе пары шестерен увеличивают крутящий момент, уменьшая частоту вращения вторичного вала.

На второй передаче шестерня перемещается вперед и своими внутренними зубьями соединяется с малым зубчатым венцом шестерни. Крутящий момент передается через пары шестерен и через ступицу шестерни на вторичный вал.

На третьей передаче водитель перемещает муфту назад, при этом шестерня через муфту и ее ступицу соединяется со своим валом. Крутящий момент предается через пары шестерен на вторичный вал.

На четвертой передаче при помощи муфты соединяются между собой первичным и вторичный валы, крутящий момент передается с одного вала на другой напрямую, без изменения.

На передаче заднего хода, водитель перемещает вперед блок шестерни заднего хода, его передняя шестерня соединяется с шестерней первой передачи вторичного вала, а задняя - с шестерней правой передачи промежуточного вала. Крутящий момент передается через шестерни на промежуточный вал, через шестерню на переднюю шестерню блока и от задней шестерни блока на шестерню вторичного вала. В этом случае в работе участвуют три пары шестерен, первичный и вторичный валы вращаются в разные стороны. Смазка трущихся поверхностей коробки, осуществляется разбрызгиванием вращающимися шестернями масла, налитого в картер. В коробку передач заправляется 3,5 литра (с коробкой отбора мощности 4,2 литра) масла.

1.2 Неисправности, ремонт и Т.О. коробки передач

Основными неисправностями коробки могут быть: затрудненное включение передач самопроизвольное их включение на ходу автомобиля, выкрошивание и поломка зубьев шестерен, повышенный шум при работе и сильный нагрев, подтекание масла.

Затрудненное переключение передач может быть из-за погнутости штоков и вилок, задиров на зубьях шестерен синхронизаторов, заедания фиксаторов.

Самопроизвольное выключение передач возможно из-за износа зубьев шестерен и синхронизаторов, ослабление крепления вилок на штока, неисправности фиксаторов. Выкрошивание и поломка зубьев может произойти при резком трогании с места груженого автомобиля или включении передач с неисправным сцеплением.

Повышенный шум при работе и нагрев происходит вследствие недостаточного количества или малой вязкости масла большого износа или разрушения подшипников, поломка зубьев шестерен неправильной регулировки сцепления.

Подтекание масла из картеров коробок, может быть при повреждении прокладок, износа сальников, из-за повышенного давления в картерах.

Ремонт коробки передач.

Картеры коробок передач изготавливают для всех автомобилей, кроме ГАЗ-24, отливают из алюминиевого сплава АЛ4, НВ80.

Основные дефекты картера:

1)Обломы и трещины.

2)Износ отверстия под задний подшипник промежуточного вала.

3)Износ отверстий под подшипник ведущего и ведомого вала.

4)Износ отверстия под передний подшипник промежуточного вала.

5)Износ переднего отверстия под шипку оси блока шестерен заднего хода.

6)Износ верхней торцевой поверхности бобышек.

7)Износ заднего отверстия под шипку ости блока шестерен заднего хода.

Если обломы не захватывают тела картера или обломано только одно ушко, то эти места наплавляют газовой сваркой, трещины заваривают электродуговой сваркой, если они не проходят через отверстия под подшипники и ось блока шестерен заднего хода. Наличие других видов пробоин или трещин является выбраковочным признаком. Наплавку отколов осуществляют газовым пламенем с подогревом: первоначально картер нагревают до температуры 200-250 градусов в течении 15-20 минут, после чего осуществляют заварку ацетилено-кислородным пламенем, используя наконечники №3 или№4. В качестве присадочного материала используются чугунные прутки диаметром 6 мм. Содержание кремния не менее 2,5%.

После устранения дефектов наплавной картер вновь нагревают до 600-650 градусов и охлаждают вместе с печью. При заварке трещин применяют электродуговую сварку медно-железными электродами 03ч-1 диаметром 4мм с обмазкой УОНИ 13\55 содержащей железный порошок в количестве 18-20% от массы меди. Сварку ведут постоянным током силой 150-160А. Трещину заваривают прерывистыми участками длиной 15-20мм.

