Основные неисправности главных передач и дифференциалов

Неисправность	Внешнее проявление (признак)	Вероятная причина неисправности	Способ устранения
Течь смазочного масла.	На картере моста видны подтеки масла, под стоящим автомобилем образуются масляные пятна.	Износ сальников, уплотнительных прокладок. Ослабление крышек, пробок. Трещины картера, крышек. Засорение вентиляционной трубки.	Заменить. Подтянуть. Отремонтировать или заменить. Очистить, промыть
Перегрев главной передачи.	Рука не выдерживает нагрева картера.	Излишнее или недостаточное количество масла в картере. Чрезмерно затянуты подшипники.	Довести уровень масла до нормы.   Отрегулировать.
Непрерывный повышенный шум.	При движении на любых режимах от главной передачи исходит повышенный шум (вой).	Мал уровень масла в картере. Неправильное зацепление зубчатых колес конической передачи. Повреждены или изношены подшипники или зубья зубчатых колес.	Довести до нормы. Отрегулировать по пятну контакта и боковому зазору. Отрегулировать подшипники и зацепление зубчатых колес и боковой зазор. Неисправные детали заменить.
Повышенный шум при разгоне	При повышении скорости от 30 до 60 км/ч из главной передачи исходит повышенный шум.	Пятно контакта конических зубчатых колес смещено в сторону широкой части зуба ведомого колеса.	Отрегулировать зацепление по пятну контакта.
Повышенный шум при снижении скорости.	При торможении двигателем или движении накатом из главной передачи исходит усиливающий шум.	Пятно контакта конических зубчатых колес смещено в сторону узкой части зуба ведомого колеса.	Отрегулировать зацепление по пятну контакта.
Постоянно слышимый прерывистый шум зубчатых колес.	От главной передачи исходит посторонний шум (вой) переменной силы.	Биение конических зубчатых колес или цилиндрических зубчатых колес. Износ подшипников дифференциала	Заменить неисправную пару колес. Заменить подшипники.
Повышенный шум при движении на повороте.	При повороте из главной передачи исходит усиленный шум, исчезающий на прямом участке дороги.	Изношены или повреждены детали дифференциала.	Заменить неисправные детали или дифференциал в сборе.
Повышенный износ подшипников.	При эксплуатации периодически выходят из строя подшипники.	Неправильная регулировка подшипников.   Ослабла затяжка гаек фланцев карданных валов.   Ослабла затяжка гайки дистанционной втулки ведущего вала переднего моста. Ослабла затяжка гайки подшипников ведущего вала.	Отрегулировать установленным порядком. Затянуть и периодически проверять затяжку. Затянуть и законтрить. Подтянуть и законтрить.

Межколесный дифференциал автомобиля переднего моста Урал – 4320.31.

Назначение: служитдля распределения крутящего момента между выходными валами и обеспечения возможности их вращения с различными угловыми скоростями.

Характеристика: конический, симметричный, неблокируемый.

Установка и крепление: устанавливается, в соответствии с рисунком 125, в картере моста 7 на двух опорах, которыми являются роликовые конические подшипники 6, установленные бочкообразно.

Рис.125.Межколесный дифференциал автомобиля Урал – 4320.31:

1 – чашка дифференциала; 2 – сателлит; 3 – полуосевые зубчатые колеса; 4 - опорные шайбы; 5 – крестовина; 6 – подшипники конические; 7 – картер моста; 8 – нижняя половина посадочного места подшипников; 9 – верхняя половина посадочного места подшипников; 10 – крышки

 

Для удобства сборки, в соответствии с рисунком 125, посадочные места подшипников сделаны составными, верхняя часть 9 выполняется непосредственно в картере, нижняя – в крышках подшипников 8, которые болтами крепятся к картеру.

Крутящий момент к дифференциалу подводится через ведомое цилиндрическое зубчатое колесо главной передачи.

Принцип действия: основан на замедлении ведомых шестерен или их ускорении вследствие совпадения или несовпадения направления вращения с сателлитами в точках контакта зубьев.

Устройство (в соответствии с рисунком 125): корпус, состоящий из 2-х чашек 1, крестовина 5, сателлиты 2 с опорными шайбами 4 (4 шт.), полуосевые зубчатые колеса 3 с опорными шайбами 4 (2 шт.), детали крепления.

