Занятие 4.5 Раздаточная коробка, коробка отбора мощности. Занятие 4.5. Лекция по дисциплине устройство и техническое обслуживание транспортных средств Тема Устройство, назначение и работа трансмиссии
 Скачать 2.7 Mb.
|
|
Раздаточная коробка автомобиля Урал. На автомобилях Урал применяется раздаточная коробка с соосными ведомыми валами, с дифференциальным приводом, двухступенчатая, четырехвальная, с неподвижными осями валов, с дистанционным пневматическим приводом управления (рис.). Передаточные числа: первой (низшей) передачи – 2,15, второй (высшей) передачи – 1,3. Межосевой дифференциал раздаточный коробки планетарный, цилиндрический, несимметричный. Раздаточная коробка крепится к раме автомобиля на четырех резиновых подушках. Межосевой дифференциал раздаточной коробки по устройству и принципу действия аналогичен дифференциалу автомобилей КамАЗ. При необходимости дифференциал может блокироваться муфтой 12. Для устранения циркуляции мощности (крутящего момента) на автомобиле Урал-4320-31 применяют дифференциальный привод, который позволяет валам привода ведущих мостов вращаться с различной частотой (угловой скоростью).  Рис. 6. Валы и дифференциал РК Урал-4320: (СЛАЙД № 11) 1 – ведомая шестерня привода спидометра; 2 – ведущая шестерня привода спидометра; 3 – шестерня высшей передачи промежуточного вала; 4 – фланец; 5 – шток вилки переключения передач; 6 – фиксатор; 7 – шестерня высшей передачи первичного вала; 8 – вилка переключения передач; 9 – муфта переключения передач; 10 – шестерня низшей передачи первичного вала; 11 – шестерня низшей передачи промежуточного вала; 12 – вал привода среднего и заднего мостов; 13 – шестерня привода водила; 14 – сателлит дифференциала; 15 – солнечная шестерня; 16 – вал привода переднего моста; 17 – вилка муфты блокировки дифференциала; 18 – шток блокировки дифференциала. При перемещении рычага блокировки дифференциала в заднее положение шток (18) и вилка (17) перемещают муфту блокировки дифференциала по шлицам вала привода переднего моста, на котором установлена солнечная шестерня МОД, и входит в зацепление с зубчатым венцом ступицы водила. Два элемента планетарного ряда (солнечная шестерня и водило) заблокированы между собой, поэтому МОД вращается как единое целое (рис. 6). РАБОТА РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКИ Нейтральная передача Для включения нейтральной передачи в раздаточной коробке водитель перемещает рукоятку крана управления в вертикальное положение. Сжатый воздух от крана управления по трубопроводу подводится в механизм включения низшей передачи и воздействуя на его диафрагму, перемещает шток с вилкой механизма переключения в крайнее правое положение, сжимая возвратную пружину штока. Вилка, воздействуя на муфту включения понижающей передачи, перемещает ее назад по шлицам шестерни понижающей передачи промежуточного вала до полного разъединения ее с зубчатым венцом шестерни привода промежуточного вала. Пневмокамера механизма включения высшей передачи при этом через кран управления соединена с атмосферой. Под действием возвратной пружины шток с вилкой механизма переключения находятся в крайнем левом положении. При этом муфта включения повышающей передачи смещена по шлицам втулки передней обоймы дифференциала вперед и разъединена с зубчатым венцом ведомой шестерни повышающей передачи. В результате при подведении крутящего момента от коробки передач будут вращаться вхолостую первичный вал с шестерней первичного вала, шестерня привода промежуточного вала и ведомая шестерня повышающей передачи. Возможен отбор мощности от шестерни отбора мощности на первичном валу и при необходимости от коробки отбора мощности. Первая (понижающая) передача Для включения первой передачи в раздаточной коробке водитель перемещает рукоятку крана управления против часовой стрелки (налево) в горизонтальное положение. Сжатый воздух через кран управления выпускается из пневмокамеры механизма включения низшей передачи в атмосферу. Возвратная пружина механизма переключения, разжимаясь, воздействует на шток и перемещает его с вилкой механизма переключения в крайнее левое положение. Вилка, воздействуя на муфту включения понижающей передачи, перемещает ее назад по шлицам шестерни понижающей передачи промежуточного вала до полного соединения ее с зубчатым венцом шестерни привода промежуточного вала (рис. 7). Пневмокамера механизма включения высшей передачи при этом через кран управления соединена с атмосферой. Под действием возвратной пружины шток с вилкой механизма переключения находится в крайнем левом положение. При этом муфта включения повышающей передачи смещена по шлицам втулки передней обоймы дифференциала вперед и разъединена с зубчатым венцом ведомой шестерни повышающей передачи.  