Технологический процесс ТО и ремонта КПП автомобиля КамАЗ

 

Введение

 

Коробка передач является конструктивным элементом трансмиссии  автомобиля. Коробка передач предназначена  для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля. Крутящий момент на ведущих  колесах необходимо изменять в соответствии с дорожными условиями для  обеспечения оптимальной скорости и проходимости автомобиля, а также  для наиболее экономичной работы двигателя.

Как парадоксально это  не звучит, но применение КПП является самым большим недостатком двигателей внутреннего сгорания. Диапазон скоростей вращения ДВС в большинстве случаев (обычно от 500 до нескольких тысяч об/мин) не совпадает со скоростями вращения колёс автомобиля (обычно от 0 до 1800 об/мин). Другая особенность ДВС в том, что максимальные значения крутящего момента достигаются в сравнительно небольшом интервале, расположенном приблизительно посередине между максимальными и минимальными оборотами. Максимальная же мощность развивается на максимальных оборотах. Трансмиссия, таким образом, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения. В механической трансмиссии это осуществляется за счёт того, что водитель вручную переключается между несколькими ступенями (передачами) МКПП, имеющими различное передаточное число.

В чём же недостаток применения КПП в трансмиссии автомобиля? Это конечно же механические потери, падение КПД, а также повышение веса конструкции и её усложнение. Поэтому первостепенной проблемой, для инженеров разрабатывающих КПП, является снижение потерь и веса.

В данной работе будет проведен обзор существующих КПП грузовых автомобилей, будет проведено описание работ по ТО и ТР, описаны методы испытаний и разработан пост, специализирующийся на обслуживании КПП грузовых автомобилей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Назначение, устройство  и работа КПП автомобиля КамАЗ

 

Коробка передач служит для  изменения в широком диапазоне  крутящего момента, передаваемого  от двигателя на ведущие колеса автомобиля при строгании с места и его разгоне. Помимо этого коробка передач обеспечивает автомобилю движение задним ходом и позволяет длительно разъединять двигатель и ведущие колеса, что необходимо при работе двигателя на холостом ходу во время движения или при стоянке автомобиля.

На автомобиле КамАЗ-5320 установлена  механическая десятиступенчатая коробка передач, которая объединяет трехвальную, трехходовую, пятиступенчатую основную коробку передач и передний двухвальный редуктор-делитель. Такая коробка устанавливается на всех модификациях автомобилей КамАЗ, предназначенных для постоянной работы в составе автопоезда. На модификациях, предназначенных для работы без прицепа, может быть установлена только пятиступенчатая коробка передач.

В редукторной части коробки  применены косозубые шестерни постоянного  зацепления, кроме первой передачи и передачи заднего хода. Основная коробка снабжена двумя синхронизаторами инерционного типа для включения  пятой, четвертой, третьей и второй передач. Первая передача и задний ход  включаются зубчатой муфтой. Переключение в делителе передач осуществляется синхронизатором инерционного типа.

Картер основной коробки  передач крепится к картеру, являющемуся  общим для сцепления и редуктора-делителя передач. В картере на подшипниках  установлены первичный, вторичный  и промежуточный валы. Первичный  и вторичный валы фиксируются  от смещения в осевом направлении  при помощи шариковых подшипников, а промежуточный вал при помощи двойного сферического роликоподшипника. Блок шестерен заднего хода установлен на оси на двух роликоподшипниках. Шестерня первичного вала выполнена заодно с  валом. На промежуточном валу шестерни заднего хода, первой и второй передач  выполнены заодно с валом, а остальные  укреплены на валу при помощи шпонок и распорного кольца. Большая шестерня привода промежуточного вала находится  в постоянном зацеплении с шестерней, первичного вала, образуя первую ступень  понижения передач основной коробки. Все шестерни вторичного вала установлены  на специальных роликоподшипниках. Между шестерней первичного вала и шестерней четвертой передачи вторичного вала установлен инерционный  синхронизатор включения пятой  и четвертой передач, а между  шестернями третьей и второй передач  вторичного вала установлен инерционный  синхронизатор включения этих передач. Включение первой передачи и заднего  хода осуществляется зубчатой муфтой.

Редукторная часть делителя передач состоит из первичного и  промежуточного валов, установленных  на них шестерен и инерционного синхронизатора, размещенных в картере делителя, выполненном заодно с картером сцепления. Валы фиксируются от смещения в осевом направлении шарикоподшипниками, установленными в перегородке картера. Шестерня первичного вала установлена на роликоподшипниках, а шестерня промежуточного вала жестко соединена с валом при помощи шпонки. Переключение передач в делителе осуществляется инерционным синхронизатором.

Смазка деталей коробки  осуществляется в основном разбрызгиванием. Однако смазка роликовых подшипников  шестерен вторичного вала циркуляционная, под давлением. На первичном валу делителя установлено маслонагнетающее кольцо для принудительной подачи смазки в осевой канал, по которому смазка подается через радиальные сверления к подшипникам шестерен.