Износы всех отверстий под подшипники устраняют вневанным железнением гальваническим натиранием или постановкой ДРД с буртиком. При этом отверстия предварительно растачивают борштангой, чтобы сохранить соосность, затем одним из вышеперечисленных способов наращивают и вновь растачивают борштангой под размер рабочего чертежа.

Износы торцевых поверхностей бобышек под блок шестерен заднего хода устраняют фрезерованием. Увеличение при этом размера, компенсируется постановкой шайб соответствующей толщины или эпоксидными пастами.

После восстановления, картер коробки передач должен отвечать следующим техническим требования: овальность и конусообразность отверстий под подшипники не более 0,02мм; не параллельность общих осей отверстий под подшипники ведущего и ведомого вала относительно общей оси под подшипники промежуточного вала не более 0,07мм, на длине 400мм; не параллельность общей оси отверстий под ось блока шестерен заднего хода, не более 0,04мм, на длине 200мм. Расстояние от оси отверстий под подшипники ведущего и ведомого валов до оси отверстий под подшипники промежуточного вала 123,20…123,30мм расстояние от оси отверстий под ось блока шестерен заднего хода 89,20…89,30мм.

Валы коробок передач изготавливают у автомобилей ЗИЛ из стали 25 ХГМ. НКС60…65; у ГАЗа из стали 35Х; у МАЗа из стали 15ХГНТА,НЯС58…62.

В качестве примера рассмотрим и основные дефекты ведущего вала коробки передач автомобиля ЗИЛ130.

Обломы и трещины, как и выкрошивание рабочей поверхности зубов, являются выбраковочным признаком. Износ шейки под передний шариковый подшипник до диаметра менее 59,98мм устраняют железнением или хромированием с последующим шлифованием под размер рабочего чертежа. Вмятины от роликов или износ отверстия под роликовый подшипник до диаметра более 44,04 мм., устраняют постановкой ДРД с последующим шлифованием под размер рабочего чертежа. Забоины, отколы или износ зубьев внутреннего зацепления с торцами включения устраняют зачисткой, При толщине зуба менее 6,5мм, ведущий вал бракуется. Для определения состояния толщины зубьев в диаметрально противоположные впадины устанавливают шарики диаметром 6,50мм, и замеряют размер. Если он будет более 51,74, то зуб считаются изношенными.

Износ конусной поверхности под кольцо синхронизатора, при котором размер будет менее 41,0мм, и при проверке на краску при котором пятно контакта будет занимать менее 70% поверхности, требует выбраковки ведущего вала. Размер определяют конусным калибром. Его малый диаметр должен быть 80,00мм, а конусность 16 град. Расстояние замеряют от торца калибра со стороны малого диаметра конуса до поверхности после надевания его на конусную поверхность кольца синхронизатора. Контактное пятно определяют перемещением калибра относительно конусной поверхности кольца, после покрытия его поверхности краской.

Изношенные шлицы до толщины менее 5,70 мм, являются выбраковочным признаком, как и износ зубьев внешнего зацепления до размера менее 6,95мм.

Восстановленный ведущий вал должен отвечать следующим техническим требованиям: овальность и конусность; сообразность шейки под передний подшипник не более 0,01 мм, шейки под задний подшипник не более 0,02 мм; нецилиндричность отверстия под роликовый подшипник не более 0,01 мм; радиальное биение отверстия под роликовый подшипник не более 0,01 мм; радиальное биение отверстия под роликовый подшипник относительно шеек под передний и задний подшипник не более 0,03 мм; радиальное биение шейки под сальник относительно шеек под передний и задний подшипники не более Ra=1.25мкм, отверстия под роликовый подшипник не более Ra=0,63мкм.

Техническое обслуживание

При контрольном осмотре перед выходом из парка на ходу автомобиля проверяется работа коробки передач, при этом обращается внимание на легкость и бесшумность включения передач, в этих агрегатах не должно быть также стуков и самопроизвольного включения передач. При контрольном осмотре в пути проверяется нагрев картеров, при этом нагрев считается нормальным, если он не вызывает ощущения ожога руки.