Рис. 7. Работа раздаточной коробки на первой (понижающей) передаче Крутящий момент (рис. 7) от первичного вала раздаточной коробки через шестерню первичного вала передается на шестерню привода промежуточного вала и далее через зубчатый венец на муфту и с муфты на шестерню понижающей передачи промежуточного вала. С шестерни понижающей передачи промежуточного вала крутящий момент передается через муфту на ведомую шестерню понижающей передачи и на водило межосевого дифференциала. С водила крутящий момент передается через оси на сателлиты и далее крутящий момент разделяется, одна треть крутящего момента передается на солнечную шестерню, а две трети на эпициклическую шестерню, а с них на валы привода переднего и задних мостов. При этом суммарный крутящий момент на валах привода мостов в 1,692 раза больше момента, подводимого к первичному валу раздаточной коробки от коробки передач. С валов привода мостов крутящий момент через шлицы передается на фланцы привода карданных валов и далее - к агрегатам трансмиссии. Вторая (повышающая) передача Для включения второй передачи в раздаточной коробке водитель перемещает рукоятку крана управления по часовой стрелке (направо) в горизонтальное положение. Сжатый воздух от крана управления по трубопроводу подводится в механизм включения повышающей передачи и, воздействуя на его диафрагму, перемещает шток с вилкой механизма переключения в крайнее правое положение, сжимая возвратную пружину штока. Вилка, воздействуя на муфту включения повышающей передачи, перемещает ее назад по шлицам втулки передней обоймы водила до полного соединения ее с зубчатым венцом ведомой шестерни повышающей передачи. Также сжатый воздух подводится в механизм включения низшей передачи и, воздействуя на его диафрагму, перемещает шток с вилкой механизма переключения в крайнее правое положение, сжимая возвратную пружину штока. Вилка, воздействуя на муфту включения понижающей передачи, перемещает ее назад по шлицам шестерни понижающей передачи промежуточного вала до полного разъединения ее с зубчатым венцом шестерни привода промежуточного вала. Крутящий момент (рис. 8) от первичного вала раздаточной коробки через шестерню первичного вала передается на шестерню привода промежуточного вала и далее на ведомую шестерню повышающей. С ведомой шестерни повышающей передачи крутящий момент передается через зубчатый венец на муфту и с муфты на шлицевую втулку передней обоймы водила и далее на водило. С водила крутящий момент передается через оси на сателлиты и далее крутящий момент разделяется, одна треть крутящего момента передается на солнечную шестерню, а две трети на эпициклическую шестерню, а с них на валы привода переднего и задних мостов. При этом суммарный крутящий момент на валах привода мостов в 1,09 раза меньше момента, подводимого к первичному валу раздаточной коробки от коробки передач. С валов привода мостов крутящий момент через шлицы передается на фланцы привода карданных валов и далее к агрегатам трансмиссии.  Рис. 8. Работа раздаточной коробки на второй (повышающей) передаче Работа межосевого дифференциала и привода Для предотвращения циркуляции мощности, уменьшения износа шин и распределения крутящего момента между передним и задними мостами при движении по сухим дорогам с твердым покрытием блокировка дифференциала выключена. При этом переключатель крана включения находится в левом положении, шток крана - в верхнем, клапан прижат к седлу, входное и выходное отверстия разобщены. Полость механизма блокировки сообщена с атмосферой. Шток механизма блокировки под действием возвратной пружины находится в крайнем левом положении. Муфта блокировки межосевого дифференциала находится в левом положении и входит в зацепление с наружным венцом вала привода переднего моста. При одинаковом сопротивлении на ведущих мостах и одинаковых радиусах качения колес скорости вращения солнечной и эпициклической шестерен межосевого дифференциала равны. С такой же скоростью вращается и водило дифференциала. При этом сателлиты не совершают относительного движения (заклинены) и дифференциал работает как одно целое. Крутящий момент, подводимый к водилу дифференциала, передается на сателлиты, а от сателлитов на солнечную шестерню и далее через вал привода переднего моста и агрегаты трансмиссии к колесам переднего моста и одновременно на эпициклическую шестерню, а от нее через вал привода задних мостов и агрегаты трансмиссии к колесам задних мостов. Так как диаметр солнечной шестерни межосевого дифференциала в два раза меньше диаметра эпициклической шестерни, то в такой же пропорции крутящий момент распределяется между передним и задними мостами. То есть к переднему мосту подводится одна треть от крутящего момента двигателя, а к задним мостам - две трети. При наличии кинематического несогласования, вызванного поворотом машины, движением по неровностям дороги, изменением радиуса колес, неравномерным износом шин или другими причинами, скорости вращения солнечной и эпициклической шестерен неодинаковы. Например, при наезде колесами переднего моста на неровность они проходят больший путь, чем колеса задних мостов. При этом соединенная с ними через трансмиссию солнечная шестерня межосевого дифференциала стремится вращаться быстрее водила дифференциала, а эпициклическая - медленнее. В результате этого возникает относительное вращение сателлитов, которые, проворачиваясь относительно водила в направлении вращения солнечной шестерни, будут увеличивать ее скорость, а так как по отношению к эпициклической шестерне направление относительного вращения сателлитов будет направлено навстречу ее вращения, то скорость эпициклической шестерни будет уменьшаться. Скорость водила при этом останется неизменной. Крутящий момент между мостами будет распределяться так же, как и при одинаковых скоростях колес мостов. Постоянное распределение крутящих моментов между передним и задними мостами является благоприятным при движении по дорогам с твердым покрытием и относительно малым сопротивлением. В частности, это свойство обеспечивает автомобилю хорошую топливную экономичность. Однако если один из мостов, например передний, при трогании автомобиля находится на скользком участке дороги, то крутящий момент, подводимый к нему, ограничивается величиной момента, реализуемого на колесах моста по сцеплению. При этом к задним мостам будет подводиться крутящий момент в два раза больший, чем к переднему, даже если они и будут находиться на поверхности с высоким коэффициентом сцепления. Если суммарного момента, подводимого ко всем мостам автомобиля, будет недостаточно для его движения, то автомобиль не тронется с места, колеса переднего моста будут буксовать, а задние будут неподвижными. Поэтому при движении по скользким или размокшим грунтовым дорогам для предотвращения буксования колес автомобиля межосевой дифференциал блокируют, жестко соединяя вал привода переднего моста, а следовательно, и солнечную шестерню дифференциала с водилом. При этом отсутствует возможность относительного вращения сателлитов и дифференциал работает как одно целое, а к мостам автомобиля может быть подведен крутящий момент, пропорциональный сцепным возможностям, к колесам задних мостов будет подводиться момент больший, чем к переднему мосту и достаточный для обеспечения возможности движения автомобиля. Блокировка дифференциала производится на стоянке или при медленном движении. Рычаг крана блокировки при этом переводят в правое положение. Шток крана, опускаясь вниз, давит на клапан, отрывает его от седла и сообщает входное отверстие с выходным. Сжатый воздух подается к механизму блокировки, давит на диафрагму, которая сжимает возвратную пружину механизма блокировки. Шток под действием нажимной пружины перемещается в левое положение. При этом замыкаются контакты микровыключателя и на щитке приборов загорается контрольная лампа. Вилка блокировки перемещает муфту блокировки в крайнее правое положение, в котором она одновременно входит в зацепление с венцом вала привода переднего моста и венцом передней обоймы водила. Дифференциал заблокирован и работает как одно целое, предотвращая буксование колес. Муфта блокировки прижимается к одной стороне зубьев венца вала привода переднего моста и венца водила и не может самопроизвольно выйти из зацепления вследствие большей толщины зубьев наружного венца. При выезде на твердую дорогу блокировку необходимо немедленно отключить, так как при этом многократно возрастают нагрузки в трансмиссии, что может привести к их преждевременному износу или к аварийному разрушению. Включение и отключение блокировки необходимо производить при остановленном автомобиле и выключенном сцеплении. Назначение, устройство и работа коробки отбора мощности Коробка отбора мощности (КОМ) предназначена для отбора мощности от трансмиссии для привода различных специальных агрегатов, применяемых потребителем при использовании шасси автомобиля в качестве транспортной базы. Коробка отбора мощности автомобиля КамАЗ-4310. Раздаточные коробки по заказу потребителей могут комплектоваться коробками отбора мощности для привода лебедки (рис. 9). КОМ крепится к заднему торцу коробки четырьмя болтами. КОМ состоит из: стакана, выполняющего роль корпуса, крышки, вала, двух подшипников, проставочной втулки, фланца, шайбы, гайки. (рис. 9) После сборки корпус КОМ и крышка скрепляются двумя винтами 12, которые после заворачивания необходимо раскернить в одной точке. На шлицевой конец вала устанавливается зубчатая муфта включения КОМ.
