Тест для самоконтроля к 2.13
Ответьте на вопрос.
1. Чему равно передаточное число в зубчатой передаче, показанной на рис. 1 а, если ведущей является шестерня, имеющая 12 зубьев?
 |
Рис. 1. Зубчатая передача
2. Какое общее передаточное отношение в передаче, показанной на рис. 1 б?
3. Чему равен крутящий момент на валу ведомого колеса (рис. 1 а), если к ведущему валу приложен момент 4Н-М?
Укажите соответствие.
4. Какими позициями на рис. 2 обозначены … .
1) ведущий вал коробки передач; а) 5;
2) ведомый вал коробки передач; б) 1;
3) промежуточный вал; в) 3;
4) вал блока шестерен заднего хода; г) 7;
5) детали, перемещающие шестерни д) 6;
и обеспечивающие включение е) 4.
передач;
ответьте на вопрос.5. Какие шестерни (рис. 2) находятся в постоянном зацеплении?
6. Какие валы (рис. 2) вращаются с одинаковой частотой при включении прямой передачи?
Дополните предложение.
7. В пятиступенчатой коробке передач, имеющей два синхронизатора, с их помощью включается … передачи.
Рис. 2. Коробка передач
Выберите правильный вариант ответа.
8. Применение синхронизаторов … .
а) полностью исключает возможность поломки зубьев при переключении передач;
б) уменьшает ударные нагрузки, воспринимаемые зубчатыми венцами в момент переключения;
в) позволяет переключать передачи без выключения сцепления;
г) удлиняет срок службы коробки передач.
Закончите предложение.
9. В трансмиссии автомобиля КАМАЗ может применяться делитель, который устанавливается между … .
Дополните предложение.
10. Делитель служит для … числа передач при движении вперед с целью наиболее … передачи в зависимости от … двигателя.
11. Коробка передач применяется с целью … крутящего момента на … колесах. 12. Наибольший крутящий момент на ведущих колесах необходим при … автомобиля с … .
13. По мере разгона автомобиля значение крутящего момента, необходимого для дальнейшего увеличения скорости … .
Ответьте на вопрос.
14. Раздаточная коробка предназначена для… крутящего момента по … местам.
15. Понижающая передача в раздатке служит для … крутящего момента передаваемого к … мостам.
16. Если автомобиль работает без нагрузки и движется по сухой дороге, передний мост включать … .
17. Понижающая передача включается в раздаточной коробке после подключения … и … мостов.
18. Сколько передач для движения вперед имеет автомобиль КАМАЗ, оборудованный коробкой передач с делителем?
а) 10; б) 5; в) 8.
выберите правильный вариант ответа.
19. На каких автомобилях из числа перечисленных применяют раздаточные коробки?
1) 2121; 2) ГАЗ-66; 3) ВАЗ-2108; 4) ЗИЛ-130; 5) КАМАЗ-5320; 6) УАЗ-489.
Карданная передача
Входной тест
Выполните задания №№1-3, 11-12, 15, 18 теста для самоконтроля 2.13.
Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от коробки передач или раздаточной коробки на ведущий вал главной передачи ведущего моста под изменяющимся углом.
Карданные передачи получили широкое распространение при передаче крутящего момента между различными механизмами автомобиля. Карданные передачи состоят из валов, их опор и карданных шарниров. По числу карданных сочленений передачи делят на одинарные и двойные. В двойных карданных передачах карданные шарниры расположены на концах карданного вала. Для уменьшения биения выполняют динамическую балансировку карданного вала вместе с карданными шарнирами, приваркой на концах труб пластин или установкой пластин под крышки шарниров, отмечая места сопряжения специальными метками. Автомобили, имеющие удлинители коробки передач (Волга, Газель, Москвич-2140), а также короткобазовые грузовые автомобили (МАЗ-5335) имеют карданную передачу с двумя шарнирами, при этом один шарнир имеет шлицевое (подвижное) соединение с валом коробки передач.
Автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-53-12, ГАЗ-3307, ЗИЛ-130, ВАЗ (классика) имеют карданную передачу (рис. 57 б), состоящую из промежуточного (4), главного (2) валов и двух шарниров. Различные варианты карданных передач в трансмиссии автомобилей показаны на рис. 57.
Угловое перемещение карданов обеспечивается конструкцией шарниров, а изменение расстояния между шарнирами – наличием шлицевого соединения вилок шарниров с карданным валом. У стоящего автомобиля углы между валами соединяемые шарнирами не превышают 5-9 , а при движении они могут изменяться до 20-30 . в приводе между главной передачей передних ведущих мостов и ведущими управляемыми колесами при повороте углы могут достигать 30-40 .