В полости картера коробки  обеспечивается поддержание нормального  давления при помощи сапуна или отводящей  трубки, которая устанавливается  на коробках герметизированного исполнения. Выходной конец отводящей трубки располагается выше максимальной глубины брода, преодолеваемого автомобилем.

В картере коробки имеются  два люка для установки коробок  отбора мощности.

Привод к спидометру смонтирован  в крышке подшипника выходного конца  вторичного вала. В зависимости от передаточного числа применяемой  на автомобиле главной передачи и  размеров шин для обеспечения  правильности показания спидометра предусмотрены сменные цилиндрические шестерни.

Механизм переключения передач  в коробке состоит из синхронизаторов, зубчатой муфты включения, вилок  переключения с ползунами, замков, фиксаторов и устройства для предохранения  от случайного включения заднего  хода.

Синхронизатор инерционного типа обеспечивает легкое и безударное включение передач путем выравнивания скоростей зубьев соединяемых шестерен до их введения в зацепление. В коробке  и делителе применены одинаковые по принципу действия синхронизаторы, отличающиеся только размерами и  некоторыми деталями устройства.

Муфта синхронизатора, имеющая  два зубчатых венца, установлена  на шлицах вторичного вала. Два конусных кольца жестко связаны между собой  пальцами. В средней части пальцев  имеются проточки с коническими  боковыми поверхностями, а в отверстиях фланца муфты — конические фаски, являющиеся блокирующими поверхностями  муфты. Конусные кольца жестко с муфтой не связаны и могут перемещаться относительно нее в осевом направлении. В среднем положении кольца удерживаются фиксирующими сухарями, которые прижимаются  к полукруглым проточкам в  пальцах пружинами.

При передвижении муфты для  включения передачи конусные кольца передвигаются вместе с муфтой до соприкосновения поверхности одного из колец с конической поверхностью шестерни включаемой передачи. Возникающей  при этом силой трения кольца поворачиваются относительно муфты до упора коническими  поверхностями проточек пальцев  в блокирующие поверхности конических фасок фланца муфты. Дальнейшее продольное продвижение муфты становится невозможным  до момента выравнивания частот вращения муфты (вторичного вала) и шестерни включаемой передачи, которое обеспечивается трением между коническими поверхностями  кольца и шестерни включаемой передачи.

Когда частоты вращения будут  выровнены, от усилия, прикладываемого к муфте через вилку выключения, пальцы 3 занимают среднее положение в отверстиях фланца муфты, и блокирующие поверхности не будут препятствовать ее перемещению. Сухари фиксаторов, выходя из полукруглых выточек, сжимают пружины, муфта освобождается и, передвигаясь дальше, соединяется своим зубчатым венцом с зубчатым венцом шестерни включаемой передачи.

Вилки и ползуны переключения передач, замок и фиксаторы, а  также предохранитель включения  заднего хода смонтированы в крышке картера основной коробки передач. Ползуны установлены в расточках  приливов верхней крышки картера. На трех ползунах соответственно укреплены  вилка переключения первой передачи и заднего хода; вилка переключения второй и третьей передач и  вилка переключения четвертой и  пятой передач. Вилки зафиксированы  на ползунах винтами, которые шплинтуются  проволокой. Вилки соединены с  муфтами синхронизаторов, а другая вилка с муфтой переключения. Для  перемещения ползунов первой передачи и заднего хода, а также второй и третьей передач на них установлены  головки с пазами, аналогичный  паз имеется в головке вилки  включения четвертой — пятой  передач. В эти пазы входит нижний конец рычага переключения передач  механического дистанционного управления коробкой, перемещение которого обеспечивает выбор и включение требуемой  передачи.

Для удержания ползунов в  нейтральном положении или в  положении включенной передачи в  верхней крышке картера вмонтированы фиксаторы. В сверлениях крышки установлены  три стакана, в каждом из которых  находится стопорный шарик фиксатора, нагружаемый пружиной. Шарик входит в лупки на ползунах при нейтральном  положении и при включенной передаче, удерживая ползун в нужном положении.

 

Чтобы исключить одновременное  включение двух передач, в механизме  переключения предусмотрено замковое устройство. Оно состоит из двух пар шариков и расположенного между ними штифта замка.

Размеры шариков и штифта подобраны таким образом, что  при перемещении среднего ползуна  шарики, входя в лунки крайних  ползунов, застопоривают их. При  перемещении одного из крайних ползунов (например, правого) два шарика, перекатываясь, стопорят средний ползун и передвигают  штифт, воздействующий на другую пару шариков; при этом стопорится второй ползун (левый). Таким образом, одновременно передвигать можно только один ползун, включая нужную передачу, а два  других ползуна остаются неподвижными, и, следовательно, исключается включение  сразу двух передач.

