Карданный вал и промежуточная опора

Зазоры в карданных сочленениях,шлицевых соединениях и в промежуточной опоре карданного вала.

 

1.4 Задачи проектирования

Постоянно растущая потребность в техническом обслуживании и ремонте автомобилей с необходимым уровнем качества и наименьшими затратами требует непрерывного совершенствования авторемонтного производства, строительства новых и реконструкции действующих предприятий. Проектирование предприятий должно обеспечить внедрение производительного оборудования, широкое использование высокоэффективных процессов производства, малоотходной ресурсосберегающей технологии, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов в дальнейшее сокращение ручного труда, высокие технико-экономические показатели.

Основной задачей, стоящей перед автомобильной промышленностью и авторемонтным производством, является повышение надежности подвижного состава автомобильного транспорта.

 

 

1.5 Методы Текущего ремонта (Т.Р)

 

Текущий ремонт

Выполняют путем проведения разборочно-сборочных, слесарно-подгоночных и других работ с заменой у агрегатов отдельных изношенных или поврежденных деталей, кроме базовых; у автомобилей — отдельных узлов и агрегатов, требующих текущего или капитального ремонта.

Наименование агрегатов	Наименование базовых деталей
Двигатель	Блок цилиндров
Задний мост	Картер
Передний мост	Балка передней оси или поперечина независимой подвески
Коробка передач	Картер
Рулевой механизм	Картер
Кузов	Каркас кузова

Некоторые операции текущего ремонта, потребность в которых (особенно по узлам и агрегатам, влияющим на безопасность движения) возникает наиболее часто и регулярно, могут включаться в объем ТО-2. Эти операции составляют объем так называемого предупредительного (профилактического) ремонта, выполняемого, как и техническое обслуживание, принудительно, в плановом порядке. Потребность в текущем ремонте выявляют: водитель во время работы автомобиля и механик во время технического обслуживания автомобиля. Водитель или механик по техническому обслуживанию автомобилей составляет заявку на ремонт, где указывает, какие работы необходимо выполнить для устранения неисправности.

Расчетная часть.

Au - 320 кол-во автомобилей в АТП

Lcc - 200 км. среднесуточный пробег

Lк - 150000 км. нормативный пробег до К.Р

L1 - 4000 км. нормативный пробег до Т.О1

L2 - 16000 км. нормативный пробег до Т.О2

Dk -20 нормативное кол-во дней простоя при К.Р

Dто тр - 0,22 удельный простой автомобиля по Т.О и Т.Р на 1000 км. пробега

K1 =0,95K’1=1,05- коэф. Зависящий от условий эксплуатации

K2=1 K’2=1 - коэф. Учитывающий модификацию автомобиля

K3=0,9K’3 =1,1 коэф. Учитывающий пригодно-климатические условия

K4=0,9 коэф. Учитывающий объем ремонтного парка

Ln -100000 средней пробег автомобиля по обслуживаемому или ремонтному парку

t^н₂ = 10,5 нормативная трудоемкость Т.О

Dp = 249 кол-во рабочих дней в году

 

 

Вид пробега	Обозначение	Норматив-ный пробег км.	Откоректирован-ный пробег	кратность	Расчетные данные
Среднесуточный	Lcc			-
До Т.О1	L1
До Т.О2	L2
До К.Р	Lk			9.5

 

До Т.О1

L^k₁=L1_*K1_*K3=4000_*0,9_*0,95=3420

K^p₁= L^k₁ / Lcc =3420 / 200= 17,1

L^p₁= Lcc*K^p₁ = 200*17=3400

До Т.О2

L^k₂=L2*K1*K3=16000*0,9*0,95=13,680

K^p₂=L^k₂ / L^p₁=13680 / 3400=4

L^p₂=L^p₁*K^p₂=3400*4=13600

ДоК.Р

L’k=Lk*K1*K2*K3=150000*0,95*1*0,9=128250км.

K^p_k=L’k / L’2=128256 / 13600=9,5

L^p_k=L^p₂* K^p_k=13600*9,5=129200

Расчет годовой производственной программы.