Корпус дифференциала изготавливается составным, в соответствии с рисунком 125, из двух симметричных чашек 1. Чашки имеют фланцы с отверстиями, через которые проходят болты, стягивающие чашки между собой. При сборке между чашками устанавливается ведомое цилиндрическое зубчатое колесо. Таким образом, корпус (чашки) является ведущим элементом дифференциала.

На наружной поверхности чашек отшлифованы посадочные места для внутренних обойм подшипников. С внутренней стороны в чашках выполнены расточки для установки полуосевых конических зубчатых колес. На торцах чашек выполнены четыре выточки полукруглой формы, которые после сборки образуют отверстия, предназначенные для установки шипов крестовины. Корпус дифференциала изготавливается из ковкого чугуна.

Крестовина 5 изготавливается из легированной стали. На ней выполнено 4 шипа, на которые устанавливаются сателлиты с опорными шайбами. Концы шипов входят в отверстия корпуса. Таким образом, крестовина, как и корпус, относится к ведущим деталям дифференциала.

Сателлиты 2 – конические прямозубые зубчатые колеса – устанавливаются на шипах крестовины. Сателлиты изготавливаются из легированной стали, имеют внутреннее отверстие и зубчатый венец с прямыми зубьями. Для уменьшения износа сателлита и корпуса между ними устанавливаются опорные шайбы, изготовленные из стали 08, которая более мягкая, чем легированная сталь корпуса и сателлита. Сателлиты имеют возможность вращаться вокруг шипа крестовины.

Полуосевые конические зубчатые колеса 3 изготавливаются из легированной стали. Они имеют прямозубые зубчатые венцы и шлицованные внутренние отверстия, которыми соединяются с валами привода колес – полуосями. Наружная поверхность ступицы шлифуется и центрирует полуосевое колесо в чашке. Опорные шайбы полуосевых зубчатых колес, как и сателлитов, изготавливаются из стали 08 и служат для тех же целей.

Зубчатые венцы сателлитов и полуосевых зубчатых колес находятся между собой в постоянном зацеплении.

Межколесные дифференциалы среднего и заднего мостов автомобиля Урал – 4320.31.

Характеристика: межколесный, конический, симметричный, с принудительной блокировкой.

Устройство: механизмдифференциала в сборе (в соответствии с рисунком 126), механизм блокировки (в соответствии с рисунком 126), привод управления.

Механизм дифференциала.

Механизм дифференциала в сборе идентичен по устройству неблокируемому дифференциалу.

Механизм блокировки межколесного дифференциала.

Назначение: служит для принудительной блокировки дифференциала при движении по скользким и размокшим грунтовым дорогам.

Характеристика: диафрагменного типа.

Установка и крепление: устанавливается (в соответствии с рисунком 126) в нижней части картера моста.

Общее устройство: пневмокамера 2 со штоком 3, вилка 11 с рычагом 4, муфта блокировки 8, выключатель ВК403А 12.

Привод управления блокировкой межколесного дифференциала.

Назначение: служит для дистанционного управления механизм блокировки.

 

Рис.126.Межколесный дифференциал автомобиля Урал – 4320.31:

1 - диафрагма; 2 - пневмокамера; 3 - шток; 4 - рычаг; 5 - ограничитель; 6 - гайка; 7 - чашка дифференциала; 8 - муфта; 9 - полуось; 10 - палец; 11 - вилка; 12 - выключатель ВК403А

 

Характеристика: пневматический.

Устройство (в соответствии с рисунком 127): кран включения блокировки межколесных дифференциалов 2, клапан защитный одинарный 1, трубопроводы и шланги.

 

Рис.127.Схема управления блокировкой межколесных дифференциалов:

1 - клапан защитный одинарный; 2 - кран включения блокировки межколесных дифференциалов; 3 - механизмы включения блокировки межколесного дифференциала; а - от баллона

 

Блокировать межколесный дифференциал следует только в исключительных случаях на неподвижном автомобиле, когда уже приняты все другие меры повышения проходимости автомобиля (установлено нужное давление в шинах, включена блокировка дифференциала раздаточной коробки). Блокировка осуществляется, в соответствии с рисунком 126, посредством шлицевого венца, выполненного на торце левой чашки 7 и шлицевой муфты 8, установленной на шлицах левой полуоси 9.

