Сцепление и главная передача грузовых автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сцепление

Сцепление является первым устройством трансмиссии и предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленчатого вала двигателя к первичному валу коробки передач. Принцип действия сцепления основан на использовании сил трения, возникающих между дисками. Ведущие диски сцепления воспринимают от маховика крутящий момент двигателя, а ведомые диски передают этот момент двигателя первичному валу коробки передач. Нажимное устройство (нажимные пружины) обеспечивают плотное прижатие ведущих и ведомых деталей сцепления для создания необходимого момента трения. Крутящий момент от ведущих деталей передается на ведомые за счет сил трения. При этом сцепление позволяет водителю кратковременно прерывать передачу крутящего момента, как бы отделять двигатель от трансмиссии, а затем и плавно их соединять.

Сцепление предназначено для:

- отсоединения двигателя от трансмиссии при переключении передач,

резком торможении;

- плавного соединения двигателя с трансмиссией при трогании с места;

- предохранения двигателя и трансмиссии от перегрузок;

- передачи крутящего момента от двигателя на коробку передач.

По виду энергии различают:

- механические;

- гидравлические;

- электромагнитные муфты сцепления.

Наиболее распространённые механические муфты сцепления.

По виду трения - на сухие и работающие в масле (мокрые).

По режиму включения - постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые.

По числу ведомых дисков - одно-, двух- и многодисковые.
По типу и расположению нажимных пружин - с расположением пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной.

По способу управления - с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим).

Привод выключения сцепления (гидравлического типа) состоит из:

- педали,

- главного цилиндра,

- рабочего цилиндра,

- вилки выключения сцепления,

- нажимного подшипника,

- трубопроводов.

При нажатии на педаль сцепления, усилие ноги водителя, через шток и поршень, передается жидкости, которая, в свою очередь, передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. Далее шток рабочего цилиндра перемещает вилку выключения сцепления и нажимной подшипник, который и передает усилие на механизм сцепления. Когда же водитель отпустит педаль, то под воздействием возвратных пружин все детали привода займут исходные позиции.

В гидравлическом приводе сцепления автомобилей ВАЗ применяется тормозная жидкость «Нева», «Роса», «Томь» и аналогичные им. Однако при покупке жидкости или, по крайней мере, перед тем как заливать ее в бачок привода, стоит прочитать то, что написано на этикетке флакона. Существуют жидкости, которые не подлежат смешиванию с другими.

На переднеприводных автомобилях Волжского автозавода используется механический привод, где педаль сцепления связана с вилкой выключения с помощью металлического троса.

Механизм сцепления

Механизм сцепления представляет собой устройство, в котором происходит передача крутящего момента за счет работы сил трения. Именно механизм сцепления позволяет кратковременно разъединять двигатель и коробку передач, а затем вновь плавно их соединять. Элементы механизма заключены в картер сцепления, который крепится к картеру двигателя.

Механизм сцепления состоит из (рисунок 1):

- картера и кожуха,

- ведущего диска (которым является маховик коленчатого вала двигателя),

- нажимного диска с пружинами,

- ведомого диска со специальными износостойкими накладками.

Ведомый диск, связанный с первичным валом коробки передач, постоянно прижат к маховику нажимным диском под воздействием очень сильных пружин. За счет огромных сил трения между маховиком, ведомым и нажимным дисками, все это вместе, как единое целое, вращается при работе двигателя. Но это только тогда, когда водитель не трогает педаль сцепления, независимо от того едет ли или стоит на месте его автомобиль.
А для начала движения машины, необходимо прижать ведомый диск, связанный с ведущими колесами (через первичный вал коробки передач и другие составляющие трансмиссии), к вращающемуся маховику, то есть - включить сцепление, привести его в состояние монолита. И это сложная задача, так как угловая скорость вращения маховика составляет 20 - 25 оборотов в секунду, а скорость вращения ведущих колес - ноль.

Схема работы, когда сцепление включено

Для выключения сцепления водитель нажимает на педаль, при этом нажимной диск отходит от маховика и освобождает ведомый диск, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач. Нажимать на педаль сцепления следует достаточно быстрым, но не резким, спокойным движением до конца хода педали.

Схема работы, когда сцепление выключено

Механизм сцепления Камаз-5320 состоит (рисунок 2) из ведущих деталей, ведомых деталей, нажимного устройства, механизма выключения.

Рисунок 2 Механизм сцепления Камаз 5320

1 - ведомый диск; 2 - ведущий диск; 3 - установочная втулка; 4 - нажимной диск; 5-вилка оттяжного рычага; 6 - оттяжной рычаг: 7-пружина упорного кольца; 8-шланг смазывания муфты; 9-петля пружины; 10-выжимной подшипник; 11-оттяжная пружина; 12-муфта выключения сцепления; 13 - вилка выключения сцепления; 14 - упорное кольцо; 15 - вал вилки; 16 - нажимная пружина; 17 - кожух; 18-теплоизолирующая шайба; 19 - болт крепления кожуха; 20 - картер сцепления; 21-маховик; 22-фрикционная закладка; 23 - первичный вал; 24 - диск гасителя крутильных колебаний; 25 - пружина гасителя крутильных колебаний; 26-кольцо ведомого диска; 27-механизм автоматической регулировки положения среднего ведущего диска

К ведущим деталям относятся средний ведущий диск, нажимной диск, кожух сцепления. Средний ведущий диск (рисунок 3, а) отлит из чугуна и установлен в пазах маховика на четырех шипах, равномерно расположенных по окружности диска. Для обеспечения вентиляции сцепления, лучшего отвода тепла и снижения веса в теле диска выполнены окна, разделенные между собой внутренними ребрами. В шипах размещен рычажный механизм, который механически регулирует положение среднего диска при выключении сцепления с целью обеспечения чистоты выключения.

