Лабораторная работа № 6
Тема: «Исследование устройства и принципа действия силовой передачи»
Вопросы для подготовки к занятию:
1. Назначение и применение силовой передачи.
2. Назначение и применение электростартера и подогревателя воды.
Цель: Ознакомление с устройством механизмов силовой передачи, расположением и креплением их на автомобиле и тракторе.
.
По окончании практического занятия учащийся должен
знать:
— устройство и принцип работы механизмов силовой передачи
— расположением и креплением механизмов силовой передачи на автомобиле и тракторе
уметь:
— анализировать принцип механизмов силовой передачи
— выявлять неисправности сборочных единиц
— выбирать способы устранения неисправностей
Время проведения: 4 часа
Оснащение: учебник, плакаты.
ХОД РАБОТЫ
1. Задания для самостоятельного выполнения.
1. Описать назначение и устройство сцепления
2. Описать назначение и устройство коробки переключения передач
3. Описать устройство и принцип работы дифференциала
4. Описать устройство и принцип работы карданной передачи
5. Сделать вывод о проделанной работе.
2. Конструкция элементов:
Сцепление
На автомобили и тракторы, применяемые в строительстве, устанавливают, как правило, постоянно замкнутые дисковые сцепления, рассмотрим конструкцию и принцип действия сцепления автомобиля ЗИЛ-130.
Сцепление - однодисковое, сухое, постоянно замкнутое. Оно состоит из ведущих и ведомых частей, нажимного механизма, механизма включения, механизма управления гасителя крутильных колебаний Механизмы сцепления смонтированы на маховике и первичном валу коробки передач и закрыты чугунным картером, который крепится к блоккартеру двигателя. Ведущими частями сцепления являются маховик, стальной кожух и чугунный ведущий диск. Кожух закреплен на маховике коленчатого вала восемью центрирующими болтами. Ведущий диск с помощью четырех пар пружинных пластин соединен с кожухом.
Один конец пластин крепят к кожуху с помощью заклепок, а другой — с помощью втулок и болтов к ведущему писку. Пластины обеспечивают передачу крутящего момента от кожуха на ведущий диск и перемещение диска относительно кожуха в осевом направлении при включении и выключении сцепления. Ведомые части сцепления — стальной ведомый диск и первичный вал коробки передач. Ведомый диск с фрикционными накладками соединен со ступицей восемью демпферными пружинами. Ступица установлена на шлицах вала и перемещается по ним в продольном направлении. Вал одновременно является валом сцепления. Передний конец вала закреплен в шариковом подшипнике, а задний конец — в шариковом подшипнике коробки передач. Нажимный механизм состоит из пружин, установленных между кожухом и ведущим диском. Между пружинами и ведущим диском установлены теплоизоляционные кольца, которые предохраняют пружины от нагревания.
Рисунок ___ - Устройство сцепления МТЗ-80
1 - маховик; 2 ведомый диск; 3 - отжимной рычаг; 4 - регулировочный винт; 5 - отводка; 6 - тормозок; 7 - вилка выключения; 8 - вал вилки; 9 - нажимная пружина; 10 - опорный диск; 11 - нажимной диск; 12 -ступица ведомого диска; 13 - вал; 14 -демпферное соединение; 15 - соединительный диск;
Механизм выключения состоит из четырех выжимных рычагов и муфты выключения с упорным шарикоподшипником. Рычаги соединены осями с ушками ведущего диска и вилками через игольчатые подшипники. Вилки укреплены в кожухе гайками со сферическими поверхностями. Гайки, в свою очередь, прижаты к кожуху специальными упругими пластинами, которые закреплены на кожухе болтами. Благодаря упругости пластин и сферической поверхности гаек вилки могут качаться в своих гнездах в кожухе при включении и выключении сцепления.
Муфта установлена на направляющей части крышки подшипника вала. На муфту напрессован упорный шарикоподшипник. Перемещение муфты с шарикоподшипником осуществляется вилкой выключения, к которой муфта прижата пружиной.
Механизм управления сцеплением состоит из педали, закрепленной на оси, рычагов, тяги и вилки. Ось установлена во втулке кронштейна, который прикреплен к раме автомобиля. На внутреннем конце оси закреплен рычаг, соединенный с тягой. Тяга проходит свободно через отверстие в рычаг и фиксируется в определенном положении сферической гайкой и пружиной. Рычаг соединен с осью вилки.
Гаситель крутильных колебаний расположен на ведомом диске. Он предназначен для гашения крутильных колебаний в трансмиссии и более плавного включения сцепления.