Для обеспечения блокировки дифференциала заднего моста, в соответствии с рисунком 127, необходимо открыть кран включения 2 с символом , для этого рукоятку крана переместить в положение «ВКЛ». При этом воздух под давлением подается, в пневмокамеру механизма блокировки 3 и, воздействуя на диафрагму 1, перемещает шток 3.

Шток через вилку 11, в соответствии с рисунком 126, перемещает муфту по шлицам полуоси, вводя ее в зацепление со шлицами на выступающей шейке чашки. Шток воздействует на выключатель 12, установленный в корпусе пневмокамеры включения межколесного дифференциала, при этом загорается, сигнализатор, установленный на панели приборов. Сигнализатор подключается по схеме, в соответствии с рисунком 128.

 

Рис.128. Схема подключения сигнализаторов включения блокировки межколесных дифференциала среднего и заднего мостов:

1 - сигнализатор включения коробки дополнительного отбора мощности; 2 - выключатели; 3 - сигнализатор включения блокировки межколесного дифференциала среднего моста; 4 - сигнализатор включения коробки отбора мощности; 5 - сигнализатор включения блокировки межколесного дифференциала заднего моста; а к блоку предохранителей верхнему

 

Действие дифференциала.

Динамика дифференциала. Дифференциал делит подведенный к его корпусу крутящий момент, согласно выражению (4) поровну между левым и правым колесами.

Мл = Мп = ½ Мо; (4)

Выражение (4) является уравнением динамики конического симметричного дифференциала. Если одно из колес окажется на поверхности с низкими сцепными свойствами, то для его вращения требуется меньшая сила и момент.

Уменьшение момента на этом колесе снижает момент на колесе с хорошими сцепными свойствами до одинакового, так как Мл = Мп во всех условиях (4). Это может привести к явлению буксования одного колеса (на грунте с низшими сцепными свойствами) при неподвижном другом колесе, так как подводимого к нему крутящего момента недостаточно для его вращения. Это – недостаток конического симметричного дифференциала, значительно снижающий проходимость автомобиля. Для того, чтобы компенсировать этот недостаток, необходимо увеличить сцепление буксующего колеса с дорогой (песком, хворостом, дорожками, ветками и т.д.), что одновременно увеличит реализуемые на ведущих колесах крутящие моменты.

Кинематика дифференциала. При вращении ведомого цилиндрического зубчатого колеса главной передачи оно через болты крепления вращает корпус дифференциала, который увлекает за собой крестовину и установленные на ней сателлиты. Сателлиты своими зубчатыми венцами увлекают за собой полуосевые зубчатые колеса. Если сопротивление под колесами и пути, проходимые колесами моста одинаковы (прямолинейное движение), то угловые скорости корпуса ω_о, левого и правого полуосевых зубчатых колес ω_л и ω_п равны между собой:

ω_л = ω_п = ω_о; (5)

При анализе выражения (5) можно записать уравнение вида:

ω_л + ω_п = 2 ω_о; (6)

то есть сумма скоростей левого и правого полуосевых колес равна удвоенной скорости корпуса дифференциала. Это уравнение называют уравнением кинематики конического симметричного дифференциала.

Если автомобиль будет совершать поворот при неизменной скорости корпуса дифференциала (ω_о = const) (частоте вращения коленчатого вала двигателя), то продольная ось автомобиля, левое и правое колеса будут двигаться по траекториям с разными радиусами, то есть проходить разный путь. При этом внутреннее к центру поворота колесо будет проходить меньший путь, чем внешнее.

Другими словами, на какую величину увеличится частота вращения (скорость) одного колеса, на такую же величину уменьшится скорость другого.

Это объясняется тем, что сателлиты, взаимодействуя зубьями полуосевых колес, одно из них ускоряют (направление вращения совпадает), а другое замедляют (направление вращения не совпадает). Очевидно, возможен вариант, когда одно из колес будет неподвижно, тогда другое, как это следует из уравнения (6), будет вращаться с удвоенной скоростью. В то же время, если затормозить корпус дифференциала (ω_о = 0), то левое и правое колеса будут вращаться с одинаковой по величине, но противоположной по направлению скоростью.