Нажимной диск (рисунок 3, б) отлит из серого чугуна, как и средний ведущий диск, установлен в пазах маховика на четырех шипах. С одной стороны диск имеет шлифованную поверхность, с другой - 12 бобышек для установки нажимных пружин.

Рисунок 3 Диски сцепления

а - средний ведущий диск; б - нажимной диск; в-ведомый диск с демпфером в сборе: 1-ступица; 2-заклепка; 3-обойма демпфера; 4-ведомый диск; 5-фрикционная накладка; 6 - пружина демпфера

Каждый шип со стороны кожуха имеет прилив, в котором профрезерован паз и расточены два отверстия для установки оси рычага выключения сцепления.

Кожух сцепления стальной, штампованный, устанавливается на картере маховика на двух установочных втулках и крепится 12 болтами.

В кожухе имеются 12 углублений для установки пружин и отверстия для установки вилок рычагов.

К ведомым деталям относятся два ведомых диска с демпфером, ведомый вал сцепления (он же первичный вал коробки передач). Ведомый диск (рисунок 3, в) состоит из диска с фрикционными накладками, ступицы диска, демпфера (гасителя крутильных колебаний). Ведомый диск изготовлен из стали. В центре диска имеется отверстие для установки ступицы. В диске выполнены восемь окон для пружин демпфера. По периферии диска с обеих сторон приклепаны заклепками фрикционные накладки, изготовленные из асбестовой композиции. Ступица имеет внутренние шлицы, которыми устанавливается на шлицах первичного вала коробки передач. В ступице также выполнены восемь окон для пружин демпфера. Демпфер служит для гашения крутильных колебаний, которые возникают в двигателе и трансмиссии. Из-за неравномерности работы двигателя и упругости коленчатого вала происходит постоянное закручивание и раскручивание вала, т.е. возникают собственные крутильные колебания. В трансмиссии имеются валы коробки передач, раздаточной коробки, карданной передачи, полуосей. При резком включении сцепления, торможении автомобиля без выключения сцепления, при наезде колес на препятствие в валах трансмиссии возникают вынужденные колебания. При неравномерной работе двигателя крутильные колебания от двигателя могут передаваться в трансмиссию. Это особенно опасно, когда частота собственных угловых колебаний трансмиссии совпадает с частотой крутильных колебаний. В этом случае наступает резонанс и нагрузка на детали трансмиссии резко увеличивается, что может привести к поломке их. Вынужденные крутильные колебания в трансмиссии, в свою очередь, могут передаваться в двигатель, что резко увеличивает нагрузку на его детали. Поэтому для предохранения от резонансных крутильных колебаний валов в ведомых дисках сцепления устанавливаются демпферы (гасители крутильных колебаний). Демпфер имеет упругий и фрикционный элементы. Упругий элемент служит для изменения частоты колебаний валов и предотвращения явления резонанса, т.е. совпадения частот собственных угловых колебаний и крутильных колебаний, и состоит из восьми цилиндрических пружин. Фрикционный элемент уменьшает амплитуды вынужденных колебаний, преобразуя энергию колебаний в тепло, и состоит из двух обойм, двух дисков, двух фрикционных колец. К фланцу ступицы с обеих сторон приклепаны диски демпфера и обоймы. К ведомому диску с обеих сторон приклепаны фрикционные кольца. Фрикционные кольца и диски демпфера также имеют по восемь окон, окна для пружин совпадают с окнами в ведомом диске и фланце ступицы. В окнах устанавливаются восемь цилиндрических пружин.

Таким образом, между ведомым диском и его ступицей нет жесткой связи - они связаны только через восемь пружин. Диски демпфера выполнены в виде тарельчатых пружин и постоянно прижимаются к фрикционным кольцам.

При возникновении крутильных колебаний ступица ведомого диска проворачивается относительно самого диска; пружины демпфера, сжимаясь, изменяют частоту колебаний, обеспечивая несовпадение частот собственных колебаний трансмиссии и вынужденных крутильных колебаний, т.е. предотвращают явление резонанса.

При повороте ступицы диски демпфера скользят по фрикционным кольцам, и за счет трения энергия колебаний превращается в тепло. Нажимное устройство состоит из двенадцати пружин. Пружины опираются на бобышки нажимного диска через шайбы из термоизоляционного материала. Суммарное усилие пружин равно 10500…12200Н (1050…1220 кгс).