2.1. Расчет коэф. Технической готовности автомобильного парка и коэф. Использования парка.

At-коэф. Технической готовности

Аt-Dэ/ (Dэ+Dру)= 646 / (646+51)=0,9

Dэ- кол-во дней эксплуатации автомобиляв межремонтный период

Dру-кол-во дней простоя в ремонте при Т.О

Dэ- L^d_k /Lcc=129200 / 200=646 дней.

Dру=Dk+((Dтр_*(L^p_k / 1000))_*K4=20+(0,22_*(129200 / 1000))_*1.1=51

К4-коэф.учитывающий срдний пробег по парку с начала эксплуатации.

K4=Ln / L^p_k=100000 / 129200=0,77принимаем по таблице К4=1,1

2.2 Расчет коэф. Используемого парка.

αu-коэф.использования парка

αu-Dp / Dкнд=249 / 365=0,7

Dp-кол-во рабочих дней

Dкнд-кол-во календарных дней

2.3 Расчет годового пробега автомобиля

Lг-Годовой пробег

Lг-Lcc*Dp*at=200*249*0,9=44820км

2.4 Расчёт коэф. Переходаот годового пробега к межремонтному

ή=Lг/ L^p_k=44820 / 129200=0,35

2.5 Расчет годового обьема по Т.О

Т.О2

1. Для одного автомобиля

N2=(L^p_k / L^p₂-Nk)* ή=(29200 / 13600-1)*0,35=2.97 принимаем 3

Nk-кол-во К.Р за межремонтный период,принимаемNk=1

2.Для всего парка

N^общ₂=N2*Au=3*320=960

Т.О1

1)для одного автомобиля

N1=(L^p_k / L^p₁ – (N_k+N₂))*η=(129200/3400-(1+3)*0?35=12

2)длявсего парка

N^общ₁=N₁*A_u=12*320=3840

Е.О

1)для одного автомобиля

Neo=(L^p_k/ lcc– (Nk + N2 + N1))*η=(129200/200-(1+3+12)*0,35=221

2)для всего парка

N^общ_ео+Nое *Au=221*320=70720

2.6 Расчет кол-ва Т.Р

Среднестатически принято, что автомобиль 1 раз за год проходит Т.Р средней сложности.

N^общтр=1.25*320=400

2.7 Расчет кол-ва диагностики по парку.

N^общд =N^общ₂+N^общтр =960+400+1360

2.8.расчет кол-ва суточного обслуживания

Nc = N^общ₂/ Dp + 960 / 249=3,9

2.9 Расчет трудоемкости и кол-во работающих, выбор необходимых проффесий и их квалификаций

Трудоемкость ТО одного автомобиля

t’то = t^н₂ * k’₂ * k’₃ = 10,5 * 1* 1,1 = 11, 55, принимаем 12 ч

2.10 Расчет трудоемкости по ТО за год

Т^общ_то=t’_то * N^общ₂ = 12*960 = 11520ч

T^общ_то – общая трудоемкость по ТО

2.11 Расчет кол-ва рабочих мест, кол-ва работающих, выбор необходимых проффесий и режимов работы

Фм – годовой фонд рабочего места в часах

Фм = 8 * (Dкнд-Dвд-Dпд) – (2*Dпп) = 8 * (365 - 104 – 12) – (2*8) = 1976

Dвд кол во выходных дней

Dпд кол во праздничных дней

Dпп кол во предпразничных дней

Кол во рабочих мест

Рм =Т^общто/ Фм = 11520 / 1976 = 5,8 принимаем 6 человек

Годовой фонд штатного рабочего Фш = Фм – 8 *(Dо + De + Dво) = 1976 – 8 * (24+5+3) = 1720

Do 24 дни отпуска

De 5 дни болезней

Dво 3 дни вынужденного отпуска

Кол во штатных рабочих

Рш = Т^общ_то / Фш = 11520 / 1720 = 6,69, принимаем 7 человек

Технологическая часть проекта.

Разработка алгоритма маршрутного технологического процесса на проектируемом объекте.