Гаситель состоит из двух металлических дисков, прицепленных заклепками к ступице ведомого диска, и восьми пружин. Пружины размещены в сжатом состоянии в прямоугольных окнах дисков. При возникновении крутильных колебаний ведомый диск, не связанный жестко со ступицей, поворачивается на некоторый угол относительно дисков и сжимает пружины, что создает между ними трение. За счет трения происходит гашение крутильных колебаний.
Принцип действия сцепления следующий: при нажатии на педаль ось поворачивается во втулке кронштейна и перемещает рычаг назад. Рычаг через тягу и рычаг поворачивает ось вилки, которая нажимает на выступ муфты. Муфта вместе с подшипником перемещается в. сторону маховика и воздействует на выжимание рычага, которые, поворачиваясь на осях, отводят назад ведущий диск, и сцепление выключается.
При снятии усилия с педали пружина возвращает ее в исходное положение, а пружина перемещает муфту назад. При этом пружины прижимают ведущий дюж; к ведомому диску обеспечивая включение сцепления. Для смазки подшипников предусмотрена масленка.
На автомобилях МАЗ, КрАЗ и КамАЗ устанавливают двухдисковое сцепление с периферийными нажимными пружинами.
На тракторе МТЗ-80 устанавливают однодисковое сухое, постоянно замкнутое сцепление с пружинным нажимным механизмом, на тракторах ДГ-75 и Т-130 — двухдисковое, сухое, постоянно замкнутое сцепление с пружинным нажимным механизмом. На тракторе ДЭТ-250 устанавливают сухое однодисковое непостоянно замкнутое сцепление с рычажным нажимным механизмом.
Коробка переключения передач
Коробка передач автомобиля и трактора предназначена для изменения крут момента по величине и направлению на ведущих колесах или ведущих звездочках и для двигательного разъединения двигателя от трансмиссии во время остановки автомобиля(трактора) или при его движении по инерции.
Коробки передач по принципу действия разделяют на ступенчатые и бесступенчатые. Ступенчатые коробки передач состоят из набора шестерен с различным количеством зубьев, расположенных на валах и установленных в картере коробки. В этих коробках изменение передаваемого ведущим колесам, осуществляется переключением сцепляющихся шестерен. Бесступенчатые коробки передач в отличие от ступенчатых позволяют в определенном интервале непрерывно автоматически изменять крутящий момент в зависимости от сопротивления движению автомобиля или трактора. Бесступенчатые коробки передач из-за сложности конструкции и низкого КПД не получили широкого применения на грузовых автомобилях и тракторах, поэтому эти коробки передач рассматриваться не будут.
Ступенчатые коробки передач, устанавливаемые на автомобилях и тракторах, должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать необходимое число ступеней с рационально подобранными передаточными числами; иметь высокий КПД; иметь минимальные размеры и массу; быть удобными и легкими в управлении, простыми и доступными в обслуживании; обеспечивать бесшумность в работе.
Ступенчатые коробки передач в зависимости от числа валов подразделяют на двух-(не считая валика заднего хода), трех- и четырехвальные.
Двухвальные коробки передач на современных автомобилях и тракторах не применяют, поэтому они рассматриваться не будут.
Трехвальные коробки передач разделяют по числу передач или ступеней на трех-, четырех- и пятиступенчатые, а по числу подвижных кареток (шестерен или зубчатых муфт), осуществляющих включение или переключение отдельных передач, — на двух-, трех" И четырехходовые. Трехвальные коробки передач выполняют как с прямой передачей, так и без нее.
Трехвальные коробки с прямой передачей компактны, их устанавливают на автомобили, на ряд тракторов (МТЗ-80, МТЗ-82 и др.). Трехвальные коробки без прямой передачи и четырехвальные применяют только для тракторов.
Условия работы автомобильных и тракторных коробок передач различны. На автомобиле переключение передач осуществляется на ходу, а на большинстве тракторов (за исключением скоростных) — при остановке трактора. Поэтому автомобильные коробки оборудованы специальным приспособлением — синхронизатором, который обеспечивает безударное и бесшумное включение шестерен при их вращении. Автомобильные коробки в отличие от тракторных более компактны и имеют меньшие размеры и массу, так как передают меньший крутящий момент.
На тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 устанавливают трехвальную четырехходовую девятиступенчатую коробку передач с девятью передачами вперед и двумя назад, а на тракторе Т-180 — трехвальную четырехходовую пятиступенчатую коробку передач с пятью передачами вперед и двумя назад. На тракторе К-701 устанавливают составную коробку передач с продольными валами и шестернями постоянного зацепления, которая обеспечивает получение шестнадцати передач вперед и восьми передач назад.