Механизм выключения состоит из четырех оттяжных рычагов, упорного кольца, муфты выключения сцепления с выжимным подшипником, вилки выключения сцепления с валом, двух оттяжных пружин. Четыре оттяжных рычага устанавливаются на нажимном диске и соединяются с кожухом с помощью вилок. Оттяжные рычаги соединяются с нажимным диском и вилками-пальцами. Пальцы установлены в диске и вилках на игольчатых подшипниках. На оси рычага в вилке устанавливается пружина упорного кольца, которая одним усиком упирается в кожух, а другим через петлю постоянно прижимает упорное кольцо к оттяжным рычагам. Упорное кольцо предохраняет оттяжные рычаги от износа.

Для выключения сцепления на крышку первичного вала коробки передач установлена муфта выключения сцепления с подшипником в сборе. Муфта под действием пружин постоянно прижимается запрессованными в нее сухарями к лапкам вилки выключения сцепления. Для смазки муфты и подшипника установлены шланг подачи смазки и масленка на картере сцепления. Вилка выключения сцепления установлена на валу привода, который, в свою очередь, установлен на втулках в расточках картера сцепления. На наружный конец вала установлен рычаг вала вилки.

Привод управления механизмом сцепления

Привод дистанционный, гидравлический, с пневмоусилителем, предназначен для выключения сцепления. Емкость его гидросистемы 0,38 л. Применяемая жидкость ГТЖ-22М или «Нева», «Томь». Он состоит (рисунок 4) из педали сцепления с оттяжной пружиной, главного цилиндра, пневмогидравлического усилителя, рычага вала вилки выключения сцепления с оттяжной пружиной, толкателя, трубопроводов.

Рисунок 4 Привод механизма сцепления

1-педаль; 2 - упор нижний; 3-кронштейн; 4 - упор верхний; 5 - рычаг; 6-палец эксцентриковый; 7 - толкатель поршня; 8 - пружина оттяжная; 9 - цилиндр главный; 10-трубопровод гидравлический; 11-усилитель пневмогидравлический; 2-пробка; 13-клапан перепускной; 14-трубопровод пневматический; 15-чехол защитный; 16 - толкатель поршня; 17-гайка сферическая регулировочная; 18-бачок компенсационный; а - сжатый воздух

При нажатии на педаль при выключении сцепления усилие от ноги водителя через рычаг и шток передается к главному цилиндру, откуда жидкость под давлением по трубопроводу поступает в корпус следящего устройства, которое при этом обеспечивает пропуск сжатого воздуха, поступающего по воздухопроводу через редукционный клапан от воздушного баллона. Одновременно от главного цилиндра жидкость под давлением поступает в гидравлический цилиндр усилителя. Суммарное усилие давления воздуха в цилиндре пневмоусилителя и давление жидкости в гидравлическом цилиндре передается на шток пневмоусилителя. Шток перемещает рычаг вала вилки выключения сцепления, которая, поворачиваясь, выключает сцепление.

Педаль сцепления установлена на оси кронштейна. Она передает

усилие на толкатель поршня главного цилиндра с помощью рычага и эксцентрикового пальца. Главный цилиндр (рисунок 5) установлен на кронштейне педали сцепления.

Рисунок 5 Главный цилиндр

1-толкатель (шток) поршня; 2-корпус; 3-поршень; 4-корпус бачка; 5-зазор свободного хода главного цилиндра; А - зазор свободного хода главного цилиндра

Состоит из корпуса цилиндра, защитного чехла, штока, поршня, торцевой уплотнительной манжеты, пружины, пробки цилиндра, корпуса бачка. В корпусе главного цилиндра образованы две полости, разделенные перегородкой. Верхняя полость совместно с бачком предназначена для заправки гидропривода рабочей жидкостью и хранения необходимого запаса рабочей жидкости.

Нижняя полость выполняет функции рабочей полости главного цилиндра, в которой устанавливается поршень с манжетой и пружиной. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления служит для создания дополнительного усилия с целью облегчения управления сцеплением. Он крепится двумя болтами к фланцу картера сцепления с правой стороны. Усилитель (рисунок 6) состоит из переднего 35 и заднего 44 корпусов, поршня выключения сцепления 43 с толкателем 3, пневматического поршня 31, следящего устройства.

Рисунок 6 Пневмогидравлический усилитель привода сцепления:

а - подвод тормозной жидкости; б-подвод воздуха; 1-сферическая гайка; 2-контргайка; 3-толкатель поршня выключения сцепления; 4-защитный чехол; 5-стопорное кольцо; 6-корпус уплотнения поршня;
7-уплотнительное кольцо; 8-манжет следящего поршня; 9-следящий поршень; 10-корпус следящего поршня; 11-перепускной клапан; 12-колпачок; 13-уплотнитель выпускного отверстия; 14-крышка выпускного отверстия; 15-винт крепления крышки; 16-диафрагма следящего устройства; 17-седло диафрагмы; 18-уплотнительное кольцо; 19-пружина диафрагмы; 20-пробка; 21-пружина возвратная; 22-седло впускного клапана; 23-впускной клапан; 24-стержень клапанов; 25-крышка подвода воздуха; 26-выпускной клапан; 27-регулировочные прокладки; 28-гайка; 29-шайба диафрагмы; 30-кольцо упорное; 31-пневматический поршень; 32-прокладка; 33-пробка; 34-манжета поршня; 35-передний корпус; 36-пружина поршня; 37-шайба; 38-манжета уплотнителя; 39-распорная втулка; 40-распорная пружина; 41-упорная втулка; 42-манжета поршня; 43-поршень выключения; сцепления; 44-задний корпус