Приемка автомобиля на ремонт

 

Мойка

Диагностирование

Принятие решения о ремонте

Снятие агрегата

Разборка агрегата

Дефектовка

утилизация

годные детали

Преобретение новых деталей

Комплектация

Сборка

Регулировка

Установка на авто

Проверка работы

Сдача автомобиля

Причина неисправности и

Методы устранения

Сцепление

ПРИЧИНА	МЕТОД УСТРАНЕНИЯ
Неполное выключение сцепления (сцепление “ведет”)
Увеличенные зазоры в приводе выключения сцепления	Отрегулировать привод выключения сцепления
Коробление ведомого диска (торцевое биение более 0,5 мм)	Выправить диск или замените новым
Неровности на поверхностях фрикционных накладок ведомого диска	Зачистить накладки металлической щеткой или заменить новыми
Ослабление заклепок или поломка фрикционных накладок ведомого диска	Заменить накладки, проверить торцевое биение диска
Заедание ступицы ведомого диска на шлицах первичного вала коробки передач	Очистить шлицы, покрыть смазкой ЛСЦ-15 или ЛИТОЛ-24. Если причина заедания – смятие или износ шлицев, то заменить первичный вал или ведомый диск
Поломка пластин, соединяющих упорный фланец с кожухом сцепления	Заменить кожух сцепления с нажимным диском в сборе
Воздух в системе гидропривода	Прокачать систему
Утечка жидкости из системы гидропривода через соединения или поврежденные трубопроводы	Подтянуть соединения, заменить поврежденные детали, прокачать систему гидропривода
Утечка жидкости из главного цилиндра или цилиндра привода выключения сцепления	Заменить уплотнительные кольца, прокачать систему
Засорилось отверстие в крышке бачка, что вызвало разрежение в главном цилиндре и подсос воздуха в цилиндр через уплотнения	Прочистить отверстие в крышке бачка, прокачать систему
Нарушение герметичности вследствие загрязнения или износа переднего уплотнительного кольца главного цилиндра	Очистить уплотнительное кольцо, при износе заменить
Ослабление заклепок крепления нажимной пружины	Заменить кожух сцепления с нажимным диском в сборе
Перекос или коробление нажимного диска	Заменить кожух сцепления с нажимным диском в сборе
Неполное включение сцепления (сцепление “буксует”)
Отсутствуют зазоры в приводе выключения сцепления	Отрегулировать привод выключения сцепления
Повышенный износ или пригорание фрикционных накладок ведомого диска	Заменить фрикционные накладки или ведомый диск в сборе
Замасливание фрикционных накладок ведомого диска, поверхностей маховика и нажимного диска	Тщательно промытьуайт-спиритом замасленные поверхности, устранить причины замасливания дисков
Засорено компенсационное отверстие главного цилиндра	Промыть цилиндр и прочистить компенсационное отверстие
Повреждение или заедание привода сцепления	Устранить неисправности, вызывающие заедание
Рывки при работе сцепления
Заедание ступицы ведомого диска на шлицах первичного вала	Очистить шлицы, смазать смазкой ЛСЦ-15. Если причина заедания-смятие или износ шлицев, то при необходимости заменить первичный вал или ведомый диск
Замасливание фрикционных накладок ведомого диска, поверхностей маховика и нажимного диска	Тщательно промытьуайт-спиритом замасленные поверхности и устраните причину замасливания дисков
Заедание в механизме привода выключения сцепления	Заменить деформированные детали. Устранить причины, вызывающие заедание
Повышенный износ фрикционных накладок ведомого диска	Заменить накладки новыми, проверить, нет ли повреждений поверхностей диска
Ослабление заклепок фрикционных накладок ведомого диска	Заменить неисправные заклепки, а при необходимости – накладки
Повреждение поверхности или коробление нажимного диска	Заменить кожух сцепления с нажимным диском в сборе
Повышенный шум при выключении сцепления
Износ, повреждение или утечка смазки из подшипника выключения сцепления	Заменить подшипник выключения передач
Износ переднего подшипника первичного вала коробки передач	Заменить передний подшипник первичного вала
Повышенный шум при включении сцепления
Поломка или снижение упругости демпфера ведомого диска	Заменить ведомый диск в сборе
Поломка, снижение упругости или соскакивание оттяжной пружины вилки выключения сцепления	Заменить пружину новой или закрепите
Поломка пластин, соединяющих нажимной диск с кожухом	Заменить кожух сцепления с нажимным диском в сборе