При ЕО производится очистка наружной поверхности коробок от грязи, пыли и снега, их мойка. При ТО-1 проверяется крепление коробки, уровень масла производится очистка сапунов (вентиляционных трубок). При ТО-2 дополнительно к перечисленным работам доливают или заменяют масло в картерах.

При СО производится замена масла в картерах в соответствии с предстоящим периодом эксплуатации. Смена масла в коробках производится сразу же после работы, пока оно не остыло. После слива отработанного масла, картеры коробок промывают маловязким маслом, дизельным топливом или керосином. Для промывки в картер заливается 1,5-2л. Маловязкого масла, выключается передний мост, вывешивается одно из колес заднего моста, включается первая передача и пускается двигатель, который на холостом ходу в течение 2-3 мин. Прокручивает трансмиссию. Затем промывочная жидкость сливается и в коробку заливается свежее масло.

При смене масла очищается магнит пробки сливного отверстия и промывается вентиляционное отверстие с сапуном.

1.3 Технологическая карта разборки коробки передач

Оборудование и инструменты: съемник для гнезда картера подшипника первичного вала; медная выколотка; молоток; плоскогубцы; отвертка; торцовый ключ 14 мм; гаечные ключи 10,12,14,и 32мм.

Содержание работ.

1. Вывернуть из картера болты крепления к нему верхней крышки. Снять ее в сборе с механизмом переключения передач и прокладку.

2. Вывернуть из картера болты крепления крышки подшипника первичного вала к нему, снять ее прокладку. Съемником выпрессовать из гнезда картера подшипник вместе с первичным валом.

3. Раскернить гайку крепления фланца вторичного вала, отвернуть ее, снять шайбу и фланец.

4. Вывернуть из крышки заднего подшипника вторичного вала штуцер и вынуть из нее ведомую шестерню привода спидометра. Открепить крышку от картера, снять ее с сальником и ведущую шестерню привода спидометра.

5. Извлечь из картера вторичный вал вместе с подшипником и упорным кольцом. Снять с вала синхронизатор, шестерню третьей передачи с распорной втулкой, упорную шайбу, шестерни второй и первой передач. В случае необходимости использовать выколотку и молоток.

6. Вывернуть из картера болты крепления крышки заднего подшипника промежуточного вала к нему, снять ее и прокладку. Дальнейшую разработку коробки передач не производить.

1.4 Новинки

Driver Attention System.

В отличие от нас, автолюбителей, дальнобойщики отправляются в рейс не по желанию, а по расписанию. И не имеет значения, днем или ночью, в ясную погоду, дождь, туман, снег. Прямо в кабине их подстерегает еще один коварный враг - усталость. По статистике каждое четвертое ДТП на немецких автобанах происходит именно из-за нее, а точнее, из-за кратковременного, неподконтрольного человеку засыпания за рулем.

Помочь в борьбе с этим явлением призвана система DAS (Driver Attention System). Миниатюрная инфракрасная видеокамера регистрирует частоту моргания глаз водителя и направление его взгляда. Информация поступает в компьютер, где после обработки по довольно хитрому алгоритму делается вывод о степени усталости человека за рулем.

Если выводы недремлющего ока неутешительны, то сначала водителя предупредит об опасности вибрация сиденья. Не помогло? Тогда над ухом зазвучит все усиливающийся противный зуммер. Дальше, в принципе, возможно плавно остановить автопоезд и выключить аварийный сигнал, но пока этот электронный помощник, названный фирмой Simens VDO “pro.pilot” так не делает. Не потому, что не может: прежде надо решить целый ряд законодательных вопросов, связанных с внезапной остановкой крупногабаритного автомобиля - возможно, посередине полосы автобана, что само по себе тоже небезопасно для остальных участников движения

Компьютер легко выделяет из картинки глаза и вычисляет не только моргания век, но и направление взгляда, превращая их в последовательность импульсов.