Передний корпус отлит из алюминиевого сплава. В нем расточены отверстие (вверху) и сверление (внизу). Сверление предназначено для установки пневматического поршня. Верхнее ступенчатое отверстие предназначено для установки впускного клапана с седлом следящего устройства. Полости клапана в верхнем отверстии и надпоршневом пространстве нижнего сверления соединены между собой каналом. В стенке корпуса имеется пробка 33 для удаления конденсата. В цилиндре переднего корпуса расположен пневматический поршень 31 с манжетой и возвратной пружиной. Поршень напрессован на толкатель, выполненный как одно целое с гидравлическим поршнем. Толкатель гидравлического поршня имеет сферическую гайку 1 и контргайку 2. Усилия от пневматического и гидравлического рабочих поршней суммируются и передаются через толкатель и его сферическую гайку на рычаг вала вилки выключения сцепления. В заднем чугунном корпусе 44 расточены отверстие (внизу) и сверление (вверху). Отверстие выполняет роль цилиндра гидравлического поршня выключения сцепления. Со стороны переднего корпуса в отверстие установлено и зафиксировано уплотнение поршня.

Верхнее сверление предназначено для установки корпуса поршня следящего устройства. Рабочая жидкость из главного цилиндра поступает в полость гидравлического поршня через отверстие а в корпусе. Сжатый воздух в верхнюю полость переднего корпуса подводится через отверстие в крышке корпуса.

Следящее устройство предназначено для автоматического изменения давления воздуха в силовом пневмоцилиндре за поршнем пропорционально усилию на педали сцепления. Оно состоит из следящего поршня с манжетой 8, корпуса следящего поршня 10, диафрагмы с седлом выпускного клапана и пружиной, выпускного и впускного клапанов с возвратной пружиной.

В корпусе установлен следящий поршень с манжетой. Ход поршня ограничивается упорным кольцом. Диафрагма зажата между корпусами; в ней при помощи гайки закрепляются седло выпускного клапана и две тарелки пружины диафрагмы. Конические выпускной и впускной клапаны собраны на общем стержне. Пружина клапанов прижимает впускной клапан к седлу, закрепленному в корпусе при помощи крышки подвода воздуха. Канал б для подвода сжатого воздуха в цилиндр пневматического поршня соединяется с полостью перед диафрагмой калиброванным отверстием. Воздух из цилиндра пневматического поршня выпускается через выпускной клапан, внутреннюю полость седла выпускного клапана и отверстие, закрытое уплотнителем с крышкой.

Работа сцепления

Исходное положение. Педаль привода сцепления находится в исходном положении, шток главного цилиндра - в верхнем положении. Поршень под действием пружины прижат к перегородке корпуса. Между штоком и поршнем имеется зазор, полости главного цилиндра сообщаются между собой. В трубопроводе, соединяющем главный цилиндр с гидроусилителем, давление отсутствует. Толкатель гидравлического поршня гидроусилителя под действием возвратной пружины рычага вала вилки прижимается к гидравлическому поршню, который через другой толкатель удерживает пневматический поршень в исходном положении. Нажимной диск 4 (смотри рисунок 2) сцепления под действием нажимных пружин 16 прижимает ведомые диски к среднему ведущему диску 2 и маховику 21. Муфта выключения сцепления под действием пружин отведена от упорного кольца 14 на 3,2…4 мм, обеспечивая тем самым полноту включения сцепления. Крутящий момент, развиваемый двигателем, от коленчатого вала передается на маховик, средний ведущий и нажимной диски и далее за счет трения на ведомые диски. От ведомых дисков крутящий момент через демпфер передается на ступицы ведомых дисков и далее на первичный вал 23 коробки передач.

Выключение сцепления. При нажатой педали привода сцепления толкатель 1 главного цилиндра (смотри рисунок 5) закрывает отверстие в поршне 3, предотвращая перетекание жидкости из нижней полости в верхнюю, и перемещает поршень, сжимая пружину. При перемещении поршня в цилиндре

повышается давление, которое передается по шлангам и трубопроводам к входному отверстию пневмогидроусилителя. Рабочая жидкость под давлением поступает в полость цилиндра гидравлического поршня усилителя (рисунок 6) и далее по каналу в заднем корпусе подводится к следящему поршню 9. Следящий поршень начинает перемещаться, сжимая при этом пружину диафрагмы и перемещая седло выпускного клапана. Седло, перемещаясь, закрывает выпускной клапан, сжимая при этом пружину клапанов, и открывает впускной клапан. Сжатый воздух поступает в надпоршневое пространство пневматического поршня 31. Поршень начинает перемещаться, сжимая пружину, и перемещает через толкатель гидравлический поршень, а он через свой толкатель 3 поворачивает рычаг вала 15 вилки 13 (смотри рисунок 2), который, в свою очередь, поворачивает вал и связанную с ним вилку выключения сцепления. Вилка своими лапками нажимает на сухари муфты выключения сцепления, перемещает ее, выбирая зазор, до упора в упорное кольцо 14 рычагов. При дальнейшем перемещении муфты упорное кольцо нажимает на оттяжные рычаги 6, поворачивает их на осях вилок и отжимает нажимной диск 4 от ведомого диска, сжимая при этом нажимные пружины 16. Рычаги среднего ведущего диска 27 под действием своих пружин поворачиваются и перемещают диск в среднее положение. Крутящий момент, развиваемый двигателем, на ведомые диски и далее на трансмиссию не передается. Часть сжатого воздуха через калиброванные отверстия в переднем корпусе подводится в полость диафрагмы. Следящий поршень оказывается под действием двух направленных навстречу друг другу усилий. При полностью выжатой педали сцепления давление жидкости на следящий поршень максимально, поэтому впускной клапан полностью открыт и пневматический поршень под давлением сжатого воздуха занимает левое положение, обеспечивая полное выключение сцепления.