Коробка передач

ПРИЧИНА	МЕТОД УСТРАНЕНИЯ
Шум в коробке передач
Шум подшипников	Заменить дефектные подшипники
Износ зубьев шестерен и синхронизаторов	Заменить изношенные детали
Недостаточный уровень масла в коробке передач	Долить масло. При необходимости устранить причины утечки масла
Осевое перемещение валов	Заменить детали, фиксирующие подшипники, или сами подшипники
Затрудненное переключение передач
Неполное выключение сцепления	Смотрим выше раздел «Сцепление»
Заедание сферического шарнира рычага переключения передач	Зачистить сопрягающиеся поверхности сферического шарнира
Деформация рычага переключения передач	Устранить деформацию или заменить рычаг новым
Тугое движение штоков вилок (заусенцы, загрязнение гнезд штоков, заклинивание блокировочных сухарей)	Отремонтировать или заменить изношенные детали
Тугое движение скользящей муфты на ступице при загрязнении шлицев	Очистить детали
Деформация вилок переключения передач	Выправить вилки, при необходимости заменить их
Самопроизвольное выключение или нечеткое включение передач
Износ шариков и гнезд штоков, потеря упругости пружин фиксаторов	Заменить поврежденные детали новыми
Износ блокирующих колец синхронизатора	Заменить блокирующие кольца
Поломка пружины синхронизатора	Заменить пружину
Износ зубьев муфты синхронизатора или зубчатого венца синхронизатора	Заменить муфту или шестерню
Утечка масла
Износ сальников первичного и вторичного валов	Заменить сальники
Ослабление крепления крышек картера коробки передач, повреждение уплотнительных прокладок	Подтянуть гайки или заменить уплотнительные прокладки
Ослабление крепления картера сцепления к картеру коробки передач	Подтянуть гайки

 

Карданная передача

ПРИЧИНА	МЕТОД УСТРАНЕНИЯ
Стук в карданной передаче при трогании с места, при резком разгоне или переключении передач
Ослабление затягивания болтов и гаек крепления эластичной муфты и фланцев карданных шарниров	Затянуть гайки моментами,
Увеличенный окружной зазор в шлицевом соединении переднего карданного вала	Проверить величину зазора, если он больше 0,30 мм, заменить изношенные детали
Увеличенный зазор в подшипниках карданных шарниров	Отремонтировать шарниры с заменой изношенных деталей
Шум и вибрация карданной передачи
Деформация карданных валов	Выправить на прессе или замените валы
Несовпадение монтажных меток переднего вала и соответствующей муфты	Снимите карданную передачу и добиться совпадения меток, нанесенных при разборке
Дисбаланс карданных валов	Проверьте балансировку
Износ или повреждение центрирующей втулки фланца эластичной муфты и центрирующего кольца вторичного вала коробки передач	Заменить фланец эластичной муфты в сборе с втулкой и центрирующее кольцо вторичного вала
Повышенный зазор в подшипнике промежуточной опоры	Заменить подшипник
Повреждение промежуточной опоры	Заменить опору
Ослабление затягивания гаек крепления поперечины к кузову автомобиля	Затянуть гайки крепления поперечины
Повышенный зазор в подшипниках карданных шарниров или заедание шарниров	Отремонтировать шарниры с заменой изношенных деталей
Ослабление обоймы сальника фланца эластичной муфты	Поджать сальник и обжать его обойму; при утечке смазки заменить сальник
Ослабление гайки крепления вилки переднего карданного вала	Отсоединить передний вал от заднего и затянуть гайку, после чего гайку зачеканить
Недостаточная смазка шлицевого соединения	Смазать шлицевое соединение смазкой ФИОЛ-1
Утечка смазки
Ослабление обоймы сальника фланца эластичной муфты, износ уплотнения	Поджать сальник и обжать его обойму, изношенный сальник заменить
Повреждение или износ сальников карданных шарниров	Разобрать шарниры и заменить сальники