Предохранитель от случайного включения первой передачи и заднего  хода состоит из пружины, штока и  толкателя. Толкатель препятствует введению в паз головки ползуна нижнего конца рычага механизма переключения передач и тем самым предохраняет от случайного включения заднего хода. Для включения заднего хода необходимо преодолеть усилие пружины, чтобы сместить толкатель и шток.

 

Схема 1 пневматический привод переключения передач в делителе

 

 

Включатель делителя расположен у верхней головки рычага переключения передач. Верхнее положение включателя соответствует включению высшей, а нижнее — низшей передачи в делителе.

В кране управления находится  золотник, соединенный тросом в оболочке с включателем. При включении  низшей передачи (на схеме 1) этот золотник находится в верхнем положении. Сжатый воздух от редукционного клапана через кран управления поступает к золотниковому устройству воздухораспределителя в его полость Б. В результате золотник воздухораспределителя смещается влево и полость под поршнем силового цилиндра соединяется с клапаном включения делителя передач. Для включения передачи в делителе необходимо нажать на педаль сцепления. При этом упор на толкателе привода сцепления нажмет на шток клапана включения делителя, клапан откроется, и сжатый воздух от редукционного клапана через клапан поступит в полость под поршнем силового цилиндра. Поршень и соединенный с ним нижний конец рычага включения передачи в делителе переместятся вправо по схеме и включится низшая передача в делителе.

Для включения высшей передачи надо установить включатель делителя в верхнее положение и нажать на педаль сцепления.

 

 

 

2 Техническое обслуживание КПП автомобиля КамАЗ

 

В процессе эксплуатации автомобиля детали коробки передач, особенно шестерни и механизм переключения, интенсивно изнашиваются. Вследствие этого могут  возникнуть такие неисправности, как  самопроизвольное выключение передач, затрудненное включение и выключение, повышенный шум при движении автомобиля.

       Техническое  обслуживание КПП заключается  в контроле уровня масла в  картере коробки передач, контроле  крепления коробки к кузову  или раме, котроль наличия течи масла и целостности уплотнений и сальников, контроль наличия трещин картера.

       Замена  масла в КПП грузовы автомобилей производиться при пробеге 6000-15000км, в зависимости от требований установленных производителем.

Замена масла. 
 Сливайте масло из картера, когда оно еще теплое от нагрева при работе, вывернув три пробки ,1, 3, 4 на автомобиле с делителем (1 и 4— без делителя). Очистите магнитные пробки от грязи и после слива отработавшего масла установите их на место.

Для промывки картеров коробки  передач и делителя перед заливкой свежего масла используйте 12 л  моторного масла. Прокрутите шестерни коробки двигателем на нейтральной  передаче в течение 10 мин, после этого  слейте моторное масло и заправьте  коробку до уровня трансмиссионным  маслом, пустите двигатель на 3...5 мин и после этого долейте  масло, если уровень понизится.

 

Рисунок 1 картер КПП автомобиля КамАЗ 

 

 

3 Неисправности  КПП автомобиля КамАЗ

 

Основные неисправности  коробок передач и способы  их устранения преведены в таблице 1

 

Таблица 1 Основные неиправности КПП и способы их устранения

Неисправность	Причины неисправности	Способы устроения  или предотвращения
Трудность переключения передач	Ослабли крепления вилок механизма переключения передач	Крепление вилок надежно закpепить
Погнутость вилок и заедание ползунов		Погнутые вилки выпpямить или заменить. Устpанить заедание ползунов
Заусенцы на внутpенней повеpхности зубьев муфт синхpонизатоpов или зубьев шестеpен		Зачистить заусенцы
Одновременное включение двух пеpедач	Износ замков штоков или толкателя  замков	Заменить изношенные детали
Ослабление пpужин фиксатоpов		Заменить пpужины
Неполное включение пеpедачи		Пpовеpить pазмеp штока и вилки. В случае большого износа заменить
Увеличенный зазоp между шестеpней заднего хода и ступицей		Заменить изношенные сопpяженные детали
Значительный износ вилки включения  заднего хода		Заменить вилку в сбоpе с сухаpем
Шум в коpобке пеpедач	Износ подшипников валов	Заменить
Износ или выкpашивание pабочей повеpхности зубьев шестеpен		Заменить
Отсутствие масла в коpобке пеpедач или уpовень масла пониженный		Пpовеpить уpовень масла и пpи необходимости долить
Неполное включение сцепления		Пpовести pегулиpовку
Ослабли гайки кpепления кpышек подшипников и фланцев каpдана		Гайки подтянуть
Течь масла из коpобки пеpедач	Повышенный уpовень масла в каpтеpе коpобки пеpедач	Пpовеpить уpовень масла
Износ сальников коpобки пеpедач		Заменить повpежденные сальники
Разpыв пpокладок кpышек или забоины и повpеждения на пpивалочных повеpхностях		Заменить повpежденные пpокладки или зачистить забоины и пpитеpеть пpивалочные плоскости
Ослабление пpобок каpтеpа и удлинителя, болтов кpепления кpышек		Подтянуть пpобки, затянуть болты