Включение сцепления. При отпускании педаль сцепления под действием оттяжной пружины возвращается в исходное положение, поршень главного цилиндра под действием давления жидкости также возвращается в исходное положение. Давление жидкости на следящий поршень пневмоусилителя уменьшается, следящий поршень перемещается в левое положение, диафрагма под действием пружины и давления сжатого воздуха прогибается, перемещая седло выпускного клапана. Впускной клапан под действием пружины садится на седло, прекращая подачу сжатого воздуха. Выпускной клапан при дальнейшем перемещении седла отрывается от него и сообщает надпоршневое пространство цилиндра пневматического поршня с атмосферой. Поршень под действием пружины перемещается в правое положение. Гидравлический поршень сначала под действием нажимных пружин сцепления, а затем под действием возвратной пружины рычага вала вилки выключения сцепления занимает исходное положение. Муфта выключения сцепления с подшипником перестает воздействовать на упорное кольцо оттяжных рычагов. При

этом нажимной диск под действием нажимных пружин прижимает ведомые диски к маховику и среднему ведущему диску, усилие прижатия увеличивается постепенно, благодаря следящему действию пневмоусилителя. Крутящий момент, передаваемый на первичный вал коробки передач от двигателя, постепенно увеличивается и достигает максимальной величины. Для полного выключения сцепления водитель должен приложить усилие к педали 150Н (15 кгс). При отсутствии сжатого воздуха в пневматической системе автомобиля сцепление можно выключить за счет давления только в гидравлической части усилителя. При этом для создания необходимого давления водитель должен увеличить усилие на педаль сцепления до 600Н (60 кгс). На следящий поршень усилителя действуют два усилия. Одно усилие от давления жидкости на поршень, которое стремится переместить поршень и открыть впускной клапан. Другое - от действия пружины диафрагмы и давления сжатого воздуха на диафрагму; оно стремится закрыть впускной клапан.

Если водитель нажмет на педаль сцепления не до упора и остановит ее в промежуточном положении, то при повышении давления в диафрагменной полости наступает момент, когда усилие сжатого воздуха и пружины на диафрагму станет больше, чем усилие давления жидкости на следящий поршень. При этом диафрагма переместится влево настолько, что возвратная пружина закроет впускной клапан. При перемещении следящего поршня давление жидкости увеличивается и усилия с обеих сторон следящего поршня уравновешиваются. В этом случае оба клапана (впускной и выпускной) закрыты и следящий поршень занимает промежуточное положение. При увеличении давления рабочей жидкости (т.е. при дальнейшем перемещении педали сцепления) впускной клапан откроется и новая порция воздуха поступит в цилиндр пневмопоршня, что обеспечит перемещение поршня и дальнейшее выключение сцепления. Следящее действие пневмоусилителя обеспечивает плавное включение сцепления.

В процессе работы сцепления происходит износ фрикционных поверхностей, сопряжении привода управления, потеря герметичности усилителя, что ведет к нарушению регулировочных параметров. Расходуется также смазочный материал. Интенсивность перечисленных процессов зависит, главным образом, от дорожных условий, величины нагрузки в кузове на крюке, количества транспортных средств на дорогах, а также от практических навыков водителей. Поэтому при эксплуатации автомобилей предусматривается обслуживание сцепления.

При техническом обслуживании:

- проверить герметичность привода, целостность оттяжных пружин педали сцепления и рычага вала вилки выключения сцепления;

- отрегулировать свободный ход толкателя поршня главного цилиндра привода и свободный ход рычага вала вилки выключения сцепления;

- смазать подшипники муфты выключения сцепления и вала вилки выключения сцепления;

- проверить уровень жидкости в бачке главного цилиндра привода сцепления, при необходимости долить жидкость;

- затянуть болты крепления пневмоусилителя;

- сменить жидкость в системе гидропривода сцепления (один раз в год осенью).

При эксплуатации, по мере износа накладок ведомых дисков, необходимо регулировать привод сцепления для обеспечения свободного хода муфты выключения сцепления. Регулирование привода сцепления заключается в проверке и регулировке свободного хода педали сцепления, свободного хода муфты выключения сцепления и полного хода толкателя пневмоусилителя.