 

Задний мост

ПРИЧИНА	МЕТОД УСТРАНЕНИЯ
Повышенный шум со стороны задних колес
Ослабло крепление колеса	Затянуть болты крепления колеса
Износ или разрушение шарикового подшипника полуоси	Осмотреть полуось и заменить подшипник
Постоянный повышенный шум при работе заднего моста
Балка заднего моста деформирована	Выправить балку и проверить ее размеры
Полуоси деформированы и имеют недопустимое биение	Выправить полуоси. Если они значительно повреждены, заменить новыми
Износ шлицевого соединения с полуосевыми шестернями	Заменить изношенные или поврежденные детали
Неправильная регулировка, повреждение или износ шестерен или подшипников редуктора	Определить неисправность и отремонтировать редуктор
Недостаточное количество масла	Восстановить уровень масла и проверить, нет ли утечки через уплотнения или в балке заднего моста
Шум при разгоне автомобиля
Износ или неправильная регулировка подшипников дифференциала	Снять редуктор, отремонтировать, при необходимости заменить детали
Неправильно отрегулировано зацепление зубьев шестерен главной передачи при ремонте редуктора	Отрегулировать зацепление
Повреждение подшипников полуоси	Заменить подшипники
Недостаточное количество масла	Восстановить уровень масла и проверить, нет ли подтекания в уплотнениях или в балке заднего моста
Шум при разгоне и торможении автомобиля двигателем
Износ или разрушение подшипников ведущей шестерни	Заменить поврежденные детали
Неправильный боковой зазор между зубьями шестерен главной передачи	Проверить шестерни и заменить поврежденные, восстановив нормальный боковой зазор между зубьями шестерен

 

 

Конструкция и ремонт карданного вала

ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА

Рис. 3-38. Карданная передача:
1 - болт крепления эластичной муфты к фланцу вторичного вала коробки передач;
2 - фланец вторичного вала коробки передач;
3 - резиновый элемент эластичной муфты;
4 - центрирующая втулка фланца переднего карданного вала;
5 - вкладыш эластичной муфты;
6 - болт крепления эластичной муфты к фланцу переднего карданного вала;
7 - фланец переднего карданного вала;
8 - обойма сальника;
9 - сальник;
10 - вторичный вал коробки передач;
11 - грязеотражатель;
12 - гайка крепления фланца на вторичном валу;
13 - уплотнитель центрирующего кольца;
14 - передний карданный вал;
15 - центрирующее кольцо;
16 - стопорное кольцо;
17 - промежуточная опора;
18 - пробка;
19 - резиновая втулка;
20 - дистанционная втулка;
21 - задний карданный вал;
22 - фланцевая вилка карданного шарнира;
23 - эластичная муфта;
24 - кронштейн безопасности;
25 - балансировочная пластина;
26 - поперечина промежуточной опоры;
27 - стопорное кольцо;
28 - вилка переднего карданного вала;
29 - стопорное кольцо;
30 - игольчатый подшипник;
31 - сальник;
32 - обойма сальника крестовины;
33 - вилка карданного шарнира;
34 - крестовина;
35 - гайка крепления вилки;
36 - кронштейн промежуточной опоры;
37 - упругая подушка;
38 - корпус подшипника;
39 - подшипник;
40 - грязеотражатель

Карданная передача состоит из двух трубчатых валов, соединенных между собой карданным шарниром, эластичной муфты 23 (рис. 3-38) и промежуточной опоры 17.