Включение КОМ осуществляется механизмом включения (рис.10). Механизм включения состоит из: корпуса, крышки, диафрагмы, пружины, штока.  Рис. 10. Механизм включения КОМ: 1 – шплинт; 2 – крышка; 3 - болт стопорный; 4, 9, 11 – болт; 5, 12 – шайба; 6 - корпус механизма; 7 – проушина; 8 – диафрагма; 9 – болт; 10 – крышка; 13 – прокладка; 14 - вилка. На штоке винтом закреплена вилка. Винт застопорен шплинтом. Работа КОМ. Подача воздуха в пневмокамеру осуществляется от электропневмоклапана, закреплённого на левом кронштейне крепления раздаточной коробки. Включение электропневмоклапана осуществляется переключателем, установленным на панели приборов (рис. 11).  Рис. 11. Схема работы КОМ: При необходимости и при отсутствии лебедки на автомобиле коробка отбора мощности может быть использована для привода других потребителей, при этом максимально допустимый отбор мощности до 45 л.с. Первую передачу в раздаточной коробке следует включать при движении по труднопроходимым дорогам (песок, грязь, снег), а также при преодолении крутых подъемов и бродов. Вторую передачу включают при движении по хорошим дорогам. Переходить с первой передачи на вторую можно при любой скорости движения, переходить со второй передачи на первую – после полной остановки автомобиля. Блокировка дифференциала (автомобили КамАЗ и Урал) производится на стоянке или при медленном движении. При выезде на твердую дорогу блокировку необходимо немедленно отключить, так как при этом многократно возрастают нагрузки в трансмиссии и, в частности, в деталях дифференциала, что может привести к их преждевременному износу или аварийному разрушению. Устройство механизмов включения раздаточной коробки и коробки отбора мощности Механизмы включения РК и КОМ см. на рис. 12, 23.  Рис. 12. Механизмы включения РК и КОМ автомобиля Камаз: 13 - рукоятка крана управления раздаточной коробкой; 11 – рычаг управления блокировкой МОД раздаточной коробки; 32 - выключатель КОМ лебедки.  Рис. 13. Механизмы включения РК и КОМ автомобиля Урал: 5 — рычаг переключения передач раздаточной коробки; 6 — рычаг блокировки дифференциала раздаточной коробки. Механизм переключения передач автомобиля Камаз предназначен для переключения передач в раздаточной коробке.. Он состоит из двух механизмов включения передач, двух механизмов принудительного включения передач, замкового устройства, двух муфт включения передач, микровключателя с контрольной лампой включения низшей передачи. Механизмы включения высшей и низшей передач устанавливаются на передний торец крышки картера раздаточной коробки. Механизмы по своему устройству аналогичны друг другу, отличаются длиной штоков и установкой вилок включения. Механизм включения передач (рис. 14) состоит из корпуса 12, штока 18, стержня 16, нажимной пружины 13 с упорными шайбами 14, возвратной пружины 8 со стаканом 7, диафрагмы 6, крышки корпуса 32, вилки 26. Корпус механизма включения передач отлит из алюминиевого сплава, установлен на крышке картера раздаточной коробки и крепится к нему двумя болтами. В корпусе установлен шток 18, на котором винтом 17 застопорена вилка 26. Вилка своими лапками входит в кольцевую выточку муфты включения передачи.  Рис. 14. Устройство механизмов низшей и высшей передач: 1 - винт; 2 - шплинт; 3 - втулка резьбовая; 4 - штуцер; 5 - кольцо уплотнительное; 6 - диафрагма; 7 - стакан; 8 - пружина; 9, 10 - шайбы регулировочные; 11 - датчик включения; 12 - корпус механизма включения; 13 - пружина; 14 - шайба; 15 - гайка самоконтрящаяся; 16 - стержень; 17 - винт; 18 - шток; 19, 20 - прокладки; 21 - пробка; 22 - корпус блокировки; 23 - штифт; 24 - шарик; 25 - пробка; 26 - вилка; 27 - пломба; 28 -шайба; 29, 30 - болт; 31 - прокладка; 32 - крышка механизма включения; 33 - штифт Во внутренней расточке штока установлен стержень 16, на который надеты до упора в бурт стержня передняя упорная шайба 14, нажимная пружина 13 и вторая шайба 14, зафиксированные на стержне самоконтрящейся гайкой 15. Самоконтрящаяся гайка 15 заворачивается на резьбовой конец стержня 16 таким образом, чтобы между шайбами 14 было обеспечено расстояние 90,70,2 мм. Стержень 16 с закрепленными на нем деталями устанавливается в расточку штока 18 до упора в его внутренний бурт, а затем