Свободный ход муфты выключения сцепления проверять перемещением вручную рычага вала вилки. При этом отсоединить пружину от рычага. Если свободный ход рычага, измеренный на радиусе 90 мм, окажется менее 3 мм, отрегулировать его сферической гайкой толкателя до величины 3,7…4,6 мм, что соответствует свободному ходу муфты выключения сцепления 3,2…4 мм. Полный ход толкателя пневмоусилителя должен быть не менее 25 мм. Проверить полный ход толкателя пневмоусилителя нажатием педали сцепления до упора. При меньшей величине хода не обеспечивается полное выключение сцепления. В случае недостаточного хода толкателя пневмоусилителя проверить свободный ход педали сцепления, количество жидкости в бачке главного цилиндра привода сцепления, а при необходимости прокачать гидросистему привода сцепления.

Свободный ход педали, соответствующий началу работы главного цилиндра, должен составлять 6…15 мм. Измерять его надо в средней части площадки педали сцепления. Если свободный ход выходит за пределы, указанные выше, отрегулировать зазор А (смотри рисунок 5) между поршнем и толкателем поршня главного цилиндра эксцентриковым пальцем 6 (смотри рисунок 4), который соединяет верхнюю проушину толкателя 7 с рычагом 5 педали. Регулировать зазор при положении, когда оттяжная пружина 8 прижимает педаль сцепления к верхнему упору 4. Повернуть эксцентриковый палец так, чтобы перемещение педали от верхнего упора до момента касания толкателем поршня составило 6.15 мм, затем затянуть и зашплинтовать корончатую гайку. Полный ход педали сцепления должен составлять 185…195 мм.

Прокачку гидросистемы выполнять для удаления воздушных пробок, возникающих из-за нарушения герметичности гидропривода, в следующем порядке:

- снять с бачка 4 (смотри рисунок 5) главного цилиндра пробку 5 и заполнить бачок рабочей жидкостью до уровня не менее 15…20 мм от верхней кромки заливной горловины бачка. Заполнить систему рабочей жидкостью, применяя сетчатый фильтр во избежание попадания в систему посторонних примесей;

- снять с перепускного клапана на пневмоусилителе колпачок 12 (смотри рисунок 6) и надеть на головку клапана шланг для прокачки гидропривода.

Свободный конец шланга опустить в стеклянный сосуд вместимостью 0,5 л, наполненный рабочей жидкостью на 1/4…1/3 высоты сосуда;

- отвернуть на 1/2…1 оборот перепускной клапан и последовательно резко нажать на педаль сцепления до упора в ограничитель хода с интервалами между нажатиями 0,5…1с до прекращения выделения пузырьков воздуха из рабочей жидкости, поступающей по шлангу в стеклянный сосуд;

- при прокачке добавлять рабочую жидкость в систему, не допуская снижения ее уровня в бачке ниже 40 мм от верхней кромки заливной горловины бачка во избежание попадания в систему воздуха;

- по окончании прокачки при нажатой до упора педали сцепления завернуть до отказа перепускной клапан, снять с головки клапана шланг, надеть колпачок;

- после прокачки системы долить свежую рабочую жидкость в бачок до нормального уровня (15…20 мм от верхней кромки заливной горловины бачка).

Качество прокачки определяется величиной полного хода толкателя пневмоусилителя. Для проверки уровня жидкости в процессе эксплуатации открыть пробку заливной горловины бачка. При этом уровень жидкости должен быть не ниже 15…20 мм от верхней кромки заливной горловины.

Главная передача

Шестеренный механизм, повышающий передаточное число трансмиссии автомобиля, называется главной передачей. Главная передача служит для постоянного увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущим колесам, и уменьшения скорости их вращения до необходимых значений. Главная передача обеспечивает максимальную скорость движения автомобиля на высшей передаче и оптимальный расход топлива в соответствии с ее передаточным числом. Передаточное число главной передачи зависит от типа и назначения автомобиля, а также мощности и быстроходности двигателя. Величина передаточного числа главной передачи обычно составляет 6,5…9,0 у грузовых автомобилей и 3,5…5,5 у легковых автомобилей.

На автомобилях применяются различные типы главных передач (рисунок 7).

Рисунок 7 Типы главных передач

Одинарные главные передачи

Одинарные главные передачи состоят из одной пары шестерен.

Цилиндрическая главная передача применяется в переднеприводных легковых автомобилях при поперечном расположении двигателя и размещается в общем картере с коробкой передач и сцеплением (применяется совместно с двухвальными коробками передач ВАЗ и АЗЛК рисунке 8). Ее передаточное число равно 3,5…4,2, а шестерни могут быть прямозубыми, косозубыми и шевронными. Цилиндрическая главная передача имеет высокий КПД - не менее 0,98, но она уменьшает дорожный просвет у автомобиля и более шумная.

Коническая главная передача (рисунок 8, а) применяется на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен в конической главной передаче лежат в одной плоскости и пересекаются, а шестерни выполнены со спиральными зубьями. Передача имеет повышенную прочность зубьев шестерен, небольшие размеры и позволяет снизить центр тяжести автомобиля. КПД конической главной передачи со спиральным зубом 0,97…0,98. Передаточные числа конических главных передач 3,5…4,5 у легковых автомобилей и 5…7 у грузовых автомобилей и автобусов.