Передний карданный вал 14 изготовлен из тонкостенной трубы, к обеим концам которой приварены шлицевые наконечники. На шлицах переднего наконечника расположен фланец 7, который через резиновую муфту 23 соединяется с фланцем 2 вторичного вала 10 коробки передач шестью болтами 1 и 6. Соосность соединяемых валов обеспечивает центрирующее кольцо 15, напрессованное на конец вторичного вала, и центрирующая втулка 4, запрессованная во фланец 7 карданного вала. Кольцо 15 фиксируется на валу стопорным кольцом 16.

Шлицевое соединение смазывается через отверстие, закрываемое пробкой 18. Смазка удерживается резиновым сальником 9, который расположен в стальной обойме 8, а с другой стороны уплотнителем 13, надетым на гайку 12 и поджимаемый ею.

Задний шлицевой наконечник вала 14 опирается на шариковый подшипник 39 промежуточной опоры. На шлицах наконечника гайкой 35 закреплена вилка 28 промежуточного карданного шарнира.

Задний карданный вал также изготовлен из тонкостенной трубы, по концам которой приварены вилки карданных шарниров.

Промежуточная опора поглощает вибрации карданной передачи. Она состоит из кронштейна, закрепленного на поперечине 26 болтами с гайками. Поперечина, в свою очередь, крепится гайками на болтах, приваренных к кузову. На болты крепления поперечины устанавливаются стальные распорные втулки 20 и резиновые изолирующие втулки 19, поджимаемые шайбами. В кронштейне расположена резиновая подушка, которая привулканизирована к поверхностям кронштейна и корпуса подшипника. В корпусе подшипника расположен радиальный шариковый подшипник 33 с уплотнителями, который фиксируется в корпусе стопорным кольцом 27. Пылеотражатели, установленные с обеих сторон подшипника, защищают подшипник от воздействия окружающей среды.

Эластичная муфта поглощает шум и вибрации карданной передачи. Она выполнена из шести резиновых элементов 3, между которыми размещены металлические вкладыши 5 с отверстиями для болтов 1 и 6. На вкладышах имеется шесть выступов, три из которых заходят в пазы фланца вторичного вала коробки передач, а остальные - в пазы фланца эластичной муфты. Этим обеспечивается центрирование эластичной муфты на фланцах.

Карданный шарнир состоит из двух закрепленных на валах вилок 28 и 33, которые соединяются между собой крестовиной 34. На полые шипы крестовины надеты корпуса игольчатых подшипников 30. Подшипник крестовины уплотняется сальником 31, расположенным в металлической обойме 32.

Игольчатые подшипники в сборе фиксируются в отверстиях вилок стопорными кольцами 29, которые по толщине делятся на пять размеров. Подбором стопорного кольца обеспечивается осевой зазор крестовины в пределах 0,01-0,04 мм.

С 1988 года на автомобили устанавливается карданная передача с шарнирами повышенной долговечности. Она внешне отличается увеличенной толщиной вилок по месту установки игольчатых подшипников, отсутствием металлических обойм под сальниками крестовины и более резким переходом трубы переднего карданного вала в шлицевой наконечник (примерно под углом 90°). Карданные шарниры имеют улучшенное уплотнение игольчатых подшипников. Это достигается применением сальников радиально-торцевого уплотнения. Корпуса игольчатых подшипников отштампованы из листовой стали, в отличие от точеных из прутковой стали в ранее применяемой карданной передаче.

Новые и ранее выпускаемые крестовины карданных шарниров взаимозаменяемы. Но устанавливать крестовины ВАЗ-2105 в вилки карданных валов ВАЗ-2101 нежелательно, так как в этих вилках уменьшается жесткость штампованных корпусов игольчатых подшипников.

В связи с изменением размеров вилок карданных шарниров изменена технология разборо-сборочных работ новых карданных шарниров. Поэтому в тексте описывается технология ремонта как старых, так и новых шарниров.

Устройство карданной передачи показано на рис. 3-38, а крестовины с сальником радиально-торцевого уплотнения на рис.3-39.

Рис. 3-39. Крестовина карданного шарнира в сборе:
1 - крестовина;
2 - сальник радиально-торцевого уплотнения;
3 - игольчатый подшипник;
4 - торцевая шайба;
А, В, С - уплотнительные поверхности сальника