Колесо будущего

Думаете, изобретать колесо уже бессмысленно? Ничуть, и специалисты фирмы Simens VDO это доказывают. Они убеждены: скоро внутри него не будет ни сложной механики, ни гидравлики, ни пневматики. Крутить себя оно будет само, да и для остановки не потребуется ничего, кроме… потока электронов. Так откроется путь к новому классу гибридов, в котором ДВС окажется механически не связанным с ведущими колесами, а будет лишь крутить генератор. Этакий дизель-электроход на колесах.

Назван проект eCorner, а идея заключается в объединении мотор-колеса и электрической поликлиновой тормозной системы. О последней мы как-то писали: суть новинки в том, что колодки прижимаются к диску за счет небольшого сдвига одной зубчатой пластинки относительно другой. Причем сдвиг осуществляет небольшой исполнительный электромоторчик, а дальше работает эффект самозаклинивания. Разумеется, чтобы машина не встала как вкопанная, когда не нужно, электронная система отслеживает прижим колодок и успевает вовремя дать им «задний ход». Нечто подобное происходит в АВS, когда контроллер не дает колесу заблокироваться.

А вот двигатель представляет собой неподвижно закрепленный на оси колеса статор с обмотками, тогда как ротор расположен вокруг него изнутри колеса. Этот мотор при торможении «двигателем» работает как генератор - вот вам и гибридная схема.

Итак, мы избавились от приводов со ШРУСами, от тормозной жидкости, но остались еще амортизаторы, а это - гидравлическое устройств. Ничуть не бывало: на заключительном этапе разработки eCorner вместо них появятся соленоиды. Под управлением компьютера они смогут имитировать любую демпфирующую характеристику

2.Охрана труда при ремонте и Т.О. автомобиля

Перед началом работы нужно:

1. Убедиться в исправности спецодежды, обуви и защитных средств.

2. Проверить свое рабочее место и место производства работ. Убедиться, что оно достаточно освещено и не загромождено.

3. Проверить исправность подъемно-транспортного оборудования и инструмента.

4. Слить воду.

Во время работы:

1. Содержать в чистоте и порядке рабочее место.

2. При совместной работе вдвоем или группой согласовать свои действия с действиями товарищей.

3. При ТО и ремонте автомобилей необходимо принимать меры против их самостоятельного перемещения.

4. Запрещается ТО и ремонт автомобилей с работающим двигателем, за исключением случаев его регулировки.

По окончании работы:

1. Отключить и вычистить использованное при работе оборудование приспособления.

2. Собрать инструмент.

3. Использованные обтирочные материалы во избежание самовозгорания убрать в металлические ящики.

Заключение

Письменная экзаменационная работа выполнена по теме коробка передач, которая предназначена для изменения крутящего момента по величине и направлению и длительного отсоединения двигателя от трансмиссии.

В процессе эксплуатации возникают неисправности которые подробно описываются в работе. Техническое обслуживание и ремонт проводятся согласно пробегу автомобиля при котором и устраняются все неисправности.

При произведении ремонтных работ необходимо соблюдение охраны труда для создания безопасных условий, сохранения здоровья.

При описании работы используется литература автора: Богатырева А.В. «Автомобили».

Своевременный ремонт и Т.О. обеспечивают работу без отказов, меньшему простою техники в ремонте, способствуют увеличению срока службы агрегата, увеличению прибыли автопредприятия.

Список литературы

1. Ю.Т. Чумаченко Автослесарь, Ростов-на-Дону, «Феникс» 2004 540cтр.

2. В.Н. Никитин ДВС, Москва «Машиностроение» 1980 288 стр.

3. С.М. Мараков Устройство, ТО и ремонт легковых автомобилей, Москва, «Компас» 1987 335 стр.

4. 4.К.Т. Казанцев Автослесарь, Ростов-на-Дону, «Кот» 2004, 540 cтр.

5. А.С. Орлин ДВС, Москва «Машиностроение» 1981, 253 стр.

6. С.М. Круглов Устройство, ТО и ремонт легковых автомобилей, Москва, «Высшая школа» 1987, 335 стр.

7. А.Д.Ботвинников Черчение, Москва, «Просвещение» 1992, 219 стр.