стопорится стопорным кольцом. На передний резьбовой конец стержня 16 навернут стакан 7, в который упирается возвратная пружина 8, другим концом пружина упирается в корпус 12. Для обеспечения передачи усилия от пневматического привода на стержень 16 в корпусе 12 установлена резиновая диафрагма 6. Корпус 12 механизма включения закрыт крышкой 32, в которую ввернут штуцер 4 для подсоединения к пневматическому приводу и установлен механизм принудительного включения. При отсутствии воздуха в пневмосистеме автомобиля или при включенной низшей передаче краном управления ручка крана повернута влево, воздух в пневмокамерах отсутствует. Штоки 18 с вилками 26 под действием усилия пружин 8 перемещаются в крайнее левое положение. В этом состоянии штоков 18 и вилок 26 в раздаточной коробке включена первая (низшая) передача. Переключение передач можно производить только при остановленном автомобиле и выжатой педали сцепления. При подаче воздуха в верхнюю пневмокамеру первой передачи шток 18 с вилкой 26 под действием поступающего воздуха под диафрагму 6 перемещает муфту в раздаточной коробке вправо. Первая передача выключается. В раздаточной коробке включена нейтраль. При подаче воздуха в обе пневмокамеры одновременно в раздаточной коробке включается вторая (высшая) передача. В механизме переключения передач предусмотрено устройство для принудительного перемещения штоков механическим способом - посредством механизма принудительного включения. Механизм принудительного включения установлен в крышке 32 (см. рис. 14) механизма включения и состоит из винта 1, шплинта 2, резьбовой втулки 3 с выфрезерованным пазом, в который входит штифт 33, предотвращающий вращение втулки 3. В исходном состоянии винты 1 обоих механизмов должны быть повернуты вправо, по часовой стрелке, до отказа. При вращении винта 1 против часовой стрелки влево резьбовая втулка 3 перемещается вправо и сжимает пружину 8, перемещает шток 18 с вилкой 26 вправо, выключая первую передачу (верхний механизм) и включая вторую передачу (нижний механизм). Винты 1 необходимо крутить до отказа, чтобы было гарантированное включение или нейтрали или высшей передачи. При неисправном автомобиле, например, при отсутствии воздуха и необходимости буксировки может быть включена нейтраль в раздаточной коробке вращением винта 1 верхнего механизма влево, против часовой стрелки, до упора. Для экстренного движения на высшей передаче она может быть включена принудительно вращением винтов 1 на обоих механизмах влево, против часовой стрелки, до упора. При устранении неисправности на автомобиле оба винта 1 должны быть возвращены в исходное состояние вращением вправо, по часовой стрелке, до упора. Нельзя останавливать винты 1 в промежуточном положении. Это может привести к одновременному включению двух передач при неисправной блокировке и как следствие - к разрушению раздаточной коробки. Вращением винтов 1 вправо до отказа механизмы возвращают штоки с вилками в исходное состояние. Перед установкой механизмов в крышку картера необходимо установить с помощью регулировочных прокладок 31 размеры; для верхнего механизма при подаче воздуха в пневмокамеру в отверстие штуцера 4 под давлением 6-7 кгс/см² размер от привалочного торца корпуса 12 с установленными прокладками 31 до центра лунки на штоке должен быть (269,90-271,83) мм. Размер устанавливать добавлением или уменьшением числа прокладок; для нижнего механизма размер от привалочного торца корпуса с установленными прокладками 31 до центра лунки должен быть 312,785-315,755 мм. Размер устанавливать также набором прокладок. Регулировку производить без подачи воздуха в пневмокамеру, т. е. шток находится в исходном положении. Регулировку производить в обязательном порядке. Это необходимо для правильной работы механизма блокировки и исключения случаев одновременного включения двух передач.  Рис. 15. Схема управления передачами механизмов низшей и высшей передач – воздух в атмосферу; В – – воздух из пневмосистемы; С– к муфтам перемещения. 1. – переключатель; 2, 4 – клапаны электропневматические; 3. – пневмопривод; 5. – стаканы; 6. – механизмы переключения передач; 7. – датчик; 8. – пружины нажимные; 9. – штоки; 10. – пружины возвратные; 11. – шарик; 12. – штифт; |