Рисунок 8 - Главные передачи

а, б, в-одинарные; г, д - двойные; е - редуктор; 1 - ведущая шестерня; 2 - ведомая шестерня; 3 - червяк; 4 - червячная передача; 5 - коническая шестерни; 6 - цилиндрические шестерни; 7 - полуось; 8 - солнечная шестерня; 9 - сателлит; 10 - ось; 11 - коронная шестерня; l - гипоидное смещение

Гипоидная главная передача (рисунок 8, б) имеет широкое применение на легковых и грузовых автомобилях. Оси ведущей 1 и ведомой 2 шестерен гипоидной главной передачи в отличие от конической не лежат в одной плоскости и не пересекаются, а перекрещиваются. Передача может быть с верхним или нижним гипоидным смещением l. Гипоидная главная передача с верхним смещением используется на многоосных автомобилях, так как вал ведущей шестерни должен быть проходным, а на переднеприводных автомобилях - исходя из условий компоновки. Главная передача с нижним гипоидным смещением широко применяется на легковых автомобилях.

Передаточные числа гипоидных главных передач легковых автомобилей 3,5…4,5, а грузовых автомобилей и автобусов 5…7. Гипоидная главная передача по сравнению с другими более прочная и бесшумная, имеет высокую плавность зацепления, малогабаритная и ее можно применять на грузовых автомобилях вместо двойной главной передачи. Она имеет КПД, равный 0,96…0,97. При нижнем гипоидном смещении имеется возможность ниже расположить карданную передачу и снизить центр тяжести автомобиля, повысив его устойчивость. Однако гипоидная главная передача требует высокой точности изготовления, сборки и регулировки. Она также требует из-за повышенного скольжения зубьев шестерен применения специального гипоидного масла с сернистыми, свинцовыми, фосфорными и другими присадками, образующих на зубьях шестерен прочную масляную пленку.

Червячная главная передача (рисунок 8, в) может быть с верхним или нижним расположением червяка 3 относительно червячной шестерни 4, имеет передаточное число 4…5 и в настоящее время используется редко. Ее применяют на некоторых многоосных многоприводных автомобилях. По сравнению с другими типами червячная главная передача меньше по размерам, более бесшумна, обеспечивает более плавное зацепление и минимальные динамические нагрузки. Однако передача имеет наименьший КПД (0,9…0,92) и по трудоемкости изготовления и применяемым материалам (оловянистая бронза) является самой дорогостоящей

Двойные главные передачи

Эти передачи применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, на полноприводных трехосных автомобилях и автобусах для увеличения передаточного числа трансмиссии, чтобы обеспечить передачу большого крутящего момента. КПД двойных главных передач находится в пределах 0,93…0,96. Двойные главные передачи имеют две зубчатые пары и обычно состоят из пары конических шестерен со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен с прямыми или косыми зубьями. Наличие цилиндрической пары шестерен позволяет не только увеличить передаточное число главной передачи, но и повысить прочность и долговечность конической пары шестерен. В центральной главной передаче (рисунок 8, г) коническая и цилиндрическая пары шестерен размещены в одном картере в центре ведущего моста. Крутящий момент от конической пары через дифференциал подводится к ведущим колесам автомобиля. В разнесенной главной передаче (рисунок 8, д) коническая пара шестерен 5 находится в картере в центре ведущего моста, а цилиндрические шестерни 6 - в колесных редукторах. При этом цилиндрические шестерни соединяются полуосями 7 через дифференциал с конической парой шестерен. Крутящий момент от конической пары через дифференциал и полуоси 7 подводится к колесным редукторам.

Широкое применение в разнесенных главных передачах получили однорядные планетарные колесные редукторы. Такой редуктор (рисунок 8, е) состоит из прямозубых шестерен - солнечной 8, коронной 11 и трех сателлитов 9. Солнечная шестерня приводится во вращение через полуось 7 и находится в зацеплении с тремя сателлитами, свободно установленными на осях 10, жестко связанных с балкой моста. Сателлиты входят в зацепление с коронной шестерней 11, прикрепленной к ступице колеса. Крутящий момент от центральной конической пары шестерен 5 к ступицам ведущим колес передается через дифференциал полуоси 7, солнечные шестерни 8, сателлиты 9 и коронные шестерни 11. При разделении главной передачи на две части уменьшаются нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а также уменьшаются размеры картера и средней части ведущего моста. В результате увеличивается дорожный просвет и тем самым повышается проходимость автомобиля. Однако разнесенная главная передача более сложна, имеет большую металлоемкость, дорогостояща и трудоемка в обслуживании.

Задний мост автомобиля МАЗ-500 (и его модификаций) отличается тем, что его главная передача - одинарная с одноступенчатым редуктором и конической парой шестерен. Крутящий момент от полуосей на ведущие колеса передается специальной колесной передачей. В главной передаче МАЗ-500 регулируют конические подшипники вала ведущей конической шестерни, конические подшипники дифференциала и зацепление конических шестерен. Подшипники вала ведущей шестерни главной передачи регулируют шайбой. Для получения требуемого натяга в подшипниках регулировочную шайбу снимают и прошлифовывают до необходимой толщины. Натяг в подшипниках должен быть таким, чтобы при поворачивании вала ведущей шестерни за фланец, крутящий момент был в пределах 0,10-0,20 кГм (сальник при этом должен быть снят). Крутящий момент замеряют непрерывным вращением вала ведущей шестерни за фланец в одну сторону не менее чем на 5 оборотов.