В конструкции карданных передач могут применяться мягкие или жесткие карданные шарниры. Во первых, угловое смещение валов происходит вследствие деформации упругих (обычно резиновых) элементов, (передний шарнир ВАЗ-2106-классика), а во вторых – благодаря шарнирным соединениям металлических деталей. По кинематике шарниры делят на шарниры неравных (на большинстве автомобилей) и равных угловых скоростей (передний привод к управляемым колесам легковых автомобилей и грузовых повышенной проходимости).
Рис. 57. Расположение карданных передач на автомобилях
а – легковые; б – грузовые; в – грузовые повышенной грузоподъемности соответственно ГАЗ-66 (4х4), ЗИЛ-131 с коленной формулой 6х6, УРАЛ-4320
Рассмотрим типовую передачу автомобиля ГАЗ-53 (ГАЗ-3307) с жесткими карданными шарнирами неравных угловых скоростей (рис. 58 а) где шарниры состоят из закрепленных на валах двух стальных вилок (6, 10) и шарнирно соединяющих их крестовины (8), установленной в ушках вилок на игольчатых подшипниках. Подшипники, состоящие из стаканов (3) и иголок (4), надеты на шлифованные шины крестовины (8), изготовленной из хромистой стали, и закреплены в проушинах вилок (6, 10) стопорными пластинами (2) с подложенными под них крышками (1). Сальники (5) препятствуют вытеканию из подшипников смазочного материала, который поступает через масленку (9) и каналы в крестовине. Для удаления избыточной смазки имеется предохранительный клапан (7).
Другой карданный шарнир, в котором использованы резиновые самоподвижные сальники (13), а стаканы подшипников закрыты в вилках стопорными кольцами (14), показан на рис. 58 б (автомобиль ГАЗ-3102). Для более надежной защиты игольчатых подшипников от вытекания масла иногда ставят два сальника – радиальный и торцовый, например, на автомобилях КамАЗ (рис. 58 в). Чтобы устранить неравномерное вращение ведомого вала с жесткими шарнирами обе вилки, расположенные на карданном валу, необходимо устанавливать в одной плоскости.
Одинарные карданные передачи с шарниром равных угловых скоростей, применяемые в приводе передних управляемых колес, чаще всего, бывают шарикового и кулачкового типов. В передних ведущих мостах автомобилей семейства ЗИЛ, ГАЗ, УАЗ применяют шариковые карданные шарниры равных угловых скоростей с делительными канавками (рис. 58 г). Наружный кулак (19), на шлицах которого установлена ступица колеса, изготовлен как одно целое с ведомой вилкой. А внутренний кулак (17) со шлицами, входящими в отверстие полуосевого зубчатого колеса дифференциала откован как одно целое с ведущей вилкой. Вилки соединены между собой при помощи четырех ведущих шариков (20), расположенных в канавках вилок. Для центрирования вилок служат сферические углубления на их торцах, в которые помещают центральный шарик (18). Ведущие шарики (20) передают крутящий момент от ведущей вилки к ведомой. Центральный шарик (18) не позволяет ведущим шарикам (20) выкатываться из канавок.
Центральный шарик имеет мыску, которую при сборке карданного шарнира, поворачивают к вставленному ведущему шарику. Шпилька (22), расположенная в осевом канале ведомой вилки, одним концом входит в отверстие центрального шарика (18), запирая собранный карданный шарнир.
Делительные канавки имеют такую форму, при которой ведущие шарики независимо от угловых перемещений всегда располагаются в плоскости, делящей пополам угол между осями ведущей и ведомой вилок, следовательно, обе вилки имеют одинаковую угловую частоту вращения.
Кулачковый карданный шарнир (рис. 58 д) состоит из вилок (24, 28) полуцилиндрических кулаков (25, 27) и центрального диска (26), вставленного во внутренние пазы этих кулаков, цилиндрические поверхности которых охватывают вилки (24, 28).
Такой шарнир работает подобно двум сочлененным шарнирам неравных угловых скоростей. В одной плоскости вилки поворачиваются относительно кулаков, а в другой плоскости – вместе с ними относительно центрального диска. Такие шарниры устанавливают на большегрузных автомобилях с передним мостом (Урал-4320, КамАЗ-53229 и КамАЗ-65115).
Для достижения достаточной прочности при небольшой массе карданные валы обычно изготавливают в виде стальных труб. Вилки шарниров приваривают к валам или надевают на шлицы приваренного к трубе наконечника. Это скользкое соединение закрывают резиновым чехлом.