Рисунок ___ КПП МТЗ-82 с подвижными шестернями
1 - рычаг переключения передач; 2 - крышка; 3 - ведомая шестерня первой ступени редуктора; 4 - вторичный вал; 5 - пластинчатая пружина; 6 - регулировочные прокладки; 7, 14. 25 и 27 - стаканы; 8 - ведомая шестерня второй ступени редуктора; 9 - ведущая шестерня главной передачи; 10 - гайка; 11 - конические роликовые подшипники; 12 - ват привода ВОМ, 13 -втулка; 15 - ведущая шестерня второй ступени редуктора; 16 - ведущая шестерня первой ступени редуктора; 17 ~ упорное кольцо; 18 - промежуточная шестерня; 19 и 20 -ведомые шестерни третьей и четвертой передач; 23 - промежуточный вал; 22 - ведомая шестерня пятой передачи и заднего хода; 23, 24, 28 и 35 - шариковые подшипники; 26 - шестерня понижающего редуктора: 29 - первичный вал; 30 - ведущие шестерни четвертой и пятой передач; 31 - корпус; 32 - ведущая шестерня третьей передачи; 33 -вилка; 34 - ползун: 36 - шариковый фиксатор; 37 - кулиса; 38 -шаровая опора; 39 - чехол; 40 - пружинное кольцо; 41 - шестерня включения ходоуменьшителя; 42 ведомая шестерня первой передачи и заднего хода: 43 - упорная шайба; 44 - стопорное кольцо: 45 - скользящая шестерня первой передачи и заднего хода; 46 - вад пониженных передач и заднего хода; 47 - промежуточная шестерня заднего хода; 48 – ось
Дифференциал
Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими Полуосями и обеспечения вращения с различными угловыми скоростями ведущих колес автомобиля или трактора при движении их на поворотах и по неровной дороге.
Дифференциалы по конструкции подразделяют на шесте^нчатые с коническими и цилиндрическими шестернями, кулачковые и червячные. По принципу действия дифференциалы бывают простые (без блокировки), с принудительной блокировкой и самоблокировкой. Дифференциалы с самоблокировкой могут быть повышенного трения и с механизмом свободного хода без учета трения. Шестеренчатые дифференциалы относятся к простым, кулачковые и червячные — к самоблокирующимся дифференциалам повышенного трения. Дифференциалы выполняются как симметричные, так и несимметричные.
Симметричные дифференциалы распределяют крутящий момент между полуосями поровну, а несимметричные — по ведущим мостам автомобиля в заданном отношении. На автомобилях и тракторах наибольшее распространение получили конические симметричные дифференциалы. Они располагаются у автомобилей за главной передачей между полуосями, а у тракторов — между главной и конечной передачами Дифференциал состойгг из коробки, в которой закреплена неподвижно ось, двух полуосевых шестерен и сателлита. Сателлит свободно установлен на ось и находится в постоянном зацеплении с шестернями. Шестерни жестко закреплены на полуосях, которые свободно проходят через отверстия в коробке. К коробке болтами крепят ведомую шестерню главной передачи.
Принцип действия дифференциала следующий: ври прямолинейном движении автомобиля или трактора в одинаковом сопротивлении вращению ведущих колес дифференциал распределяет крутящий момент через коробку и сателлит поровну между шестернями. При этом все детали дифференциала вращаются как одно целое вокруг балки ведущего моста (сателлит не вращается вокруг своей оси, а выполняет роль клина).
Во время движения автомобиля (трактора) на поворотах, например влево, левая полуось вращается медленнее, чем правая полуось, так как левое колесо проходит меньший путь; при этом сателлит, поворачиваясь вокруг оси, замедлит вращение шестерни и ускорит вращение шестерни.
Наличие дифференциала в трансмиссии автомобиля (трактора) в отдельных случаях оказывает отрицательное влияние на его проходимость. Если, например, при движении машины одно ведущее колесо перемещается по твердому грунту, а другое — по мягкому (песок), то колесо, находящееся на мягком грунте, буксует, а колесо, расположенное на твердом грунте, из-за наличия дифференциала останавливается и машина перемещаться не сможет. Поэтому в отдельных случаях необходимо выключать дифференциал. Для этой цели на ряде тракторов и автомобилей предусмотрены специальные устройства, выключающие механизмы блокировки. При нажиме на педаль или повороте рычага, рас" положенных в кабине воднпеля, тяШ поворачивает втулку, которая перемещает муфту по шлицам полуоси до сцепления кулачков муфты с кулачками на коробке дифференциала, после чего действие дифференциала прекращается- Механизм блокировки выключается с помощью оттяжной пружины.
3. Подведение итогов, выставление отметок