На некоторых автомобилях, например МАЗ-500, применяют разнесенную двойную главную передачу. В этом случае вторая пар зубчатых колес находится в приводе к каждому из ведущих колес а получила название колесной или бортовой передачи. Она выполнена в виде планетарного шестеренчатого редуктора. Ведущая (солнечная) шестерня установлена на полуоси и находится в зацеплении с тремя шестернями-сателлитами. Оси сателлитов установлены в неподвижном стакане, выполняющем роль водила и состоящем из внутренней и наружной чашек, которые соединены между собой болтами. Ведомая шестерня, имеющая внутренние зубья, крепится к ступице ведущего колеса. Передаточное число такой передачи обычно составляет 1,4-1,5. Применение колесных передач позволяет уменьшить габариты главной передачи, увеличить дорожный просвет и снизить нагруженность дифференциала и полуосей.

Двойная главная передача - разнесенная состоит из центральной и колесных передач (смотри рисунок 9). Центральная передача выполнена в виде пары конических шестерен со спиральными зубьями и вместе с дифференциалом размещена в литом картере 10. Ведущая коническая шестерня 11 с валом установлена на трех роликовых подшипниках, а ведомая коническая шестерня 13 прикреплена к корпусу 12 дифференциала. Дифференциал конический, симметричный, малого трения, четырехсателлитный. Колесная передача - планетарная и состоит из ведущей (солнечной) шестерни 3, трех сателлитов 4, наружной 2 и внутренней 15 чашек и ведомой (коронной) шестерни 6. Все шестерни колесной передачи цилиндрические, прямозубые. Солнечная шестерня и сателлиты имеют наружные зубья, а коронная шестерня - внутренние зубья. Солнечная шестерня установлена на шлицах полуоси, а сателлиты - на роликовых подшипниках на осях 5, закрепленных в наружной и внутренней чашках колесной передачи, которые соединены болтами и жестко связаны балкой моста. Коронная шестерня и крышка 1 прикреплены к ступице 7 колеса автомобиля. Передача крутящего момента от полуоси на ступицу колеса осуществляется через солнечную шестерню, сателлиты и коронную шестерню. Крышка 1, коронная шестерня 6 и ступица 7 колеса образуют вращающийся картер, в который заливают масло смазывания шестерен передачи и подшипников ступицы колеса. Внутренняя полость колесной передачи связана через сапун с окружающей средой.

Рисунок 9 - Задний ведущий мост грузовых автомобилей МАЗ

а - продольный разрез; б - редуктор; в-схема; 1 - крышка; 2, 15 - чашки; 3, 6, 11, 13 - шестерни; 4 - сателлит; 5 - ось; 7 - ступица; 8 - труба; 9 - полуось; 10 - картер; 12 - корпус; 14 - балка

Разнесенная двойная главная передача позволяет разделить крутящий момент и тем самым разгрузить дифференциал и полуоси от повышенного момента. Недостатком разнесенной передачи является то, что такая конструкция вызывает повышение относительных скоростей вращения зубчатых колес при повороте или буксовании автомобиля, что требует дополнительных мер для защиты трущихся поверхностей деталей дифференциала (введение шайб, втулок, улучшенной смазочной системы).

Полуоси передают крутящий момент от полуосевого зубчатого колеса дифференциала на ступицу ведущего колеса. К полуоси могут быть приложены изгибающие моменты от вертикальной реакции на действие силы тяжести, приходящейся на колесо, от касательной реакции, обусловленной тяговой и тормозной силами, и от боковой силы, возникающей при заносе, а также под действием бокового ветра.

Полуоси, в зависимости от конструкции внешней опоры, определяющей степень их нагруженности изгибающими моментами, бывают двух типов - полуразгруженные и разгруженные. По конструкции полуоси могут иметь на одном конце фланец для крепления болтами к ступице колеса, а на другом шлицевую часть, входящую в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала. Другая конструкция предусматривает шлицевую часть на обоих концах полуоси.

На грузовых автомобилях малой грузоподъемности и на легковых автомобилях применяют обычно полуразгруженные полуоси, у которых подшипник установлен между полуосью и кожухом на определенном расстоянии от средней плоскости колеса. Благодаря этому создаются изгибающие моменты на плече (плоскость наружной части диска и подшипника), действующие на полуось в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в вертикальной плоскости и (боковая реакция) на плече, равном радиусу колеса.

На автобусах и грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности применяют полностью разгруженные полуоси. В этом случае все изгибающие моменты воспринимаются подшипниками, установленными между ступицей колеса и кожухом полуоси, а полуось передает только крутящий момент. Полуоси в процессе эксплуатации автомобилей испытывают значительные нагрузки, особенно при движении по грунту и по шоссе с твердым покрытием в плохом состоянии. Поэтому к полуосям предъявляют особые требования. Снижение напряжений достигается увеличением радиусов перехода между полуосью и фланцем. Долговечность подшипников колес обеспечивается надежной защитой от попадания в них грязи.

Литература

1. http://www.mbm.by/ustroystvo-avtomobilya/index.php 11.02.2011.г. 21.00 часов.

2. Михайловский Е.В. и др. Устройство автомобиля. - М.: Машиностроение, 1985, 342 с

Размещено на Allbest.ru