Рис. 58. Карданные шарниры
а-в – неравные угловые скорости; г и д – равные угловые скорости;
1 – крышка; 2 – стопорная пластина; 3 – стакан подшипника; 4 – иголки; 5 – войлочные сальники; 6, 10 24 и 28-вилки; 7– предохранительный клапан; 8 – крестовина; 9 – маслёнка; 11 – карданный вал; 12 – отражатель; 13 – самоподжимной сальник; 14 – стопорное кольцо; 15 и 16 – сальники радиального и торцового уплотнений; 17 – внутренний кулак; 18 – центральный шарик; 19 – наружный кулак; 20 – ведущие шарики; 21 – штифт; 22 – шпилька; 23 – полуось; 25 и 27 – полуцилиндрические кулаки; 26 – центральный диск
На рис. 59 показан привод передних колёс легкового автомобиля ВАЗ-2109 и его модификации. Привод каждого колеса состоит из двух шарниров равных угловых скоростей и вала (10), который к левому колесу выполнен из прутка, к правому – из трубы. Наружный шарнир состоит из корпуса (1), сепаратора (6), внутренней обоймы (3) и шести шариков (4). В корпусе шарнира и в обойме (3) выполнены канавки для размещения шариков. Канавки в продольной плоскости по радиусу, что обеспечивает угол поворота наружного шарнира на (42). Шлицевой наконечник корпуса (1) соединён со ступицей колеса и крепится гайкой. Обойма (3) шарнира устанавливается на шлицах вала (10) между упорным кольцом (7) и стопорным кольцом (2). Внутренний шарнир отличается от наружного тем, что канавки корпуса и обоймы выполнены прямыми удлиненными, что позволяет деталям привода колеса перемещаться в продольном направлении, компенсируя колебания передней подвески. Шарниры уплотняются защитными чехлами при помощи хомутов (5, 9). удлинение вала привода ограничивается фиксатором (11) внутреннего шарнира. Корпус внутреннего шарнира (шлицевой наконечник) фиксируется в дифференциале стопорным кольцом (13).
 |
Рис. 59. Привод передних колес
 |
1 2 3 4
Рис. 60. Детали наружного шарнира
1 – корпус шарнира; 2 – сенатор; 3 – обойма; 4 – шарики
Другой – средний шарнир соединяет вал (10) и вал (8) заднего моста. На валу (10) внутри установлена промежуточная опора, придающая передаче определенную жесткость.
Рис. 61. Карданные передачи
а – с одним валом; б – с двумя валами (автомобиль ЗИЛ-130); в – с двумя валами и упругим сочленением (автомобиль ВАЗ-2101 Жигули); 1 и 3 – вилки; 2 и
19 – масленки; 4 – шлицевая втулка; 5 – наконечник со шлицами;
6, 14 и 18 – сальники; 7 – защитный чехол; 8 – карданный вал; 9 – карданный шарнир; 10 – промежуточный карданный вал; 11 – подушка опоры; 12 – скоба крепления подушки; 13 – гайка крепления подшипника промежуточной опоры;
15 – игольчатый подшипник крестовины; 16 – крестовина; 17 – скользящая вилка; 20 – хомут; 21 – кронштейн опоры; 22 – шарикоподшипник; 23 – заглушка;
24 – упругая резиновая муфта
Шарниры уплотняются защитными чехлами (8) при помощи хомутов (5, 9). Удлинение валы привода ограничивается фиксатором (11) внутреннего шарнира. Корпус внутреннего шарнира (шлицевой наконечник) фиксируется в дифференциале стопорным кольцом (13).
На грузовых двухосных автомобилях с приводом на задний мост наибольшее распространение получили карданные передачи, состоящие из промежуточного вала и вала заднего моста (рис. 61 б) ЗИЛ-130. В этом случае один шарнир соединяет вал коробки передач с промежуточным валом (10).
На опоре внутри подушки (11) со скобкой (12), закрепленной хомутом (20) помещается шарикоподшипник (22) с сальником (18). Подшипник поджимается гайкой (13).
На автомобилях ВАЗ-2105 также имеется промежуточный (10) и основной карданные валы (8) (рис. 61 в), но там кроме промежуточной опоры (21) для гашения вибрации, имеется упругая резиновая муфта (24), соединяющая наконечник вала (5) с коробкой передач.
Практическая работа № 8
Выполнение заданий по самостоятельному изучению устройства и работы карданных передач разных типов
Цель: закрепление и углубление знаний по устройству и принципу работы карданных передач разных типов.
Выполнив работу, Вы будете:
уметь:
– различать типы карданных передач с различными шарнирами;
– определять их техническое состояние по внешним признакам.
Оборудование, инструмент, материалы: натурные образцы карданных валов, шарниров, плакаты по устройству карданных передач.
Порядок выполнения работы:
1. Изучите устройство и принцип работы карданных передач ЗИЛ-130, МАЗ-500, ВАЗ-2107, ВАЗ-2108.
2. Опишите порядок разборки карданной передачи ЗИЛ-130, ВАЗ-2108.
3. Опишите порядок сборки карданных передач ЗИЛ-130, ВАЗ-2108.